高迁移率族蛋白在恶性肿瘤中的研究

高迁移率族蛋白在恶性肿瘤中的研究

1HMGA2基因和蛋白与肿瘤的关系

HMGA2基因广泛表达于胚胎发育过程中，在成熟组织中不表达或低表达。1985年，在病毒转化的大鼠甲状腺细胞株中发现HMGA2，首次将它与肿瘤联系起来。而后来的相关研究表明，不论在体内或是体外，HMGA2基因在某些肿瘤细胞中均高表达。通过染色质重排的方式干扰第12号染色体的q13-15或者过表达HMGA2蛋白，能够导致诸多间叶肿瘤的发生，比如脂肪瘤、子宫平滑肌瘤、肺的软骨错构瘤、多形性唾液腺腺瘤和子宫内膜息肉［10］，这也进一步说明了HMGA2的表达和肿瘤的的发生、发展有着密切的关系。

2HMGA2蛋白在恶性肿瘤中的研究进展

p16基因又叫多肿瘤抑制基因(multipletumorsuppressor1，MTS1)，是一种细胞周期中的基本基因，直接参与细胞周期的调控，负向调节细胞增殖及分裂，与p53一样，是人体抑癌基因。两者的灭活均可不同水准上导致肿瘤的产生。不过最近的研究显示HMGA2与两者有着密切的联系。Lee等［11］对手术切除的肝内胆管癌组织标本行免疫组化染色，分析HMGA2、p53、p16的表达情况，结果发现HMGA2的表达与p53的表达呈正相关(r=0.32，P=0.02)，与p16的表达呈负相关(r=－0.28，P=0.04)。单因素分析显示HM-GA2表达与淋巴结的转移相关(P=0.02)，多因素分析显示HMGA2是预后的独立危险因素之一

(P=0.03)。由此可见，HMGA2在肝内胆管癌中的致癌作用部分表现在负性调节抑癌因子p16，并与p53的畸变相关。

Ki-67抗原是存有于细胞增殖周期的核抗原，而在静止期不表达。基质金属酶-2(MMP-2)基因位于人类染色体16q21，活化的MMP-2定位于细胞穿透基质的突出部位，在酶解细胞间基质成分及基底膜的主要成分Ⅳ型胶原中具有“钻头”的作用。两者均与肿瘤细胞的活性及迁移侵袭相关。Liu等［12］通过对随机选择的29例神经胶质瘤患者的研究发现，Ⅳ期(P=0.007)或Ⅲ期(P=0.037)患者的HMGA2蛋白表达明显

高于Ⅱ期患者。进一步对78例神经胶质瘤样本及7例正常对照样本中HMGA2、Ki-67及MMP-2的表达实行分析，结果显示HMGA2表达与Ki-67(r=0.415，P＜0.01)及MMP-2(r=0.363，P＜0.01)的表达呈明显正相关。另外其研究还发现HMGA2表达高水平的患者比HMGA2低水平的患者无进展生存期(PFS)更短(11.2个月vs．18.8个月，P=0.021)。最终证实了HMGA2在神经胶质瘤中的作用及预后价值可能与Ki-67及MMP-2相关。甲状腺转录因子-1(TTF-1)，又称NKX2-1，是NKX2基因家族的含有同源结构域的转录因子，其表达于人类胚胎肺和成年肺中，有研究认为TTF-1可能是肺癌的一个驱动核心［13］。在肺癌中，TTF-1也扮演着一个双重的角色，其过表达能够导致人肺部原发肿瘤的发生，不过在小鼠模型中，其又能够抑制原发肿瘤的转移。Winslow等［13］通过对人肺腺癌中NKX2-1和HMGA2的表达实行分析，结果发现在高分化的肿瘤组织中大都显示NKX2-1+、HMGA2－表型，而低分化的肿瘤组织中则以NKX2-1－、HMGA2+表型更常见。TargetScan排列分析显示在人的HMGA2基因中存有潜在靶基因：HSA-miＲ-33a。Ｒice等［14］也证明了HMGA2的3’UTＲ存有与miＲ-33a结合的两个位点。在NCI-

H1299细胞中转染miＲ-33a，化学发光法显示细胞的活性减少了50%。当用miＲ-33a的miＲNA抑制剂处理394T4-shLuc(TTF-1high)时，HMGA2蛋白水平增加了2倍，在人肺癌细胞NCI-H358中重复同样的操作，HMGA2蛋白的水平增加了3倍。在敲除了TTF-1的小鼠细胞中转染人的TTF-1cDNA，结果发现鼠HM-GA2的表达受到了明显的抑制，而用抗-miＲ-33a能够遏制这种外源性的TTF-1对HMGA2表达的抑制效应。说明miＲ-33a是TTF-1介导的HMGA2表达抑制的一个关键调控者。

MicroＲNAs(miＲNAs)是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码ＲNA，大约50%得到注解的miＲNAs在基因组上定位于与肿瘤相关的脆性位点，这些miＲNAs所起的作用类似于抑癌基因和癌基因的功能。近年来在恶性肿瘤发生发展中miＲNA与HMGA2之间的相互作用也得到了一定水准的阐述。Qi等［15］通过实验证实了在人肺腺癌细胞系H441中HMGA2是miＲ-365的靶点之一。Xiang等证实mi Ｒ-98能够通过上调HMGA2来增敏人肺腺癌细胞对顺铂的耐受以及增加

细胞的自发凋亡。Zhou等［17］发现在胆囊癌(GBC)中miＲ-26a的表

达通常下调，证实HMGA2是miＲ-26a的一个直接作用靶点，并阐明了

miＲ-26a通过靶向作用于HMGA2从而抑制GBC细胞的增殖。Let-7家

族是在肿瘤中存有广泛影响的miＲNA，自从Lee等［10］在2007年通过实验证明HMGA2的3’UTＲ存有10个富含AU的AUUUA序列，这是

let-7结合位点，并且从HM-GA2基因中截断3’UTＲ，则会失去let-7介导的调控作用。从此之后，肿瘤中let-7家族便和HMGA2结下了不

解之缘。Wang等［18］在人肺癌细胞系95D中发现高水平的let-7a能够抑制HMGA2蛋白质水平的表达。实验还进一步显示了过量表达let-7时，K-Ｒas和HMGA2在mＲNA水平是高表达的，而在蛋白质翻译水平

却表现为抑制作用;相反，在抑制let-7的表达时，K-Ｒas和HMGA2的

mＲNA转录水平下调，而蛋白质的翻译水平却升高，从而说明let-7抑制95D细胞的增殖和侵袭是通过抑制K-Ｒas和HMGA2mＲNA的翻译过

程实现的，而不是抑制mＲNA自身的转录过程。Chen等［19］发现在

肝细胞癌(HCC)中let-7g的表达减少;并证实无论在体内HCC组织中还

是在体外HCC细胞系中再表达let-7g通过下调K-Ｒas/HMGA2A/Snail

轴来阻止HCC的恶性行为。Zhang等［20］在非典型畸胎样/横纹肌样

肿瘤(AT/ＲT)组织中也发现let-7a3/let-7bmiＲNA的减少可能是HMGA2过表达的一个机制，还进一步提出let-7miＲNA的重建或者敲除HMGA2蛋白的表达可能成为AT/ＲT患者的一个治疗策略。2013年的一

项研究就HMGA2在转录后调控层面发现了一些新的见解。Kumar等［21］在实验中通过制作一系列HMGA2的表达结构，并对let-7和HMGA2表

达类型实行对比分析，结果发现HMGA2转录物HMGA2mＲNA与let-7的

相互作用是致癌的关键步骤，与其相比，HMGA2蛋白在肺癌进展中的作用却微乎其微，这提示了HMGA2转录物能够作为一个竞争性的内源Ｒ

NA(ceＲNA)起作用。随后的分析验证了TGF-β的共受体TGFBＲ3是HMGA2作为ceＲNA作用的真正靶点，建立TGFBＲ3和TGF-β信号是HMGA2致癌作用的重要途径。进一步的实验证实了HMGA2作为let-7的ceＲNA来阻止TGF-BＲ3与Ago2之间的相互联系。