TNFAIP8作為膀胱癌潛在生物標志物的研究進展*

李少紅，王 一 綜述,王 欣 審校

甘肅省人民醫(yī)院檢驗科,甘肅蘭州 730000

膀胱癌是男性中排名第6位，女性中排名第17位的常見癌癥。膀胱癌的發(fā)病率在發(fā)達國家相對較高，隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，其在世界范圍內的發(fā)病率也在不斷升高[1]。由于膀胱癌會導致肉眼或鏡下血尿，大約80%的膀胱癌被診斷為非肌肉浸潤性膀胱癌[2]。然而，非肌肉浸潤性膀胱癌在首次診斷后1年內的復發(fā)率高達60%[3]。當前膀胱癌治療主要方案為根治性膀胱切除術+放療+化療，但術后患者的生存率依然很低[4]。膀胱鏡下活檢是診斷膀胱癌的金標準，但膀胱鏡屬于侵襲性操作，阻礙了其在早期篩查中的應用，所以亟需不用侵襲性操作即可進行檢測的診斷標志物。腫瘤壞死因子α誘導蛋白8(TNFAIP8)是第一個被發(fā)現(xiàn)的TNFAIP8家族蛋白，相對分子質量為23×103，是當前新發(fā)現(xiàn)的一種參與細胞免疫調控的促瘤因子[5]。在大多數腫瘤中發(fā)現(xiàn)TNFAIP8的表達上調，這與抗凋亡和致癌基因的表達高度相關。此外，TNFAIP8在腫瘤細胞耐藥性的產生中也起著重要的作用[6-8]。但膀胱癌中TNFAIP8的相關報道較少，TNFAIP8在膀胱癌中作用的機制和表達水平尚不完全清楚。現(xiàn)對TNFAIP8作為膀胱癌潛在生物標志物的研究進展進行綜述。

1 TNFAIP8概述

1.1TNFAIP8結構 TNFAIP8是第一個被發(fā)現(xiàn)的TNFAIP8家族蛋白。TNFAIP8已經有8個轉錄本和5個蛋白異構體被報道。TNFAIP8轉錄本1和3編碼了相同的198個細胞氨基酸序列，轉錄本2、4和7分別編碼188個氨基酸、210個氨基酸和201個氨基酸序列，同樣，轉錄本5、6、8也編碼相同的166個氨基酸序列。這些異構體的相對分子質量為(1～22)×103之間，C端氨基酸序列同源性高度保守，N端略有差異[6]。TNFAIP8蛋白含有一個高度保守的盤繞結構圖案，它存在于所有TNFAIP8異構體中。腫瘤基因c-Fos和c-Jun也含有這樣的盤繞結構圖案，這些圖案參與了許多生物學功能[9-11]。早期的研究證明了TNFAIP8的氨基酸序列含有一個效應結構域(DED)，它與細胞死亡調節(jié)蛋白(cFLIP)和Caspase 8/10同源物(CASH)蛋白的DEDⅡ結構域顯示出明顯的同源性或相似性(超過25%)，TNFAIP8在N端擁有一個DED結構域，而在C端缺乏一個Caspase催化結構域，因此TNFAIP8可作為DED結構域相關蛋白的抑制劑，如Fas相關死亡結構域樣白細胞介素(IL)-1β轉換酶，表明該TNFAIP8功能可能與細胞凋亡和腫瘤生物學功能密切相關[12-13]。

1.2TNFAIP8表達和調控 TNFAIP8是在轉移性人頭頸部鱗狀細胞癌中首次被發(fā)現(xiàn)的TNFAIP8家族蛋白，TNFAIP8基因定位于5號染色體正向鏈q23區(qū)。TNFAIP8在許多人體器官中，其蛋白質表達與其mRNA表達水平相對不一致。最近的人類蛋白圖譜數據清楚地表明，TNFAIP8的mRNA和蛋白表達主要分布于免疫系統(tǒng)和骨髓、胃腸道、肺部和脂肪組織中[14]。在附睪、精囊、睪丸和前列腺組織中、輸卵管、子宮頸和子宮內膜中發(fā)現(xiàn)TNFAIP8 mRNA和蛋白表達水平中等,而在某些組織如胰腺、腎臟、甲狀腺、肝臟和卵巢中發(fā)現(xiàn)較低水平的mRNA和蛋白表達,在腦組織不表達[12]。TNFAIP8在細胞中的表達受多種因素的調控，包括轉錄因子、核因子κB(NF-κB)、缺氧誘導因子(HIF)和雞卵白蛋白上游啟動子轉錄因子Ⅰ(COUP-TFⅠ)[15-16]。NF-κB誘導TNFAIP8的表達，導致細胞生存率的提高。腫瘤壞死影子α(TNF-α)可與腫瘤壞死因子受體1、2(TNFR1、TNFR2)結合并誘發(fā)細胞炎癥，導致NF-κB與其抑制劑IκBα解離，隨后NF-κB被激活并核定位。NF-κB可能與TNFAIP8啟動子結合并誘導TNFAIP8的表達。研究發(fā)現(xiàn)，在長期缺乏雄激素的LNCaP AI細胞系中，TNFAIP8的表達發(fā)生了改變，這表明雄激素受體(AR)可能調節(jié)TNFAIP8的表達[17]。另一方面，TNFAIP8的表達在Hela細胞中被COUP-TFⅠ和膀胱癌蛋白1缺失(DBC1)抑制，DBC1是一種促凋亡蛋白復合物[16,18]。TNF-α可以通過調節(jié)COUP-TFⅠ蛋白水平，而誘導TNFAIP8基因表達并最終參與Caspase-8介導的細胞凋亡。

1.3TNFAIP8信號傳遞 TNFAIP8與其他蛋白/因子相互作用，調節(jié)細胞信號傳導。TNFAIP8可能與膠質細胞源性神經營養(yǎng)因子(GDNF)家族受體α1、富含絲氨酸/精氨酸的剪接因子2、PARP1、導入素α1、蛋白酪氨酸磷酸酶和細胞周期蛋白E1相互作用。同時，TNFAIP8與自噬相關蛋白3(ATG3)、酪氨酸3-單氧酶/色氨酸5-單氧酶激活蛋白epsilon(YWHAE)、精氨酸琥珀酸合成酶1(AAS1)也會產生相互作用[19]。NITURE等[20]利用免疫沉淀法，證明了TNFAIP8與ATG3相互作用并促進了前列腺癌細胞的自噬蛋白磷。ROLLAND等[21]的人類相互作用組網絡分析表明，TNFAIP8還可能與pleckstrin同源結構家族F成員2(PLEKHF2)、中介復合物亞單位4(MED4)、INO80復合物亞單位E(INO80)、具有叉頭相關結構域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、富脯氨酸13(PRR13)和多配體聚糖結合蛋白(SDCBP)相互作用。在肝細胞癌中，TNFAIP8與大型腫瘤抑制激酶1(LATS1)相互作用，LATS1是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，TNFAIP8的過度表達抑制了Yes相關蛋白(YAP)的磷酸化，導致YAP的核定位和穩(wěn)定化，導致了細胞周期相關蛋白的上調和細胞增殖。該研究表明，TNFAIP8通過LATS1-YAP信號傳導促進肝癌生長[22]。

2 TNFAIP8和膀胱癌

2.1TNFAIP8在腫瘤中作用 TNFAIP8在HeLa細胞中的過表達可以減少凋亡細胞的數量，這表明TNFAIP8是一種抗凋亡分子[12]。在MDA-MB-435細胞中過表達TNFAIP8會增加細胞生長和致瘤性，并通過上調膠原蛋白Ⅰ增強乳腺癌細胞的遷移。TNFAIP8能調節(jié)乳腺癌細胞的進展，TNFAIP8的表達也與導管型乳腺癌(IDC)相關。同樣，過表達TNFAIP8會明顯增加血管內皮生長因子2(VEGFR-2)、基質金屬肽酶1(MMP-1)和基質金屬肽酶9(MMP-9)的表達，并促進MDA-MB-435細胞轉移[23]。與TNFAIP8水平較低的患者相比，TNFAIP8水平較高的患者所患腫瘤惡性程度較高，生存時間較短[24]。在前列腺癌中，TNFAIP8的耗竭增加了與抗增殖和凋亡有關的基因的表達，如IL-24、脂肪非典型鈣黏蛋白3(FAT3)、LPHN2和肝細胞受體A3(EPHA3)。TNFAIP8的耗竭還增加了脂肪酸氧化基因ACDL的表達，并減少了幾個致癌基因的表達，如NFAT5、MALAT1、MET等[16]。在食管鱗狀細胞癌(ESCC)中，59.8%的腫瘤組織標本發(fā)現(xiàn)TNFAIP8過表達，TNFAIP8過表達的患者3年的淋巴轉移復發(fā)率明顯高于TNFAIP8低表達的患者或TNFAIP8陰性的患者[25]。研究結果也表明：TNFAIP8的高表達與ESCC患者的TNM分期、腫瘤深度、淋巴結轉移、遠處轉移、靜脈侵犯和生存率低有關[26]。在胃癌中，microRNA-9的表達較鄰近的非癌組織低，microRNA-9的過量表達直接抑制TNFAIP8的表達，導致胃癌細胞體外增殖和體內腫瘤生長下降，提示TNFAIP8參與胃癌的發(fā)生和癌癥的發(fā)展[27]。同樣，在肝癌中，TNFAIP8可誘導腫瘤細胞增殖、遷移和侵襲，可加快肝癌發(fā)展[22]。TNFAIP8在多種腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著至關重要的作用，有望將來成為腫瘤治療的新靶點。

2.2TNFAIP8介導的膀胱癌發(fā)生機制 異常血管的新生為腫瘤迅速生長運送了氧氣和養(yǎng)料，并將代謝產物運走，是腫瘤持續(xù)生長的重要因素[28]。血管內皮生長因子(VEGF)又稱血管通透因子，是最主要的血管新生調節(jié)因子，廣泛分布于各種組織和細胞中，它可誘導血管內皮生長因子受體(VEGFRs)的表達[29]，它在血管形成、腫瘤生長和發(fā)展、動脈粥樣硬化等方面有重要的調節(jié)作用。VEGFR2稱為激酶插入區(qū)受體(KDR)，是酪氨酸激酶受體(RTKs)Ⅲ類亞家族成員，它可以促進內皮細胞遷移增殖，增加血管通透性[30]。有研究表明，VEGFR2在胃癌細胞中表達水平上調，VEGFR2促進胃癌細胞的遷移增殖和侵襲[31]。TNFAIP8在膀胱癌組織和細胞中高表達,敲除TNFAIP8基因后可抑制VEGFR2的表達，而過表達TNFAIP8水平可促進VEGFR2的表達，該結果提示TNFAIP8可能通過上調VEGFR2的表達在膀胱癌發(fā)展中發(fā)揮作用[32]。磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-1(PDK1)是一種由PDK1基因編碼的蛋白質。PDK-1在多種生長因子和激素激活的信號傳導途徑中起重要作用。它也是PI3K/AKT信號通路中的一個重要分子。最近的研究表明，PDK-1的抑制可以抑制乳腺癌的進展。PDK-1在調節(jié)細胞遷移中具有重要作用，PDK-1是一個有效的治療靶點，提示PDK-1抑制劑可能有助于預防腫瘤的進展和組織的異常播散。激活PI3K/AKT信號通路可介導 VEGFR2表達增強，從而促進腫瘤血管新生[33]。研究結果顯示，TNFAIP8通過促進PDK-1磷酸化上調VEGFR2的表達，在膀胱癌細胞中發(fā)揮促腫瘤作用,通過抑制PDK-1磷酸化可逆轉TNFAIP8過表達對膀胱癌細胞遷移增殖和血管生成的促進作用[32]。因此，TNFAIP8可能成為膀胱癌新的潛在生物標志物。

3 總 結

TNFAIP8是第一個在頭頸細胞癌中發(fā)現(xiàn)的TNFAIP8蛋白家族成員。TNFAIP8的表達參與了多種人類癌癥的血管形成、發(fā)生發(fā)展、轉移和侵襲過程。有研究顯示TNFAIP8不僅在乳腺癌、胃癌、食管癌、前列腺癌等多種腫瘤中高表達，還可以促進細胞存活和耐藥。目前，關于TNFAIP8在膀胱癌中的作用報道較少。因此，未來的實驗研究應對TNFAIP8在膀胱癌發(fā)生、發(fā)展及侵襲轉移中的作用進行探討，為膀胱癌未來的臨床靶向治療提供參考。