蘭宏偉，馬 微，程 龍

(1.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院腫瘤科；2.牡丹江醫(yī)學(xué)院研究生處；3.牡丹江市腫瘤醫(yī)院腹外一科，黑龍江 牡丹江 157011)

結(jié)直腸癌是一種常見(jiàn)的惡性腫瘤，發(fā)病率、死亡率分別居惡性腫瘤的第4位和第2位，而且仍處于上升階段，預(yù)計(jì)到2030年，全球結(jié)直腸癌患者將增加60%，達(dá)到220萬(wàn)新發(fā)病例，并將有110萬(wàn)人死于結(jié)直腸癌,結(jié)直腸癌高死亡率的主要原因是缺乏早期癥狀體征及癌轉(zhuǎn)移擴(kuò)散較早[1]。目前臨床常用的腫瘤標(biāo)志物缺乏早期診斷結(jié)直腸癌的能力，使得大部分結(jié)直腸癌患者失去了“早診斷，早治療”的機(jī)會(huì)，而失去了手術(shù)治療機(jī)會(huì)的患者，將難以獲得其他的有效治療，因此，找到一種有效的結(jié)直腸癌早期診斷及治療的標(biāo)志物并了解其機(jī)制對(duì)結(jié)直腸癌的精準(zhǔn)診療至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)直腸癌中，ETV4轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)明顯升高，且對(duì)結(jié)直腸癌的增殖、轉(zhuǎn)移擴(kuò)散有重要促進(jìn)作用[2]，這提示ETV4或許是一種重要的能兼顧結(jié)直腸癌診療的轉(zhuǎn)錄因子。ETV4在卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌等惡性腫瘤中的研究較為深入，但在結(jié)直腸癌中的研究相對(duì)較少，關(guān)于其在結(jié)直腸癌中的具體作用機(jī)制更是了解甚少。基于目前的研究成果，我們發(fā)現(xiàn)，研究ETV4在結(jié)直腸癌中的具體作用和作用機(jī)制對(duì)結(jié)直腸的診斷、治療和預(yù)后評(píng)估具有重要意義。

1 ETV4及ETS家族

ETS(E26 transformation-specific or E-twenty-six)家族是最大的轉(zhuǎn)錄因子家族之一，在人類中共包括有28個(gè)成員，ETS家族成員都含有一個(gè)高度保守的DNA結(jié)構(gòu)域，即ETS結(jié)構(gòu)域，由約85個(gè)氨基酸組成，ETS結(jié)構(gòu)域是由3個(gè)α螺旋結(jié)構(gòu)和1個(gè)四股反平行β折疊形成的側(cè)翼螺旋轉(zhuǎn)螺旋結(jié)構(gòu)，ETS結(jié)構(gòu)域能與DNA下游的GGAA/T靶基因序列結(jié)合，以此調(diào)控多種靶基因的表達(dá)，影響疾病的發(fā)生發(fā)展[3]。ETV4(ETS variant 4)是ETS下屬亞家族PEA3的一員，也可被叫做E1AF或PEA3，位于染色體7q21.31位置，人類ETV4基因的分子克隆于1993年被首次報(bào)道,除了含有ETS結(jié)構(gòu)域，在ETV4 的C末端及N末端還各有一個(gè)功能性的酸性結(jié)構(gòu)域，一般起著轉(zhuǎn)錄激活下游靶物的作用[4]。

2 ETV4的表達(dá)與功能

在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，ETV4可促進(jìn)腎、肺、乳腺、神經(jīng)系統(tǒng)等器官的發(fā)育形成，在細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、遷移和凋亡中也起著重要作用，但是，在成熟組織中，ETV4一般低表達(dá)或只在特定器官組織中表達(dá)，并常處于自我抑制狀態(tài)[5]。相對(duì)而言，在腫瘤組織中，ETV4常常處于過(guò)度表達(dá)狀態(tài)，例如，ETV4被發(fā)現(xiàn)在肝癌、胃腸道間質(zhì)瘤、前列腺癌、乳腺癌中的表達(dá)均明顯升高[6-7]。ETV4在包括結(jié)直腸癌的多種惡性腫瘤中能被ERK激酶激活，進(jìn)而發(fā)揮促癌增殖、遷移的作用[8]。

3 ETV4在結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展中的作用

腫瘤細(xì)胞的增殖是腫瘤發(fā)生發(fā)展中的重要過(guò)程，腫瘤細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移則是腫瘤惡性轉(zhuǎn)化的主要原因。研究發(fā)現(xiàn)，ETV4在結(jié)直腸癌中的表達(dá)量明顯高于正常組織，并對(duì)結(jié)直腸癌的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移有積極的促進(jìn)作用。

3.1 ETV4促進(jìn)結(jié)直腸癌增殖早期Moss A C等人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)敲減ETV4基因時(shí)，結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖減弱[9]，劉浩等利用慢病毒介導(dǎo)的質(zhì)粒過(guò)表達(dá)技術(shù)及慢病毒介導(dǎo)的RNA干擾技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，ETV4過(guò)表達(dá)細(xì)胞系增殖能力明顯增強(qiáng)，而ETV4敲減細(xì)胞系增殖能力明顯減弱，利用平板克隆實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ETV4過(guò)表達(dá)后結(jié)直腸癌細(xì)胞克隆形成能力明顯增強(qiáng)，反之，ETV4低表達(dá)時(shí)，癌細(xì)胞克隆形成能力明顯降低，并進(jìn)一步在動(dòng)物體內(nèi)證明了ETV4對(duì)于腫瘤的體內(nèi)生長(zhǎng)具有明顯促進(jìn)作用[2]。關(guān)于ETV4影響結(jié)直腸癌增殖的機(jī)制，主要有3個(gè)途徑：(1)ETV4調(diào)節(jié)環(huán)氧化酶-2(Cyclooxygenase-2，COX-2)的表達(dá)促進(jìn)結(jié)直腸癌增殖。在結(jié)直腸癌中，ETV4可通過(guò)NF-IL6元件調(diào)控COX-2的表達(dá)，而COX-2在結(jié)直腸癌中能激活 Ras-MAPK/ERK通路，并借此增加促生長(zhǎng)癌基因BCL-2的表達(dá)以及抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞凋亡[10]。COX-2的下游產(chǎn)物PGE 2能通過(guò)許多膜受體介導(dǎo)結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖和結(jié)直腸癌的形成，其中與受體Ep4的作用，能激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERKs)，進(jìn)而誘導(dǎo)早期生長(zhǎng)反應(yīng)因子-1(EGR-1)的過(guò)表達(dá)，而EGR-1與結(jié)直腸癌的形成關(guān)系密切[11]，PGE 2還可以通過(guò)活化Wnt信號(hào)進(jìn)一步激活Cyclin D1 基因，并解除結(jié)直腸癌細(xì)胞分裂周期G1期的有絲分裂阻滯，此外，PGE2還具有促進(jìn)結(jié)直腸癌血管生成、免疫逃逸的作用[12]。(2)ETV4調(diào)節(jié)骨橋蛋白(Osteopontin，OPN)的表達(dá)促進(jìn)結(jié)直腸癌增殖。ETV4能與OPN啟動(dòng)子結(jié)合，調(diào)節(jié)OPN的表達(dá)[13]，OPN可以促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖并抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞凋亡，并能通過(guò)p38MAPK信號(hào)通路和結(jié)合整合素αvβ3抑制細(xì)胞自噬，還可以刺激血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的生成，促使血管形成，為腫瘤形成提供條件[14]。(3)ETV4通過(guò)上調(diào)類賴氨酸氧化酶2(Lysyl oxidase-like 2，LOXL2)的表達(dá)促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖[15]。

3.2 ETV4促進(jìn)結(jié)直腸癌侵襲及轉(zhuǎn)移Mesci A等人[8]第一次應(yīng)用shRNA感染技術(shù)和異種移植物模型發(fā)現(xiàn)，在結(jié)直腸癌中，降低ETV4的水平會(huì)降低結(jié)直腸癌細(xì)胞通過(guò)基底膜基質(zhì)的能力，并且結(jié)直腸癌細(xì)胞的異種移植物很難在肝臟上形成癌轉(zhuǎn)移灶，反之，被注入高表達(dá)ETV4細(xì)胞的結(jié)腸癌動(dòng)物模型中，均發(fā)生了肝臟轉(zhuǎn)移。劉浩等在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，ETV4對(duì)結(jié)腸癌的轉(zhuǎn)移及侵襲均有明顯促進(jìn)作用，并進(jìn)一步在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，ETV4促進(jìn)結(jié)腸癌的肺轉(zhuǎn)移能力[2]。深入研究發(fā)現(xiàn)，ETV4促癌遷移的作用主要是通過(guò)調(diào)節(jié)下游靶基因的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(1)ETV4通過(guò)調(diào)控MMPs的表達(dá)促進(jìn)結(jié)直腸癌侵襲及轉(zhuǎn)移:基質(zhì)金屬蛋白酶(Matrix met alloproteinases，MMPs)是一種蛋白水解酶，MMPs通過(guò)對(duì)細(xì)胞間粘附分子以及細(xì)胞外基質(zhì)的降解，消除腫瘤細(xì)胞侵襲的組織學(xué)屏障，為惡性腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移提供有利條件[16]。MMPs基因的啟動(dòng)子區(qū)通常含有ETS轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn)，而ETV4可以通過(guò)與此位點(diǎn)結(jié)合來(lái)調(diào)控多種MMPs的表達(dá)，如MMP-1、MMP-7等[8]，其中，MMP-7不僅能促進(jìn)結(jié)直腸癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，還能特異性的促進(jìn)結(jié)直腸癌肝臟轉(zhuǎn)移癌的形成,并促進(jìn)MMP-9的表達(dá)[17]。ETV4除了能直接與MMPs啟動(dòng)子結(jié)合外，還可能通過(guò)額外的機(jī)制間接調(diào)節(jié)MMPs的表達(dá)，例如通過(guò)促進(jìn)骨橋蛋白與整合素αvβ3受體結(jié)合，以提高M(jìn)MP-9的表達(dá)，或通過(guò)調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞特異性蛋白Fsp 1的表達(dá)來(lái)影響MMPs的表達(dá)[8]。結(jié)直腸癌中的MMPs除了常見(jiàn)的降解細(xì)胞外基質(zhì)作用外，某些特殊MMPs還能通過(guò)與其他細(xì)胞分子的相互作用來(lái)促進(jìn)結(jié)直腸癌遷移，例如膜型基質(zhì)金屬蛋白酶既能與αv整合素的單鏈前體起作用產(chǎn)生C端截?cái)嘈问?，產(chǎn)生αvβ3整合素，更有效的促進(jìn)癌細(xì)胞遷移，還可以促進(jìn)粘附斑激酶(FAK)的酪氨酸磷酸化，從而促進(jìn)癌細(xì)胞在結(jié)腸癌基質(zhì)粘連蛋白上的高效粘附和遷移[18]。(2)ETV 4通過(guò)ETV 4-LOXL2-EMT調(diào)控軸促進(jìn)結(jié)直腸癌侵襲和轉(zhuǎn)移：LOXL2是賴氨酸氧化酶家族中的一員，是一種胞外銅依賴的胺氧化酶，參與細(xì)胞外基質(zhì)中膠原蛋白和彈性蛋白的交聯(lián)過(guò)程[19]。近年來(lái)，LOXL2被發(fā)現(xiàn)在多種惡性腫瘤中高表達(dá)，且與腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)[15]，并能促進(jìn)腫瘤的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)及腫瘤的轉(zhuǎn)移[20]。EMT是指沒(méi)有遷移能力的上皮型癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化為具有遷移能力的間質(zhì)型癌細(xì)胞的過(guò)程，癌細(xì)胞獲得間質(zhì)表型后，并獲得了侵襲和轉(zhuǎn)移的能力，這在惡性腫瘤的遷移過(guò)程中是極其重要的一步。研究發(fā)現(xiàn)，LOXL2在結(jié)直腸內(nèi)表達(dá)明顯高于正常組織，且對(duì)結(jié)直腸癌的增殖、轉(zhuǎn)移均有重要促進(jìn)作用[15,20]。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在結(jié)直腸癌中，ETV4能直接與LOXL2的啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合調(diào)節(jié)LOXL2的表達(dá)，并通過(guò)ETV4-LOXL2-EMT調(diào)控通路來(lái)發(fā)揮促癌遷移作用[15,19-20]。LOXL2促進(jìn)結(jié)直腸癌的EMT主要通過(guò)3種機(jī)制。(1)LOXL2可上調(diào)snail的蛋白水平，Snail是一種鋅指轉(zhuǎn)錄因子，是EMT過(guò)程中的主要轉(zhuǎn)錄因子之一，Snail能與上皮極性和分化標(biāo)記物鈣粘附蛋白E(E-cadherin，E-cad)基因啟動(dòng)子序列上的E-box元件相結(jié)合，抑制E-cad基因的轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)EMT；(2)LOXL2促進(jìn)癌組織FAK/Src信號(hào)通路的活化，該通路下調(diào)與表皮分化和細(xì)胞極性相關(guān)的基因，促進(jìn)EMT；(3)LOXL2可以上調(diào)間充質(zhì)標(biāo)記物波形蛋白(vimentin)的表達(dá)，且可以通過(guò)直接氧化組蛋白H3K4me3抑制E-cad轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致E-cad的表達(dá)降低，促進(jìn)EMT[15,19-20]。

4 ETV4對(duì)結(jié)直腸癌的診療意義與展望

結(jié)直腸癌的轉(zhuǎn)移是判斷生存率的重要指標(biāo)，經(jīng)過(guò)治療后，早期結(jié)直腸癌5年生存率>90%。而當(dāng)腫瘤擴(kuò)散到鄰近淋巴結(jié)或轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)處器官時(shí)，5年生存率分別為<70%和<11.7%。因此，如能早期精確評(píng)估結(jié)直腸癌病情并有效阻斷其轉(zhuǎn)移途徑，將改善患者的生存率。ETV4在結(jié)直腸癌中早期即出現(xiàn)表達(dá)升高，并已經(jīng)在多種實(shí)驗(yàn)中證明其可用來(lái)評(píng)估腫瘤的浸潤(rùn)深度、分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、pTNM分期及預(yù)后等[2,19]。關(guān)于ETV4作為藥物靶點(diǎn)治療結(jié)直腸癌的研究涉入很淺，且ETV4作為轉(zhuǎn)錄因子，將其作為治療靶點(diǎn)在目前技術(shù)操作方面尚有困難，然而，隨著一些分子靶向治療技術(shù)取得重要進(jìn)展，關(guān)于ETV4下游靶點(diǎn)的研究得到了進(jìn)一步發(fā)展，例如，COX-2的抑制藥物塞來(lái)昔布、羅非昔布和伐地克昔布等已經(jīng)在臨床廣泛使用[11]，我國(guó)傳統(tǒng)中藥黃蓮素也被發(fā)現(xiàn)能通過(guò)抑制COX-2/PGE 2減少結(jié)直腸癌的侵襲和轉(zhuǎn)移，此外，目前也已經(jīng)開(kāi)發(fā)出有LOXL2的小分子抑制劑[19]。這些研究結(jié)果提示ETV4極其下游靶物有巨大潛力既可以作為精準(zhǔn)評(píng)估結(jié)直腸癌的敏感標(biāo)志物，又能成為有效抑制癌轉(zhuǎn)移、提高生存率的治療靶點(diǎn)，并可能借此改善結(jié)直腸癌的診療現(xiàn)況，但仍需要更深入的實(shí)驗(yàn)研究來(lái)證實(shí)并實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。