李文靜，田霖麗，劉鳴

（哈爾濱醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科，黑龍江哈爾濱150001）

陰陽1（Yin-yang 1,YY1）是具有4 個C2H2 型鋅指，含有多個功能域的轉(zhuǎn)錄因子[1]，是鋅指DNA 結(jié)合蛋白GLI-Krüppel家族的一員，位于人類14 號染色體q32.2 段的端粒區(qū)。YY1 可以根據(jù)啟動子環(huán)境、與其相互作用的介質(zhì)和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同，對基因進行激活或滅活的表達[2]。YY1 參與調(diào)節(jié)的正常生物學過程包括胚胎發(fā)生和發(fā)育、細胞分化、細胞生長和增殖、DNA 修復(fù)和程序化細胞凋亡。據(jù)估計，約10%的人類啟動子可以由YY1 調(diào)節(jié)[2]。最近與YY1 相關(guān)的研究大多將YY1 與癌癥發(fā)展聯(lián)系起來，YY1 可以調(diào)節(jié)癌基因的激活與抑癌基因的抑制。YY1 也被認為是一個關(guān)鍵的信號通路，可成功進行靶向癌癥治療[3]。有研究表明YY1 促進某些抑癌基因的激活，如p53和BRCA1[4-5]。本文就YY1 在轉(zhuǎn)錄調(diào)控及胚胎發(fā)育過程中的作用及其在頭頸部腫瘤中的研究進展做一綜述。

1 YY1的生物學特性

1.1 YY1在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的作用

根據(jù)其相互作用的伙伴，YY1 可同時扮演轉(zhuǎn)錄激活因子和抑制因子的角色。YY1 可通過與多種因素相互作用，從而控制其作為轉(zhuǎn)錄激活因子或抑制因子的功能。事實上，YY1 的活動是由多種蛋白質(zhì)相互作用控制的。包括基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄機制蛋白如TATA 結(jié)合蛋白、TFIIB、TBP、TAF55、RNA 聚合酶II，序列特異性DNA 結(jié)合轉(zhuǎn)錄激活劑如Sp1、c-Myc、ATF/CREB、C/EBP，以及各種轉(zhuǎn)錄調(diào)控分子如E1A、TAFII55、p300、CREB 結(jié)合蛋白（CBP）、HDAC1、HDAC2 和HDAC3 等[6]。

YY1 作為一種轉(zhuǎn)錄激活因子，對許多基因起著積極的調(diào)控作用。YY1調(diào)控基因表達的機制之一是通過競爭和阻止抑制因子與基因啟動子的結(jié)合。例如，MAKHLOUF 等[6]報道YY1 直接與X 染色體失活特異性轉(zhuǎn)錄物（Xist）5'-區(qū)結(jié)合，激活Xist 啟動子活性。在這種情況下，YY1 與Xist 抑制因子REX1競爭以結(jié)合到Xist 5′區(qū)。但是，本研究尚不清楚YY1 在Xist 啟動子上成核的轉(zhuǎn)錄激活復(fù)合物的特性。WANG 等[7]報道目前已有參與轉(zhuǎn)錄共激活的特定YY1 相互作用伙伴。例如，ATF6 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)激過程中起關(guān)鍵作用，并誘導編碼ER 伴侶蛋白的葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白（Grp）基因與YY1 相互作用，YY1與ATF6 的相互作用增強了其轉(zhuǎn)錄活性，從而誘導“Grp”基因[8]。最近一項研究描述了INO80 是一種染色質(zhì)重塑酶，是YY1 必不可少的轉(zhuǎn)錄輔激活因子[9]。YY1 與INO80 相互作用，將其招募到目標基因中誘導其表達。INO80 不僅作為一種共激活劑，而且還幫助YY1 訪問和結(jié)合目標啟動子的位點[11]。INO80-YY1 復(fù)合物激活的基因之一是CDC6，其在DNA 復(fù)制和細胞分裂中起作用[10]。此外，INO80-YY1 復(fù)合物還被證明可以調(diào)節(jié)基因組穩(wěn)定性并參與同源重組介導的DNA 修復(fù)[11-12]。此外，YY1 還通過與Sp1 相互作用參與轉(zhuǎn)錄起始，其相互作用已被證明可以啟動小鼠心血管發(fā)育中胚層相關(guān)蛋白1（mesoderm posterior 1,Mesp1）的轉(zhuǎn)錄[11]。由于Mesp1 的激活與早期心肌細胞分化和心臟發(fā)育相關(guān)，YY1-Sp1 相互作用可能通過Mesp1 的上調(diào)來促進心肌細胞分化及心臟發(fā)育。

YY1 通過與多種蛋白質(zhì)相互作用來抑制多種基因的轉(zhuǎn)錄。例如，YY1 與NF-κB 協(xié)同抑制Bim，Bim 是Bcl-2 家族的促凋亡成員。雖然NF-κB 信號轉(zhuǎn)導參與了YY1[12]的誘導表達，但值得注意的是，在多發(fā)性骨髓瘤中，YY1 與典型的NF-κB 受體相互作用，YY1 受體復(fù)合物抑制Bim 啟動子[13]。這一觀察具有重要的意義，因為RelA 被廣泛認為是一種轉(zhuǎn)錄激活因子，而在與YY1 形成復(fù)合物時，RelA 被證明是Bim 啟動子上的轉(zhuǎn)錄抑制因子。由于Bim 具有促凋亡的功能，YY1-RelA 復(fù)合物對其的抑制作用已被證明在多發(fā)性骨髓瘤細胞的存活中發(fā)揮重要作用。此外，包括RelB 和cRel 在內(nèi)的NF-κB 家族的其他成員被證明轉(zhuǎn)錄誘導YY1 對TLR3 的表達，并且TLR3 下游的YY1 被證明與IFNβ 啟動子結(jié)合，并通過阻止IRF7 與IFN-β 啟動子結(jié)合抑制YY1[14]。TLR3 下游YY1 的抑制功能在微調(diào)IFN-β 表達的量和持續(xù)時間中起重要作用[15]。然而，尚不清楚在這種情況下YY1 是否與NF-κB 形成轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物。雖然YY1-RelA 復(fù)合物顯示出作為轉(zhuǎn)錄抑制因子起作用，但其復(fù)合物在多形性膠質(zhì)母細胞瘤（GBM）細胞中作為轉(zhuǎn)錄激活因子起作用并促進GBM 生長[14]。YY1 與許多因子相互作用，調(diào)節(jié)各種基因。

1.2 YY1在胚胎發(fā)生和發(fā)育中的作用

YY1 與胚胎分化和細胞系的分化有關(guān)。有報道稱，YY1 純合子缺失可以使小鼠在胚胎移植期間產(chǎn)生致死性和致畸性。此外，YY1 雜合子的缺失使小鼠胚胎顯示發(fā)育延遲和神經(jīng)生長缺陷[15]。與此相一致，還有報告顯示完全敲除YY1 可導致胞質(zhì)分裂失敗和完全阻斷細胞增殖[16]。此外，通過對YY1 靶基因的分析發(fā)現(xiàn)YY1靶基因在細胞存活、凋亡、增殖、發(fā)育和分化中起著重要的作用，表明YY1在胚胎發(fā)育過程中協(xié)調(diào)了一個復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)來調(diào)控多種生物學過程[17]。與從小鼠獲得的數(shù)據(jù)一致，YY1 缺失或突變的人類個體表現(xiàn)出一種復(fù)雜的綜合征，其特征包括行為異常、認知障礙、進食問題以及宮內(nèi)發(fā)育缺陷[18]。這種綜合征被稱為“YY1 綜合征”，其主要原因是YY1 的單倍體功能不全，導致組蛋白H3K27 乙?；δ苁軗p，YY1 調(diào)節(jié)整體轉(zhuǎn)錄輸出功能紊亂[19]。除了在成人胚胎發(fā)生和組織形成中的作用外，YY1 還在干細胞中發(fā)揮重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)YY1 與BAF 復(fù)合物相互作用，從而促進小鼠胚胎干細胞的增殖和多潛能性[18]。因此，敲除YY1 或Smarca4（BAF 復(fù)合物的核心成分）會導致小鼠胚胎干細胞上多能性標記的急劇減少[20]。除在小鼠胚胎干細胞中的作用外，最近的一份報告顯示YY1 在神經(jīng)嵴干細胞中的重要作用[21]。這些作者通過結(jié)合代謝組學、ChiP-Seq 和RNA-Seq等分析發(fā)現(xiàn)，YY1 在神經(jīng)嵴干細胞中控制多種代謝途徑，并且有條件地敲除YY1 導致所有神經(jīng)嵴衍生物發(fā)育不全[21]。由于黑色素細胞在發(fā)育過程中來源于神經(jīng)嵴干細胞，這些作者進一步證明了條件敲除YY1 會抑制黑色素瘤小鼠模型中黑色素瘤的生長[19]。在最近的另一份文章中，已經(jīng)表明YY1 通過調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶2（matrix metallo proteinases 2,MMP-2）的表達在母胎滋養(yǎng)細胞侵襲中起關(guān)鍵作用，MMP-2 是滋養(yǎng)細胞侵襲的關(guān)鍵參與者[22]。重要的是，有作者還發(fā)現(xiàn)，在反復(fù)流產(chǎn)患者中，滋養(yǎng)細胞中YY1 的表達明顯減少[20]。進一步的研究表明，YY1 調(diào)控Hox 轉(zhuǎn)錄反義RNA（HOTAIR）的表達，進而觸發(fā)PI3K-Akt 信號通路，導致MMP2 的表達增強和滋養(yǎng)細胞的侵襲[23]。有趣的是，與反復(fù)流產(chǎn)患者YY1 水平降低一致，還發(fā)現(xiàn)反復(fù)流產(chǎn)患者的HOTAIR 表達較低，這可能是反復(fù)流產(chǎn)患者中滋養(yǎng)細胞MMP2 表達降低的原因[21]?？偟膩碚f，YY1除了在癌癥方面的作用外，在胚胎發(fā)育方面也起著核心作用。

2 YY1在頭頸部腫瘤中的表達

最近研究發(fā)現(xiàn)，YY1 在多種惡性腫瘤組織中存在異常表達，如乳腺癌[22]、前列腺癌[23]、宮頸癌[24]、結(jié)腸癌[25]、肺癌等[26]。YY1 除了具有轉(zhuǎn)錄激活因子和抑制因子兩種相反的功能外，在癌癥中也表現(xiàn)出兩面性，既可以表現(xiàn)為抗腫瘤效應(yīng)，也可以表現(xiàn)為促腫瘤效應(yīng)，例如乳腺癌[27]和肺癌等[28]。頭頸部惡性腫瘤是2018年全球第7 大常見癌癥（新增約89 萬例，死亡約45 萬人）[28]。頭頸癌早期癥狀不典型且容易局部復(fù)發(fā)及遠處轉(zhuǎn)移，多數(shù)患者確診時已為晚期，導致其5年生存率<60%。早期發(fā)現(xiàn)的患者即使經(jīng)過積極的手術(shù)或放療化療等相關(guān)治療，仍有20%～30%的患者發(fā)生復(fù)發(fā)或和遠處轉(zhuǎn)移，而患者死亡的主要原因是因為遠處轉(zhuǎn)移[29]。對腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程有限的認識，限制了頭頸部腫瘤有效的預(yù)防和治療。目前研究發(fā)現(xiàn)YY1在頭頸部惡性腫瘤中也存在異常表達，并可以調(diào)控腫瘤細胞增殖、細胞周期和細胞凋亡過程。

2.1 YY1與鼻咽癌

鼻咽癌是好發(fā)于鼻咽腔頂部和側(cè)壁的惡性腫瘤。根據(jù)國際癌癥研究機構(gòu)的研究，2018年新發(fā)鼻咽癌病例約12.9 萬例，占新診斷癌癥的0.7%[30]。鼻咽癌是我國南方和東南亞地區(qū)最常見的癌癥。過去幾十年的流行病學趨勢表明，生活方式和環(huán)境可能是鼻咽癌發(fā)病的主要因素。引起鼻咽癌的危險誘因包括EBV 感染[31]、環(huán)境致癌物、高危飲食習慣[31]和高?；蛐偷萚32]因素。目前的治療方案首選放射治療，而新型的分子靶向治療是目前最為熱點的治療惡性腫瘤的方式。YY1 可以促進鼻咽癌細胞的生長和遷移。SU 等[33]最近的研究發(fā)現(xiàn)了一種新的LncRNA，并將其命名為鼻咽癌拷貝數(shù)擴增轉(zhuǎn)錄物 1（nasopharyngeal carcinoma copy number amplified transcript 1,NPCCAT1），其在鼻咽癌組織中的表達增加，研究人員還發(fā)現(xiàn)NPCCAT1 直接結(jié)合YY1 mRNA 5'-UTR，促進YY1 mRNA 翻譯，并上調(diào)YY1 蛋白水平，從而促進鼻咽癌的進展。NPCCAT1 通過上調(diào)YY1 的水平促進裸鼠體內(nèi)腫瘤的生長。因此發(fā)現(xiàn)YY1 是NPCCAT1 在鼻咽癌中的功能靶點。提示NPCCAT1 在介導鼻咽癌的過程中有YY1 參與，YY1 在鼻咽癌的靶向治療中可以作為潛在靶點，但YY1 在鼻咽癌中致癌作用的具體機制有待進一步研究調(diào)查。

2.2 YY1與口腔癌

口腔癌是世界上常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率和病死率都很高。在常見的癌癥排名第6 位[31]，5年生存率約為50%[34]。在所有類型的口腔癌中，鱗狀細胞癌（SCC）是最常見的一種?？谇话┌ㄑ例l癌、舌癌、軟硬腭癌、頜骨癌、口底癌等，病因包括長期吸煙飲酒史、口腔衛(wèi)生差的原因。治療包括手術(shù)治療、放療化療等方法。YY1 在口腔癌組織中的表達增加，BEHERA 等[35]通過免疫組織化學發(fā)現(xiàn)在口腔癌組織中YY1 的表達顯著增加。通過敲除YY1、MTT 實驗、克隆實驗等實驗方法證實YY1 在AW8507 口腔癌細胞系中促進腫瘤增殖、促腫瘤血管生成和促腫瘤轉(zhuǎn)移的作用。誘導沉默YY1可以影響小鼠腫瘤的生長。輔激活劑相關(guān)的精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶1（coactivator associated arginine methyltransferase 1,CARM1）在口腔癌組織中表達明顯高于正常組織，研究人員發(fā)現(xiàn)CARM1 的表達增加是通過YY1 轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控的。敲除YY1 在可以使口腔癌細胞系中的CRAM1 的表達減少。同時發(fā)現(xiàn)YY1 是CRAM1 介導的精氨酸甲基化的底物，CARM1 使YY1 甲基化并協(xié)同激活YY1 介導的轉(zhuǎn)錄。總之，CARM1 和YY1 被發(fā)現(xiàn)通過正反饋相互調(diào)節(jié)以促進口腔癌的進展[35]。在不久的將來，臨床相關(guān)的RNAi 治療和小分子抑制劑也可以被開發(fā)并用于靶向YY1 和CARM1，以抑制口腔癌的生長。

2.3 YY1與喉癌及下咽癌

根據(jù)最新的全球癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在2018年，喉癌和下咽癌共占全球癌癥中350 917 例，死亡人數(shù)中占180 770 例。喉鱗狀細胞癌是最常見的喉癌亞型，在呼吸系統(tǒng)腫瘤發(fā)病率排名第2 位[31]。目前，對喉癌及下咽癌的治療方法主要包括手術(shù)、放化療和綜合治療。晚期患者多伴隨喉發(fā)聲及吞咽等生理功能的缺失。因此深入探討癌基因和抑癌基因之間的作用和關(guān)系，有利于進一步揭示腫瘤發(fā)生發(fā)展的生物學規(guī)律，確定預(yù)后標志物和選擇潛在的治療靶點，提高病人的生存率。

邱廣斌等[36]發(fā)現(xiàn)YY1 蛋白及mRNA 在喉癌組織中的表達增加，并且伴有頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者腫瘤組織的YY1 水平明顯高于無轉(zhuǎn)移的患者。MYCT1（Myc target 1）是邱廣斌等[36]所在實驗室從喉鱗狀細胞癌克隆得到的新基因。MYCT1 在喉癌組織中表達減少，其與轉(zhuǎn)錄因子YY1 的關(guān)系是YY1通過結(jié)合并抑制MYCT1 啟動子，從而直接抑制MYCT1 刺激喉癌細胞增殖和遷移。證明MYCT1 是YY1 的新靶點。提示YY1是喉癌發(fā)生發(fā)展的潛在癌基因，是一個有用的靶基因[37]。

齊力等[38]運用RT-qPCR 及Western blotting 等方法發(fā)現(xiàn)在下咽癌組織中YY1 的mRNA 及蛋白的表達明顯增加。應(yīng)用Transwell 實驗檢測細胞遷移能力，發(fā)現(xiàn)敲減YY1 能夠抑制下咽癌FaDu 細胞的遷移能力。目前YY1 與下咽癌相關(guān)關(guān)系的研究很少，YY1在下咽癌中的信號傳導通路及轉(zhuǎn)移過程等機制仍然不明確需進一步研究。

2.4 YY1與甲狀腺癌

甲狀腺癌是最常見的內(nèi)分泌系統(tǒng)腫瘤。其發(fā)病率在全球不斷上升，好發(fā)于兒童、青少年及年輕人[31，39]。根據(jù)組織病理學特征，甲狀腺癌分為分化型甲狀腺癌和未分化型甲狀腺癌，分化型甲狀腺癌80%以上為乳頭狀甲狀腺癌，甲狀腺濾泡癌癥約占9%，甲狀腺髓樣癌不足5%；未分化型甲狀腺癌占所有甲狀腺癌病例不足2%[40]。

與其他癌癥比較，YY1 在甲狀腺癌中的作用尚未完全發(fā)現(xiàn)。最近，ARRIBAS 等[41]證實甲狀腺癌細胞中YY1 的mRNA 和蛋白水平均高于癌旁正常細胞，并且免疫組織化學結(jié)果顯示，甲狀腺乳頭狀癌中YY1 的表達高于濾泡狀甲狀腺癌。這與程維剛等[42]實驗結(jié)果一致。雖然YY1 是如何促進甲狀腺癌進展的機制尚不清楚，但最近的研究表明，miR-544 和miR-141-3p 兩種miRNA 可以通過靶向YY1 來抑制甲狀腺癌的生長[43-44]。需要進一步研究YY1 在甲狀腺癌中的作用，以明確YY1 如何促進甲狀腺腫瘤發(fā)生、發(fā)展的機制。

3 展望

目前的研究顯示，YY1基因在多種人類惡性腫瘤中存在異常表達，并且大量體外研究結(jié)果證明YY1基因在腫瘤的發(fā)生及侵襲過程中占重要地位。越來越多的文獻表明YY1 在多種癌癥中過度表達，尤其在頭頸部惡性腫瘤中，并且YY1 水平升高與癌癥的臨床預(yù)后不良相關(guān)。目前主要存在的問題在于缺乏足夠的動物體內(nèi)研究，對YY1 與各個惡性腫瘤相關(guān)具體作用機制仍未完全明確。尤其對YY1 在頭頸部惡性腫瘤作用機制的研究仍相當匱乏，并且缺少在臨床實踐中的應(yīng)用。部分研究結(jié)果提示目前YY1 靶向治療方式包括NF-κB 信號通路抑制劑、NO 供體、小分子干擾、YY1 相關(guān)miRNA 調(diào)控等，這些仍需要進一步的動物模型來驗證[45]。可以預(yù)期YY1 在頭頸部惡性腫瘤相關(guān)研究中具有廣闊的前景，深入研究必將為頭頸部惡性腫瘤治療提供新的靶點和治療方向。