張艷 錢(qián)新宇

上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化序列2（epithelial cell transforming2，ECT2）是一種編碼鳥(niǎo)嘌呤核苷酸交換因子的原癌基因，在細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中起重要作用，也參與DNA 損傷的修復(fù)。ECT2 被證明在多種惡性腫瘤細(xì)胞中過(guò)表達(dá)，其與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移及生存預(yù)后均密切相關(guān)。本文對(duì)ECT2 在常見(jiàn)惡性腫瘤中的研究進(jìn)展作一綜述。

1 ECT2的概述

1.1 ECT2 的基本結(jié)構(gòu) ECT2 在人類(lèi)染色體上定位于3q26.31 區(qū)域，進(jìn)化上高度保守，已被確定為原癌基因，該基因表達(dá)隨著DNA 合成的開(kāi)始而升高，并在G2 和M 期保持持續(xù)升高，在有絲分裂中起到關(guān)鍵作用，其編碼的蛋白質(zhì)為鳥(niǎo)嘌呤核苷酸交換因子（GEF）。ECT2 是由三個(gè)N 端BRCT 結(jié)構(gòu)域（即BRCA1 羧基末端結(jié)構(gòu)域，包括BRCT0、1 和2）、一個(gè)催化中心GEF 區(qū)和兩個(gè)膜結(jié)合結(jié)構(gòu)域：一個(gè)PH 同源結(jié)構(gòu)域和一個(gè)多堿性序列（poly-base sequence，PBS）組成，在細(xì)胞分裂過(guò)程中，ECT2 在細(xì)胞分裂后期激活細(xì)胞赤道區(qū)中狹窄區(qū)域的RhoA 從而順利完成有絲分裂。

研究發(fā)現(xiàn)［1］，每個(gè)BRCT 結(jié)構(gòu)域?qū)CT2 功能均有不同作用，BRCT2 結(jié)構(gòu)域是ECT2 自身抑制所必需的且有助于細(xì)胞分裂的順利完成，其存在兩個(gè)關(guān)鍵功能即與RACGAP1 結(jié)合并抑制ECT2 的活性，其共同在發(fā)育階段將ECT2 活性限制在細(xì)胞赤道的狹窄區(qū)域，如BRCT2 結(jié)構(gòu)域缺失或其W307 殘基突變則會(huì)導(dǎo)致ECT2 活性增加，從而導(dǎo)致細(xì)胞有絲分裂期間RhoA 激活增加；BRCT0 在有絲分裂期間不抑制ECT2 活性，但可以促進(jìn)細(xì)胞赤道狹窄區(qū)RhoA 的激活；BRCT1 結(jié)構(gòu)域中存在保守的RACGAP1 結(jié)合片段，其不會(huì)抑制ECT2 的活性，但對(duì)于細(xì)胞分裂過(guò)程中的RhoA 區(qū)形成和ECT2 功能是必要的。

聚-ADP-核糖基化是一種重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，有研究［2］發(fā)現(xiàn)ECT2 的BRCT 結(jié)構(gòu)域是PAR 結(jié)合結(jié)構(gòu)域，α-微管蛋白在有絲分裂期間呈聚-ADP-核糖基化，其能在有絲分裂過(guò)程中識(shí)別ECT2 并將其招募至紡錘體，從而保證細(xì)胞有絲分裂的順利進(jìn)行。

1.2 ECT2 調(diào)控細(xì)胞分裂及腫瘤發(fā)生 ECT2 以PARP-1 依賴(lài)性方式被招募到DNA 病變中［3］，ECT2 與KU70-KU80 和BRCA1 物理性結(jié)合后分別參與非同源基因末端連接和同源基因重組。ECT2 缺乏會(huì)影響KU70 和BRCA1 向DNA 損傷位點(diǎn)的募集，導(dǎo)致DNA 雙鏈斷裂修復(fù)缺陷，結(jié)果表明ECT2 是維持基因組穩(wěn)定性的重要調(diào)節(jié)因子。DNA 損傷會(huì)誘導(dǎo)ECT2下調(diào)；敲低ECT2 阻礙了P53 磷酸化和活化，從而導(dǎo)致S 和G2/M 檢查點(diǎn)的凋亡和激活缺陷以響應(yīng)DNA 的損傷［4］。

早在1993 年，Miki 等便證明了ECT2 有將NIH/3T3 成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為惡性細(xì)胞的能力［5］，在細(xì)胞分裂過(guò)程中，ECT2可催化GTP 和GDP 的相互轉(zhuǎn)化，并通過(guò)激活Rho GTP 酶協(xié)助有絲分裂的完成。而在多條信號(hào)級(jí)連反應(yīng)通路中，Rho GTP酶尤其是RhoA、Rac1 和Cdc42 是關(guān)鍵的調(diào)控因子，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程。ECT2 上調(diào)顯著增強(qiáng)Rho GTPase 的活性，防止細(xì)胞凋亡并誘導(dǎo)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移［6］。BAKER 等［7］研究表明，ECT2 在多種癌癥中過(guò)度表達(dá)，這與染色體3q26 區(qū)域的擴(kuò)增有關(guān)，這是人類(lèi)癌癥中常見(jiàn)的染色體改變之一。ECT2基因的表達(dá)與致癌激酶PKCι 的基因SOχ2和PRKCI 的擴(kuò)增相關(guān)。

2 ECT2在常見(jiàn)腫瘤中的研究進(jìn)展

2.1 ECT2 與肝癌 原位雜交分析表明，再生肝臟中有絲分裂期的細(xì)胞中ECT2 蛋白表達(dá)水平較高。夏念信等［8］發(fā)現(xiàn)在非肝炎病毒相關(guān)性肝癌組織中ECT2 蛋白表達(dá)明顯高于癌旁組織，其認(rèn)為ECT2 蛋白表達(dá)可能與肝癌的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)［9］，ECT2 可促進(jìn)PLK1 的表達(dá)，PLK1 與抑癌基因PTEN 相互作用并干擾其核易位，最終增強(qiáng)有氧糖酵解并促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2 型極化，而M2 巨噬細(xì)胞抑制NK 細(xì)胞和T細(xì)胞的免疫殺傷功能，有利于肝細(xì)胞癌的侵襲與轉(zhuǎn)移。因此認(rèn)為ECT2 可作為肝細(xì)胞癌的診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物。ECT2基因敲減抑制Rho GTPases 活性，也抑制ERK（extracellular regulated protein kinases）的活化，增強(qiáng)細(xì)胞凋亡從而降低肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力［10］。

2.2 ECT2 與乳腺癌 研究［11］發(fā)現(xiàn)，Rac GTP 酶活性蛋白-1（RACGAP1）在細(xì)胞分裂后期通過(guò)招募ECT2 而促進(jìn)線(xiàn)粒體裂變并激活ERK-DRP1 途徑，RACGAP1 的過(guò)表達(dá)可能因誘導(dǎo)線(xiàn)粒體的自噬強(qiáng)度增加而促進(jìn)過(guò)氧化物酶增殖物激活受體γ 輔助激活因子-1 a（PGC-1a）的表達(dá)，從而促進(jìn)乳腺癌轉(zhuǎn)移。WANG 等［12］發(fā)現(xiàn)，MiR-223-3p 能抑制ECT2 的表達(dá)，從而抑制乳腺癌細(xì)胞的侵襲和遷移。ECT2 基因能通過(guò)ERK/miR-101/Rac1 通路來(lái)調(diào)節(jié)乳腺癌細(xì)胞的增殖和凋亡［13］。另外，ECT2 可與泛素特異蛋白酶7（ubiquitin-specific protease 7，USP7）形成正反饋回路，促進(jìn)USP7 分子間自結(jié)合，去泛素化和穩(wěn)定化，而ECT2/USP7 下游效應(yīng)器為MDM2（murine double minute2），該回路最終通過(guò)維持MDM2 表達(dá)促進(jìn)乳癌細(xì)胞的存活［14］。乳腺癌中ECT2 表達(dá)高于正常對(duì)照組，ECT2高表達(dá)可能是乳腺癌發(fā)生和發(fā)展的主要原因之一［15］，可作為乳腺癌預(yù)后不良的標(biāo)志物。另有研究發(fā)現(xiàn)［16］沉默ECT2 后紫杉醇治療三陰性乳腺癌的療效顯著提高。

2.3 ECT2 與肺癌 VERLINE 等［17］在小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，ECT2在Kras-Trp53 驅(qū)動(dòng)的肺腺癌細(xì)胞中可以通過(guò)PKCι-ECT2-Rac1-NPM 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來(lái)調(diào)節(jié)rRNA 合成。另外，體外實(shí)驗(yàn)表明抑制ECT2 降低肺腺癌LAC 細(xì)胞在ECM 組分上的黏附和擴(kuò)散，降低參與局灶性黏附相關(guān)蛋白的表達(dá)水平，故ECT2 可以通過(guò)影響ECM 動(dòng)力學(xué)和局灶黏附信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)而促進(jìn)肺腺癌的進(jìn)展［18］。LIU 等［19］在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，染色體3q26 拷貝數(shù)的增加在肺鱗癌發(fā)生早期即出現(xiàn)并持續(xù)存在，且驅(qū)動(dòng)了PRKCI，SOχ2和ECT2 基因的協(xié)調(diào)過(guò)表達(dá)，而在TRP53 抑癌基因缺失的情況下，這三種基因的過(guò)表達(dá)足以將小鼠肺基底干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成具有腫瘤組織學(xué)和基因組特征的肺鱗癌（LSCC）細(xì)胞。另有研究［20］表明，ECT2 過(guò)表達(dá)是非小細(xì)胞肺腺癌總生存率低和無(wú)復(fù)發(fā)生存期差的獨(dú)立預(yù)后因素。

2.4 ECT2 與胃癌 體外實(shí)驗(yàn)研究［21］發(fā)現(xiàn)，胃癌細(xì)胞系內(nèi)野生型p53 基因可抑制ECT2 蛋白的表達(dá)，而突變型p53 則增強(qiáng)ECT2 蛋白的表達(dá)，因此p53 被認(rèn)為是ECT2 的上游信號(hào)分子，并證明了ECT2 可以促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖和侵襲。ECT2 的上調(diào)可導(dǎo)致胃癌組織中與癌癥干細(xì)胞（cancer stem cell，CSCs）功能密切相關(guān)的BUB1（一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶）和E2F7（轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子）蛋白表達(dá)水平顯著升高，表明高ECT2 表達(dá)水平胃癌細(xì)胞可能具有CSCs 的轉(zhuǎn)錄特征［22］。

ECT2 在胃癌組織中高表達(dá)且與胃癌的組織學(xué)分化、TNM分期和淋巴轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)［23］。胃癌組織中ECT2 表達(dá)水平上調(diào)，而ECT2 敲低削弱了胃癌細(xì)胞中5-FU 的耐藥性。ECT2沉默降低5-FU 治療后的胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲能力。還發(fā)現(xiàn)ECT2 下調(diào)是通過(guò)抑制耐藥相關(guān)基因P-gp，MRP1 以及細(xì)胞凋亡蛋白Bcl-2 增加胃癌細(xì)胞對(duì)5-FU 的敏感性［24］。

2.5 ECT2 與結(jié)直腸癌 最新研究［25］發(fā)現(xiàn)，ECT2 蛋白在癌前病變結(jié)腸腺瘤中的表達(dá)水平升高，與APC 抑癌基因丟失有關(guān)；在結(jié)直腸癌組織的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中均檢測(cè)到ECT2 水平升高，核ECT2 升高與分化不良的腫瘤相關(guān)，ECT2 蛋白在細(xì)胞質(zhì)：核比例下降與患者生存率低相關(guān)，這表明細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中ECT2 的表達(dá)在CRC 中起著不同的作用。研究發(fā)現(xiàn)與正常組織相比，結(jié)直腸癌中的ECT2 表達(dá)升高且與腫瘤大小、血清CEA 水平及TNM 分期相關(guān)，ECT2 高表達(dá)的患者總生存期明顯較短，ECT2 表達(dá)水平是結(jié)直腸癌患者獨(dú)立的預(yù)后因素［26］。

2.6 ECT2 與其他腫瘤 權(quán)明明等［27］發(fā)現(xiàn)與甲狀腺腫組織對(duì)比，甲狀腺乳頭狀癌組織中ECT2 蛋白表達(dá)水平明顯升高，考慮ECT2在甲狀腺乳頭狀癌的發(fā)生發(fā)展中起癌基因的作用。王俊雄等［28］發(fā)現(xiàn)，胰腺癌組織中高表達(dá)ECT2，且術(shù)后有較高的轉(zhuǎn)移率，在高表達(dá)ECT2 胰腺癌細(xì)胞系中，敲除ECT2 可使上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）過(guò)程受到抑制，這可能是通過(guò)調(diào)控EGFR 的表達(dá)及下游Akt 的磷酸化水平來(lái)介導(dǎo)發(fā)生。研究表明［29］，ECT2 在腦膠質(zhì)瘤中上調(diào)，與預(yù)后呈負(fù)相關(guān)；ECT2通過(guò)調(diào)節(jié)去泛素化酶PSMD14的表達(dá)而影響轉(zhuǎn)錄因子E2F1的穩(wěn)定性，以調(diào)節(jié)垂體腫瘤轉(zhuǎn)化基因1（PTTG1）的表達(dá)，從而影響膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖。SUN 等發(fā)現(xiàn)［30］，下調(diào)ECT2 在食管鱗癌細(xì)胞系中的表達(dá)，可以抑制RhoA-ERK 信號(hào)通路的激活和VEGF 和MMP9 蛋白的表達(dá)，從而抑制細(xì)胞的增殖、侵襲、遷移和腫瘤的發(fā)展。LAUREN 等［31］發(fā)現(xiàn)，ECT2 主要在卵巢癌細(xì)胞系的細(xì)胞核中表達(dá)而非細(xì)胞質(zhì)，這一過(guò)程依賴(lài)于RhoGEF活性，ECT2 敲低導(dǎo)致整個(gè)細(xì)胞裂解物中活性RhoA 的水平降低，ECT2 可以激活細(xì)胞核中的內(nèi)源性Rac 和細(xì)胞質(zhì)中的內(nèi)源性 RhoA，且可以從細(xì)胞核內(nèi)驅(qū)動(dòng)卵巢腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化。CHEN等發(fā)現(xiàn)［32］高ECT2 表達(dá)與骨肉瘤患者腫瘤轉(zhuǎn)移和總生存期相關(guān)。GAO 等［33］實(shí)驗(yàn)研究表明，膽管癌細(xì)胞中ECT2 表達(dá)率高，而miR-194 表達(dá)不良，表明miR-194 能夠抑制ECT2 并阻斷Rho 信號(hào)通路的激活，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制膽管癌干細(xì)胞的增殖和遷移，抑制腫瘤生長(zhǎng)。

3 小結(jié)與展望

ECT2 作為一種原癌基因，不僅在細(xì)胞分裂周期中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其在惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中亦起到重要作用。較多研究證實(shí)，ECT2 在肝癌、胃癌、乳腺癌、肺癌及結(jié)直腸癌等腫瘤中均檢測(cè)出高表達(dá)，并通過(guò)不同的途徑促進(jìn)腫瘤的復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移。目前關(guān)于ECT2 在臨床上的研究多局限于其誘發(fā)腫瘤的機(jī)制方面及體外實(shí)驗(yàn)，且對(duì)于抗腫瘤藥物的治療上尚缺乏相關(guān)研究，腫瘤藥物耐藥的原因之一是由于腫瘤細(xì)胞的凋亡缺陷，而ECT2 參與著有絲分裂過(guò)程及DNA 損傷的修復(fù)，未來(lái)以此為切入點(diǎn)，探索ECT2 對(duì)腫瘤藥物耐藥機(jī)制的作用。此外，是否可以尋找到針對(duì)ECT2 過(guò)表達(dá)的靶向藥物以達(dá)到腫瘤精準(zhǔn)治療的目的。目前免疫治療已在各個(gè)瘤種中占據(jù)重要地位，ECT2 過(guò)表達(dá)是否同時(shí)影響著腫瘤的免疫微環(huán)境，以及ECT2 與放療、化療、CAR-T 細(xì)胞療法等相互影響機(jī)制，這都有待更多的研究來(lái)證明。