陳凡，魏林珍，朱姣姣，丁瑤瑤，秦天生

卵巢癌中E2F轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控乳腺癌易感基因的研究進(jìn)展

陳凡1，魏林珍2，朱姣姣3，丁瑤瑤4，秦天生5

1.石家莊市第四醫(yī)院（石家莊市婦產(chǎn)醫(yī)院）婦產(chǎn)科，河北石家莊 050011；2.甘肅省人民醫(yī)院婦科，甘肅蘭州 730030；3.甘肅省腫瘤醫(yī)院婦瘤二科，甘肅蘭州 730050；4.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，甘肅蘭州 730030；5.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院婦科，甘肅蘭州 730030

卵巢癌是惡性程度較高的腫瘤之一，大多數(shù)卵巢癌患者在被確診時已是卵巢癌晚期。靶向乳腺癌易感基因（breast cancer susceptibility gene，BRCA）突變的卵巢癌治療藥物多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（poly ADP-ribose polymerase，PARP）抑制劑給卵巢癌患者的治療帶來福音，但仍存在非BRCA突變或PARP抑制劑治療效果不佳的病例，尋找新的治療方式是目前臨床上亟須解決的問題。E2F轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)水平與卵巢癌患者的癌癥分期及生存率密切相關(guān)，BRCA受E2F轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控，這使其有望成為卵巢癌的治療靶點。本文對卵巢癌中E2F轉(zhuǎn)錄因子對BRCA調(diào)控的研究進(jìn)展作一綜述。

卵巢癌；E2F轉(zhuǎn)錄因子；乳腺癌易感基因

卵巢癌是常見的婦科惡性腫瘤，其5年生存率僅為30%～40%，病死率位居婦科惡性腫瘤之首，嚴(yán)重威脅女性生命健康[1]。乳腺癌易感基因（breast cancer susceptibility gene，BRCA）突變是卵巢癌患病幾率增加的明確因素，其風(fēng)險達(dá)80%[2]。研究表明，靶向治療藥物多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（poly ADP-ribose polymerase，PARP）抑制劑可明顯改善BRCA突變卵巢癌患者的預(yù)后，但其對BRCA未突變卵巢癌患者的客觀緩解率僅為18%[3]。E2F是重要的轉(zhuǎn)錄因子，其在細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、DNA修復(fù)及腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。研究證實，E2F轉(zhuǎn)錄因子（E2F transcription factor，E2F）1、E2F3、E2F5、E2F8的轉(zhuǎn)錄水平與卵巢癌的腫瘤分期顯著相關(guān)，E2F2、E2F5、E2F8可作為卵巢癌潛在預(yù)后生物標(biāo)志物和靶點[4]。本文就E2F轉(zhuǎn)錄因子與BRCA在卵巢癌中的研究進(jìn)展作一綜述。

1 E2F轉(zhuǎn)錄因子

E2F轉(zhuǎn)錄因子由8個基因編碼，上述基因編碼的蛋白質(zhì)產(chǎn)物形成一個核心。其可分為激活蛋白（E2F1、E2F2和E2F3A）、典型阻滯蛋白（E2F3B、E2F4、E2F5和E2F6）及非典型阻滯蛋白（E2F7和E2F8）共3個亞類[5]。E2F轉(zhuǎn)錄因子在細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、細(xì)胞凋亡、血管生成及DNA修復(fù)中發(fā)揮重要作用。E2F對細(xì)胞周期進(jìn)程的調(diào)控主要表現(xiàn)為：當(dāng)細(xì)胞周期處于G1期時，細(xì)胞周期蛋白與周期蛋白依賴性激酶（cyclindependent kinase，CDK）結(jié)合，導(dǎo)致視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白（retinoblastoma protein，Rb）磷酸化，E2F脫離E2F-Rb復(fù)合物，促使細(xì)胞周期由G1期進(jìn)入S期[6]。E2F與p53、促凋亡因子BAK等結(jié)合，可進(jìn)一步誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[7-8]。E2F通過激活血管內(nèi)皮生長因子信號通路，從而誘導(dǎo)血管生成[9]。細(xì)胞周期檢測點激酶1可通過磷酸化調(diào)節(jié)抑制E2F的轉(zhuǎn)錄活性，使DNA得以修復(fù)[10-11]。

2 BRCA

BRCA包括BRCA1和BRCA2，其分別由Hall和Wooster等于20世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)[12]。BRCA1/2是抑癌基因，其參與DNA損傷修復(fù)和轉(zhuǎn)錄調(diào)控。此外，BRCA可穩(wěn)定染色體結(jié)構(gòu)，推測其基因突變可能直接或間接發(fā)揮致癌作用。在BRCA1或BRCA2功能缺陷的細(xì)胞中，DNA雙鏈斷裂的修復(fù)即重組修復(fù)受到損害，導(dǎo)致使用替代途徑修復(fù)DNA雙鏈斷裂，這會導(dǎo)致染色體高度不穩(wěn)定，最終增加惡性轉(zhuǎn)化的風(fēng)險[13-14]。

3 E2F、BRCA與卵巢癌

3.1 表達(dá)及意義

E2F轉(zhuǎn)錄因子在卵巢癌組織中的表達(dá)水平不同。研究發(fā)現(xiàn)，卵巢癌組織中的E2F1、E2F2、E2F3、E2F5和E2F8的信使RNA（messenger RNA，mRNA）表達(dá)水平顯著高于正常卵巢組織[4]。E2F8在卵巢癌中高表達(dá)，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展[15]。E2F1、E2F3、E2F5、E2F8的轉(zhuǎn)錄水平與卵巢癌患者的病理分期明顯相關(guān)[4]。E2F轉(zhuǎn)錄因子對卵巢癌有預(yù)后意義。E2F7和E2F8的高表達(dá)與卵巢癌患者不良的總生存期密切相關(guān)；E2F5、E2F6和E2F8的高表達(dá)提示卵巢癌患者的無進(jìn)展生存期較差；E2F1、E2F2、E2F4、E2F7的mRNA表達(dá)水平升高與患者的不良進(jìn)展后生存期相關(guān)[4]。但Farra等[16]研究表明，E2F1的激活更有利于卵巢癌患者生存期的延長。在卵巢癌中，大部分E2F轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)水平、表觀遺傳改變、生物學(xué)功能、分子機(jī)制和預(yù)后意義尚未完全闡明。

BRCA突變是目前卵巢癌中最顯著的分子異常，其突變率在卵巢癌人群中占5%～30%[17]。BRCA突變率最高的組織學(xué)類型是高級別上皮性卵巢癌，其他組織學(xué)亞型也有不同程度的BRCA突變[18]。除BRCA突變外，BRCA2的伴侶和定位子等也可導(dǎo)致同源重組修復(fù)缺陷（homologous recombination deficiency，HRD）[19]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，同源重組通路中的基因突變、表觀遺傳學(xué)改變可同樣導(dǎo)致HRD，實現(xiàn)從BRCA到HRD的跨越[20]。

3.2 相關(guān)性

越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，BRCA受E2F轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，在卵巢癌發(fā)生發(fā)展中起重要作用。BRCA是一種抑癌基因，在其啟動子上游存在E2F的轉(zhuǎn)錄位點。E2F可激活或抑制BRCA的轉(zhuǎn)錄，這取決于結(jié)合啟動子的E2F的性質(zhì)[21]。Kanakkanthara等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在卵巢癌中ZC3H18募集E2F4到BRCA1啟動子的E2F結(jié)合位點上，促進(jìn)BRCA1的轉(zhuǎn)錄。Chen等[22]構(gòu)建E2F1與BRCA1反饋交互作用通路，通過線粒體作用和CD4+T細(xì)胞誘導(dǎo)癌細(xì)胞分子代謝和細(xì)胞周期調(diào)節(jié)。Xie等[23]研究發(fā)現(xiàn)，抗腫瘤藥物帕比司他可通過轉(zhuǎn)錄過程，下調(diào)E2F1的表達(dá)，從而抑制BRCA1和同源物RAD51重組蛋白（recombinant RAD51 homolog，RAD51）的表達(dá)，從而增加對化療藥物的敏感性。Smith等[24]研究提出，E2F3B和BRCA1之間存在功能關(guān)系，敲除BRCA1會增加E2F3B的表達(dá)。Satyananda等[25]研究發(fā)現(xiàn)，BRCA2高表達(dá)與E2F靶點相關(guān)作用可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲。Kaplan等[26]研究發(fā)現(xiàn)，用血管內(nèi)皮生長因子受體抑制劑處理卵巢癌細(xì)胞后，其不僅可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞缺氧，還可通過增強BRCA1和RAD51啟動子位點E2F4和p130占位，從而抑制BRCA1的表達(dá)，使卵巢癌細(xì)胞對PARP抑制劑敏感。越來越多的研究揭示，E2F轉(zhuǎn)錄因子和BRCA分子機(jī)制及其與腫瘤發(fā)病機(jī)制的相關(guān)性。綜上，關(guān)注E2F和BRCA在卵巢癌中的作用可能為BRCA突變及未突變患者帶來臨床價值。

3.3 治療

microRNA-145通過靶向E2F3抑制上皮性卵巢癌的細(xì)胞增殖，在卵巢癌調(diào)控及治療中發(fā)揮重要作用[27]。使用溶瘤腺病毒傳遞腫瘤壞死因子和白細(xì)胞介素可重塑腫瘤微環(huán)境，減少卵巢癌細(xì)胞的免疫抑制，增強免疫反應(yīng)[28]。鉑類耐藥是卵巢癌治療的主要障礙，也是影響患者整體預(yù)后的關(guān)鍵因素。Huang等[29]研究發(fā)現(xiàn)，鉑耐藥與E2F表達(dá)下調(diào)相關(guān)。CDK4/6-Rb-E2F信號傳導(dǎo)異常在腫瘤中較為常見，是各種腫瘤細(xì)胞過度增殖的驅(qū)動因素。CDK4/6抑制劑通過干擾Rb磷酸化和E2F釋放，阻斷細(xì)胞周期從G1期過渡到S期[30]。CDK4/6抑制劑可增強卵巢癌細(xì)胞的免疫浸潤，特別是CD8+T細(xì)胞和B細(xì)胞[31]。

約40%的遺傳性乳腺癌與BRCA突變有關(guān)，患遺傳性乳腺癌或卵巢癌的人群中BRCA突變率高達(dá)80%[32]。研究發(fā)現(xiàn)，BRCA缺陷的腫瘤患者對鉑類化療藥敏感，這是因為癌細(xì)胞無法通過同源重組（homologous recombination，HR）修復(fù)DNA的雙鏈斷裂[33]。PARP抑制劑是一種針對PARP的癌癥療法，是首個獲準(zhǔn)可用于臨床治療卵巢癌的藥物[34]。1997年，Hartwell等[35]研究發(fā)現(xiàn)，“合成致死”可用于抗癌藥物的研發(fā)。基于合成致死性原理，失去2個基因（BRCA1/2或PARP）中的任何一個本身都不是致命的，但同時失活可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。2005年的兩項研究揭示，PARP抑制劑可抑制攜帶BRCA突變的腫瘤細(xì)胞生長[36-37]。PARP抑制劑作為一種新的干預(yù)措施，可用于BRCA突變腫瘤的精準(zhǔn)治療。目前已發(fā)現(xiàn)存在同源重組修復(fù)缺陷，但沒有檢測到種系BRCA1或BRCA2突變的情況。多項研究證實PARP抑制劑的活性超出種系BRCA突變的相關(guān)腫瘤，即更廣泛地應(yīng)用于存在HRD的腫瘤中，如卵巢癌、乳腺癌、胰腺癌和前列腺癌[19]。2014年，PARP抑制劑獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局和歐洲藥品監(jiān)督管理局的批準(zhǔn)，可用于治療BRCA胚系突變的晚期卵巢癌和鉑敏感的復(fù)發(fā)性卵巢癌[38]。2019年，美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)尼拉帕尼可用于HRD陽性的卵巢癌患者[39]。2020年，PARP抑制劑獲得國家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)，可用于卵巢癌一線的維持治療[40]。

CDK4/6抑制劑與PARP抑制劑聯(lián)合應(yīng)用治療復(fù)發(fā)性卵巢癌，其療效顯著且能改善對順鉑的耐藥性[41]。Yi等[42]研究證實這一協(xié)同作用，且表明基因MYC狀態(tài)是卵巢癌細(xì)胞PARP抑制劑藥物敏感性的決定因素之一。

4 小結(jié)與展望

卵巢癌的確診較晚、化療耐藥、極易復(fù)發(fā)是其預(yù)后不良的主要原因，是臨床迫切需要解決的問題。PARP抑制劑對BRCA突變的卵巢癌患者的治療具有重要的臨床應(yīng)用價值，但仍存在BRCA未突變或BRCA突變患者使用PARP抑制劑效果不佳的情況。因此，探尋卵巢癌更有效的治療方式及改善預(yù)后一直是醫(yī)生和患者關(guān)注的臨床熱點問題。研究E2F轉(zhuǎn)錄因子和BRCA的變化規(guī)律，探討其在卵巢癌中的作用，也許可為腫瘤的發(fā)生發(fā)展、PARP抑制劑耐藥的機(jī)制研究、腫瘤治療開辟嶄新的途徑。

[1] KUROKI L, GUNTUPALLI S R. Treatment of epithelial ovarian cancer[J]. BMJ, 2020, 371: m3773.

[2] LI S, SILVESTRI V, LESLIE G, et al. Cancer risks associated with BRCA1 and BRCA2 pathogenic variants[J]. J Clin Oncol, 2022, 40(14): 1529–1541.

[3] MOORE K N, SECORD A A, GELLER M A, et al. Niraparib monotherapy for late-line treatment of ovarian cancer (QUADRA): A multicentre, open-label, single-arm, phase 2 trial[J]. Lancet Oncol, 2019, 20(5): 636–648.

[4] ZHOU Q, ZHANG F, HE Z, et al. E2F2/5/8 serve as potential prognostic biomarkers and targets for human ovarian cancer[J]. Front Oncol, 2019, 9: 161.

[5] KENT L N, LEONE G. The broken cycle: E2F dysfunction in cancer[J]. Nat Rev Cancer, 2019, 19(6): 326–338.

[6] RUBIN S M, SAGE J, SKOTHEIM J M. Integrating old and new paradigms of G1/S control[J]. Mol Cell, 2020, 80(2): 183–192.

[7] LI H, ZHANG H, HUANG G, et al. Heavy ion radiation-induced DNA damage mediates apoptosis via the Rpl27a-Rpl5-MDM2-p53/E2F1 signaling pathway in mouse spermatogonia[J]. Ecotoxicol Environ Saf, 2020, 201: 110831.

[8] ROJAS LóPEZ A, MONZóN P, ACERENZA L. A model for the regulation of apoptosis intrinsic pathway: The potential role of the transcriptional regulator E2F in the point of no return[J]. J Theor Biol, 2021, 525: 110765.

[9] TENG F, ZHANG J X, CHANG Q M, et al. LncRNA MYLK-AS1 facilitates tumor progression and angiogenesis by targeting miR-424-5p/E2F7 axis and activating VEGFR-2 signaling pathway in hepatocellular carcinoma[J]. J Exp Clin Cancer Res, 2020, 39(1): 235.

[10] HANAKI S, HABARA M, MASAKI T, et al. PP1 regulatory subunit NIPP1 regulates transcription of E2F1 target genes following DNA damage[J]. Cancer Sci, 2021, 112(7): 2739–2752.

[11] YUAN R, VOS H R, VAN ES R M, et al. Chk1 and 14-3-3 proteins inhibit atypical E2Fs to prevent a permanent cell cycle arrest[J]. EMBO J, 2018, 37(5): e97877.

[12] PREMNATH N, O’REILLY E M. Breast cancer (BRCA) gene mutations as an emerging biomarker for the treatment of gastrointestinal malignancies[J]. Chin Clin Oncol, 2020, 9(5): 64.

[13] ASHWORTH A, LORD C J. Synthetic lethal therapies for cancer: What’s next after PARP inhibitors?[J]. Nat Rev Clin Oncol, 2018, 15(9): 564–576.

[14] SLADE D. PARP and PARG inhibitors in cancer treatment[J]. Genes Dev, 2020, 34(5-6): 360–394.

[15] EOH K J, KIM H J, LEE J W, et al. E2F8 induces cell proliferation and invasion through the epithelial- mesenchymal transition and notch signaling pathways in ovarian cancer[J]. Int J Mol Sci, 2020, 21(16): 5813.

[16] FARRA R, DAPAS B, GRASSI M, et al. E2F1 as a molecular drug target in ovarian cancer[J]. Expert Opin Ther Targets, 2019, 23(3): 161–164.

[17] SEKINE M, NISHINO K, ENOMOTO T. Differences in ovarian and other cancers risks by population and BRCA mutation location[J]. Genes (Basel), 2021, 12(7): 1050.

[18] PAL T, PERMUTH-WEY J, BETTS J A, et al. BRCA1 and BRCA2 mutations account for a large proportion of ovarian carcinoma cases[J]. Cancer, 2005, 104(12): 2807–2816.

[19] NGUYEN L, W M MARTENS J, VAN HOECK A, et al. Pan-cancer landscape of homologous recombination deficiency[J]. Nat Commun, 2020, 11(1): 5584.

[20] LEDERMANN J, HARTER P, GOURLEY C, et al. Olaparib maintenance therapy in patients with platinum-sensitive relapsed serous ovarian cancer: A preplanned retrospective analysis of outcomes by BRCA status in a randomised phase 2 trial[J]. Lancet Oncol, 2014, 15(8): 852–861.

[21] KANAKKANTHARA A, HUNTOON C J, HOU X, et al. ZC3H18 specifically binds and activates the BRCA1 promoter to facilitate homologous recombination in ovarian cancer[J]. Nat Commun, 2019, 10(1): 4632.

[22] CHEN Q, WANG L, JIANG M, et al. E2F1 interactive with BRCA1 pathway induces HCC two different small molecule metabolism or cell cycle regulation via mitochondrion or CD4+T to cytosol[J]. J Cell Physiol, 2018, 233(2): 1213–1221.

[23] XIE C, DRENBERG C, EDWARDS H, et al. Panobinostat enhances cytarabine and daunorubicin sensitivities in AML cells through suppressing the expression of BRCA1, CHK1, and Rad51[J]. PLoS One, 2013, 8(11): e79106.

[24] SMITH N L, WELCSH P, PRESS J Z, et al. E2F3b over-expression in ovarian carcinomas and in BRCA1 haploinsufficient fallopian tube epithelium[J]. Genes Chromosomes Cancer, 2012, 51(11): 1054–1062.

[25] SATYANANDA V, OSHI M, ENDO I, et al. High BRCA2 gene expression is associated with aggressive and highly proliferative breast cancer[J]. Ann Surg Oncol, 2021, 28(12): 7356–7365.

[26] KAPLAN A R, GUEBLE S E, LIU Y, et al. Cediranib suppresses homology-directed DNA repair through down-regulation of BRCA1/2 and RAD51[J]. Sci Transl Med, 2019, 11(492): eaav4508.

[27] HUA M, QIN Y, SHENG M, et al. MiR145 suppresses ovarian cancer progression via modulation of cell growth and invasion by targeting CCND2 and E2F3[J]. Mol Med Rep, 2019, 19(5): 3575–3583.

[28] SANTOS J M, HEINI? C, CERVERA-CARRASCON V, et al. Oncolytic adenovirus shapes the ovarian tumor microenvironment for potent tumor-infiltrating lymphocyte tumor reactivity[J]. J Immunother Cancer, 2020, 8(1): e000188.

[29] HUANG L, ZHAO L, ZHANG J, et al. Antiparasitic mebendazole (MBZ) effectively overcomes cisplatin resistance in human ovarian cancer cells by inhibiting multiple cancer-associated signaling pathways[J]. Aging, 2021, 13(13): 17407–17427.

[30] DU Q, GUO X, WANG M, et al. The application and prospect of CDK4/6 inhibitors in malignant solid tumors[J]. J Hematol Oncol, 2020, 13(1): 41.

[31] ZHANG Q F, LI J, JIANG K, et al. CDK4/6 inhibition promotes immune infiltration in ovarian cancer and synergizes with PD-1 blockade in a B cell-dependent manner[J]. Theranostics, 2020, 10(23): 10619–10633.

[32] YOSHIDA R. Hereditary breast and ovarian cancer (HBOC): Review of its molecular characteristics, screening, treatment, and prognosis[J]. Breast Cancer, 2021, 28(6): 1167–1180.

[33] PANZARINO N J, KRAIS J J, CONG K, et al. Replication gaps underlie BRCA deficiency and therapy response[J]. Cancer Res, 2021, 81(5): 1388–1397.

[34] LORD C J, ASHWORTH A. PARP inhibitors: Synthetic lethality in the clinic[J]. Science, 2017, 355(6330): 1152–1158.

[35] HARTWELL L H, SZANKASI P, ROBERTS C J, et al. Integrating genetic approaches into the discovery of anticancer drugs[J]. Science, 1997, 278(5340): 1064–1068.

[36] BRYANT H E, SCHULTZ N, THOMAS H D, et al. Specific killing of BRCA2-deficient tumours with inhibitors of poly(ADP-ribose) polymerase[J]. Nature, 2005, 434(7035): 913–917.

[37] FARMER H, MCCABE N, LORD C J, et al. Targeting the DNA repair defect in BRCA mutant cells as a therapeutic strategy[J]. Nature, 2005, 434(7035): 917–921.

[38] EVANS T, MATULONIS U. PARP inhibitors in ovarian cancer: Evidence, experience and clinical potential[J]. Ther Adv Med Oncol, 2017, 9(4): 253–267.

[39] 莫淼, 李俊, 朱筧青. 尼拉帕利維持治療在鉑敏感復(fù)發(fā)性卵巢癌中的療效和安全性研究——ENGOT- OV16/NOVA研究解讀[J]. 中國癌癥雜志, 2019, 29(8): 602–608.

[40] 鹿欣, 姜潔, 李寧, 等. 卵巢癌PARP抑制劑臨床應(yīng)用指南[J]. 中國醫(yī)學(xué)前沿雜志(電子版), 2020, 12(5): 29–37.

[41] TIAN C, WEI Y, LI J, et al. A novel CDK4/6 and PARP dual inhibitor ZC-22 effectively suppresses tumor growth and improves the response to cisplatin treatment in breast and ovarian cancer[J]. Int J Mol Sci, 2022, 23(5): 2892.

[42] YI J, LIU C, TAO Z, et al. MYC status as a determinant of synergistic response to olaparib and palbociclib in ovarian cancer[J]. EBioMedicine, 2019, 43: 225–237.

（2022–10–10）

（2023–09–06）

R711

A

10.3969/j.issn.1673-9701.2023.27.030

甘肅省教育廳重大項目《“校院共建”人才培養(yǎng)模式改革及實踐探索》：研究生“創(chuàng)新基金”項目（LCCX2021011）

秦天生，電子信箱：qchzhdzh@sina.com