薛曉芮(綜述)，尹香花(審校)

(揚(yáng)州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院婦產(chǎn)科,江蘇 揚(yáng)州 225001)

子宮內(nèi)膜癌是原發(fā)于子宮內(nèi)膜的一組上皮性惡性腫瘤，是女性生殖道最常見的惡性腫瘤之一，占女性生殖道惡性腫瘤的20%～30%，近年來(lái)發(fā)病率有上升趨勢(shì),眾所周知，雌激素效應(yīng)是子宮內(nèi)膜癌癥的危險(xiǎn)因素，雌激素介導(dǎo)子宮內(nèi)膜發(fā)育的增殖反應(yīng)[1]。雌激素的作用機(jī)制除了經(jīng)典的基因轉(zhuǎn)錄效應(yīng)，還有非基因組效應(yīng)，有研究表明，雌激素通過(guò)激活磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B，PKB)信號(hào)通路調(diào)節(jié)肥胖相關(guān)基因誘導(dǎo)的子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞增殖和侵襲[2]。Prossnitz等[3]研究發(fā)現(xiàn)，雌激素與G蛋白偶聯(lián)雌激素受體1結(jié)合后能激活PI3K/PKB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)增殖。

1 NPM/B23的結(jié)構(gòu)與功能

核仁磷酸蛋白(nucleophosmin，NPM/B23)家族包括NPM1、NPM2及NPM3三種亞型,其中NPM1的研究較為深入,人核磷蛋白1,通稱NPM,又名B23、NO38、Numatrin,是一種多功能蛋白質(zhì),參與核糖體的生物合成,控制中心體復(fù)制,具有分子伴侶作用,并可通過(guò)多種信號(hào)通路調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和凋亡[4],參與多種腫瘤的發(fā)生。人NPM定位于5q35,全長(zhǎng)約23 kb,含12個(gè)外顯子，由于基因剪切方式不同產(chǎn)生兩種蛋白質(zhì)亞型,亞型1,即通常情況下所說(shuō)的B23,全長(zhǎng)有294個(gè)氨基酸,比亞型2的C端多35個(gè)氨基酸[5]。NPM由N端的N區(qū)、中部富含天冬氨酸和谷氨酸的酸性區(qū)、含核定位信號(hào)和多個(gè)磷酸化位點(diǎn)的C端區(qū)構(gòu)成,NPM蛋白N端139個(gè)氨基酸殘基區(qū)段富含非極性氨基酸,具有分子伴侶功能,中部是核糖核酸酶活性區(qū),C端76個(gè)氨基酸殘基區(qū)段是核酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域,含核定位信號(hào)[6]。NPM主要定位在核仁顆粒區(qū),當(dāng)血清缺乏或用抗癌藥物處理細(xì)胞時(shí)，NPM從核仁轉(zhuǎn)位到核質(zhì)中；此外,NPM可通過(guò)核定位信號(hào)在細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間往返,參與核質(zhì)間運(yùn)輸[7]。

NPM/B23是一種多功能的蛋白質(zhì),對(duì)細(xì)胞增殖和生長(zhǎng)起著重要的調(diào)控作用。一方面，NPM/B23具有核糖核酸內(nèi)切酶活性,參與28SrRNA的形成,促使核糖體的合成,同時(shí)細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶2(cyclin-dependent kinase 2,CDK2)/細(xì)胞周期蛋白E復(fù)合物作用于NPM/B23,使NPM/B23磷酸化后從中心體中解離出來(lái),中心體復(fù)制過(guò)程才能啟動(dòng)[8]；另一方面,NPM/B23作為分子伴侶,能夠阻止核仁內(nèi)多種蛋白質(zhì)的聚集,并使腫瘤抑制因子可變閱讀框(alternative reading frame,ARF)穩(wěn)定停留于核仁內(nèi),此外,NPM/B23還可在核質(zhì)和胞質(zhì)之間穿梭,調(diào)節(jié)p53等多種腫瘤抑制因子的活性[9],從而發(fā)揮調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的作用。雖然NPM/B23在細(xì)胞核內(nèi)的功能被廣泛研究并報(bào)道,但是NPM/B23在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的功能研究很少，有研究報(bào)道，通過(guò)酵母雙雜交系統(tǒng)篩選及鑒定一個(gè)NPM/B23的新結(jié)合分子,即驅(qū)動(dòng)蛋白家族成員——Eg5,NPM/B23與Eg5在細(xì)胞質(zhì)中發(fā)生相互作用，NPM/B23通過(guò)直接抑制Eg5的ATPase活性調(diào)控微管功能[10]，這為研究NPM/B23在細(xì)胞質(zhì)中的作用提供了思路。

2 NPM與腫瘤

2.1NPM/B23突變與血液腫瘤 NPM/B23突變與白血病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),NPM/B23水平增高往往提示急性髓系白血病患者復(fù)發(fā)難治,并且可作為微量殘留白血病的監(jiān)測(cè)指標(biāo),Qin等[11]通過(guò)RNA干擾技術(shù)剔除人白血病K562細(xì)胞NPM/B23表達(dá)后發(fā)現(xiàn)，K562細(xì)胞的生長(zhǎng)明顯抑制，停留在G1期細(xì)胞比例增多。Hsu等[12]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，維甲酸治療(10 μmol，1～5 d)可以誘導(dǎo)人類早幼粒細(xì)胞性白血病HL(human leukemia)-60細(xì)胞分化，在分化過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)NPM/B23 mRNA及蛋白水平穩(wěn)定下降；核溶合試驗(yàn)證明，HL-60細(xì)胞在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)NPM/B23水平下降；NPM/B23反義寡核苷酸治療表明，下調(diào)NPM/B23增強(qiáng)維甲酸誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞分化能力。這項(xiàng)研究結(jié)果表明，NPM/B23是細(xì)胞分化過(guò)程中核仁功能失調(diào)的關(guān)鍵要素之一。NPM/B23是目前急性髓系細(xì)胞白血病中突變率最高的基因,NPM/B23突變可增強(qiáng)白血病細(xì)胞的體外侵襲能力,突變的NPM/B23可能通過(guò)下調(diào)ARF啟動(dòng)p53活性和誘導(dǎo)細(xì)胞周期停止而促進(jìn)細(xì)胞惡性增殖[13]。多研究表明，NPM/B23過(guò)度表達(dá)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，阻斷白血病細(xì)胞分化和抗細(xì)胞凋亡。

最近研究發(fā)現(xiàn),NPM/B23對(duì)于胚胎發(fā)育和維持基因組穩(wěn)定性是必需的。NPM1基因失活可導(dǎo)致無(wú)限制的中心體復(fù)制和基因組失穩(wěn)，在胚胎發(fā)育中期，NPM1突變可使小鼠因造血功能缺陷導(dǎo)致嚴(yán)重的貧血以及形成器官發(fā)育異常甚至死亡[14]。NPM/B23在細(xì)胞對(duì)外界刺激反應(yīng)過(guò)程中發(fā)揮作用,姜黃素是一種具有抗腫瘤特性的轉(zhuǎn)錄因子1抑制劑，Weng等[15]的研究表明，NPM/B23調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)姜黃素的敏感性，NPM/B23基因剔除能提高腫瘤細(xì)胞對(duì)姜黃素的敏感性，NPM/B23有望成為增加細(xì)胞對(duì)姜黃素敏感性的新治療方式。

2.2NPM與實(shí)體腫瘤的關(guān)系研究 實(shí)體腫瘤細(xì)胞往往高表達(dá)NPM基因,產(chǎn)生過(guò)量NPM/B23，發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞惡性增殖和抵抗凋亡的作用。有研究表明,在腫瘤細(xì)胞和生長(zhǎng)期細(xì)胞中NPM/B23的含量明顯高于靜止期細(xì)胞,而在分化和凋亡細(xì)胞中,NPM/B23的表達(dá)水平下調(diào)[16]。許多研究表明,NPM可能是胃癌[17]和甲狀腺癌[18]的腫瘤標(biāo)志物之一。Sari等[19]通過(guò)免疫組織化學(xué)法測(cè)定59例腎細(xì)胞癌、9例腎嗜酸性粒細(xì)胞瘤和19例正常腎臟組織中NPM/B23的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在腎臟嗜酸性粒細(xì)胞瘤、腎嫌色細(xì)胞癌、腎臟透明細(xì)胞癌中NPM/B23在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)表達(dá)有顯著性差異，從而推測(cè)NPM/B23可作為鑒別診斷腎臟嗜酸性粒細(xì)胞瘤和腎嫌色細(xì)胞癌的免疫組織學(xué)分子標(biāo)志物，該試驗(yàn)也證實(shí)腎透明細(xì)胞癌中NPM/B23表達(dá)增加與腫瘤進(jìn)展有關(guān)。以上結(jié)果表明NPM具有癌基因的功能，檢測(cè)NPM/B23的表達(dá)情況可能對(duì)腫瘤早期診斷、指導(dǎo)治療、改善預(yù)后有一定價(jià)值。

3 NPM/B23高表達(dá)參與子宮內(nèi)膜癌發(fā)病的分子機(jī)制

雌激素效應(yīng)是子宮內(nèi)膜癌的危險(xiǎn)因素，一旦與雌激素結(jié)合，雌激素受體α發(fā)生二聚化導(dǎo)致構(gòu)象變化，隨之是其結(jié)合目標(biāo)基因的啟動(dòng)子位點(diǎn)，共激活因子和(或)抑制因子的聚集影響調(diào)節(jié)基因的表達(dá)[20]。Chao等[21]運(yùn)用免疫組織化學(xué)的方法首次檢測(cè)了增殖期子宮內(nèi)膜、分泌期子宮內(nèi)膜以及子宮內(nèi)膜癌組織內(nèi)NPM及雌激素受體的水平，發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜癌組織及正常增殖期子宮內(nèi)膜組織內(nèi)NPM/B23水平均明顯高于正常分泌期子宮內(nèi)膜組織，并且NPM/B23水平的增高是雌激素受體依賴性的；雌激素通過(guò)抑制NPM/B23蛋白泛素化進(jìn)而穩(wěn)定NPM/B23蛋白來(lái)增加NPM/B23蛋白的水平。用RNA干擾技術(shù)證實(shí)，ARF在NPM/B23刺激子宮內(nèi)膜癌組織增生的過(guò)程中起著重要的作用，雌激素對(duì)子宮內(nèi)膜增殖的影響之一是抑制NPM/B23-ARF的相互作用和進(jìn)而引起NPM/B23蛋白水平增加。

NPM/B23在核仁中含量較高,其寡聚化區(qū)域具有非常保守的結(jié)構(gòu),能夠和細(xì)胞內(nèi)大部分的ARF N端的第2～14位氨基酸殘基結(jié)合，形成高分子質(zhì)量復(fù)合體,影響rRNA的加工[22]。NPM/B23從核仁轉(zhuǎn)移核質(zhì)是細(xì)胞分裂所必需的，ARF通過(guò)和NPM/B23結(jié)合,阻止該轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,進(jìn)而阻止細(xì)胞分裂[23]。NPM/B23在雌激素介導(dǎo)的細(xì)胞增殖中的這種新穎的特性，可以擴(kuò)大研究者對(duì)類固醇激素有關(guān)癌癥發(fā)生、發(fā)展的了解。

4 結(jié) 語(yǔ)

NPM/B23是一種多功能的核仁磷酸蛋白,參與核糖體前體和其他蛋白的胞質(zhì)-胞核穿梭運(yùn)輸,調(diào)節(jié)細(xì)胞周期和凋亡過(guò)程。NPM/B23在許多實(shí)體腫瘤及白血病的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞惡性增殖和抵抗凋亡的作用。長(zhǎng)期雌激素暴露是子宮內(nèi)膜癌發(fā)生、發(fā)展的一個(gè)重要的因素，雌激素通過(guò)增加NPM/B23蛋白的穩(wěn)定性介導(dǎo)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞增殖，ARF的過(guò)度表達(dá)抑制雌激素誘導(dǎo)的NPM/B23蛋白水平的增加，在這個(gè)過(guò)程中，NPM/B23-ARF的相互作用至關(guān)重要，雌激素對(duì)子宮內(nèi)膜增殖的影響之一是抑制NPM/B23-ARF的相互作用，并進(jìn)而引起NPM/B23蛋白水平增加。然而，雌激素和雌激素受體介導(dǎo)NPM/B23的具體調(diào)節(jié)機(jī)制仍待探索。

[1] Friedenreich CM,Biel RK,LauDC,etal.Case-control study of the metabolic syndrome and metabolic risk factors for endometrial cancer[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2011,20(11):2384-2395.

[2] Zhang ZB,Zhou DM,Lai YL,etal.Estrogen induces endometrial cancer cell proliferation and invasion by regulating the fat mass and obesity-associated gene via PI3K/AKT and MAPK signaling pathways[J].Cancer Lett,2012,319(1):89-97.

[3] Prossnitz ER,Arterburn JB,Smith HO,etal.Estrogen signaling through the transmembrane G protein-coupled receptor GPR30[J].Annu Rev Physiol,2008,70(3):165-190.

[4] Lim MJ,Wang XW.Nucleophosmin and human cancer[J].Cancer Detect Prev,2006，30(6):481-490.

[5] Okuwaki M.The structure and functions of NPM1/nucleophsmin/B23,a multifunctional nucleolar acidic protein[J].J Biochem,2008,143(4):441-448.

[6] Ye K.Nucleophosmin/B23,a multifunctional protein that can regulate apoptosis[J].Cancer Biol Ther,2005,4(9):918-923.

[7] Ramos EG,Chinea G,Garcia-Fernandez R,etal.In silico studies of potential phosphoresidues in the human nucleophosmin/B23:its kinases and related biological processes[J].J Cell Biochem,2012,113(7):2364-2374.

[8] Adon AM,Zeng X,Harrison MK,etal.Cdk2 and Cdk4 regulate the centrosome cycle and are critical mediators of centrosome amplification in p53-null cells[J].Mol Cell Biol,2010,30(3):694-710.

[9] Kanai M,Crowe MS,Zheng Y,etal.RhoA and RhoC are both required for the ROCK Ⅱ-dependent promotion of centrosome duplication[J].Oncogene,2010,29(45):6040-6050.

[10] Wang G,Gao X,Huang Y,etal.Nucleophosmin/B23 inhibits Eg5-mediated microtubule depolymerization by inactivating its ATPase activity[J].J Biol Chem,2010,285(25):19060-19067.

[11] Qin FX,Shao HY,Chen XC,etal.Knockdown of NPM1 by RNA interference inhibits cells proliferation and induces apoptosis in leukemic cell line[J].Int J Med Sci,2011,8(4):287-294.

[12] Hsu CY,Yung BY.Down-regulation of nucleophosmin/B23 during retinoic acid-induced differentiation of human promyelocytic leukemia HL-60 cells[J].Oncogene,1998,16(7):915-923.

[13] Grisendi S,Bernardi R,Rossi M,etal.Role of nucleophosmin in embryonic development and tumorigenesis[J].Nature，2005，437(7055)：147-153.

[14] Zhang MJ,Qiu W,Sun L,etal.Erythroid differentiation-associated gene interacts with NPM1(nucleophosmin/B23) and increases its protein stability,resisting cell apoptosis[J].FEBS J,2012,279(16):2848-2862.

[15] Weng CH,Yung BY,Weng JJ,etal.Involvement of nucleophosmin/B23 in the cellular response to curcumin[J].J Nutr Biochem,2011,22(1):46-52.

[16] Wang QQ,Zhang ZY,Xiao JY,etal.Knockdown of nucleophosmin induces S-phase arrest in HepG2 cells[J].Chin J Cancer,2011,30(12):853-860.

[17] Zhou F,Qiu W,Sun L,etal.Clinical significance of nucleophosmin/B23 and human epidermal growth factor receptor 2/neu expressions in gastric cancers[J].APMIS,2013,30(11):851-858.

[18] Pianta A,Puppin C,Franzoni A,etal.Nucleophosmin is overexpressed in thyroid tumors[J].Biochem Biophys Res Commun,2010,397(3):499-504.

[19] Sari A,Calli A,Altinboga AA,etal.Nucleophosmin expression in renal cell carcinoma and oncocytoma[J].APMIS,2012,120(3):187-194.

[20] Lokuge S,Frey BN,Foster JA,etal.The rapid effects of estrogen:a mini-review[J].Behav Pharmacol,2010,21(5/6):465-472.

[21] Chao A,Lin CY,Tsai CL,etal.Estrogen stimulates the proliferation of human endometrial cancer cells by stabilizing nucleophosmin/B23(NPM/B23)[J].J Mol Med(Berl),2013,91(2):249-259.

[22] Li Z,Hann SR.The Myc-nucleophosmin-ARF network:a complex web unveiled[J].Cell Cycle,2009,8(17):2703-2707.

[23] Brady SN,Yu Y,Maggi LJ,etal.ARF impedes NPM/B23 shuttling in an Mdm2-sensitive tumor suppressor pathway[J].Mol Cell Biol,2004,24(21):9327-9338.