蔡靜怡，余忠華，王鎮(zhèn)南，黃海麗（.廣東醫(yī)科大學(xué)，廣東湛江 5403；.廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院，廣東湛江 5400）

高爾基體磷蛋白3（GOLPH3）是定位于反式高爾基體上的癌基因，其表達的產(chǎn)物是一種高度保守的蛋白質(zhì)，可參與對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輸出蛋白的分選和修飾，以及高爾基體蛋白的運輸和細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[1]。GOLPH3 通過與磷脂酰肌醇4-磷酸相互作用，在高爾基體帶狀結(jié)構(gòu)維持、囊泡運輸和高爾基體糖基化過程中起重要作用[2-3]。GOLPH3 已被證實是致癌基因，在多種實體腫瘤如黑色素瘤、肺癌、乳腺癌、膠質(zhì)瘤和結(jié)直腸癌中擴增[4]。GOLPH3 的表達與各種惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，本文就GOLPH3 與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展及耐藥作用機制中的研究現(xiàn)狀作一綜述。

1 GOLPH3 是癌基因

GOLPH3 是致癌基因，在多種癌癥中過表達，研究發(fā)現(xiàn)GOLPH3 在多種實體瘤中的擴增頻率很高，包括胃癌、乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌、子宮內(nèi)膜癌和結(jié)腸癌等[5-10]。GOLPH3 的過表達可以與TERT 永生化人黑色素細胞中的B-RAF（V600E）結(jié)合在半固體培養(yǎng)基中生長，并與Ink4a/Arf 缺陷的原代小鼠胚胎成纖維細胞中的HRAS（G12V）結(jié)合導(dǎo)致病灶形成，GOLPH3 的過表達顯著增加了WM239A 黑色素瘤、A549 肺腺癌和1205LU 黑色素瘤細胞系的小鼠異種移植腫瘤生長[2]。研究發(fā)現(xiàn)GOLPH3 的過表達與患者的預(yù)后不良相關(guān)，在MDAMB-231 和MCF7 乳腺癌細胞系以及U251 和U87 膠質(zhì)母細胞瘤細胞系[11]中發(fā)現(xiàn)了GOLPH3 過表達。miR-126 的異常表達與食管鱗狀細胞癌增殖、遷移和侵襲的增加有關(guān)，其方式取決于miRNA 提高GOLPH3 表達的能力。綜上，這些都證實GOLPH3 是真正的癌基因。

2 GOLPH3 在惡性腫瘤的作用機制

2.1 GOLPH3 與相關(guān)調(diào)控因子

miRNAs 是一類重要的長度約22 個核苷酸的內(nèi)源性非編碼小RNA，參與調(diào)控細胞增殖、轉(zhuǎn)移、凋亡和血管生成。最近研究表明，miRNAs 的異常表達與腫瘤的發(fā)生有關(guān)，miRNAs 在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用[12]。miRNAs 主要通過負(fù)向調(diào)控GOLPH3 的3'UTR 來調(diào)節(jié)腫瘤細胞的增殖和侵襲，miR-126、miR-590-3p、miR-134、MiR-3150b、miR-186[13-18]等可靶向調(diào)節(jié)GOLPH3 抑制腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲。相反，E2F 轉(zhuǎn)錄因子是細胞周期G1 到S進程的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，游離E2F 能夠誘導(dǎo)DNA 復(fù)制和細胞周期進程所必需的基因表達[19]。而E2F 家族與癌癥的發(fā)生發(fā)展緊密相關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)GOLPH3 的表達是通過其啟動子中存在的E2F 基序受E2F 因子調(diào)控的，GOLPH3 啟動子含有兩個可能的E2F 基序，E2F 對GOLPH3 表達的調(diào)控是通過這兩個E2F 位點介導(dǎo)的，E2F 可通過正向調(diào)控GOLPH3 調(diào)節(jié)腫瘤細胞的增殖和侵襲[19]。因此，進一步探索GOLPH3 的調(diào)控機制，有助于發(fā)現(xiàn)新的惡性腫瘤的治療策略。

2.2 GOLPH3 與DNA 損傷反應(yīng)

DNA 損傷反應(yīng)中的錯誤會導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定，它可以促進癌癥的發(fā)生發(fā)展[20]。許多研究表明GOLPH3是維持基因組穩(wěn)定性所必需的，而GOLPH3 主要是依賴PI4P 定位于高爾基體，是維持高爾基結(jié)構(gòu)所必需的一種蛋白[1]。研究發(fā)現(xiàn)GOLPH3 與肌球蛋18A（MYO18A）結(jié)合，MYO18A 是另一種維持高爾基條帶形態(tài)所需的蛋白質(zhì)，而MYO18A 又與F-肌動蛋白結(jié)合[3]。復(fù)合體GOLPH3-MYO18A 被認(rèn)為是連接反式高爾基體PI4P 富含結(jié)構(gòu)域和肌動蛋白細胞骨架的橋梁，從而產(chǎn)生維持高爾基體形態(tài)和囊泡從高爾基體到質(zhì)膜（PM）運輸所需的張力[2]。下調(diào)GOLPH3 會導(dǎo)致高爾基帶壓緊，但GOLPH3 過表達，高爾基延伸就會分裂。高爾基細胞碎裂發(fā)生在細胞周期的G2 期。高爾基細胞碎片的增加與癌細胞的增加有關(guān)。高爾基體的變化主要取決于GOLPH3-MYO18A-F-肌動蛋白通路和 DNA 損傷蛋白激酶（DNAPK），即GOLPH3 在 TQ 基序中被 Thr143 和 Thr148 上的 DNAPK 磷酸化，反過來，GOLPH3 的磷酸化導(dǎo)致 GOLPH3 和 MYO18A 之間的相互作用增強，從而促進高爾基體擴散[3]。研究表明，DNA-PK/GOLPH3/MYO18A 通路是DNA 損傷后癌細胞存活所必需的，表明高爾基體碎裂可能有助于腫瘤的發(fā)展和維持[21]。GOLPH3 參與胞質(zhì)分裂與癌癥生物學(xué)高度相關(guān)，因為胞質(zhì)分裂失敗會導(dǎo)致四倍體，從而促進腫瘤的發(fā)生和染色體不穩(wěn)定，加速癌癥的異質(zhì)性和進化，增加對藥物治療的耐藥性，并與結(jié)腸癌患者的不良預(yù)后相關(guān)[22]。此外，通過胞質(zhì)分裂失敗導(dǎo)致多倍體可以提供一種選擇性阻斷癌細胞分裂的有效策略[23]。因此，深入分析GOLPH3 在胞質(zhì)分裂中的功能和調(diào)控，可能會為治療GOLPH3 過表達的癌癥開辟新的途徑。綜上，說明了高爾基形態(tài)在癌癥細胞生物學(xué)領(lǐng)域的重要性。然而，高爾基片段是細胞轉(zhuǎn)化的驅(qū)動事件還是癌癥進展引起的下游效應(yīng)，目前尚不清楚[24]。

2.3 GOLPH3 與內(nèi)吞調(diào)節(jié)

有缺陷的內(nèi)吞作用可能通過生長因子受體和/或細胞粘附復(fù)合物的缺陷運輸和循環(huán)導(dǎo)致癌癥疾病，囊泡運輸成分的異常表達參與了癌癥的發(fā)生。GOLPH3主要富集在反式高爾基網(wǎng)絡(luò)（TGN）中，與高爾基體的聯(lián)系是高度動態(tài)的[25]。與其他高爾基蛋白類似，GOLPH3 依賴于GTP 定位到高爾基膜上，且通過使用不可水解的類似物隔離到囊泡中[25]。GFP 標(biāo)記的GOLPH3 在高爾基體出的小管泡結(jié)構(gòu)、內(nèi)小體和質(zhì)膜上均可見，提示GOLPH3 可能參與了幾個囊泡運輸步驟[25]。GOLPH3 蛋白與Vps35 蛋白相互作用，Vps35蛋白是逆轉(zhuǎn)錄酶的一個組成部分，是一種核內(nèi)體復(fù)合物，協(xié)調(diào)了多個囊泡運輸路線，包括核內(nèi)體和反式高爾基網(wǎng)絡(luò)之間的運輸，以及核內(nèi)體到質(zhì)膜的運輸。通過控制其分選受體的循環(huán)，果蠅需要一種逆轉(zhuǎn)錄酶來正常分泌Wnt 形態(tài)因子[2]。有研究發(fā)現(xiàn)，果蠅Vps35 在血細胞中的缺失會損害幾種跨膜蛋白的內(nèi)吞作用，導(dǎo)致表皮生長因子受體（EGFR）和血小板源性生長因子的質(zhì)膜定位增強，并相應(yīng)增加下游信號[2]。因此，GOLPH3 可能會影響包括受體酪氨酸激酶在內(nèi)的細胞表面受體的逆轉(zhuǎn)錄酶介導(dǎo)的循環(huán)，導(dǎo)致下游信號延長，從而影響與癌癥相關(guān)的活性。

2.4 GOLPH3 與糖基化

高爾基體的主要功能涉及糖基化蛋白質(zhì)和脂質(zhì)分子的加工和運輸。研究發(fā)現(xiàn) GOLPH3 的酵母同源物VPS74 與蛋白糖基轉(zhuǎn)移酶的細胞溶質(zhì)暴露的N 端尾部相互作用，從而將酶錨定在高爾基體并調(diào)節(jié)糖蛋白加工[26]。VPS74 的缺失導(dǎo)致液泡蛋白酶的運輸和分泌缺陷，此外，當(dāng) VPS74 中的突變與GET1/GET2 和RIC1/YPT6（蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運復(fù)合物的所有成分）中的突變結(jié)合時，會導(dǎo)致合成生長缺陷[2]。GOLPH3 通過影響癌癥相關(guān)糖蛋白的糖基化來促進細胞轉(zhuǎn)化，在蛋白質(zhì)糖基轉(zhuǎn)移酶的反式高爾基體運輸中起著重要作用。Isaji 等[27]發(fā)現(xiàn)GOLPH3 敲低影響整合素介導(dǎo)的細胞遷移，這與N-聚糖的唾液酸化缺陷有關(guān)，尤其是β1-整合素上的α2，6-唾液酸化，他們證明GOLPH3 與HeLa細胞中的α2，6-唾液酸轉(zhuǎn)移酶-I（ST6GAL1）相關(guān)，并且ST6GAL1 的表達挽救了GOLPH3 敲低細胞中整合素依賴性細胞遷移和細胞信號傳導(dǎo)缺陷。Eckert等[28]發(fā)現(xiàn)GOLPH3 在ST6GAL1 空間調(diào)節(jié)中的作用，GOLPH3 蛋白直接與核心2N-乙酰氨基葡萄糖轉(zhuǎn)移酶（C2GnT）和ST6GAL1 相互作用，并指導(dǎo)這些酶摻入COPI 包被的囊泡中，而半乳糖基轉(zhuǎn)移酶（一種不與GOLPH3 結(jié)合的酶）不會整合到COPI 囊泡中，并且其高爾基體定位不依賴GOLPH3。有研究表明β1-整聯(lián)蛋白的α2-6 唾液酸化增加會影響腫瘤細胞的粘附和遷移能力，并可能促進結(jié)腸腫瘤進展[29]?？偟膩碚f，這些發(fā)現(xiàn)表明GOLPH3 依賴性糖基化缺陷與腫瘤進展之間存在很強的相關(guān)性。

3 GOLPH3 與腫瘤耐藥性

有研究表明約90% 的惡性腫瘤患者由于對化療藥物的敏感性逐漸降低或連續(xù)使用產(chǎn)生耐藥性而死亡，導(dǎo)致治療無效[30-31]。因此，研究惡性腫瘤的耐藥機制，尋找有效的治療方法提高藥物敏感性，對于延長惡性腫瘤患者的生存時間具有重要意義。近年來，GOLPH3 已被證實可引起多種腫瘤的化療耐藥[32-33]。Niu 等[34]研究發(fā)現(xiàn)GOLPH3 可降低SKOV3 卵巢癌細胞對順鉑的應(yīng)答，促進細胞存活。GOLPH3 過表達影響順鉑對HT29 結(jié)腸癌細胞的治療效果，敲低GOLPH3可提高HT29 結(jié)腸癌細胞對順鉑的敏感性[35]。Wang等[36]發(fā)現(xiàn)，敲低GOLPH3 亦可提高HT29 結(jié)腸癌細胞對5-FU 的敏感性。研究顯示，微小RNA（miRNA）是基因表達的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子并且與多藥抗性相關(guān)[34]。據(jù)報道，在接受吉西他濱與順鉑標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合化療的尿路上皮性膀胱癌（UBC）患者中，miR-34a/GOLPH3軸與臨床預(yù)后及復(fù)發(fā)密切相關(guān)，結(jié)果表明，miR34a/ GOLPH3 軸在涉及UBC 耐藥性和復(fù)發(fā)的腫瘤干細胞（CSC）中發(fā)揮關(guān)鍵作用[37]。Peng 等[38]發(fā)現(xiàn)miR-299-5p 敲低可通過抑制細胞增殖和侵襲并促進細胞凋亡來增強膠質(zhì)母細胞瘤（GBM）細胞在體外和體內(nèi)對替莫唑胺（TMZ）的敏感性。此外，發(fā)現(xiàn) GOLPH3 是miR-299-5p 的靶基因，GOLPH3 在miR-299-5p 調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)MAPK/ERK 軸增加膠質(zhì)母細胞瘤細胞對替莫唑胺敏感性。Niu 等[34]研究發(fā)現(xiàn)GOLPH3 是miR-509-3p 的靶基因，而miR-509-3p 可通過調(diào)控GOLPH3 增強卵巢癌中鉑類藥物的敏感性。因此，GOLPH3 可能成為惡性腫瘤耐藥的新靶點。

4 小結(jié)與展望

GOLPH3 與腫瘤之間的關(guān)系密切，在多種實體瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。目前對GOLPH3 在惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機制與耐藥性方面的研究已經(jīng)取得一定的進展，但GOLPH3 在惡性腫瘤的信號通路仍未明確，GOLPH3 的過度表達是否是預(yù)測對特定療法的反應(yīng)性的有用標(biāo)志物，以及GOLPH3 通路的抑制是否會加強標(biāo)準(zhǔn)療法以提供治療益處等方面仍有很大的探索前景，仍需要更多的研究得到證實。相信通過不斷地研究GOLPH3 在腫瘤的發(fā)生發(fā)展及其惡性腫瘤的形成過程中作用將得到不斷地揭示，同時其在腫瘤的診斷、治療方面的作用也將會得到一個質(zhì)的飛越。