Scrib蛋白與肝細胞癌關系的研究進展▲

何玉龍 趙 磊 唐小容 曹軼林

(廣西壯族自治區南溪山醫院1 腫瘤科，2 病理科，桂林市 541000，電子郵箱：yulonghe2008@126；3 桂林市人民醫院脊柱外科，桂林市 541000)

【提要】 上皮細胞頂-底極性復合物包括Scrib復合物、Par復合物和Crb復合物。極性蛋白對于上皮細胞極性的建立和維持具有重要作用，一旦失去Scrib復合物的拮抗作用，Par復合物就會發揮其致癌潛能，使上皮細胞極性丟失，發生癌變。研究發現，從基底膜側轉移到細胞質中的Scrib蛋白異常表達與肝癌的不良預后相關，然而，其具體分子機制尚未完全闡明。本文就Scrib蛋白在肝癌發生、發展過程中的作用及調控機制進行綜述，探討Scrib蛋白與肝癌的相關性。

近年來，有關細胞頂-底極性在癌癥發生、發展和轉移中的功能已經成為癌癥基礎研究和臨床診斷的研究新熱點。細胞頂-底極性是上皮細胞的主要特征，其參與細胞形態形成、遷移、功能維持等多個生物學事件[1]。上皮細胞頂-底極性復合物主要包括上皮極性支架蛋白Scribble(Scrib)復合物、分離蛋白Par復合物和極性屑蛋白Crumbs(Crb)復合物。這些復合物在進化上非常保守[2]，但對上皮細胞的極性形成和維持至關重要。其中，Scrib蛋白是細胞極性的重要構成蛋白，其表達異常可引起細胞極性的丟失[3]，進而在肝癌發生發展中起重要作用。研究發現，從基底膜側轉移到細胞質中的Scrib蛋白過表達與肝癌的不良預后相關[4]。2017年，科學家們發現Scrib蛋白在細胞質中的異常表達能抑制肝癌細胞增殖，因此Scrib蛋白被認為是肝癌的一種腫瘤抑制因子[5]。然而，關于其具體的分子機制研究仍較少，本文就Scrib蛋白在肝癌發生、發展過程中的作用及調控機制進行綜述。

1 Scrib復合物

Scrib復合物由Scrib、Lgl和Dlg 3種蛋白組成[6]，其中Scrib蛋白最初作為果蠅上皮細胞隔膜連接的調節因子而被發現[7]，而Lgl蛋白和Dlg蛋白是在篩選導致果蠅成蟲盤發生癌性增生的基因突變中被發現。Scrib蛋白是一種支架蛋白，含有16個富含亮氨酸的重復序列和4個盤狀同源區域[8]。Dlg蛋白也是一種支架蛋白，含有3個盤狀同源區域、1個Src同源3結構域和1個類鳥苷酸激酶結構域[9]。Lgl蛋白的N端有2個色氨酸-天冬氨酸重復序列結構域，可以介導蛋白間相互作用[10]。研究發現，Scrib蛋白、Lgl蛋白、Dlg蛋白均有自己獨立的作用，三者結合形成復合物也能發揮作用[7]。Scrib蛋白可通過與人緊密連接蛋白2、富含亮氨酸重復序列的蛋白磷酸酶1、神經管畸形相關蛋白2、 抗原提呈細胞和細胞外調節蛋白激酶相互作用來調控一系列細胞過程，如細胞增殖、分化、凋亡，干細胞維護，遷移和囊泡轉運等[11-15]。此外，Scrib復合物對細胞通訊、細胞黏附連接的完整性也至關重要，比如在腸道上皮細胞中，Scrib蛋白可通過干擾RNA來減少Dlg蛋白的表達，這不僅能改變細胞黏附連接的完整性，還能阻止由上皮型鈣黏蛋白(E-cadherin,E-cad)調控的細胞通訊[16]。結腸癌細胞caco-2中E-cad缺失會導致Scrib蛋白錯誤定位,而Scrib蛋白缺失會使細胞黏著減少，且不能結合到由E-cad胞外結構域包被的組織培養基上，由此可見，Scrib蛋白在E-cad介導的細胞黏著中具有重要作用，Scrib蛋白可以間接調控E-cad[6]。

2 Scrib在細胞極性維持中的作用

細胞的增殖和遷移與上皮細胞的極性維持是兩個相反的過程，而極性蛋白對于上皮細胞極性的建立和維持具有重要作用。位于基底膜區的Scrib復合物和位于頂膜區的Crb復合物可與頂膜區的Par復合物拮抗，Scrib復合物和Par復合物之間的功能平衡對生物體的正常發育至關重要。上皮細胞頂-底極性的確立主要依賴于頂膜區Par復合物與基底膜側Scrib復合物之間的拮抗，當Scrib復合物活性下調或Par復合物活性上調時，兩復合物間這種相互制約的平衡被打破，從而導致腫瘤發生[3]。Par復合物是一個三元蛋白復合物，由非典型性蛋白激酶C(atypical protein kinase C，aPKC)、Par3蛋白、Par6蛋白組成。近年來，越來越多的研究證實，aPKC是致癌基因[17-19]。人類aPKC基因是多種癌癥的特異基因擴增位點，而且aPKC參與癌細胞多種表型的形成，如過度增殖、浸潤和存活[17]。另外，近年有研究發現，在哺乳動物中，aPKC可通過破壞上皮細胞頂-底極性促進卵巢癌惡化[19]。因此，aPKC或可通過破壞組織結構和細胞極性來促進腫瘤惡化，但具體的分子機制至今尚未被闡明。目前已經有研究證實，c-Jun氨基末端激酶的激活和c-Jun的磷酸化在腫瘤發生中起重要作用，aPKC可以通過激活c-Jun氨基末端激酶信號通路破壞上皮組織結構和細胞極性[20]。此外，有研究發現，在哺乳動物腸上皮細胞中，c-Jun氨基末端激酶可以通過調節肌動蛋白骨架使細胞頂端的細胞連接解體，從而使細胞極性喪失[21]。

在上皮細胞頂膜區，aPKC能夠結合并磷酸化Lgl蛋白，使Lgl蛋白失去活性，以此將Lgl蛋白的活性限定在基底側膜區，而限定在基底側膜區活性化的Lgl蛋白能夠通過與Par3蛋白競爭性結合Par6-aPKC復合物，阻止Par復合物的形成，進而實現Scrib復合物與Par復合物在功能上的相互拮抗[22]。因此，一旦失去Scrib復合物的拮抗作用，Par復合物就會發揮其致癌潛能，使上皮細胞極性丟失，細胞發生癌變[3]。

3 Scrib蛋白在癌癥中的表達和作用

喪失極性是細胞癌化的標志之一，目前在人類癌癥中已經發現了頂-底極性復合物的異常表達。在結腸癌、眼部腫瘤、子宮內膜癌和乳腺癌患者和大鼠模型中觀察到Scrib蛋白下調并轉移到細胞質中[23-26]，這表明極性蛋白重定位可能對癌癥的發生和(或)發展有直接的影響[27]。還有研究證明，Scrib蛋白是維持前列腺細胞穩態所必需的，Scrib蛋白的丟失可導致前列腺細胞失去極性和Ras/絲裂原活化蛋白激酶信號活化增加，進而引起前列腺腫瘤的發生[28]。近年有研究顯示，Scrib蛋白雙等位基因的丟失能顯著增加腫瘤的多重性和促進原位模型中上皮內瘤變的進展，這表明Scrib蛋白可作為一種表皮腫瘤的抑制因子[29]。

研究發現，Scrib蛋白或可在大多數人類腫瘤中過表達[30]，這表明Scrib蛋白不僅僅在結腸癌、眼部腫瘤中存在表達下調和重定位，而且可能存在過表達，甚至可能在其他不同癌癥中存在重定位。與Scrib蛋白在上皮組織腫瘤中的抑制功能不同，Scrib蛋白表達缺失能延遲Eμ-myc驅動的淋巴瘤(Eμ-myc基因修飾的B細胞淋巴瘤)的發病時間[31]。

綜上所述，Scrib蛋白不僅僅是一種腫瘤抑制因子，還可能是一種致癌基因，這可能取決于癌癥的來源和類型。

4 Scrib蛋白與肝癌

4.1 Scrib蛋白在肝癌中的表達 研究發現，Scrib蛋白在肝臟腫瘤中呈高表達，在增殖活躍的肝癌細胞株以及鼠和人肝癌標本中，Scrib蛋白主要表達于細胞質和細胞核中；在正常肝臟組織中，Scrib蛋白主要表達于細胞膜[5]。還有研究發現，在細胞質中由于異常突變而過表達的Scrib蛋白可能與肝癌的不良預后相關[4]。但目前關于Scrib蛋白在肝癌中表達的研究較少，Scrib蛋白與肝癌臨床病理特征是否有關，Scrib蛋白對肝癌早期篩查、診斷、療效評估、預后判斷等是否有意義尚不明確。

4.2 Scrib蛋白在肝癌發生、發展中的作用 上皮-間質轉化(epithelia1-mesenchymal transition，EMT)是癌變的標志之一，而細胞極性喪失是細胞發生EMT的重要特征[32]。通過下調極性相關基因的轉錄，使極性蛋白的異常表達、重定位，以及缺失與選擇性剪切產物的出現，都會引起EMT[33-35]。研究發現，Scrib蛋白作為一種極性蛋白，在肝臟腫瘤中不僅存在高表達，而且存在重定位，它能夠轉移到細胞質和細胞核中，作為腫瘤抑制蛋白而抑制腫瘤細胞的生長[6]，這表明Scrib蛋白可能對肝臟腫瘤的發生和(或)發展有直接的影響。該研究進一步行體外試驗，結果顯示，Scrib蛋白過表達可通過抑制Yes相關蛋白1、c-Myc和G1/S-特異性周期蛋白-D1這3種癌基因來抑制肝癌細胞增殖；而在體內試驗中，Scrib蛋白表達缺失能促進肝臟腫瘤生長。研究發現，在H-Ras的配合下，Scrib蛋白的丟失能夠通過下調絲裂原活化蛋白激酶信號來促進細胞侵襲[36]。因此認為，Scrib蛋白在人類和動物的肝癌中具有抑制腫瘤生長的作用。

此外，有研究發現，與在肝癌細胞中穩定表達的野生型Scrib基因相比，細胞質中強化表達的突變型Scrib基因(ScribP305L)能促進肝癌的發生和侵襲[4]。這表明，ScribP305L是EMT和肝癌細胞侵襲過程所特有的一種典型基因信號和表型。作為激活蛋白1的化學成分，活化轉錄因子2和JunB能夠誘導旁分泌富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白來調節依賴于ScribP305L的肝癌細胞侵襲；能通過同源性磷酸酶-張力蛋白和富含亮氨酸重復序列的蛋白磷酸酶1的失穩來減少蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信號；在鼠肝臟中發現，ScribP305L 和致癌基因c-Myc的共表達能夠通過水動力基因的傳遞來促進腫瘤形成和增加磷酸化AKT、活化轉錄因子2和富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白的表達豐度；而在人肝癌組織中，細胞質中Scrib蛋白的局限化與AKT和活化轉錄因子2磷酸化相關；在一些預后不良的肝癌患者中，ScribP305L依賴型基因信號也被強化表達[4]。還有研究報道，Scrib蛋白在果蠅體內是腫瘤抑制因子，但其突變后會引發腦部惡性腫瘤細胞的過度增殖[6]。上述研究結果提示，ScribP305L在肝癌的發生、發展中具有一定的作用。

目前，關于Scrib基因在肝癌中的作用機制尚不完全明確，通過上調野生型Scrib基因或阻斷突變型Scrib基因(ScribP305L)的表達是否可以抑制肝癌細胞生長，達到治療肝癌的目的，在細胞質中強化表達的突變型Scrib基因(ScribP305L)能否促進肝癌發生和侵襲，致癌基因ScribP305L是否會成為肝癌潛在的驅動基因仍有待進一步研究證實。

5 小 結

Scrib蛋白的過表達及其在細胞質中的濃聚，可通過特定的分子機制抑制腫瘤發生和肝癌細胞擴散，Scrib蛋白的這種生物標志物特征或許可用于識別具有高轉移風險的肝癌患者。但目前對Scrib蛋白的分子生物學特性的研究還不夠深入，Scrib蛋白在肝癌中的生物學特征和在癌癥發生發展中的作用，以及如何利用Scrib蛋白診斷和治療人類癌癥，今后尚需更深入、廣泛的研究探討。