白細胞介素增強子結合因子 2在惡性腫瘤中的研究進展△

屈艷香，戴桂紅，周慧玲，于鴻

泰州市人民醫院病理科，江蘇 泰州 225300

白細胞介素增強子結合因子2（interleukin enhancer-binding factor 2，ILF2）廣泛分布于人體正常組織，尤其在睪丸、腦及腎臟組織中高表達，且主要在細胞核表達[1]。ILF2基因位于人1號染色體1q21.3，最初被認為是活化T細胞核因子（nuclear factor of activated T cell，NFAT）的亞基之一，是T細胞表達白細胞介素-2（interleukin-2，IL-2）所需的關鍵轉錄因子[2-3]。隨著研究的深入，ILF2常與白細胞介素增強子結合因子3（interleukin enhancerbinding factor 3，ILF3）形成蛋白復合物，在多個方面調節基因的表達，如參與DNA和RNA代謝（包括DNA結合、轉錄和損傷應答）、RNA轉錄和翻譯、mRNA剪切、微小RNA（microRNA，miRNA）生物合成等過程[4-8]。研究發現，ILF2在多種惡性腫瘤中表達明顯上調，如宮頸癌、乳腺癌、胰腺癌、肺癌等。此外，ILF2在炎癥、病毒復制和自身免疫性疾病等方面亦發揮一定的作用[9-11]。

1 ILF 2的基本結構與功能

ILF2發現于后生動物，廣泛分布于人體正常組織，主要定位于細胞核。ILF2是一種含DZF結構域的蛋白，此外，ILF3、精子細胞核周RNA結合蛋白（spermatid perinuclear RNA binding protein，SPNR）及與RNA相關的鋅指蛋白（zinc finger protein associated with RNA，ZFR）中也存在DZF結構域。ILF2的DZF結構域是蛋白質序列中唯一存在的折疊結構域，其兩側為N末端和C末端，前者富含精氨酸和甘氨酸序列，后者富含谷氨酸序列。DZF結構域與鋅指結構相關，類似于RNA修飾酶的無模板核苷酸轉移酶家族的結構，已經被證明可以驅動蛋白質二聚化并促進RNA結合，ILF2可以與含DZF結構域的蛋白結合形成蛋白復合物參與RNA的代謝[12]。

2 ILF 2與DNA、RNA的關系

ILF2作為RNA結合蛋白，可參與有絲分裂及DNA損傷修復過程，促進胚胎干細胞的增殖和分化，增加mRNA的穩定性并負調控miRNA的生成等[13-14]。

ILF2通過RNA結合蛋白，如Y盒結合蛋白1（Y-box binding protein 1，YB1）、RNA特異性腺苷脫氧酶 1（adenosine deaminase acting on RNA 1，ADAR1）和異質性胞核核糖核蛋白（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein，hnRNP）等相互作用來調控前信使RNA（pre-messenger RNA，pre-mRNA）的穩定性和選擇性剪接，從而調控DNA損傷應答、DNA損傷修復及基因組穩定性[15]。研究發現，約30%的初發性多發性骨髓瘤和70%的復發性多發性骨髓瘤中存在1q21擴增，1q21擴增可驅動ILF2在多發性骨髓瘤中過表達，從而促進DNA損傷應答和同源重組，且與疾病進展和DNA損傷劑的耐藥性相關[16-17]。

Nourreddine等[18]通過轉錄分析、蛋白質組學等實驗發現，ILF2/ILF3復合物可以增強mRNA的穩定性，上調有絲分裂過程中mRNA的表達。定量聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction，PCR）發現，同時敲低ILF3及參與mRNA衰減的蛋白STAU1和STAU2的表達，依然可以上調有絲分裂中mRNA的表達，提示ILF2/ILF3復合物可能參與STAU1/STAU2競爭有絲分裂過程中mRNA的調控，與有絲分裂及細胞周期mRNA的表達相關。

miRNA是一類非編碼的小RNA，通過與mRNA結合在轉錄后水平調控相關基因的表達，參與細胞增殖、凋亡及腫瘤新生血管生成過程[19-20]。Sakamoto等[21]研究發現，ILF2和ILF3在腫瘤細胞293T中的過表達可抑制初始微小RNA（pri-miR-NA）向pre-miRNA的轉化，導致細胞中積累較多的pri-miRNA，使成熟的miRNA減少，從而負調控miRNA的生成。

3 ILF 2在惡性腫瘤中的作用

相關研究報道，ILF2在多數惡性腫瘤中表達明顯上調，在腫瘤發生發展過程中發揮致癌作用，可促進腫瘤細胞增殖、抑制細胞凋亡、影響細胞周期進程、參與上皮-間充質轉化過程。此外，ILF2與腫瘤患者的預后相關，ILF2高表達患者的預后更差，總生存期更短。

3.1 ILF 2在惡性腫瘤發展過程中發揮致癌作用

Huang等[22]研究顯示，ILF2蛋白在腦膠質瘤組織中高表達，且在高級別腦膠質瘤[世界衛生組織（WHO）分級為Ⅲ～Ⅳ級]中的表達水平明顯高于低級別腦膠質瘤（WHO分級為Ⅱ級），提示ILF2高表達與高級別腦膠質瘤的發生發展相關。Higuchi等[23]的研究發現，ILF2和ILF3在肝細胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）組織中表達上調，并通過抑制miRNA-7的合成來激活HCC細胞中的表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）信號通路，從而促進HCC細胞的增殖。Zhao等[24]敲除小細胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC）H446、H82細胞中ILF2的表達發現，SCLC細胞的增殖明顯被抑制，且SCLC細胞中線粒體的質量和膜電位下降，表明ILF2能促進SCLC細胞的增殖并維持線粒體穩態；同時，在小鼠異種移植瘤模型中，敲低SCLC細胞株中ILF2的表達，移植瘤細胞增殖指數、體積及重量均明顯降低。以上結果表明ILF2基因在SCLC發生發展過程中發揮著原癌基因作用，可以促進SCLC細胞增殖。

3.2 ILF 2間接促進腫瘤新生血管生成

Guarnerio等[25]研究顯示，環狀RNA（circular RNA，circRNA）在間葉源性腫瘤中發揮著原癌基因的作用，通過酶聯免疫吸附測定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）等實驗證實，circRNA在細胞核內可與核RNA結合蛋白（ILF2、ILF3）相互作用，激活ILF2/ILF3蛋白復合物來上調促血管生成因子和生長因子的表達，從而促進腫瘤細胞增殖及新生血管生成。

3.3 ILF 2促進腫瘤細胞遷移和侵襲

Wen等[26]通過體內外實驗發現，ILF2/ILF3蛋白復合物可與分化拮抗非編碼RNA（differentiation antagonizing non-protein coding RNA，DANCR）相互作用來提高缺氧誘導因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）mRNA的穩定性，從而提高鼻咽癌細胞的遷移和侵襲能力。Bi等[27]將ILF2質粒轉染至胰腺癌細胞株PNAC-1，結果發現，轉染后的胰腺癌細胞株PNAC-1的遷移和侵襲能力比對照組高4～6倍；同時，神經鈣黏蛋白、波形蛋白及纖維連接蛋白表達上調，上皮鈣黏蛋白表達下調。該研究表明ILF2通過調控上皮-間充質轉化過程中相關基因的表達，調控腫瘤細胞的遷移和侵襲。簡而言之，ILF2促進了腫瘤細胞的遷移和侵襲。

3.4 ILF 2高表達影響腫瘤患者的預后

Ni等[28]研究發現，ILF2在食管鱗狀細胞癌（esophageal squamous cell carcinoma，ESCC）組織中表達上調，Cox生存分析發現，ILF2是ESCC患者總生存期（overall survival，OS）的獨立預后指標，ILF2高表達的患者OS更短。Yin等[29]的研究發現，胃癌組織中ILF2mRNA和ILF2蛋白表達均上調，單因素及多因素生存分析結果顯示，ILF2的高表達與胃癌患者預后不良明顯相關，并增加了復發風險，ILF2可能是胃癌患者無病生存期（diseasefree survival，DFS）和OS的獨立預后指標。Wan等[30]研究發現，ILF2在胰腺導管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）組織中表達明顯上調，且與腫瘤大小、組織學分級和TNM分期相關；Kaplan-Meier生存分析結果顯示，ILF2高表達患者較低表達患者的預后更差。Jin等[31]探討乳腺癌中ILF2拷貝數變異情況，結果顯示，ILF2基因表達上調與腫瘤細胞的侵襲性明顯相關，如乳腺癌易感基因 1（breast cancer susceptibility gene l，BRCA1）突變型及三陰性/基底樣亞型等，Kaplan-Meier生存分析顯示ILF2mRNA高表達乳腺癌患者的5年OS相對較短，ILF2mRNA高表達與腫瘤復發、遠處轉移和死亡風險增加密切相關；但ILF2高表達患者對蒽環類/紫杉烷類新輔助化療的反應更好。由此可見，ILF2高表達預示著更差的預后，OS、DFS相對較短，遠處轉移、復發風險較高，因此，ILF2有望成為預后標志物。

3.5 ILF 2促進人乳頭瘤病毒（human papilloma vi-rus，HPV） E 6基因的表達

Shim等[32]通過互補DNA（complementary DNA，cDNA）雜交及PCR擴增發現，ILF2mRNA在宮頸癌細胞中表達上調。E6/E7是宮頸癌發生發展的主要蛋白，Moody和Laimins[33]研究結果證實，E6蛋白通過與泛素連接酶E3成員E6AP結合來激活p53蛋白的泛素化，從而促進p53降解、抑制宮頸癌細胞凋亡、促進腫瘤細胞增殖并增加基因組不穩定性。Shamanna等[34]通過免疫熒光等實驗證實，敲低HPV轉化的宮頸癌HeLa細胞中ILF2/ILF3基因的表達，可使p21蛋白表達上調，而p21的表達依賴于p53蛋白，但p53蛋白表達上調僅局限于HPV感染的宮頸癌細胞中，提示ILF2/ILF3可能是HPVE6介導p53降解所必需的；此外，敲低宮頸癌HeLa細胞中ILF2/ILF3基因的表達，降低了由HPV早期啟動子驅動的E6RNA水平和轉錄水平，提示敲低ILF2/ILF3基因的表達可抑制HPVE6轉錄過程。上述研究表明，ILF2/ILF3復合物是HPVE6表達的正調節因子，敲低ILF2/ILF3基因的表達能上調p53蛋白的表達，驅動腫瘤細胞凋亡。因此，ILF2/ILF3復合物有望成為宮頸癌治療的新靶點。

3.6 ILF 2有望成為惡性腫瘤的早期診斷標志物

Chung等[35]通過基因本體庫等數據庫，基于疾病進展趨勢來選定結直腸癌的原癌基因發現，與炎癥性腸病相比，腺瘤與結直腸癌的關系更為密切，篩選的13種基因成為早期診斷結直腸癌的標志物，其中就包括了ILF2基因。Ni等[36]研究發現，與癌旁組織相比，非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）組織中ILF2的表達明顯上調，且與腫瘤分化程度、臨床分期及Ki-67增殖指數密切相關；Kaplan-Meier生存分析發現，ILF2高表達患者的OS更短；Cox回歸分析發現，ILF2表達水平、腫瘤分化程度及Ki-67增殖指數均是NSCLC患者的獨立預后指標。因此，ILF2可能成為診斷NSCLC的生物標志物，并有望成為NSCLC潛在的治療靶點。

4 小結與展望

ILF2在惡性腫瘤中發揮致癌作用，其在腫瘤組織中表達明顯上調，且與患者的組織學分級、TNM分期、Ki-67增殖指數、預后密切相關，提示ILF2在腫瘤細胞的發生發展、遷移和侵襲等過程中發揮重要作用。因此，檢測ILF2的表達具有潛在的臨床應用價值，如預測腫瘤發生、早期診斷、靶向治療及預后評估等。但目前關于ILF2在相關腫瘤中分子機制及信號通路的報道較少，臨床對ILF2在惡性腫瘤中的發生機制知之甚少，或可通過基因庫篩選上下游基因，特別是與ILF2顯著相關的關鍵基因，探討這些關鍵基因與ILF2在腫瘤發生發展中的作用，以評估其能否成為原癌基因、生物標志物或抗腫瘤治療靶點，但仍有待進一步的研究證實。