穆小偉,雷建靈
(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學研究生院,內(nèi)蒙古自治區(qū) 呼和浩特 010030;2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學附屬人民醫(yī)院腫瘤內(nèi)科,內(nèi)蒙古自治區(qū) 呼和浩特 010030)
在全球,淋巴瘤是第六大最常見的癌癥之一。而來源于B淋巴細胞的彌漫性大B細胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma, DLBCL)是非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma,NHL)中最常見的亞型,具有高度侵襲性和異質(zhì)性的特點。Krüppel樣因子(Krüppel-like factors,KLFs)是一種鋅指轉(zhuǎn)錄因子,該基因?qū)儆赟P/KLFs家族,其中的17個基因已在人類中被發(fā)現(xiàn)[1]。KLF4在KLF家族中備受關(guān)注,但KLF4與DLBCL關(guān)系的研究報道較少,且對DLBCL發(fā)生與發(fā)展的影響和機制了解尚淺,所以本文將對目前KLF4與DLBCL的研究進展進行綜述。
1998 年人類的KLF4基因首先在人臍靜脈內(nèi)皮細胞的cDNA文庫中被發(fā)現(xiàn),位于人染色體9q31,包含了5個外顯子,且將一個470個氨基酸殘基組成的蛋白質(zhì)進行了編碼[2]。KLF4發(fā)揮生物學效應(yīng)的基礎(chǔ),是源于它有著多個功能結(jié)構(gòu)域,即轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域,DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域以及核定位序列,而核定位序列有兩個,分別位于鋅指結(jié)構(gòu)的N-端和第一個鋅指結(jié)構(gòu)域的前方,雙方互補并緊密相連,起到將KLF4轉(zhuǎn)移至核內(nèi)的作用[3]。
KLF4分布廣泛,在肺、角膜、胸腺細胞、淋巴細胞、內(nèi)皮細胞等組織中均廣泛表達,尤其在有絲分裂后終末分化的上皮細胞如胃腸道、皮膚、口腔等呈高度表達,而由于其在胃腸道的上皮細胞中表達最多,也因此稱其為胃腸富集型Krüppel樣因子[2]。
KLF4因為有著多種結(jié)構(gòu)域,所以和不同的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合時會發(fā)揮不同的作用。KLF4是DNA結(jié)合的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,控制細胞周期的調(diào)控、增殖分化和凋亡等重要過程。KLF4調(diào)節(jié)細胞周期的一個主要機制是通過誘導(dǎo)細胞周期素依賴性激酶抑制因子(CDKN1A)的表達,使細胞周期停滯于G1/S和G2/M期[1]。
KLF4除了參與調(diào)節(jié)干細胞的自我更新和細胞衰老等生理過程,同時也參與了如腫瘤發(fā)生、炎癥形成等病理生理過程[4-5]。相關(guān)研究表明KLF4的表達依賴于P53基因,且KLF4的表達與DNA損傷程度呈負相關(guān)。KLF4在細胞靜止或者DNA輕度損傷后被P53激活,而在DNA嚴重損傷時KLF4則通過增強mRNA的轉(zhuǎn)換而受到強烈抑制,從而不可逆轉(zhuǎn)的導(dǎo)致細胞凋亡;并且若阻斷KLF4對嚴重DNA損傷的抑制可抑制P53介導(dǎo)的細胞凋亡,而KLF4誘導(dǎo)的輕度DNA損傷則使P53反應(yīng)從細胞周期阻滯轉(zhuǎn)變?yōu)榧毎劳鯷6]。研究表明,MKP-1可以使KLF4磷酸化,而磷酸化修飾后的KLF4可以進入細胞核,與P53相結(jié)合,并阻止YB-1、YY1、BCL-6等轉(zhuǎn)錄因子與P53基因的啟動子結(jié)合,從而抑制P53的表達,起到促進惡性腫瘤細胞增殖的作用[7]。
KLF4既可以作為癌基因,也可以作為抑癌基因,也主要取決于腫瘤的類型、組織或腫瘤分期,而這些變化經(jīng)常是在p53和p21以及p27等分子的幫助下通過加工或翻譯后的修飾來完成的[1]。已有研究證明,KLF4在胃癌、食管鱗癌、結(jié)直腸癌、肺癌、肝細胞癌[8]中表達下調(diào),提示KLF4發(fā)揮了抑癌基因的作用。同時研究表明當KLF4作為癌基因時則會在乳腺癌、口腔的鱗癌以及黑色素瘤[9]中過表達。另外有學者發(fā)現(xiàn),在血液系統(tǒng)腫瘤如濾泡淋巴瘤、伯基特淋巴瘤、套細胞淋巴瘤、彌漫性大B細胞淋巴瘤以及經(jīng)典的霍奇金淋巴瘤中,KLF4則發(fā)揮著抑癌基因的功能,但往往由于基因甲基化而使其表達減低[10-11]。
Wnt信號通路有兩條,一條為經(jīng)典Wnt信號通路,另一條是非經(jīng)典的Wnt信號通路。經(jīng)典的Wnt信號通路,即Wnt/β-catenin通路,目前研究較多。在細胞的增殖、分化、遷移和凋亡等過程中均參與調(diào)控。眾多學者已證明,在DLBCL中Wnt信號通路常作為一條重要的信號通路參與其發(fā)生發(fā)展[12-14]。研究發(fā)現(xiàn)在大腸癌中,KLF4是Wnt/β-catenin通路的負調(diào)控因子,KLF4被激活后,會直接結(jié)合并且隔離細胞核內(nèi)的 β-catenin,阻止 Wnt/β-catenin通路的激活,反之若下調(diào)KLF4則會促使Wnt/β-catenin信號通路的激活,進而促進腫瘤的形成[15-16]。Li等[11]也證明了,在套細胞淋巴瘤中使用去甲基化藥物5-azaC恢復(fù)KLF4的表達,可抑制細胞核β-catenin的表達,并呈劑量依賴性,提示KLF4作為腫瘤抑制因子在套細胞淋巴瘤中負性調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin信號通路,并且KLF4的下調(diào)可能與高甲基化有關(guān)?;谝陨涎芯靠梢宰C明,在Wnt/β-catenin信號通路中,KLF4起著至關(guān)重要的作用。因此,深入對DLBCL中的KLF4與Wnt/β-catenin信號通路的作用機制的研究是非常有意義的。
轉(zhuǎn)化生長因子 β(transforming growth factorβ,TGF-β)是廣泛的細胞因子超家族中的一員,它是一種具有多效性二聚體的細胞因子,在調(diào)節(jié)細胞的生長、分化以及多種病理、生理過程發(fā)揮著重要作用[17]。TGF-β在哺乳動物組織中有三種不同的亞型,分別是:β1、β2、β3,其中 TGF-β1在生物調(diào)控中是最豐富和普遍表達的類型,并且可調(diào)控細胞的免疫和增殖等功能,與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展也息息相關(guān)[17-18]。研究表明,TGF-β1在不同的腫瘤細胞或者相同腫瘤的不同時期發(fā)揮不同的作用,并且在腫瘤發(fā)展的早期,TGF-β1起到抗腫瘤的作用,相反的是,在腫瘤發(fā)展的中晚期,則會起到促進腫瘤生長的作用[19-20]。有研究報道,TGF-β可以促進DLBCL的發(fā)生,源于TGF-β具有強大的免疫調(diào)控作用,可以將人體內(nèi)的淋巴細胞誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化成為Treg細胞,使Treg中叉狀頭轉(zhuǎn)錄因子家族成員(forkheadbox P3,Foxp3)過度表達,從而達到維系CD4+CD25+Treg細胞的作用[21]。國內(nèi)已有研究表明,TGF-β在DLBCL細胞系及淋巴結(jié)組織中均是高表達的。Sun等[22]也證明了在肝細胞癌中,Smad7是TGF-β的關(guān)鍵負調(diào)控因子,KLF4可以轉(zhuǎn)錄激活Smad7的表達,而KLF4的缺失則會下調(diào)Smad7,進一步導(dǎo)致TGF-β的過度激活,從而促進肝細胞癌的發(fā)生。以上研究提示了KLF4的表達下調(diào)可能會使TGF-β通路過表達,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移,同時也為后續(xù)KLF4和TGF-β通路共同作用于DLBCL中的機制研究提供思路。
磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol3-kinase,PI3K)根據(jù)其構(gòu)造和功能可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型,但在腫瘤細胞廣泛變異的是Ⅰ型。蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)是PI3K的下游效應(yīng)因子,通過磷酸化作用,對細胞的生長和凋亡,有促進和抑制的作用[23]。PI3K/Akt信號通路廣泛存在于人體各種組織中,并在細胞的生長、代謝、分化、生存中起著關(guān)鍵的作用。此外,在惡性腫瘤細胞的增殖、凋亡等過程中,PI3K/Akt也扮演著重要角色[24]。根據(jù)研究得知,PI3K/Akt通路在彌漫性大B細胞淋巴瘤[25]、伯基特淋巴瘤[26]、套細胞淋巴瘤和急性淋巴細胞白血病中具有促進細胞生長,抑制凋亡的作用[27]。有國內(nèi)的研究表明,KLF4在DLBCL中低表達,如果對KLF4過表達,則發(fā)現(xiàn)DLBCL細胞的增殖和侵襲遷移會受到明顯抑制,并且DLBCL細胞中p-Akt和p-PI3K蛋白水平也會明顯降低,這說明了KLF4的過表達能夠抑制PI3K/Akt信號通路,從而也提示了KLF4對PI3K/Akt信號通路的抑制,可能與其對DLBCL細胞增殖和侵襲轉(zhuǎn)移的抑制作用有關(guān),因此KLF4有希望成為DLBCL的潛在治療靶點[28]。
綜上所述,KLF4作為抑癌基因,在信號通路中有著不可替代的重要作用。這是為了更進一步地了解DLBCL的發(fā)生奠定了基礎(chǔ),也為臨床治療提供了新的思路。可是現(xiàn)在關(guān)于KLF4與DLBCL的關(guān)系研究的還不是很多,為了使其盡可能成為DLBCL的治療靶點之一,判斷DLBCL的預(yù)后,未來有很大的必要對其機制進行深入研究。