FLOT-1在人類實體腫瘤中的研究進展

綜述 審校

浮艦蛋白-1（flotillin-1，F(xiàn)LOT-1）即浮艦蛋白，在蔗糖密度梯度超速離心之后，像艦艇漂浮在密度較低的上層，因而得名。FLOT-1于1997年被首次發(fā)現(xiàn)，Schulte等［1］研究團隊在金魚的視網(wǎng)膜再生軸突中發(fā)現(xiàn)一類蛋白，稱之為Reggie-1和Reggie-2；同年，Bickel等［2］從鼠肺組織膜中分離出一種蛋白，非離子型的表面活性劑不能將其溶解，稱之為浮艦蛋白（flotillins）。FLOT蛋白家族包括FLOT-1（Reggie-2）和FLOT-2（Reggie-1）。

1 FLOT-1的結構及功能

FLOT-1屬于脂筏標記蛋白，在不同物種間保守性較高，如人類和小鼠的FLOT-1氨基酸序列相似度高達98.1%［3-4］。在人類編碼FLOT-1的基因定位于染色體6p21.3，編碼分子質量約為48 kD的蛋白質，包含427個氨基酸［3］。其N-端的第1～185位殘基組成SPFH（stomatin，prohibitin，flotillin，Hflk/C）結構域，在C34位點被棕櫚酰化，與其定位在脂筏相關［5］。第10～36位和第134～151位殘基組成兩個疏水區(qū)，分別起促進膜結合和質膜定位作用［6］。C-端存在FLOT寡聚的重要成分，包含F(xiàn)LOT結構域，是FLOT-1和FLOT-2的卷曲螺旋結構單元，上述區(qū)域可形成同源或異源寡聚體［7］。

FLOT-1廣泛分布于動物的細胞膜上，參與細胞膜結構組成，介導細胞間信號轉導，具有多種生理功能。有報道指出［8］，F(xiàn)LOT-1與絲裂原活化蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK）級聯(lián)信號通路組件相互作用，如與絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶RAF［Ser/Thr kinase RAF（rapidly accelerating fibrosarcoma）］、絲裂原活化蛋白激酶激酶1（mitogen-activated protein kinase kinase 1，MEK1）、細胞外信號調節(jié)激酶1（extracellular signal regulated kinases 1，MRK1）和RAS激酶抑制劑（the kinase suppressor of RAS，KSR）形成復合物，成為MAPK的腳手架蛋白。此外，F(xiàn)LOT-1可調節(jié)成纖維生長因子（fibroblast growth factors，F(xiàn)GF）受體介導的下游信號通路轉導，通過FLOT-1與成纖維生長因子受體底物2（fibrogrowth factor receptor substrate 2，F(xiàn)RS2）的相互作用激活MAPK級聯(lián)信號通路［9］。FLOT-1還參與調節(jié)軸突再生、細胞黏附、內吞、質膜轉運等生理過程［10］。

FLOT-1參與多種疾病發(fā)生發(fā)展。在神經(jīng)退行性疾病中，Kim等［11］研究發(fā)現(xiàn)，敲除DJ-1（與PD相關的基因）在原代星形膠質細胞和小鼠胚胎成纖維細胞（mouse embryonic fibroblast，MEF）中降低了脂質筏的主要蛋白組分flotillin-1（FLOT-1）和caveolin-1（cav-1）的表達，提示FLOT-1與帕金森病（Parkinson's disease，PD）的發(fā)生可能有關。Kokubo等［12］研究同樣發(fā)現(xiàn)阿爾茲海默病（Alzheimer's disease，AD）患者的大腦細胞中FLOT-1高表達與淀粉樣蛋白前體蛋白（amyloid precursor protein，APP）的剪切和淀粉樣蛋白β（amyloid β protein，Aβ）沉默有關。Galazis等［13］研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)LOT-1與2型糖尿病風險增加相關，Chen等［14］研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)LOT-1是多配體聚糖-1處理富含膽固醇和甘油三酯的殘余載脂蛋白B［cholesteroland triglyceride-rich rement apoB（apolipoprotein B）lipoproteins，C-TRLs］的新型參與者，F(xiàn)LOT-1在2型糖尿病患者肝臟中的低表達可能導致代謝異常脂蛋白血癥。FLOT-1在多種腫瘤中呈高表達，本文旨在綜述FLOT-1在人類實體腫瘤中的研究進展。

2 FLOT-1與人類實體腫瘤

2.1 FLOT-1與乳腺癌

Lin等［15］研究通過免疫組織化學法檢測212例乳腺癌石蠟切片中FLOT-1的表達水平，發(fā)現(xiàn)FLOT-1的表達與臨床分期、患者生存期顯著相關；通過干擾FLOT-1的表達后，乳腺癌細胞的增殖能力和成瘤能力明顯下降，蛋白質印跡（Western blot）法和熒光素酶報告分析顯示，F(xiàn)LOT-1通過Akt信號通路調控具有抑癌作用的轉錄因子FOXO3a表達上調。Li等［16］在乳腺癌細胞系中檢測發(fā)現(xiàn)，miR-124通過調節(jié)FLOT-1來控制腫瘤細胞生長和遷移。H-Ras的過表達和異常激活與乳腺癌侵襲相關，Koh等［17］研究發(fā)現(xiàn)，在MDA-MB-231三陰性乳腺癌細胞（three negative breast cancer cells，TNBC）中，表皮生長因子誘導H-Ras激活，需要FLOT-1。敲除FLOT-1能夠在體內外抑制MDA-MB-231和Hs578T TNBC細胞的侵襲能力。

2.2 FLOT-1與食管鱗狀細胞癌

Song等［18］和Gong等［19］研究發(fā)現(xiàn)，在食管鱗狀細胞癌中，F(xiàn)LOT-1蛋白表達水平與腫瘤分期和生存時間顯著相關，在食管癌細胞系Kyse30和Kyse510中FLOT-1表達上調。在體內實驗中，F(xiàn)LOT-1促進小鼠食管癌細胞增殖。FLOT-1能激活腫瘤壞死因子-α（tumour necrosis factor-α，TNF-α）受體信號并維持食管鱗狀癌細胞中NF-κB的激活。

2.3 FLOT-1與泌尿系統(tǒng)腫瘤

Zhang等［20］采用Western blot和免疫組織化學法檢測182例行腎切除術患者的腎細胞癌（renal cell carcinoma，RCC）標本中FLOT-1蛋白表達水平，應用RT-PCR分析FLOT-1 mRNA表達水平。結果表明，來自RCC患者組織樣本中FLOT-1表達水平顯著高于健康腎組織，并且表達水平與臨床分期、腫瘤大小和組織學等級相關。另外，F(xiàn)LOT-1在體內外實驗中顯著增強了RCC細胞系的增殖。Yang等［21］研究發(fā)現(xiàn)，miR-506靶向調控FLOT-1在腎細胞中的表達，進而調控RCC的生長和轉移，F(xiàn)LOT-1是miR-506的潛在靶基因，即miR-506通過作用于FLOT-1發(fā)揮生物學作用。Guan等［22］研究通過免疫組織化學和Western blot法確定FLOT-1蛋白表達，并通過RT-PCR和實時定量PCR（real time quantitative PCR，Rq-PCR）檢測FLOT-1 mRNA表達，與正常尿路上皮組織相比，移 行 細 胞 癌（transitional cell carcinoma，TCC）中FLOT-1表達顯著上調，并且FLOT-1表達水平與腫瘤大小、病理分級、臨床分期和復發(fā)相關。通過水溶性四唑鹽（water soluble tetrazole salt，WST-1）測定法和使用BALB/C裸鼠的異種移植瘤模型可檢測到FLOT-1在體內外實驗中增加TCC的增殖能力。Liang等［23］通過實驗檢測到在膀胱癌中，miR-608的過表達在體內外均抑制腫瘤細胞的增殖和產(chǎn)生，上調miR-608通過AKT/FOXO3a信號轉導誘導G1期阻滯，下調miR-608促進腫瘤細胞增殖和周期進展；miR-608直接抑制FLOT-1的表達，miR-608抑制劑可顯著逆轉siFLOT1誘導的FLOT-1下調。同樣，F(xiàn)LOT-1過表達質粒（pFLOT1）對FLOT-1上調，也可以逆轉由miR-608引起的腫瘤細胞增殖受抑制。

2.4 FLOT-1與肝癌

Zhang等［24］采用熒光定量PCR法檢測10對配對的肝癌和癌旁組織中FLOT-1 mRNA表達水平。結果顯示，肝癌組織中FLOT-1的表達水平明顯高于配對的癌旁組織。采用免疫組織化學法檢測196例肝癌組織FLOT-1的表達發(fā)現(xiàn)，其表達與腫瘤大小、病理分期、血管侵襲等顯著相關。FLOT-1高表達的肝癌患者生存期較短，低表達的生存期較長。Liu等［25］采用十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）和免疫印跡法檢測90例肝癌和癌旁組織樣本中的窖蛋白-1（caveolin-1，cav-1）和FLOT-1表達，結果發(fā)現(xiàn)在肝癌組織中cav-1和FLOT-1的表達水平均高于配對的癌旁組織。通過免疫組織化學法發(fā)現(xiàn)，在肝癌組織樣本中與脂筏相關的參與調節(jié)細胞存活的Akt信號通路組分產(chǎn)生了變化，其活性決定了細胞功能。Wu等［26］研究發(fā)現(xiàn)，Basigin和CD98在人肝癌細胞膜中共定位高表達，二者在肝癌細胞擴散和生長中均起促進作用，其內化則由FLOT-1調節(jié)。

2.5 FLOT-1與肺癌

Zhang等［27］通過免疫組織化學法分別檢測蠶蛹原發(fā)性肺腺癌（primary lung adenocarcinoma，PLUAD）組織樣本中的FLOT-1表達，包括42例正常肺組織、62例伴有淋巴結轉移的PLUAD組織和46例無淋巴結轉移。結果顯示肺腺癌（lung adenocarcinoma，LUAD）細胞中FLOT-1的表達上調與晚期臨床分期、淋巴結轉移、術后復發(fā)增加和總生存率降低均顯著相關。Cox多因素回歸分析顯示，F(xiàn)LOT-1的表達水平為獨立的預后因素，是LUAD淋巴結轉移和預后的潛在新型生物標志物，其上調可能在LUAD的發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用。Li等［28］研究52例非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）組織和癌旁組織應用熒光定量PCR檢測FLOT-1 mRNA的表達，采用免疫組織化學法檢測106例NSCLC患者石蠟包埋組織中FLOT-1蛋白的表達，結果顯示FLOT-1 mRNA在NSCLC組織中的表達明顯高于癌旁組織，F(xiàn)LOT-1蛋白水平與腫瘤大小、臨床分期和淋巴結轉移呈正相關。FLOT-1高表達患者總生存期較短，低表達患者生存期較長。Guo等［29］研究檢測在5個LUAD細胞中FLOT-1的表達上調；當下調表達時，LUAD細胞的體外惡性表型減弱，反之上調表達，其體外惡性表型增強。與用空載體轉染的細胞相比，敲除FLOT-1的LUAD細胞在裸鼠中成瘤能力減弱。

2.6 FLOT-1與舌鱗狀細胞癌和口腔鱗狀細胞癌

Li等［30］研究采用實時熒光定量PCR和Western blot法分析檢測8組舌鱗狀細胞癌（tongue squamous cell carcinoma，TSCC）組織及與其配對的癌旁組織中FLOT-1 mRNA，采用免疫組織化學法檢測181例N0期TSCC患者石蠟包埋組織中FLOT-1蛋白的表達，結果顯示在TSCC中FLOT-1 mRNA和FLOT-1蛋白表達水平均升高，F(xiàn)LOT-1表達水平與臨床分期、TNM分期和復發(fā)呈正相關。FLOT-1表達較高的患者總生存期較短。Xiong等［31］研究發(fā)現(xiàn)，與正常口腔上皮細胞相比，F(xiàn)LOT-1在口腔鱗狀細胞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC）細胞系中高表達，F(xiàn)LOT-1表達通過增強P65和IκBα的磷酸化以及P65向細胞核的易位來激活NF-κB信號轉導途徑，從而促進癌細胞生長和運動。

2.7 FLOT-1與胃癌

Cao等［32］研究采用熒光定量PCR法檢測16組胃癌和癌旁新鮮組織中FLOT-1 mRNA表達，采用免疫組織化學法檢測187例胃癌和癌旁石蠟包埋組織中FLOT-1蛋白的表達，結果顯示FLOT-1 mRNA和FLOT-1蛋白在胃癌組織中均高表達，F(xiàn)LOT-1蛋白的表達和患者的年齡、性別、腫瘤大小、位置、分化程度均無關，僅與腫瘤浸潤深度、淋巴結轉移、遠處轉移和美國癌癥聯(lián)合委員會（AJCC）臨床分期有關。Kang等［33］在體內外實驗中檢測到miR-485-5p可抑制胃癌細胞的生長和轉移，F(xiàn)LOT-1則是其發(fā)揮作用的靶基因。

2.8 FLOT-1與鼻咽癌

Cao等［34］研究169例臨床存檔的鼻咽癌患者組織樣本中FLOT-1的表達與淋巴結轉移和生存期的關系。FLOT-1的高表達增強鼻咽癌細胞體外遷移和侵襲能力，促進對周圍組織的侵襲和體內淋巴結轉移。而鼻咽癌細胞內源性FLOT-1的沉默降低了局部浸潤和淋巴結轉移。FLOT-1過表達促進TGF-β1的表達和分泌，導致SUNE1和CNE2細胞中Smad3磷酸化和Snail表達的上調以及E-鈣粘蛋白的下調，促進TGF-β/Smad3信號轉導的激活，從而實現(xiàn)腫瘤細胞的上皮-間質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）。

2.9 FLOT-1與婦科腫瘤

Li等［35］研究檢測308例宮頸癌患者的石蠟包埋切片，發(fā)現(xiàn)FLOT-1蛋白和FLOT-1 mRNA表達上調，早期宮頸癌中FLOT-1蛋白高表達與盆腔淋巴結轉移相關。此外，F(xiàn)LOT-1通過Wnt/β-連環(huán)蛋白和NF-κB通路調節(jié)的EMT促進宮頸癌細胞轉移。Winship等［36］采用實時熒光定量PCR和免疫組織化學法檢測FLOT-1在人類1～3級子宮內膜癌中的表達和定位。在子宮內膜癌和良性子宮內膜中，F(xiàn)LOT-1 mRNA水平均未改變。腫瘤分級的增加，使FLOT-1蛋白在腫瘤基質中的水平隨之增加，而在上皮細胞內則顯著減少。

3 結語

FLOT-1屬于脂筏標記蛋白，擔當腳手架作用，為其他蛋白的相互作用提供平臺。FLOT-1的表達與腫瘤臨床分期、轉移、浸潤、預后等均相關，參與多種信號通路，如AKT/FOXO3a、TGF-β/Smad3等調控，調節(jié)腫瘤發(fā)生發(fā)展，其調控機制尚不明確，亟需進一步深入探究。隨著對FLOT-1研究的深入，其有望成為腫瘤的潛在預測因子、預后指標和治療的新靶點，為腫瘤的早期診斷與治療提供新方向。