Aiolos在腫瘤發生發展中的作用及其機制▲

賀高峰 金俊飛 黃國錦

(桂林醫學院附屬醫院，桂林市 541001，E-mail：1193200293@qq.com)

綜 述

Aiolos在腫瘤發生發展中的作用及其機制▲

賀高峰 金俊飛 黃國錦

(桂林醫學院附屬醫院，桂林市 541001，E-mail：1193200293@qq.com)

Aiolos是Ikaros家族成員中的一類轉錄因子，由鋅指結構組成，主要在淋巴組織中表達，通過與其他轉錄因子、相關基因調控原件及其他相關蛋白的相互作用，以染色質重塑的方式在造血細胞、淋巴細胞的生長分化、轉錄調控中發揮功能。Aiolos也在多種腫瘤中表達。本文就Aiolos在人類惡性腫瘤的發生發展中的作用及機制作一綜述。

腫瘤；Aiolos；作用機制；綜述；肺癌；白血?。蝗橄侔晦D錄因子

腫瘤是威脅人類健康的主要疾病。從分子水平研究腫瘤發病機理是生物醫學領域的研究熱點之一。由于癌基因的激活以及抑癌基因的抑制，引起細胞增殖和凋亡等特性的改變，最終導致組織及器官中腫瘤發生發展及轉移。近些年，研究者發現Aiolos通過抑制黏附相關基因表達，造成細胞的非錨定狀態，促進轉移和擴散。Aiolos還可以通過調控相關基因的表達影響細胞凋亡。因而，Aiolos的異位表達與多種惡性腫瘤的發生發展密切相關。本文將綜述相關方面的研究進展。

1 Aiolos概述

Aiolos是Ikaros家族成員中的一類轉錄因子，由Ikaros家族鋅指蛋白3(Ikaros family zinc finger 3，IKZF3)基因所編碼。與其他Ikaros家族成員一樣，Aiolos具有兩套高度保守的鋅指(zinc finger，ZF)結構，其中一套(ZF1-4)位于N端，其功能是介導與特定DNA序列GGAAA結合；另一套(ZF5-6)位于C端，其主要功能是介導同源二聚體及異源二聚體的形成，或通過與其他轉錄調控因子的相互作用而發揮作用[1]。由于IKZF3基因表達過程中存在選擇性剪切，導致產生至少16種不同的Aiolos亞型。這些亞型可以分為兩類，一類是在其N端具有至少3個ZF，能與DNA結合，另一類是其N端ZF少于3個，不能與DNA結合。不與DNA結合而形成二聚體的亞型，可以發揮顯性負性調控因子作用[2]。這些亞型既有不同的胞內定位，還可通過相互作用改變其他Ikaros家族成員的胞內定位[3]。Aiolos主要是通過招募染色質修飾因子如核小體結構脫乙酰酶復合物等至DNA處發揮轉錄調控作用[4]。Aiolos能與Ikaros形成二聚體，調控靶基因的表達[5]。在正常情況下，Aiolos在外周血淋巴細胞、脾臟及胸腺組織中表達，參與淋巴細胞發育調控[6]。

Aiolos在淋巴細胞生長發育的各個階段均有表達，在淋巴細胞發育的早期階段就可檢測到Aiolos的存在，隨后，Aiolos的表達水平升高，在淋巴細胞成熟階段其表達水平達到高峰[7]。Aiolos可促進早期B淋巴細胞的生長發育，且對晚期淋巴細胞的生長有著重要的作用[8]。在小鼠T細胞系TS1αβ中，Aiolos能夠通過與大鼠肉瘤(rat sarcoma，Ras)蛋白相互作用發揮抗凋亡功能[9]。白細胞介素-4可以誘導Aiolos的酪氨酸磷酸化，促使其與B淋巴細胞瘤-xL(B-cell lymphoma-xL，Bcl-xL)分離[10]。在Aiolos缺失的小鼠模型中，前B細胞和非成熟B細胞數量會增加，這些細胞是由于B細胞受體信號增強而出現超活化，從而導致自發產生自體抗體、細胞過度增殖，并發展為B細胞淋巴瘤[7]。

2 Aiolos的表達與腫瘤發生發展的關系

研究顯示，Aiolos在白血病、淋巴瘤以及其他實體瘤組織中的表達會發生變化[11]。在多種惡性實體瘤細胞系中發現了Aiolos的存在，如乳腺癌細胞系巨噬細胞趨化因子-7、結腸癌細胞系SW480、人胚腎細胞HEK、前列腺癌細胞系PC3和宮頸癌細胞系HeLa等[12]。在乳腺癌細胞系BT474中，Aiolos的異位表達是由于囊泡相關膜蛋白相關蛋白B [(vesicle-associated membrane protein)-associated protein B and C，VAPB]基因-IKZF3的融合導致了Aiolos的轉錄被VAPB啟動子所控制[13]。另外，有學者通過對人類組織廣泛的生物信息學分析后發現Aiolos在一些乳腺癌組織樣本中的表達上調[14]。臨床用于治療多發性骨髓瘤的藥物泊馬度胺可以通過與CRBN(cereblon)泛素連接酶結合，促進該酶招募Aiolos，激發Aiolos泛素化，并最終使Aiolos被降解[15-16]，因此泊馬度胺有可能成為臨床治療Aiolos高表達腫瘤的候選藥物。

2.1 Aiolos的表達在肺癌發生與發展中的作用 調查顯示，肺癌的發病率及死亡率在我國男性人群中均居第一位，在女性人群中均居第二位[17]，所以研究肺癌發病的分子機制有著格外重要的意義。Li等[11]分析了Aiolos在肺癌組織和癌旁組織中的表達，發現癌旁組織的正常肺上皮細胞中以及癌組織的間質細胞中均無Aiolos表達，而在小細胞肺癌細胞和非小細胞肺癌細胞中都檢測到Aiolos的表達，且量化的斑點染色分析結果顯示，Aiolos在小細胞肺癌細胞中表達的更高，Aiolos的表達水平與肺癌患者的總體預后呈負相關。同時，生存分析結果提示Aiolos的表達水平是評估早、中期非小細胞肺癌患者預后的有效指標[11]。Li等[11]進一步在A549細胞系中上調Aiolos的表達，發現Aiolos通過抑制細胞黏附相關基因，包括緊密連接蛋白(claudin，CLDN)1、 CLDN2、整合素(integrin，ITG)B3、 ITGB6、 ITGAV、 ITGA5和血管黏附分子1基因的表達，破壞細胞之間以及細胞與基質之間的黏附，從而造成細胞的非錨定狀態，繼而通過抑制p66shc的轉錄而發揮抵抗失巢凋亡的作用；此外，Aiolos的表達與p66shc表達呈負相關，即在人肺癌中Aiolos抑制了p66shc的表達[11]。而p66shc是含Src 同源結構域2轉化蛋白1 基因的表達產物，它能抑制生長因子信號通路，抑制Ras蛋白和Ras相關的C3肉毒素底物1蛋白，為失巢凋亡所必需[18]。動物實驗也證實p66shc是癌轉移的強有力的抑制因子[18]?？傊?，在肺癌發生發展過程中，Aiolos的表達一方面抑制了細胞黏附相關基因的表達，另一方面抑制失巢凋亡的重要因子p66shc的表達，并且使上皮細胞獲得與造血細胞一樣的轉移特性，從而促進癌細胞的轉移和擴散。另外，Aiolos能顯著誘導趨化因子受體4(chemokine receptor 4，CXCR4)的表達，而CXCR4在引導造血細胞進入骨髓、淋巴結、肺以及其他血管床中起作用，且轉移的實體瘤細胞也往往經由同樣的途徑擴散。已有研究發現CXCR4表達上調對維持肺癌細胞A549的干細胞性至關重要[19]。

上述研究結果提示，Aiolos具有促進腫瘤細胞轉移的特性，它既可以作為肺癌預后的預測因子，也可能成為肺癌的一個潛在治療靶點。

2.2 Aiolos的表達在血液系統腫瘤中的作用 近年的研究顯示，Ikaros家族成員在細胞中的異常表達與惡性腫瘤的發生有關，在很多淋巴瘤和白血病中就發現了Ikaros的存在[20-22]。Aiolos作為Ikaros家族中的一員，其不同剪接體在許多的血液腫瘤中過表達[23]。Billot等[24]在慢性淋巴細胞白血病(chronic lymphocytic leukemia，CLL)中發現，Aiolos啟動子旁的染色質狀態是由DNA的去甲基化和組蛋白分子在該染色質區域的聚集所共同決定。這些表觀遺傳標志會允許其上游效應器，如核因子κB，組成性激活，從而進入啟動子結構域，導致Aiolos的表達上調[24]。為了確定Aiolos在CLL中的異常表達所造成的影響，他們比較了Aiolos過表達和表達下調兩種情況對細胞凋亡的影響，發現Aiolos通過調控一些B淋巴細胞瘤-2(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)家族成員來參與細胞生長的調控[24]。這些結果說明，通過表觀遺傳修飾所導致的Aiolos的異常表達可能是CLL的標志[24]。而Duhamel等[23]為了評估Aiolos的不同亞型的作用，分析了Aiolos的不同亞型在慢性B細胞性白血病和其他的一些B細胞淋巴瘤的分布與表達，發現在正常和惡性的B細胞中表達的Aiolos超過80%是hAio1型。在CLL患者的B細胞中，Aiolos轉錄產物的過表達與zeta鏈相關蛋白-70和免疫球蛋白重鏈可變區突變狀態等預后因子無關[23]。有關CLL的一些研究表明了表觀遺傳修飾是調控Aiolos表達的重要因素，并且通過調控Bcl-2家族成員來影響細胞的生存[24]。最近有學者發現，在白血病細胞系Nalm-6中，通過慢病毒系統上調Aiolos的表達，Aiolos能夠下調人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源的基因的表達水平，并增加蛋白激酶B的表達和磷酸化水平，從而減少白血病細胞的死亡以及改善患者的生存率[25]。在Jurkat白血病細胞中，Aiolos可抑制核轉錄因子-κB的活性，并且Aiolos通過與Janus激酶2/信號轉導與轉錄激活因子3信號通路的相互作用來上調P21和P27的表達以及抑制細胞周期蛋白D3基因和S期激酶相關蛋白2基因的表達，促進白血病細胞的凋亡[26]。

2.3 Aiolos的表達在乳腺癌中的作用 乳腺癌是全球范圍內女性常見的惡性腫瘤之一，也是導致癌癥死亡的一個重要因素，且一半以上的乳腺癌新增病例和死亡病例都在發展中國家[27]。

在白血病、淋巴瘤和肉瘤中，致癌基因與其他基因形成融合基因從而被激活是一種比較常見的現象，比如斷裂點簇集區(breakpoint cluster region，BCR)與艾貝爾遜白血病病毒(Abelson leukemia virus，ABL)形成融合基因BCR-ABL在慢性骨髓白血病中被激活[28]，間變性淋巴瘤酶( anaplastic lymphoma kinase，ALK)與棘皮動物微管相關類蛋白4( echinoderm microtubule-associated protein-like 4，EML4)形成融合基因EML4-ALK在肺癌中被激活[29]。這些結果都提示融合基因在細胞癌的發展中可能扮演了一個重要的角色。Sircoulomb等[30]的研究表明Aiolos編碼基因IKZF3大多是在表皮生長因子受體2(epithelial growth factor receptor 2，ERBB2)擴增子的端粒中斷處。但Edgren等[13]通過RNA雙端測序技術，在乳腺癌細胞中發現了VAPB-IKZF3這個新的融合基因。融合基因VAPB-IKZF3是由于t(17；20)(q12；q13)的易位而造成，包括VAPB的啟動子部分和IKZF3基因編碼Aiolos C端的部分[13]。在通過小分子RNA干擾實驗敲除了融合基因中IKZF3基因的表達后，發現癌細胞的生長受到了抑制[13]。IKZF3僅以融合基因轉錄物形式檢出，這表明靜息的基因是通過融合而被激活。在BT-474細胞中，小干擾RNA沉默VAPB-IKZF3使VAPB-IKZF3表達減少80%，并顯著地抑制了細胞生長[13]。這表明乳腺導管癌細胞BT-474的生長依賴于VAPB-IKZF3的表達[13]。然而，關于Aiolos在乳腺癌發生發展中的具體功能機制尚需要更深入地研究。

3 小 結

Aiolos異常表達于肺癌、血液系統腫瘤和乳腺癌等多種人類惡性腫瘤中，并對其發生發展有著重要的作用。隨著人們對Aiolos認識的深入，Aiolos的生物學功能及其在腫瘤發生進程中的作用將得到更深入的研究，Aiolos有可能成為新穎的腫瘤標志物及治療靶點。

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廣西高校“百人計劃”項目(2014)

賀高峰(1990～)，男，在讀碩士研究生，研究方向：肝膽外科基礎與臨床。

金俊飛(1968～)，男，博士，研究員，研究方向：神經鞘脂與相關疾病，E-mail：changliangzijin@163.com。

R 73

A

0253-4304(2016)09-1282-04

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.09.26

2016-03-21

2016-05-30)

通信作者：黃國錦(1969～)，男，博士，教授，研究方向：信號轉導與疾病機制，E-mail：1507959392@qq.com。