吳家焱，陶永清，韓之波

(1.天津商業(yè)大學(xué) 生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院 天津市食品生物技術(shù)重點實驗室， 天津 300134; 2.中國科學(xué)醫(yī)學(xué)院 血液病醫(yī)院(血液研究所)，天津 300041)

轉(zhuǎn)錄因子通過與基因啟動子區(qū)域的特異DNA序列結(jié)合的方式調(diào)節(jié)基因的表達, 影響細胞生長、分化和凋亡。ESE- 3(epithelium-specific ETS transcription subfamily factor 3)是一個重要的調(diào)節(jié)上皮細胞分化的轉(zhuǎn)錄因子，廣泛表達于哺乳動物的表皮，富含腺上皮的器官如乳腺、前列腺和胰腺等[1]。更重要的是，ESE- 3在調(diào)控細胞增殖[2]、衰老[3]和凋亡[4]以及在多種惡性腫瘤中起著至關(guān)重要的作用，現(xiàn)對ESE- 3因子及其在多種惡性腫瘤中研究進展作一綜述。

1 ESE- 3概述

ESE- 3也稱為EHF(ETS homologous factor)因子，能夠單獨與其效應(yīng)分子形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物，增強或抑制不同下游靶基因的轉(zhuǎn)錄[5]。ESE- 3因子屬于ETS(E26 transformation-specific)超家族的ESE(epithelium-specific ETS transcription subfamily)亞家族， 與家族其他因子具有相同的高度保守的ETS結(jié)

構(gòu)域。在結(jié)構(gòu)上，ETS家族通常有兩個DNA結(jié)合域。一個是由高度保守的85個氨基酸組成的Ets結(jié)構(gòu)域結(jié)合域，由3個α螺旋和4個β折疊形成，呈翼狀螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu)，按照H1-β1-β2-H2-H3-β3-β4方式排列。通過Ets域，ESE- 3能夠結(jié)合下游含有核心5′-GGA(A/T)-3′DNA序列的特異性調(diào)節(jié)元件，實現(xiàn)對靶基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用，從而參與各種不同通路的信號傳導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)；另一個是PNT(pointed domain)結(jié)合域，由65～82個氨基酸組成，呈翼狀螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)，與其他蛋白質(zhì)結(jié)合形成多亞基復(fù)合物調(diào)節(jié)基因的表達，介導(dǎo)蛋白質(zhì)間的相互作用。

ESE亞家族有著3個已知的成員，分別是ESE- 1/ELF3/ESX、 ESE- 2/ ELF- 5/ASTH1-I和 ESE- 3/EHF/ASTH1-J。ESE- 3與ESE- 1、ESE- 2不僅具有較大的序列同源性，而且它們都在上皮組織中表達。具體地說，ESE- 1在小腸、肝臟和胰臟等多種器官均有表達，而ESE- 2和ESE- 3的表達僅限于腺體，如唾液腺、乳腺和前列腺等。

ESE- 3分為3個亞型，分別是ESE- 3a、ESE- 3b和ESE- 3j[6]，均含有ETS域及PNT域。ESE- 3通過3個高親和力結(jié)合位點作用反式激活c-MET啟動子，上調(diào)HGF(hepatocyte growth factor)的表達，促進腺上皮細胞如前列腺、唾液腺和胰腺等增殖分化[1]。同時ESE- 3表達下調(diào)多個參與生長停滯或衰老的基因的表達，如小干擾RNA介導(dǎo)的ESE- 3的敲降導(dǎo)致小鼠胚胎成纖維細胞和多種腫瘤細胞系過早衰老[3]，表明了其是抑制衰老的關(guān)鍵因子。此外，ESE- 3還可以通過上調(diào)dr- 5使癌細胞發(fā)生TRAIL(tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand)介導(dǎo)的細胞凋亡[4]。表明了ESE- 3對細胞的增殖、衰老和凋亡起著重要的調(diào)節(jié)作用。

2 ESE- 3 與腫瘤

ESE- 3作為上皮轉(zhuǎn)錄因子，特異性地表達在哺乳動物的表皮、富含上皮的器官以及上皮來源的細胞中，其在上皮或在富含腺上皮的組織中表達的異常導(dǎo)致了多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

2.1 ESE- 3與前列腺癌

前列腺癌是最常見的惡性腫瘤，并且是男性惡性腫瘤死亡最常見的原因。ESE- 3在前列腺上皮細胞中表達[7]，對前列腺上皮細胞的分化過程起著關(guān)鍵作用。在前列腺癌細胞系PC- 3存在著某種機制，能夠使ESE- 3啟動子區(qū)域的CpG位點特異性甲基化，從而使得ESE- 3表達的缺失，應(yīng)用5-Adc使ESE- 3啟動子去甲基化后，ESE- 3通過結(jié)合caspase- 3啟動子并上調(diào)caspase表達，從而導(dǎo)致PC- 3細胞的凋亡。Lin28A和Lin28 B促使腫瘤的發(fā)生并且能夠恢復(fù)體內(nèi)致瘤細胞干性，促進腫瘤發(fā)展。而ESE- 3是第一個已知的轉(zhuǎn)錄因子，對Lin28A基因和Lin28B基因都起著抑制作用[8]。ESE- 3的表達對前列腺上皮細胞的分化以及干性維持起重要的調(diào)控作用,其缺失會則會促進前列腺上皮細胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化從而具備干性特征，誘發(fā)腫瘤。且在致瘤性前列腺上皮細胞模型中對ESE- 3的敲除能夠抑制IL- 6誘導(dǎo)的前列腺惡性腫瘤的發(fā)生[9]。而ESE- 3表達上調(diào)則會抑制前列腺上皮細胞的干性特征，并降低腫瘤的發(fā)生，同時ESE- 3的下調(diào)與前列腺的術(shù)后復(fù)發(fā)及總生存期的降低密切相關(guān)。因此，ESE- 3因子可作為治療前列腺癌的新標記。另外,旨在恢復(fù)ESE- 3表達或功能可能是一種增加前列腺癌對治療的敏感性的有效策略[10]。

2.2 ESE- 3與食管癌

食管癌是世界常見的惡性腫瘤之一[11]。目前，食管鱗狀細胞腫瘤的分子機制仍然不是非常清楚。ESE- 3在正常食管上皮細胞的細胞核中表達。ESE- 3定位于食管鱗狀細胞腫瘤的細胞質(zhì)中，是一個腫瘤抑制基因。ESE- 3可以通過過度表達來恢復(fù)在細胞核的位置，從而抑制了食管癌細胞的增殖、克隆形成、遷移和侵襲。ESE- 3a和ESE- 3b在食管細胞中略有不同，且兩種異構(gòu)體定位無顯著差別。ESE- 3的轉(zhuǎn)移可能是由于變性的蛋白的相互作用或者細胞核輸出系統(tǒng)的飽和引起的?；謴?fù)定位的ESE- 3抑制了食管鱗狀細胞腫瘤的生長和集落的形成，表明了ESE- 3作為抑癌基因可能與食管鱗狀細胞腫瘤的發(fā)生有關(guān)[12]。

2.3 ESE- 3與卵巢癌

卵巢癌是第二大常見的婦科腫瘤，并在婦科癌癥中死亡人數(shù)最高。這種疾病的高病死率主要是由于大部分患者被診斷時已經(jīng)是晚期，盡管有成功的初始治療，但是高復(fù)發(fā)率也讓卵巢癌有著高病死率[13]。研究表明，ESE- 3對卵巢腫瘤細胞的增殖、凋亡和轉(zhuǎn)移起著重要作用。從機制上來說，ESE- 3的敲降抑制了ERK的活性并且抑制了cyclin D1、ICAM 和 MMP- 2的表達，顯著地促進了卵巢癌細胞的凋亡，但增加了受損細胞的黏性和細胞的侵襲能力，表明了ESE- 3可能是通過 ERK和AKT信號通路來調(diào)節(jié)這些生物進程[14]。卵巢惡性腫瘤從固體形式到積液的發(fā)展及轉(zhuǎn)移過程中，ESE- 3表達水平隨之降低，且ESE- 3表達水平與患者生存率呈正相關(guān)，所以ESE- 3的表達可以是卵巢癌一個新的預(yù)后指標，而且在治療卵巢癌時對ESE- 3的抑制可以作為一種新的治療策略。

2.4 ESE- 3與甲狀腺癌

甲狀腺癌是最常見的內(nèi)分泌系統(tǒng)中的惡性腫瘤，在過去的30年中患病人數(shù)迅速增加[14]。ETS家族轉(zhuǎn)錄因子與甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)聯(lián)[21]。ESE- 3在甲狀腺乳頭狀腫瘤中上調(diào)頻繁，ESE- 3的敲降顯著抑制甲狀腺癌細胞的致瘤潛力，而ESE- 3過表達則增強癌細胞的增殖及其運動性和侵襲能力。通過PI3K/AKT和MAPK/ERK信號通路，ESE- 3的敲降顯著地抑制了甲狀腺癌細胞的增殖、集落形成、遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移以及裸鼠致瘤潛能。ESE- 3可能通過結(jié)合EBS啟動子，激活HER家族受體酪氨酸激酶使甲狀腺腫瘤發(fā)揮致癌作用。所以，ESE- 3是一種在甲狀腺癌中轉(zhuǎn)錄調(diào)控HER2和HER3的新型功能基因，為甲狀腺癌的治療提供了一個潛在的治療靶點[15]。

2.5 ESE- 3與結(jié)腸癌

結(jié)腸癌是臨床常見的消化道惡性腫瘤，發(fā)病率逐年升高并呈年輕化的趨勢[16- 17]。瞬時轉(zhuǎn)染的ESE- 3增加結(jié)腸癌細胞中的dr- 5 mRNA和蛋白水平，ESE- 3外源表達提高了dr- 5啟動子活性[8]。ESE- 3基因在結(jié)腸癌中表達下調(diào)或缺失，通過結(jié)合位于EBSs區(qū)域啟動子,直接反式激活RUVBL1的表達，RUVBL1過表達導(dǎo)致的結(jié)腸腫瘤細胞免于p53介導(dǎo)的細胞凋亡，所以ESE- 3介導(dǎo)的RUVBL1表達使得結(jié)腸腫瘤細胞避免p53介導(dǎo)的細胞凋亡。所以ESE- 3和RUVBL1有望成為結(jié)腸腫瘤治療的靶向分子，為結(jié)腸癌的臨床分子靶向治療提供重要的理論及實驗依據(jù)[18]。

2.6 ESE- 3與胰腺導(dǎo)管腺癌

胰腺導(dǎo)管腺癌(pancreatic ductal adeno carcinoma, PDAC)是一種難治的惡性腫瘤，患者的5年生存率不高于6%[19]。盡管近來PDAC診斷和治療的有著極大改進，但大多數(shù)胰腺癌患者仍死于局部淋巴結(jié)和/或遠端器官的侵襲和轉(zhuǎn)移[20- 21]。而對PDAC的入侵和轉(zhuǎn)移的機制只有很少的了解。與相鄰的正常胰腺組織相比， PDAC中的ESE- 3表達顯著降低，PDAC這一特點與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和血管侵襲增加密切相關(guān)，并且患者的無復(fù)發(fā)生存率和總生存率也隨之降低。在108例患者中，ESE- 3和E-鈣黏蛋白兩者表達都是陰性時，患者的生存時間更短，無復(fù)發(fā)生存率和總生存率分別是4個月和9個月；當二者有其一表達陽性時，無復(fù)發(fā)生存率和總生存率則分別是5個月和12個月；當二者表達均是陽性時，無復(fù)發(fā)生存率和總生存率顯著提高，分別是12個月和20個月。從機制上講，ESE- 3通過直接綁定和反式激活E-鈣黏蛋白啟動子，上調(diào)了PDAC細胞中的E-鈣黏蛋白的表達從而抑制了PDAC細胞的轉(zhuǎn)移，ESE- 3的下調(diào)促進了PDAC細胞遷移和入侵，也促進在原位小鼠模型中PDAC細胞的轉(zhuǎn)移。因此在治療轉(zhuǎn)移性胰腺導(dǎo)管腺癌患者時，可以通過減少ESE- 3啟動子的甲基化來維持ESE- 3的表達，從而降低胰腺導(dǎo)管腺癌細胞活力和細胞遷移和侵襲的能力[22]。

2.7 ESE- 3與胃癌

胃癌是世界上常見的難治性癌癥之一[23- 24]。與正常組織相比，ESE- 3在胃癌組織中的表達顯著上調(diào)和擴增，促進了胃癌細胞的增殖。此外， ESE- 3的表達與胃癌患者的生存率呈負相關(guān)，ESE- 3擴增顯著地縮短患者生存時間。ESE- 3是通過促進EMT過程從而使得胃癌細胞轉(zhuǎn)移，而ESE- 3的敲低顯著地抑制了裸鼠中胃癌細胞的增殖，集落形成，遷移，侵襲和致瘤潛力，并誘導(dǎo)細胞周期停滯和凋亡。ESE- 3作為HER2新的轉(zhuǎn)錄因子和胃癌HER3和HER4的調(diào)節(jié)劑，通過結(jié)合其啟動子內(nèi)的GGAA核心序列轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)HER2的表達來促進胃腫瘤發(fā)生，表明ESE- 3是通過調(diào)節(jié)人類表皮生長因子體HER家族的受體酪氨酸激酶的胃癌功能性的癌基因，其可能成為這種癌癥潛在的預(yù)后判斷的獨立指標，為基因治療提供新靶點[25]。

3 問題與展望

基因表達涉及到多層次多角度的調(diào)控，ESE- 3因子作為一個重要的轉(zhuǎn)錄因子，在對上皮細胞及多種腫瘤的轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮了舉足輕重的作用。如前所述,ESE- 3在前列腺癌，食管鱗狀細胞癌和胰腺導(dǎo)管腺癌中起抑癌作用，并經(jīng)常被啟動子甲基化沉默。另一方面，它在卵巢癌，胃癌，結(jié)腸癌和乳腺癌中過表達， 與卵巢癌預(yù)后不良相關(guān)，且ESE- 3促進甲狀腺腫瘤發(fā)生致癌作用。ESE- 3表達的異常與罹患這些惡性腫瘤的患者的生存率有著很大的聯(lián)系。當然，可以認為ESE- 3的表達異常并不會直接導(dǎo)致疾病，而是因為其他致癌機制導(dǎo)致ESE- 3表達異常。然而，ESE- 3限制上皮細胞分化及在多種腫瘤中的異常表達，至少表明其可能是惡性腫瘤的一個標志。但是，目前存在著ESE- 3在各種腫瘤對靶基因的具體調(diào)控機制，在結(jié)合藥物治療時對疾病的影響以及與其他基因聯(lián)合表達的研究仍不透徹的問題。今后應(yīng)深入ESE- 3因子及其靶基因的作用，進一步研究相關(guān)的細胞信號通路，將為深入研究其在多種生理和病理過程中的作用提供理論依據(jù), 有助于闡明ESE- 3在惡性腫瘤中的發(fā)展規(guī)律, 為從分子水平研究疾病的發(fā)病機制, 以及臨床的診斷和藥物的治療提供新的思路。

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鈣補充劑對心臟可能不健康

據(jù)美國WebMD醫(yī)學(xué)新聞網(wǎng)(2016- 10- 20)報道，一項研究指出，以補充劑的型態(tài)而不是吃富含鈣質(zhì)的食物來作為膳食中的鈣質(zhì)可能對心臟有害。

這篇研究不能證明補充劑會造成心臟問題，但研究人員相信，研究結(jié)果應(yīng)該能讓消費者停下來思考。

根據(jù)美國國家心臟協(xié)會的聲明，美國約有43%的成人服用補充劑，包括鈣在內(nèi)；超過一半的60歲以上婦女服用鈣補充劑來減少骨質(zhì)疏松癥風險。

這項研究發(fā)現(xiàn)，相較于沒有服用鈣補充劑的人來說，服用鈣補充劑的人動脈中血塊堆積的風險以及心臟病的概率顯著增加。

巴爾的摩約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Erin Michos博士團隊相信，這個研究結(jié)果讓大家對于鈣補充劑而不是食物中鈣質(zhì)的潛在危害更加關(guān)心。

研究人員相信，人們在吃這些產(chǎn)品之前，應(yīng)該先與信息充足的醫(yī)生討論。

專家指出，身體對于補充劑以及從膳食中攝取的鈣質(zhì)如何使用與反應(yīng)有些不同，這使得補充劑更具風險；可能是補充劑含有鈣鹽，或是因為一次攝取大量讓身體無法利用。

然而，研究人員認為，雖然鈣補充劑可能對心臟有風險，但天然含有大量鈣質(zhì)的食物并不會有風險，甚至能夠保護心臟。

根據(jù)全國骨質(zhì)疏松基金會指出，富含鈣質(zhì)的食物包括牛奶以及乳制品、花椰菜、橙子、豆類等。

這篇研究刊登在2016- 10- 11《美國心臟協(xié)會雜志》。