趨化素樣因子樣MARVEL跨膜結構域家族成員在非小細胞肺癌中的研究進展△

陳景景，解晨露，周慧玲，于鴻#

1大連醫科大學研究生院，遼寧大連 116000

2泰州市人民醫院病理科，江蘇泰州 225300

趨化素樣因子樣MARVEL跨膜結構域（chemokine-like factory like MARVEL transmembrane domain containing，CMTM），原名為趨化素樣因子超家族（chemokine-like factor super family，CKLFSF），是2001年中國學者在北京大學人類疾病基因研究中心首次發現的新基因家族。CMTM 家族由趨化素樣因子（chemokine-like factory，CKLF）和CMTM1～8 共9 個成員組成，分別位于不同的染色體上。目前已發現的CMTM 家族成員在各種疾病中均可發揮調節作用，包括自身免疫性疾病和心血管疾病。此外，研究表明，CMTM 家族成員與多種惡性腫瘤的發生、發展及預后密切相關。本文簡要論述了CMTM 的結構和功能特征，概述其在惡性腫瘤發生發展中的作用機制，并對其在非小細胞肺癌中的研究進展進行綜述，旨在為非小細胞肺癌的精準診斷和治療提供新思路。

1 CMTM 的結構和功能特征

CMTM 家族成員包括CKLF 和CMTM1～8。2001年，中國學者首次發現并報道了CKLF1 及3個變體[1]。然后有學者通過逆轉錄聚合酶鏈反應（reverse transcription-polymerase chain reaction，RTPCR）確定了基因CMTM1～8。CMTM基因家族位于不同的染色體上，CKLF和CMTM1～4共同位于16q22.1 染色體上，互相交叉結合并構成一個基因簇。CMTM5獨立存在于14q11.2 染色體上，CMTM6～8則同時存在于3p23 染色體上[2]。CMTM家族成員的編碼產物包括趨化因子和跨膜4 超家族（transmembrane 4 L six family member，TM4SF），主要分布在細胞膜和細胞質中。大多數CMTM 轉錄物具有多種可變剪接形式，但其產生的蛋白質產物均包含4 個跨層螺旋組成的MARVEL 結構域，因此，CMTM 家族可以用于囊泡運輸和跨膜轉運[3-4]。CMTM 家族成員可以在人體組織中廣泛表達，主要涉及免疫系統[4]、男性生殖系統[5]、造血系統[6]、循環系統[7]和肌肉組織[8]。此外，CMTM 家族成員還可與多種惡性腫瘤的發生、發展密切相關。每個CMTM 成員在不同部位的腫瘤治療中分別具有不同程度的生物學功能[3]。CMTM3 在睪丸癌、前列腺癌、肝癌、胃癌和腎癌中顯示出抗腫瘤作用，但在膠質瘤中具有促腫瘤作用[9]；CMTM7 在膠質瘤中顯示出促腫瘤作用，但在非小細胞肺癌中具有抗腫瘤作用[9-10]；CMTM4、CMTM5 和CMTM8 在多種實體瘤中發揮抗腫瘤作用[11-13]。由此可見，CMTM 家族成員在不同惡性腫瘤中的功能是多種多樣的。

2 CMTM 在惡性腫瘤中的作用機制

Wang 等[14]通過RT-PCR 和互補DNA（complementary DNA，cDNA）測序發現了CMTM1的23 種可變剪接異構體，其中包括CMTM1-v5和CMTM1-v17。Yuan 等[15]研究發現，CMTM1-v5 通過選擇性下調表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）信號通路抑制前列腺癌細胞的異常增殖和遷移。Wang 等[16]研究表明，在乳腺癌細胞系MDA-MB-231 中，CMTM1-v17 過表達可以促進乳腺癌細胞增殖并抑制腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）分泌誘導細胞凋亡。Zhang等[17]研究表明，下調CMTM2 的表達可以通過誘導上皮-間充質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）來促進肝癌細胞的侵襲和遷移。Yuan等[18]通過細胞培養、小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）轉染等方法發現，CMTM3 通過抑制EGFR/信號轉導與轉錄激活因子3（signal transduction and activator of transcription 3，STAT3）/EMT 信號通路來抑制脊索瘤的發生和發展。Burr 等[19]研究首次證實，CMTM6 存在于腫瘤細胞表面，可與誘導腫瘤的程序性死亡受體配體1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱PD-L1）結合，通過其去泛素化功能進一步延長PD-L1 的半衰期，并增強腫瘤細胞抑制T 細胞的能力。Mezzadra等[20]通過單倍體遺傳篩選發現，CMTM4 也是PD-L1 表達的備用調節劑，CMTM4 和CMTM6 可通過PD-L1 的協同保護作用參與腫瘤細胞的免疫逃逸過程，促進腫瘤細胞的增殖和轉移。Li 等[21]和Liu 等[22]研究顯示，CMTM7 通過抑制EGFR/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）信號轉導來抑制食管鱗狀細胞癌和非小細胞肺癌細胞的生長。此外，在肺癌細胞中，敲低CMTM7的表達可以減少RAB5 的活化，從而延緩EGFR 的內化和降解[22]。這些研究表明，CMTM7 可能作為RAB5激活的調節劑，進而抑制EGFR 信號轉導和腫瘤進展[23]。

3 CMTM 家族成員與非小細胞肺癌

3.1 CMTM1/CMTM8

一項臨床研究評估了CMTM1-v17 對非小細胞肺癌新輔助化療的影響，該研究對78 例既往接受過新輔助化療和手術治療的非小細胞肺癌患者進行綜合評估，結果表明，CMTM1-v17 表達與非小細胞肺癌患者的臨床分期呈正相關，與疾病緩解率呈負相關，CMTM1-v17 高表達可能導致化療耐藥和預后不良[24]。此外，Cox 回歸分析結果表明，患者接受新輔助化療后，腫瘤組織中CMTM1-v17 的表達是預后的獨立影響因素。

Wu 等[25]使用Agena MassArray 平臺對509 例肺癌患者和506 例對照者進行基因型檢測，并分析了6 種CMTM8基因多態性與肺癌發生風險的關聯，結果顯示，基因型rs6771238 與肺鱗狀細胞癌和肺腺癌的發生風險有關，基因型rs9835916增加了肺癌患者的淋巴結轉移風險。因此，CMTM8基因多態性是肺癌的主要危險因素，在肺癌發生發展中發揮潛在的促進作用。

3.2 CMTM2/CMTM4

為闡明CMTM2 在肺腺癌中的作用，Li 等[26]對29 例肺腺癌組織和癌旁組織進行差異甲基化分析發現，CMTM2是用于診斷肺腺癌的甲基化標志物之一，然后通過H-score 方法對105 例人肺腺癌組織和癌旁組織進行定量分析發現，肺腺癌中CMTM2 的表達明顯下調，提示肺腺癌的DNA 甲基化可能導致CMTM2基因沉默。同時，該實驗通過建立皮下異種移植模型發現，CMTM2 水平升高顯著抑制了小鼠皮下腫瘤的生長，表明CMTM2 可以抑制肺腺癌的發展進程[26]。Cai 等[27]通過RNA測序發現，具有 5- IRGP（CD1A|CXCL135、CD1A|S100A7L2、IFNA7|CMTM2、IFNA7|CSF3、CAMP|TFR2）的新型免疫風險模型可以準確區分驅動基因陰性肺腺癌高風險和低風險患者，低風險患者可能會從常用的化療方案（如吉西他濱和紫杉醇）中獲益更多。

Zhu 等[28]首次從癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）數據庫中分析了CMTM4在肺腺癌中的表達情況，結果顯示，肺腺癌組織與正常肺組織中CMTM4的表達無明顯差異；但免疫組化檢測發現，75 例肺腺癌組織中CMTM4 的陽性表達率低于非腫瘤肺組織（P＜0.05），表明CMTM4在肺腺癌組織中表達下調。CMTM4 陰性表達與肺癌患者吸煙、轉移及較短的生存期有關。Cox 回歸分析結果顯示，CMTM4 表達可能是晚期肺腺癌患者預后的獨立影響因素。

3.3 CMTM3/CMTM5

研究表明，CMTM3在胃癌、乳腺癌和腎癌中被沉默或表達下調[29-30]。Zhou 等[31]研究發現，CMTM3 過表達可用來預測早期胰腺癌患者的不良預后，并可以促進晚期胰腺癌細胞的增殖和遷移。但Zhang 等[32]在調查中國人群非小細胞肺癌甲基化譜發現，CMTM3 診斷非小細胞肺癌的靈敏度或特異度相對較低。Shao 等[33]使用半定量RTPCR 在人體肺組織及其他器官的正常組織和腫瘤細胞系中評估CMTM5基因的表達情況，進一步通過基因檢測方法檢測CMTM5啟動子甲基化情況，結果顯示，CMTM5-v1在健康成年人和胎兒正常組織中廣泛表達，但在肺癌細胞系及大多數腫瘤細胞系中檢測不到或表達下調，在幾乎所有沉默或表達下調的細胞系中均可以檢測到其基因啟動子的甲基化，CMTM5-v1表達的恢復顯著抑制了腫瘤細胞的異常增殖、遷移和侵襲。

3.4 CMTM6

相關研究表明，CMTM6 在非小細胞肺癌中可能發揮促癌作用。Shang 等[34]通過TCGA 數據庫比較了肺鱗狀細胞癌組織和正常肺組織中CMTM6的特異性表達情況，結果表明，CMTM6 蛋白在肺鱗狀細胞癌組織中的特異性表達比例高于正常肺組織。Hou 等[35]對109 例非小細胞肺癌患者進行免疫組化檢測發現，60 例患者存在CMTM6 高表達，且其表達與吸煙（P=0.017）和腫瘤分化程度（P=0.029）有關。Kaplan-Meier 生存分析結果表明，CMTM6 表達與晚期非小細胞肺癌患者的預后呈正相關，這可能是由于CMTM6 高表達激活了腫瘤的免疫微環境[36]。Gao 等[37]研究發現，CMTM6 陽性表達與PD-L1 陽性表達、肺癌病理類型（非小細胞肺癌組織中CMTM6的表達高于小細胞肺癌組織）有關（P＜0.05），與淋巴結轉移情況呈負相關（P＜0.01），與年齡和性別無關。非小細胞肺癌組織中CMTM6、PD-L1 的表達水平均高于小細胞肺癌組織，原因可能與二者不同的細胞來源、個體基因突變譜及微環境有關。

但也有相關報道發現，CMTM6 在非小細胞肺癌中可能發揮抗腫瘤作用。Wang 等[38]從基因組和轉錄組水平分析發現，CMTM6 在肺腺癌中表達下調，CMTM6 低表達患者更容易發生體細胞突變，進而導致肺腺癌的發生；同時，CMTM6 高表達患者往往具有更高的生存率。因此，CMTM6 有望成為輔助病情監測和預后評估的新型生物標志物。

3.5 CMTM7

有研究顯示，CMTM7 的表達可能會促進非小細胞肺癌的發生發展。劉強等[39]將CMTM7siRNA轉染到肺腺癌細胞系A549 中，通過噻唑藍（methyl thiazolyl terazolium，MTT）、流式細胞術等多項體外實驗發現，干擾CMTM7的表達能夠抑制肺腺癌細胞A549 的生長，并促進其凋亡。因此，CMTM7低表達有效抑制了肺腺癌的發生、發展過程。與上述研究結果相反，Liu 等[22]敲低非小細胞肺癌細胞系中CMTM7的表達，可促進非小細胞肺癌細胞的增殖、遷移和侵襲。CMTM7 低表達增加了細胞的惡性分化潛能。但這一發現與上述研究相矛盾，這也反映了CMTM7 的功能及其與非小細胞肺癌間關系較為復雜，需要進一步深入研究。

4 小結與展望

肺癌是最常見的惡性腫瘤之一，中國肺癌的發病率和病死率均居首位。目前，關于CMTM 家族成員與肺癌關系的研究主要集中在非小細胞肺癌，且CMTM 家族每個成員在肺癌發生發展中均發揮著不同的作用。CMTM1/CMTM8 可能會促進非小細胞肺癌發生，其高表達提示早期肺癌患者的預后不良；CMTM2/CMTM4 在非小細胞肺癌中可能發揮抑癌作用，其高表達與肺癌患者較好的預后相關；目前關于CMTM3/CMTM5 在非小細胞肺癌中的研究相對較少，基因檢測結果提示，CMTM5可能會抑制肺癌的發生；而現有文獻表明，CMTM6/CMTM7 在非小細胞肺癌中發揮的具體作用尚存在爭議。但值得注意的是，CMTM4 和CMTM6 作為PD-L1 蛋白的調控因子，有望成為潛在的免疫治療靶點，協助PD-L1 抑制劑對早期肺癌的治療。此外，CMTM 家族成員在非小細胞肺癌中的研究更多地局限在蛋白水平，尚不清楚其具體如何調控非小細胞肺癌的發展及轉移。因此，未來將需要更多的學者在基因及分子水平進一步深入研究CMTM 導致肺癌的具體機制和相關通路，從而為肺癌的早期診斷、精準治療及預后評估提供理論和實驗基礎。