陸詩(shī)雨，歐朝陽(yáng)，何愛(ài)琴

1南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇 南通 226001

2南通大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院/南通市腫瘤醫(yī)院婦瘤科，江蘇 南通 226361

腫瘤具有高度異質(zhì)性，是全球最常見(jiàn)的死因之一，不同類型的腫瘤在生物學(xué)特征、臨床治療及對(duì)治療的反應(yīng)方面均具有特殊性[1]。美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)（American Cancer Society，ACS）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)惡性腫瘤發(fā)病率有所上升，病死率有所下降，但趨勢(shì)較緩，病死率仍然較高。環(huán)腺苷酸反應(yīng)元件結(jié)合蛋白1（cyclic adenylic acid response element binding protein 1，CREB1）參與人體多種生理過(guò)程，其異常表達(dá)與腫瘤發(fā)生、分期、分級(jí)、復(fù)發(fā)等密切相關(guān)。隨著人類對(duì)CREB1 研究的不斷深入，其在腫瘤中的作用機(jī)制和可能發(fā)揮的作用越來(lái)越多地被了解，其可能影響腫瘤進(jìn)展和耐藥性，有望成為腫瘤的治療靶點(diǎn)和預(yù)后標(biāo)志物。本文就CREB1 的結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制及其在腫瘤中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 CREB1 的結(jié)構(gòu)

CREB1 與環(huán)腺苷酸反應(yīng)原件調(diào)節(jié)劑（cyclic adenylic acid responsive element modulator，CREM）、激活轉(zhuǎn)錄因子（activating transcription factor，ATF）同屬于環(huán)腺苷酸反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（cyclic adenylic acid response element binding，CREB）超家族。CREB 是由1 個(gè)激酶誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)域（kinase inducible domain，KID）、2 個(gè)谷氨酸結(jié)構(gòu)域（Q1 和Q2）和1 個(gè)堿性亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)域（basic leucine zipper，bZIP）組成的模塊化蛋白，還包括c-MYC、c-FOS 和c-JUN[2]。CREB1基因位于2 號(hào)染色體長(zhǎng)臂，可以編碼不同的CREB 亞型，翻譯成含有341 個(gè)氨基酸、分子量為36 688 kD 的蛋白，該蛋白能夠識(shí)別包含回文序列全串5'-TGACGTCA-3'和保留的半串5'-TGACG-3'的環(huán)腺苷酸反應(yīng)元件（cyclic adenylic acid responsive element，CRE）[3]。從N 端到C 端，CREB1 包含4 個(gè)功能結(jié)構(gòu)域，其功能分別為：基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄活性域支持相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄[4]，激酶誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)域和富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域是磷酸化和轉(zhuǎn)錄的核心[5]，bZIP 結(jié)構(gòu)域增加結(jié)合親和力[6]。同時(shí)，Ser133 是CREB1 磷酸化最主要的位點(diǎn)之一。CREB1 作為真核細(xì)胞中重要的轉(zhuǎn)錄因子，參與細(xì)胞增殖、分化、代謝、DNA 修復(fù)、免疫應(yīng)答等依賴磷酸化的生理過(guò)程。通過(guò)對(duì)CREB1 結(jié)合位點(diǎn)的基因進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)有超過(guò)4000 個(gè)基因被其控制，這意味著其參與調(diào)控的范圍較為廣泛[7]。

2 CREB1 的生物學(xué)作用及機(jī)制

由于CREB1 可調(diào)控大量基因的表達(dá)，許多細(xì)胞的生物學(xué)過(guò)程依賴于CREB1 的激活，尤其是CREB1 的磷酸化。CREB1 磷酸化時(shí)，絲氨酸位點(diǎn)（如Ser133、Ser143）被激活并與CRE 結(jié)合，提高下游基因的轉(zhuǎn)錄活性，調(diào)節(jié)C-C 趨化因子配體18（CC motif chemokine ligand 18，CCL18）、磷脂酰肌醇-3-羥激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）、腫瘤壞死因子受體超家族成員9（tumor necrosis factor receptor superfamily member 9，TNFRSF9，又稱4-1BB）等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的磷酸化，從而參與細(xì)胞的各種生理過(guò)程，如生長(zhǎng)、分化、增殖、代謝等。同時(shí)，在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)方面，CREB1 與相關(guān)修飾酶參與甲基化、泛素化、糖基化等過(guò)程[8-10]。CREB1 可參與調(diào)節(jié)組蛋白H3 和H4 甲基化，在正常細(xì)胞中作為轉(zhuǎn)錄因子與蛋白質(zhì)結(jié)合后調(diào)控細(xì)胞存活[11]。研究表明，CREB1 轉(zhuǎn)錄激活信號(hào)通路能夠過(guò)度激活細(xì)胞的增殖分化，從而引發(fā)腫瘤，CREB1 與腫瘤細(xì)胞的惡性行為、耐藥性和不良預(yù)后有著明顯的相關(guān)性[3]。

3 CREB1 在腫瘤中的作用

CREB1除參與正常生理過(guò)程外，其持續(xù)激活可促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)化。CREB1 過(guò)表達(dá)可上調(diào)下游靶基因在其啟動(dòng)子中攜帶的CRE，參與腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡抵抗過(guò)程，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞異常生長(zhǎng)[12]。腫瘤細(xì)胞中CREB1 表達(dá)水平明顯高于正常細(xì)胞，這與環(huán)腺苷酸（cyclic adenylic acid，cAMP）信號(hào)通路及下游信號(hào)通路的激活有著密不可分的聯(lián)系。蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）、蛋白激酶C（protein kinase C，PKC）、PI3K/AKT、促分裂原活化的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）和雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，MTOR）等信號(hào)通路會(huì)促進(jìn)CREB1 磷酸化，磷酸化后的CREB1 參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展、復(fù)發(fā)以及耐藥過(guò)程。研究表明，CREB 磷酸化通過(guò)調(diào)節(jié)腫瘤中PI3K/AKT 信號(hào)通路誘導(dǎo)腫瘤耐藥[13]。Liu 等[14]通過(guò)裸鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PI3K/AKT 信號(hào)通路能夠調(diào)節(jié)微小RNA（microRNA，miRNA）-340-5p/CREB1 信號(hào)通路，從而影響肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)。除此之外，cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路的異常激活也可促進(jìn)糖酵解，從而促使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性[15]。CREB1可編碼大量轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控腫瘤細(xì)胞增殖、代謝、穩(wěn)態(tài)、轉(zhuǎn)移，同時(shí)也能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性。

3.1 CREB1 與胃癌

近年來(lái)胃癌發(fā)病率逐年升高，且其病死率較高。研究表明，CREB1 表達(dá)水平與胃癌轉(zhuǎn)移、分期和預(yù)后有關(guān)，CREB1 不僅通過(guò)調(diào)控相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的促癌活性和表達(dá)、介導(dǎo)相應(yīng)的分子機(jī)制來(lái)調(diào)控胃癌的惡性行為，還通過(guò)抑制miRNA-186 的轉(zhuǎn)錄激活角蛋白8（keratin 8，KRT8）/缺氧誘導(dǎo)因子（hypoxia-inducible factor，HIF）-1α信號(hào)通路，促進(jìn)胃癌細(xì)胞生長(zhǎng)、侵襲和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[16-17]。Yan 等[18]研究指出，CREB1 可調(diào)控胃癌細(xì)胞糖酵解和凋亡過(guò)程，以此誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性。同時(shí)，CREB1也是參與PI3K/AKT 信號(hào)通路的重要靶基因，Li 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，上調(diào)線粒體核糖體蛋白L33（mitochondrial ribosomal protein L33，MRPL33）-S 的表達(dá)可誘導(dǎo)PI3K/AKT/CREB 信號(hào)通路失活，促進(jìn)胃癌對(duì)可柔比星應(yīng)答。由此可見(jiàn)，CREB1 不僅通過(guò)分子本身的作用影響胃癌的發(fā)生發(fā)展，也通過(guò)調(diào)控下游靶基因和參與相關(guān)信號(hào)通路調(diào)控胃癌的進(jìn)展。

3.2 CREB1 與結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌是最常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一，每年的發(fā)病率與病死率均呈上升趨勢(shì)，根據(jù)2020年全球癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)直腸癌發(fā)病率和病死率分別居全部惡性腫瘤第3 位和第2 位[20]。Fang 等[21]研究表明，CREB1 與核糖核苷酸還原酶調(diào)節(jié)亞基M2（ribonucleotide reductase regulatory subunit M2，RRM2）的啟動(dòng)子直接結(jié)合并誘導(dǎo)其轉(zhuǎn)錄，可促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞侵襲，縮短患者生存期，后來(lái)的體外實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)試驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)。Cheng 等[22]研究證實(shí)，CREB1 在結(jié)直腸癌患者中高表達(dá)，其可誘導(dǎo)LEF1 反義RNA1（LEF1 antisense RNA 1，LEF1-AS1）表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，與患者的不良預(yù)后有關(guān)。Chen 等[23]研究發(fā)現(xiàn)，CREB1 在結(jié)直腸癌組織和細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，CREB1 破壞了細(xì)胞的正常生物學(xué)功能，并介導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡、侵襲和耐藥。這些結(jié)果提示，CREB1 高表達(dá)與結(jié)直腸癌的惡性行為和不良預(yù)后有關(guān)，隨著研究的進(jìn)一步深入，CREB1 有望成為結(jié)直腸癌的生物標(biāo)志物之一。

3.3 CREB1 與肝癌

2020 年全球新發(fā)肝癌病例905 677 例，中國(guó)約占45.3%，在中國(guó)，肝癌的發(fā)病率與病死率分別居全部惡性腫瘤第5 位和第2 位[24]。研究顯示，CREB1 可通過(guò)調(diào)控下游分子的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移，CREB1 還可上調(diào)下游分子細(xì)胞周期蛋白D1（cyclin D1）和基質(zhì)金屬蛋白酶9（matrix metalloproteinase 9，MMP9）的表達(dá)，介導(dǎo)miRNA-922 轉(zhuǎn)錄，靶向AT-富集區(qū)域2（AT-rich interaction domain 2，ARID2），激活miRNA-922/ARID2 信號(hào)通路，促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖與轉(zhuǎn)移[25-26]。另有研究發(fā)現(xiàn)，CREB1 表達(dá)下調(diào)可以抑制肝癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[14]。提示CREB1 在肝癌中具有潛在的治療作用，靶向CREB1 有可能是治療肝癌和提高生存率的策略之一。

3.4 CREB1 與卵巢癌

卵巢癌是女性病死率最高的惡性腫瘤。卵巢癌被確診時(shí)通常已發(fā)展為晚期，這也是導(dǎo)致其病死率高的原因之一。已有研究證實(shí)CREB1 參與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展，與腫瘤細(xì)胞代謝、促癌基因表達(dá)相關(guān)。Liu 等[27]通過(guò)基因測(cè)序和蛋白質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，CREB1 是潛在的腫瘤調(diào)控靶點(diǎn)。Calura 等[28]研究顯示，CREB1 可參與cAMP/PKA 信號(hào)通路，在卵巢癌細(xì)胞分化和凋亡過(guò)程中具有核心作用，其過(guò)表達(dá)后細(xì)胞分化受損，從而導(dǎo)致卵巢癌發(fā)生。Tong 等[29]研究發(fā)現(xiàn)，CREB1 可以與HAS2 反義RNA1（HAS2 antisense RNA 1，HAS2-AS1）的啟動(dòng)子結(jié)合，誘導(dǎo)其轉(zhuǎn)錄并作用于miRNA-466 的結(jié)合位點(diǎn)，加速卵巢癌細(xì)胞增殖和侵襲。以上結(jié)果提示CREB1 對(duì)卵巢癌的發(fā)生具有促進(jìn)作用以及作為治療靶點(diǎn)的可行性，可以以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步探索CREB1 在其他惡性腫瘤中作為靶點(diǎn)的潛力。

3.5 CREB1 與肺癌

肺癌嚴(yán)重威脅人類的生命健康，每年的發(fā)病率和病死率均不斷上升。肺癌的主要死因是各大器官轉(zhuǎn)移。因此，積極尋找新的治療方法，減少肺癌轉(zhuǎn)移，對(duì)于改善不良預(yù)后至關(guān)重要。張冉等[30]研究報(bào)道，CREB1在肺癌細(xì)胞中高表達(dá)，是肺癌的促癌基因之一，其與特異性靶點(diǎn)結(jié)合后可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移、侵襲及新生血管生成。Tan 等[31]研究表明，CREB1 表達(dá)下調(diào)可誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌對(duì)順鉑產(chǎn)生耐藥性。越來(lái)越多的證據(jù)表明，CREB1 在肺癌細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和耐藥過(guò)程中均具有不可或缺的作用，隨著肺癌發(fā)生發(fā)展機(jī)制的不斷深入研究，CREB1 有望為肺癌的診斷和治療提供新思路。

3.6 CREB1 與乳腺癌

乳腺癌是全球最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，目前乳腺癌最主要的死因是靶器官轉(zhuǎn)移。研究報(bào)道，CREB1 高表達(dá)與乳腺癌轉(zhuǎn)移、預(yù)后不良有關(guān)[32]。Hu 等[33]研究指出，在乳腺癌中CREB1 參與各種信號(hào)通路并形成交互網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移。因此，抑制CREB1 的表達(dá)可以作為乳腺癌的新療法。

3.7 CREB1 與其他腫瘤

Chen 等[34]研究發(fā)現(xiàn)，CREB1 可調(diào)節(jié)下游葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（glucose transporter 1，GLUT1）的表達(dá)，介導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞中葡萄糖吸收，從而促進(jìn)膠質(zhì)瘤進(jìn)展。鄧偉明等[35]研究發(fā)現(xiàn)，CREB1 在食管癌組織中的表達(dá)明顯高于癌旁正常組織，且其高表達(dá)與腫瘤細(xì)胞分期較晚和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，CREB1 高表達(dá)患者的生存率明顯低于CREB1 低表達(dá)患者。Kim 等[36]研究表明，CREB1 表達(dá)上調(diào)可激活轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而促進(jìn)胰腺導(dǎo)管腺癌轉(zhuǎn)移。Guo 等[37]研究發(fā)現(xiàn)，CREB1 在膀胱癌中表達(dá)上調(diào)，其可直接促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞增殖和侵襲。在前列腺癌中，CREB1 在基底細(xì)胞中表達(dá)不活躍，而在腔內(nèi)細(xì)胞中表達(dá)活躍，同時(shí)CREB1 異常激活會(huì)干擾正常前列腺細(xì)胞分化，從而維持新的腔內(nèi)細(xì)胞生存，促進(jìn)惡性轉(zhuǎn)化[38]。研究表明，CREB1 已被證實(shí)與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，其表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞增殖和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[39]。以上研究揭示了CREB1 與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，其具體作用機(jī)制仍然需要不斷深入研究，其可作為腫瘤治療的新靶點(diǎn)，研發(fā)新藥物也需不斷探索與嘗試。

4 小結(jié)與展望

綜上所述，CREB1 已被證實(shí)在多種腫瘤中表達(dá)，且與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，其作為轉(zhuǎn)錄因子，參與多種細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，如PI3K/AKT、MAPK 和MTOR 信號(hào)通路等過(guò)程，從而參與腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、分化、侵襲及轉(zhuǎn)移等。CREB1高表達(dá)同時(shí)也促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生化療耐藥，這提示了其在腫瘤治療中的潛力。但CREB1 在腫瘤治療中的作用尚缺乏成熟的臨床試驗(yàn)，關(guān)于其在腫瘤中的具體作用機(jī)制還需不斷深入研究。CREB1是腫瘤的潛在治療靶點(diǎn)，深入探索其分子機(jī)制及其在腫瘤中的異常表達(dá)，可為腫瘤診斷、治療、預(yù)后評(píng)估提供新方向，為腫瘤患者帶來(lái)新的希望。