劉赫迪，楊美宇，商 楊，孫 蕾，于建渤

(牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院，黑龍江 牡丹江 157011)

腫瘤抑制候選基因2(tumor suppressor candidate 2,TUSC2)，也稱FUS1(下文統(tǒng)稱TUSC2)，位于人類染色體3p21.3區(qū)，是一種高度保守、普遍存在的線粒體蛋白。其作為腫瘤抑制因子，可通過多種機(jī)制在腫瘤細(xì)胞中低水平表達(dá)，恢復(fù)其表達(dá)水平，可抑制腫瘤生長(zhǎng)來限制癌癥的發(fā)展。因此，TUSC2作為炎癥和癌變的抑制因子可作為治療疾病的潛在靶標(biāo)。通過收集近五年相關(guān)文獻(xiàn)，本文對(duì)TUSC2基因在癌癥發(fā)生發(fā)展及在臨床應(yīng)用方面進(jìn)行討論。

1 TUSC2概述

TUSC2位于人類染色體3p21.3上，是一種新型抑癌基因[1]，通過調(diào)節(jié)G1細(xì)胞周期和凋亡、鈣信號(hào)傳導(dǎo)以及酪氨酸激酶，例如c-Abl、EGFR、PDGFR、AKT，進(jìn)而影響基因表達(dá)來發(fā)揮抑癌作用。TUSC2已被證實(shí)在多種癌癥中發(fā)揮抑癌基因的作用，例如在甲狀腺癌、肺癌、乳腺癌等[2]。另外，在染色體Y和X上的抑癌候選基因2假基因(TUSC2P)的轉(zhuǎn)錄與其相應(yīng)蛋白質(zhì)編碼轉(zhuǎn)錄TUSC2的3’-UTR同源，兩者通過相互作用抑制或阻止內(nèi)源性miRNA功能，發(fā)揮抑癌作用[3]。

2 TUSC2基因功能

TUSC2通過參與維持線粒體穩(wěn)態(tài)、鈣信號(hào)調(diào)節(jié)及參與酪氨酸激酶的調(diào)節(jié)從而在細(xì)胞器及更微觀層面發(fā)揮其抑制癌癥進(jìn)程的作用。

2.1 參與維持線粒體穩(wěn)態(tài)及鈣信號(hào)調(diào)節(jié)TUSC2作為一種線粒體腫瘤抑制劑，通過維持平衡的活性氧(reactive oxygen species,ROS)產(chǎn)生和線粒體穩(wěn)態(tài)來維持調(diào)節(jié)細(xì)胞氧化應(yīng)激的作用。ROS抑制TUSC2的表達(dá)，表明ROS水平高的個(gè)體在正常組織中低表達(dá)TUSC2，可能更容易發(fā)生氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的癌癥治療副作用，比如放療過程。通過觀察小鼠受輻射的胃腸道上皮細(xì)胞情況及小鼠全身輻射方法，進(jìn)一步證明FUS1通過調(diào)節(jié)抗氧化反應(yīng)途徑來調(diào)節(jié)正常組織的放射敏感性[4]。同時(shí)，TUSC2還可以通過調(diào)節(jié)線粒體鈣和鈣耦合機(jī)制來抑制癌癥進(jìn)展[5]。

2.2 參與調(diào)節(jié)酪氨酸激酶c-Abl蛋白作為一種非受體酪氨酸激酶，參與細(xì)胞增殖、細(xì)胞存活、細(xì)胞粘附、細(xì)胞遷移和凋亡的調(diào)控。在非小細(xì)胞肺癌(non-small-cell lung cancer,NSCLC)中，缺乏TUSC2蛋白可以阻止活性c-Abl的下調(diào)，表明TUSC2基因表達(dá)缺失可能導(dǎo)致c-Abl激活從而對(duì)NSCLC的進(jìn)展產(chǎn)生影響[6]。LKB1和TUSC2是肺癌中的兩個(gè)抑癌基因，LKB1與TUSC2共表達(dá)對(duì)抗血管生成協(xié)同作用的分子機(jī)制與影響血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和血小板衍生生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor,PDGF)及其受體的相互作用有關(guān)，兩者共表達(dá)在細(xì)胞凋亡和生長(zhǎng)方面發(fā)揮抗癌作用[7]。

3 TUSC2基因與腫瘤

TUSC2基因在多種侵襲性癌癥中都有明顯表達(dá)，例如在間變性甲狀腺癌(anaplastic thyroid carcinoma,ATC)、肺癌、三陰乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)、食管鱗狀細(xì)胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)、鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)、卵巢癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤以及急性髓細(xì)胞性白血病(acute myeloid leukemia,AML)中，TUSC2在癌癥的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移中起著多重作用。具體來說，該基因可以通過抑制癌基因誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老和凋亡，影響癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和侵襲能力，增加對(duì)化療藥物的化學(xué)敏感性這些方面來發(fā)揮其抑癌作用。

甲狀腺癌是最常見的內(nèi)分泌腫瘤，甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)總體預(yù)后良好，但間變性甲狀腺癌(ATC)卻是最罕見也最致命的亞型。通過RT-PCR和免疫組化分析以及在PTC(TPC-1)和ATC(8505C)細(xì)胞系中進(jìn)行功能實(shí)驗(yàn)證明，TUSC2的表達(dá)能夠抑制細(xì)胞增殖，遷移和侵襲；TUSC2還可以增強(qiáng)對(duì)阿霉素或星形孢菌素凋亡治療的敏感性，表明TUSC2與甲狀腺癌侵襲性呈負(fù)相關(guān)，在甲狀腺癌中起到抑癌作用[2]。

全球范圍內(nèi)，肺癌在過去幾十年一直是男性最常見的癌癥之一[8]。肺癌進(jìn)展和變化受到多種基因和miRNA表達(dá)變化的影響，miR-19a在肺癌中的高表達(dá)被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生的關(guān)鍵miRNA，通過Western blot分析發(fā)現(xiàn)TUSC2是miR-19a的靶點(diǎn)，miR-19a靶基因可抑制肺癌細(xì)胞的生存，遷移與侵襲能力。在侵襲實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在肺癌細(xì)胞系LK79中miR-19a的表達(dá)較高，TUSC2表現(xiàn)出抑制作用，提示TUSC2可以影響肺癌細(xì)胞遷移和侵襲能力[9]。

在三陰乳腺癌(TNBC)病程的早期和晚期，化學(xué)療法是主要治療方法[10]。與其他乳腺癌亞型相比，TNBC患者通常具有較差的結(jié)局，這可能是由于其固有的侵略性臨床行為以及缺乏公認(rèn)治療分子靶標(biāo)有關(guān)[11]。在TNBC的研究中，miR-138的高表達(dá)，與患者預(yù)后不良和腫瘤發(fā)展有關(guān)，TUSC2作為其下游腫瘤抑制因子，直接受miR-138的抑制，miR-138通過抑制TUSC2的表達(dá)在TNBC亞型中發(fā)揮促癌作用[12]。

食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)是食管癌的主要組織學(xué)類型，占所有食道癌病例的90%[13]。在食道癌細(xì)胞株中，利用熒光素酶活性測(cè)定證明miRNA-TUSC2和miRNA-TUSC2P的相互作用是直接的，TUSC2P和TUSC2的缺失可加速食管癌細(xì)胞增殖和侵襲，減少細(xì)胞凋亡。TUSC2P通過競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合來抑制TUSC2的表達(dá)，進(jìn)而抑制食管鱗癌的功能[8]。

在鼻咽癌方面，與正常非腫瘤鼻咽上皮組織相比，miR-663b在鼻咽癌(NPC)組織中顯著上調(diào)，miR-663b的表達(dá)隨著NPC的發(fā)展而逐漸增加，NPC晚期臨床階段和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與其表達(dá)增加也有關(guān)。TUSC2作為miR-663b的靶基因，在NPC組織和細(xì)胞系中顯著下調(diào)。在NPC中過表達(dá)的miR-663b可抑制TUSC2表達(dá)，從而促進(jìn)NPC細(xì)胞的增殖，遷移和侵襲[14]。另外，在卵巢癌中miR-663也可以通過抑制TUSC2表達(dá)從而促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和侵襲能力[15]。

急性髓細(xì)胞性白血病(AML)是成人中最常見的白血病類型，AML作為一種異質(zhì)性疾病，其特征是骨髓和外周血中的髓樣骨細(xì)胞(成纖維細(xì)胞)克隆增殖，盡管支持療法和預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)的進(jìn)展已經(jīng)優(yōu)化了既定的療法，但總體長(zhǎng)期生存率仍然比較低[16]。AML患者中TUSC2的表達(dá)水平明顯降低，miR-378可以提高細(xì)胞生存率并促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)和血管生成，在AML中被上調(diào)并影響預(yù)后。TUSC2的表達(dá)情況與miR-378呈負(fù)相關(guān)，TUSC2的低表達(dá)與非M3 AML患者較短的總生存期有關(guān)，表明TUSC2在AML中起腫瘤抑制作用，進(jìn)而影響AML患者預(yù)后[17]。

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤占惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤病理的82%，組織學(xué)特征是具有明顯的細(xì)胞和有絲分裂活性，血管增殖和壞死[18]。在神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞中，GAS5-AS1過表達(dá)顯著降低腫瘤的重量和體積，同時(shí)還可以抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，miR-106b-5p作為GAS5-AS1的潛在靶標(biāo)，通過海綿效應(yīng)相互結(jié)合，促進(jìn)其靶基因TUSC2的表達(dá)，進(jìn)而抑制膠質(zhì)瘤的增殖和轉(zhuǎn)移[19]。另有研究發(fā)現(xiàn)，TUSC2過表達(dá)可顯著上調(diào)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中miR-197的表達(dá)，從而抑制人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的細(xì)胞增殖和侵襲，其中miR-197可以抑制細(xì)胞增殖且與轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)，敲低miR-197可以削弱TUSC2的生物學(xué)功能，TUSC2通過上調(diào)人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中miR-197充當(dāng)腫瘤抑制基因[20]。

4 TUSC2的臨床應(yīng)用

相比于常規(guī)的癌癥治療方案，如手術(shù)與放療、化療相互結(jié)合，利用基因靶向技術(shù)同臨床癌癥治療相互結(jié)合不光具有極大的潛力，對(duì)提高癌癥治療成功率也有光明的前景。TUSC2基因通過與放化療相互結(jié)合的臨床治療形式，不僅可以有效的改善癌癥患者的耐藥性，還可以增加患病小鼠生存時(shí)間及抗腫瘤功效，提示該基因可作為未來臨床治療方面一個(gè)切實(shí)可行的靶基因。

厄洛替尼作為有效的一線治療選擇，對(duì)患有表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)突變晚期或轉(zhuǎn)移性NSCLC患者具有良好耐藥性[21]。TUSC2-厄洛替尼聯(lián)合應(yīng)用顯著抑制腫瘤細(xì)胞活性，腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移并誘導(dǎo)凋亡。在野生型EGFR NSCLC中TUSC2的恢復(fù)可以逆轉(zhuǎn)對(duì)厄洛替尼的耐藥性[22]。另有研究顯示，抑癌基因TUSC2在TUSC2缺陷EGFR野生型肺癌細(xì)胞中的表達(dá)增加了對(duì)厄洛替尼的敏感性，金諾芬-TUSC2-厄洛替尼協(xié)同可以明顯抑制腫瘤生長(zhǎng)，延長(zhǎng)動(dòng)物生存時(shí)間。提示TUSC2的治療活性可應(yīng)用于野生型EGFR肺癌患者[23]。

在非小細(xì)胞肺癌患者中進(jìn)行Ⅰ期臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施用TUSC2納米顆?？梢园踩仂o脈注射給肺癌患者。隨后進(jìn)行Ⅰ/Ⅱ臨床試驗(yàn)，確定將TUSC2納米顆粒與厄洛替尼組合對(duì)療效有益[24]。同時(shí)在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，TUSC2顯著抑制G12V和G12DKras-突變型同基因小鼠的腫瘤生長(zhǎng)，并延長(zhǎng)生存期?？筆D-1在抑制腫瘤生長(zhǎng)和提高生存率方面效果有限，聯(lián)合TUSC2基因修復(fù)對(duì)抑制腫瘤生長(zhǎng)和生存期的影響大大提高。聯(lián)合療法對(duì)兩種類型的Kras-突變型腫瘤(包括皮下腫瘤和肺轉(zhuǎn)移瘤)均有顯著的治療作用，提示TUSC2基因可能改變Kras小鼠的抗腫瘤機(jī)制[25]。

5 前景與展望

TUSC2作為抑癌基因，通過調(diào)節(jié)G1細(xì)胞周期進(jìn)程，促細(xì)胞凋亡等方式進(jìn)行抗腫瘤的作用，已被證實(shí)在多個(gè)癌癥中起到抑癌作用，其在食管鱗狀癌、鼻咽癌、卵巢癌、急性髓細(xì)胞性白血病中皆為低表達(dá)。同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立動(dòng)物模型分析及相應(yīng)基因納米顆粒的臨床應(yīng)用，都證實(shí)TUSC2可以在多種癌癥中起到抑制腫瘤發(fā)展作用。隨著醫(yī)療水平和科技方面的進(jìn)步，癌癥患者越來越關(guān)注癌癥預(yù)后和治療方法，即使有手術(shù)加放化療的聯(lián)合應(yīng)用，仍然有部分癌癥患者預(yù)后及生存率得不到良好的保證。TUSC2作為一種新型抑癌基因，對(duì)于其抑癌機(jī)制及在腫瘤中的作用已成為新的研究熱點(diǎn)。正確利用TUSC2抑癌機(jī)制并結(jié)合臨床療法，可為腫瘤的治療和預(yù)后提供新思路，使腫瘤患者能夠得到有效的治療。

盡管TUSC2已被證實(shí)參與G1細(xì)胞周期的阻滯，細(xì)胞凋亡，線粒體調(diào)節(jié)和鈣信號(hào)傳導(dǎo)以及酪氨酸激酶調(diào)節(jié)過程，但是該基因用來調(diào)節(jié)這些過程和信號(hào)分子的精確機(jī)制仍然沒有非常明確，需進(jìn)一步研究分析，發(fā)現(xiàn)與其他腫瘤之間聯(lián)系，為腫瘤治療提供新的理論依據(jù)。