郭三君，謝勇恩

(川北醫(yī)學院免疫與分子生物學研究所，四川 南充　637000)

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c-Myc啟動子結合蛋白1與腫瘤

郭三君，謝勇恩

(川北醫(yī)學院免疫與分子生物學研究所，四川 南充637000)

人c-Myc原癌基因啟動子結合蛋白1(c-Myc promoter binding protein 1，MBP-1)是新近發(fā)現的一個定位于細胞核內的調節(jié)分子，能靶向調控多種細胞增殖、凋亡和腫瘤相關基因的表達。本文歸納和總結了其基因結構、細胞定位、調控的下游靶分子及其與腫瘤發(fā)生發(fā)展的相關性等方面的研究進展。

c-Myc啟動子結合蛋白1；靶分子；腫瘤

Ray等[1]從人類宮頸癌細胞HeLa細胞cDNA表達文庫中克隆出一個新基因，其表達產物能與人類c-Myc原癌基因P2啟動子特異性結合，阻止c-Myc的表達，因而將其命名為c-Myc啟動子結合蛋白1(c-Myc promoter binding protein 1，MBP-1)。近年來研究發(fā)現MBP-1能調控多種靶分子的表達，并可能與某些腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關。

1　MBP-1 的基因結構及其表達調控

1.1MBP-1的基因結構及其表達產物的細胞定位

MBP-1和α-烯醇化酶由同一基因編碼，其編碼基因位于人1號染色體短臂的35區(qū)與末端之間(1p35-pter)，包含12個外顯子和11個內含子，其mRNA 長度為1 783 bp，有兩個開放閱讀框，從第121位堿基到1 425位堿基的閱讀框長度為1 305 bp,編碼434個氨基酸的蛋白質，即α-烯醇化酶，其分子量為48 KD。從第409位堿基到1 425位堿基的閱讀框長度為1 017 bp，編碼338個氨基酸的蛋白質，即MBP-1，其分子量為37KD。α-烯醇化酶是糖酵解過程中的關鍵酶，主要表達于組織細胞的胞漿中，而MBP-1不參與糖代謝，主要位于細胞核內，是一種核轉錄因子，參與多種基因的表達調控[2-4]。目前大多數人認為MBP-1和α-烯醇化酶由相同的mRNA分子編碼，只不過其翻譯起始位點不同，也有人認為MBP-1和α-烯醇化酶雖然由同一基因編碼，但其轉錄起始位點不同[5]。

1.2MBP-1 的表達調控

MBP-1是一種在哺乳動物細胞呈普遍表達的蛋白分子，目前關于其表達調控的研究報道仍不多，研究發(fā)現，乳腺癌細胞在低氧和低糖的培養(yǎng)條件下，其MBP-1分子的表達明顯降低，與之相應的c-Myc分子表達則明顯增高，這可能是腫瘤細胞在低氧和低糖的腫瘤微環(huán)境中仍能維持其增殖活性的原因之一，但低氧和低糖通過何種機制抑制MBP-1分子的表達仍有待于進一步研究加以闡明[6-7]。也有研究發(fā)現，細胞在應激狀態(tài)下，其MBP-1分子的表達增高，可能與應激導致AKT/PERK/eIF2α信號通路活化有關[8]。 MicroRNA可能參與對MBP-1分子的表達調控，miR-363能靶向作用于MBP-1信使RNA 的3’非編碼區(qū)，抑制MBP-1的表達，將外源性的miR-363導入胃癌細胞株SC-M1后，能增強胃癌細胞的增殖活性及其侵襲轉移能力，而敲除其內源性的miR-363則能抑制胃癌細胞的增殖和轉移活性[9]。

2　MBP-1調控的下游靶分子

2.1抑制原癌基因c-Myc的表達

MBP-1能與c-Myc原癌基因P2啟動子轉錄起始位點上游的TATA盒序列特異性結合，阻止c-Myc基因轉錄起始復合物的形成，從而負向調控c-Myc基因的表達，這是MBP-1對c-Myc基因表達的直接調控。MBP-1也可以通過其他方式間接調控c-Myc基因的表達，有研究發(fā)現Notch1受體的胞內部分(notch1 receptor intracellular domain,N1IC)與核因子YY1形成復合物，可作用于c-Myc基因 P2啟動子上游的YY1反應元件，促進c-Myc基因的轉錄和表達，MBP-1能通過與Notch1受體的胞內部分的相互作用，抑制N1IC-YY1復合物對YY1反應元件的調控作用，從而間接抑制c-Myc基因的表達[10-11]。某些分子還能與MBP-1發(fā)揮協同作用，增強MBP-1對c-Myc的靶向調控作用，Perconti等[12]采用酵母雙雜交結合GST拉下實驗，鑒定出一種能與MBP-1協同作用的分子NS1-BP，該分子能增強MBP-1對c-Myc基因啟動子的抑制作用。由于c-Myc原癌基因的高表達與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展呈正相關，MBP-1能靶向抑制c-Myc原癌基因的表達，可能是一種重要的腫瘤抑制因子。

2.2抑制ERBB2的表達

erbB-2基因又稱為neu或HER-2基因，也是一種細胞原癌基因，ERBB2在多種腫瘤表達增高。 Contino等[13]構建了可表達MBP-1的真核表達質粒pFlag-MBP-1，轉染人乳腺癌細胞SKBr3后，檢測到ERBB2蛋白表達水平較空質粒轉染細胞明顯降低，進一步研究發(fā)現在ERBB2轉錄起始位點上游-514bp到-262bp處存在MBP-1的特異性結合位點，ERBB2可能是受MBP-1直接調控的靶分子之一。該研究還發(fā)現MBP-1對ERBB2的靶向調控需HDAC1分子參與其協同作用，MBP-1和HDAC1分子在大多數乳腺浸潤性導管癌組織標本的表達量較其對應的正常乳腺導管組織標本明顯偏低，MBP-1和HDAC1同時呈現低表達狀態(tài)或許還可以作為乳腺癌的輔助性診斷指標之一。

2.3抑制bcl-XL基因的表達

bcl-XL基因是bcl-2基因家族的成員， Bcl-XL分子可阻止線粒體細胞色素C的釋放，發(fā)揮抗凋亡作用，MBP-1通過下調Bcl-XL分子表達可以促進細胞凋亡。Ghosh等[14]將表達MBP-1的復制缺陷型重組腺病毒AdMBP-1感染乳腺癌細胞MCF-7細胞，發(fā)現能顯著降低Bcl-XL分子的表達，并發(fā)現AdMBP-1感染MCF-7細胞能以劑量依賴性方式抑制bcl-XL基因啟動子活性，表明Bcl-XL可能是MBP-1調控的靶分子，但bcl-XL基因的啟動子區(qū)并無MBP-1直接作用的靶序列，進一步研究發(fā)現， MBP-1能增強轉錄因子Ets-1對其靶基因的表達調控作用，而bcl-XL基因啟動子區(qū)含多個Ets結合位點，Bcl-XL是Ets-1直接調控的靶分子之一，所以，推測MBP-1可通過增強轉錄因子Ets-1的功能間接調控bcl-XL基因的表達。

2.4抑制基質金屬蛋白酶-2的表達

基質金屬蛋白酶-2(matrix metallopeptidase-2，MMP-2)是一類與腫瘤發(fā)生、侵襲和轉移密切相關的蛋白水解酶。Kanda等[15]研究發(fā)現乳腺癌細胞MCF-7轉染表達MBP-1的重組腺病毒后，其MMP-2的表達顯著下調，將不同劑量MBP-1的重組表達質粒與含MMP-2啟動子的熒光素酶報告基因表達質粒共轉染MCF-7后，檢測熒光素酶報告基因表達，結果發(fā)現mbp-1能以劑量依賴的方式抑制熒光素酶的表達，說明mbp-1能抑制MMP-2啟動子活性，MMP-2可能也是MBP-1調控的靶分子之一。

2.5以MicroRNA作為調控的靶分子

MBP-1調控的靶分子可能還包括MicroRNA,Steele等[16]通過芯片雜交的方式分析了人前列腺癌PC3細胞轉染表達MBP-1的重組腺病毒前后MicroRNA表達變化，證實MBP-1在PC3細胞過表達可以上調miR-29b的表達，并通過miR-29b調控其靶分子Mcl-1和MMP-2的表達。

3　MBP-1與腫瘤發(fā)生發(fā)展的相關性研究

3.1MBP-1與乳腺癌

Presti等[17]對177例原發(fā)性乳腺浸潤性導管癌組織及其癌旁正常組織進行了免疫組織化學檢測分析，結果發(fā)現癌旁正常組織MBP-1幾乎均呈現陽性表達，而癌組織標本MBP-1的陽性表達率僅為35%，并且發(fā)現MBP-1陽性的乳腺癌患者術后復發(fā)率較低，其5年生存率較高，而MBP-1陰性患者術后復發(fā)率較高，其5年生存率也相對較低，所以推測MBP-1可能與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展有關，MBP-1也可以作為判斷乳腺癌患者預后的指標之一。

3.2MBP-1與前列腺癌

氨基酸序列分析發(fā)現，MBP-1分子包含其N端1-95個氨基酸殘基和C端190-338個氨基酸殘基兩個具有抑制作用的功能區(qū)，Ghosh等[18]依次構建了表達完整MBP-1分子的復制缺陷型重組腺病毒AdMBP-1及表達MBP-1分子C末端功能區(qū)的復制缺陷型重組腺病毒AdMBP-CR,將其分別轉染前列腺癌細胞后，均能有效抑制癌細胞增殖并促進癌細胞凋亡，給BALB/c裸小鼠皮下注射前列腺癌細胞復制荷瘤小鼠動物模型，當腫瘤體積達88 mm3時，每隔48 h瘤體內注射AdMBP-1或AdMBP-CR進行治療，連續(xù)注射3次，觀察腫瘤生長情況，結果發(fā)現注射AdMBP-1的裸鼠其腫瘤生長速度較對照組明顯減慢，而注射AdMBP-CR的裸鼠其腫瘤幾乎停止生長。Ghosh等[19]還發(fā)現，前列腺癌細胞中過表達MBP-1 可使絲裂原活化的蛋白激酶激酶MEK5α表達降低，這種降低可能與MBP-1介導MEK5α經蛋白酶體途徑降解增多有關，MEK5α表達降低會導致MEK5/BMK1信號通路抑制，使該信號通路的靶分子NF-κB和cyclin D1的活性降低，使癌細胞的生長減慢。

3.3MBP-1與非小細胞肺癌

Ghosh等[20]將表達 MBP-1的復制缺陷型重組腺病毒AdMBP-1轉染非小細胞肺癌細胞株H1299，發(fā)現MBP-1的過表達能顯著抑制肺癌細胞的增殖活性，給裸鼠皮下注射H1299細胞復制非小細胞肺癌移植瘤動物模型，當腫瘤體積達184 mm3時， 給荷瘤裸鼠每天注射單劑重組腺病毒AdMBP-1，連續(xù)注射五天，觀察其治療作用，結果發(fā)現，接受重組腺病毒AdMBP-1注射的裸鼠其腫瘤生長速度明顯減慢，其存活時間也較對照組明顯延長。

3.4MBP-1與胃癌

Hsu等[21]對MBP-1分子在胃癌發(fā)生發(fā)展和侵襲轉移中的作用進行了探討，研究發(fā)現體外培養(yǎng)的胃癌細胞轉染MBP-1真核表達質粒pcDNA-HA-MBP-1后可使MBP-1過量表達，過量表達MBP-1的胃癌細胞其增殖活性明顯減弱，癌細胞的侵襲和轉移活性也明顯受到抑制，而用siRNA沉默胃癌細胞MBP-1表達則使癌細胞的增殖、侵襲和轉移活性增強。隨后的動物實驗發(fā)現MBP-1在胃癌細胞的過表達可使其在裸鼠體內的成瘤活性降低，進一步研究發(fā)現MBP-1在胃癌細胞的高表達不僅可以下調C-Myc的表達，而且還可以下調COX-2基因的表達，由于COX-2在多種腫瘤細胞高表達，被認為是一種重要的致癌基因，所以推測MBP-1的也可以通過下調COX-2基因表達實現對胃癌細胞增殖和轉移的抑制作用。耿晢等[22]構建了針對MBP-1基因的siRNA 表達載體，將其轉染胃癌細胞株SGC-7901，隨后檢測發(fā)現其能顯著下調胃癌細胞MBP-1蛋白的表達，并且發(fā)現 MBP-1的表達下調能顯著增強胃癌細胞SGC-7901的增殖活性。

3.5MBP-1與其它腫瘤

Pal等[23]研究發(fā)現，一種具有抗腫瘤活性的前體藥物ormeloxifen能抑制人白血病細胞株K562的增殖，這種抑制作用可能與ormeloxifen上調MBP-1和p21分子表達有關。最近研究表明MBP-1過量表達可以抑制食管癌細胞增殖并促進其凋亡[24-25]。但也有研究發(fā)現維甲酸可以明顯抑制甲狀腺癌細胞的增殖活性，而這種抑制作用可能與維甲酸誘導甲狀腺癌細胞MBP-1的低表達有關[26]。

4　結語

MBP-1除了能靶向抑制c-Myc的表達外，還能調控ERBB2、Bcl-XL及MMP-2等腫瘤相關分子的表達。多種腫瘤細胞中過表達MBP-1可以抑制腫瘤細胞的增殖，并促進其凋亡，表達MBP-1重組腺病毒能夠抑制前列腺癌、肺癌等裸鼠移植瘤的生長，MBP-1是一種與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關的核內調節(jié)因子，但有關MBP-1的表達調控與腫瘤發(fā)生發(fā)展的相關性及其作為腫瘤基因治療靶分子的可行性等研究還不夠深入，還有很多方面值得進一步研究。

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(學術編輯：胡為民)

c-Myc promoter binding protein 1 and tumor

GUO San-jun，XIE Yong-en

(ResearchInstituteofImmunologyandMolecularBiology,NorthSichuanMedicalCollege,Nanchong637000,Sichuan,China)

Human c-Myc promoter binding protein 1 (MBP-1)is a molecule recently discovered located in cell nucleus.MBP-1 can modulate the expressing of multiple genes related to cell proliferation,apoptosis and tumor.This article summarizes the research progress of this molecule,including its gene structure,cellular location,down streaming target molecules and its association to tumor.

MBP-1;Targeted molecule;Tumor

10.3969/j.issn.1005-3697.2016.05.044

川北醫(yī)學院科研項目(CBY14-A-ZD12)

2015-12-22

郭三君(1990-)，女，碩士研究生。

謝勇恩，E-mail: cbyxye0369@163.com

時間：2016-10-2511∶31

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20161014.1716.088.html

1005-3697(2016)05-0773-04

【文獻標志碼】A