劉秀文，曹錕，劉新光

1 廣東省醫(yī)學(xué)分子診斷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東東莞523808；2 廣東醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院

惡性腫瘤是當(dāng)前威脅人類(lèi)健康的重要疾病，其整體發(fā)病率和死亡率均較高，并且呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療能夠有效延長(zhǎng)惡性腫瘤患者生存時(shí)間，改善生存質(zhì)量。因此，尋找有效的生物標(biāo)志物成為惡性腫瘤早期診斷和靶向治療的關(guān)鍵。KRAB相關(guān)蛋白1（KAP1）又稱(chēng)三重基序蛋白28、轉(zhuǎn)錄中介因子1β，最早于1996年由費(fèi)雷德曼團(tuán)隊(duì)采用親和層析法分離得到［1］。KAP1屬于TRIM蛋白家族的重要成員，能夠參與基因轉(zhuǎn)錄抑制、DNA損傷修復(fù)、免疫調(diào)節(jié)、胚胎發(fā)育以及病毒感染等［2］。越來(lái)越多研究發(fā)現(xiàn)，KAP1在多種惡性腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，并通過(guò)調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、遷移等生物學(xué)行為，參與惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。本文結(jié)合文獻(xiàn)就KAP1在惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展及治療中作用的研究進(jìn)展作一綜述。

1.AP1的分子結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能

人類(lèi)KAP1的編碼基因定位于染色體19q13.43，全長(zhǎng)6 254個(gè)堿基，包含17個(gè)外顯子。KAP1由835個(gè)氨基酸殘基組成，定位于細(xì)胞核。KAP1的N端包含4個(gè)結(jié)構(gòu)元件：1個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)、2個(gè)B盒和1個(gè)卷曲螺旋結(jié)構(gòu)，統(tǒng)稱(chēng)為RBCC或TRIM結(jié)構(gòu)域。該結(jié)構(gòu)域作為同源三聚體與KRAB型鋅指蛋白的KRAB結(jié)構(gòu)域相互作用，進(jìn)而抑制KRAB介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄［3］。KAP1的氨基酸殘基中間部分包含轉(zhuǎn)錄中介因子和異染色質(zhì)蛋白1（HP1）序列。HP1序列包含1個(gè)Pro-Xaa-Val-Xaa-Leu的五肽結(jié)構(gòu)，即PxVxL區(qū)域，可直接與HP1相互作用，在濃縮異染色質(zhì)方面發(fā)揮重要作用。KAP1的C端包含了植物同源結(jié)構(gòu)域（PHD）和溴結(jié)構(gòu)域（BrD），PHD與BrD相互作用可導(dǎo)致KAP1自身發(fā)生類(lèi)泛素化修飾，進(jìn)而招募組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SETDB1、染色質(zhì)重塑體3和核小體重塑脫乙酰酶，這對(duì)KAP1發(fā)揮基因轉(zhuǎn)錄抑制和DNA損傷修復(fù)功能是必不可少的環(huán)節(jié)［4］。KAP1的分子結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1.AP1的分子結(jié)構(gòu)示意圖

2.AP1在惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用

2.1.AP1在惡性腫瘤發(fā)生中的作用 近年研究發(fā)現(xiàn)，KAP1異常表達(dá)在惡性腫瘤的發(fā)生中發(fā)揮重要作用。Wilms瘤是兒童常見(jiàn)的腎臟惡性腫瘤。最近KAP1被確定為Wilms瘤的易感基因，在約8%家族性Wilms瘤中發(fā)現(xiàn)KAP1基因的致病性突變，即KAP1基因19q13.32-q13.43雜合性缺失，該突變可影響KAP1基因甲基化并導(dǎo)致其不能發(fā)揮正常的功能。在胚胎腎臟發(fā)育期間，KAP1失活也有利于Wilms瘤發(fā)生，并且大多數(shù)攜帶KAP1基因突變的個(gè)體患有上皮組織學(xué)的腎母細(xì)胞瘤［5］。

作為腫瘤抑制因子，p53失活或突變與惡性腫瘤的發(fā)生息息相關(guān)。JIN等［6］研究發(fā)現(xiàn)，KAP1在肺癌中作為癌基因發(fā)揮作用，通過(guò)靶向泛素連接酶下調(diào)p53蛋白表達(dá)，促進(jìn)肺癌細(xì)胞增殖。GAO等［7］研究發(fā)現(xiàn)，在宮頸癌SiHa細(xì)胞中，黑色素瘤相關(guān)抗原A3與KAP1相互作用，可抑制p53轉(zhuǎn)錄活性，從而抑制p53介導(dǎo)的細(xì)胞周期調(diào)控和細(xì)胞凋亡相關(guān)基因的表達(dá)。除了通過(guò)介導(dǎo)p53調(diào)控惡性腫瘤細(xì)胞增殖外，KAP1還可通過(guò)激活哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信號(hào)通路，促進(jìn)惡性腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。LI等［8］研究發(fā)現(xiàn)，KAP1在宮頸癌組織中高表達(dá)，并可通過(guò)激活mTOR磷酸化及下游分子核糖體蛋白S6激酶1，促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞生長(zhǎng)。此外，KAP1誘導(dǎo)的宮頸癌細(xì)胞增殖可被mTOR抑制劑依維莫司消除，進(jìn)一步證實(shí)KAP1在宮頸癌發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

PENG等［9］研究報(bào)道，在膠質(zhì)瘤中，隨著腫瘤分期增加，KAP1表達(dá)逐漸升高。在肝癌中，泛素偶聯(lián)酶E2家族成員UBE2S與細(xì)胞核中的KAP1相互作用，二者相互作用增強(qiáng)了p27泛素化，顯著促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程，進(jìn)而促進(jìn)肝癌的發(fā)生、發(fā)展［10］。端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶能夠參與惡性腫瘤細(xì)胞的永生化和存活，該基因啟動(dòng)子反復(fù)突變可導(dǎo)致其在惡性腫瘤細(xì)胞中異常表達(dá)。AGARWAL等［11］研究發(fā)現(xiàn)，在膀胱癌中，KAP1是端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄激活劑，可促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。此外，在骨肉瘤中，lncRNA PVT-1與KAP1結(jié)合增強(qiáng)了磷脂酰肌醇3-激酶催化亞基3型的SUMO化，從而增強(qiáng)腫瘤抑制復(fù)合物2的泛素化和降解，這有助于骨肉瘤干細(xì)胞的自我更新及其表型維持［12］。

通過(guò)以上研究發(fā)現(xiàn)，KAP1在腫瘤的發(fā)生中發(fā)揮重要作用，并可在一定程度上促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。因此，KAP1可作為惡性腫瘤早期篩查的腫瘤標(biāo)志物。

2.2.AP1在惡性腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移中的作用 上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化是細(xì)胞失去上皮特征并獲得間充質(zhì)特征的生物學(xué)過(guò)程，與惡性腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移密切相關(guān)。ZOU等［13］研究發(fā)現(xiàn)，在EB病毒相關(guān)胃癌中，EB病毒編碼的小核糖核酸1可促進(jìn)SNHG8基因的表達(dá)，SNHG8作為miR-512-5p的分子海綿，可誘導(dǎo)KAP1、Bcl-2、CCND1以及CDH1等效應(yīng)分子表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而促進(jìn)EB病毒相關(guān)胃癌細(xì)胞的侵襲和遷移。黑色素瘤具有高度轉(zhuǎn)移性，其中一個(gè)重要原因是黑色素瘤細(xì)胞可以在增殖狀態(tài)和侵襲狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。但這種可塑性的分子機(jī)制目前尚不清楚。最近NYBERG等［14］研究發(fā)現(xiàn)，KAP1在侵襲性黑色素瘤細(xì)胞中高表達(dá)，而敲低KAP1可導(dǎo)致其侵襲性降低而促進(jìn)其生長(zhǎng)和增殖，其機(jī)制是KAP1通過(guò)負(fù)調(diào)節(jié)RNA聚合酶Ⅱ控制JUNB的轉(zhuǎn)錄延伸和表達(dá)，而JUNB能夠抑制黑色素瘤細(xì)胞侵襲但會(huì)促進(jìn)其生長(zhǎng)和增殖。三陰性乳腺癌是乳腺癌中預(yù)后相對(duì)較差的一種亞型，具有惡性程度高、侵襲性強(qiáng)、易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移等特點(diǎn)。乳腺癌干細(xì)胞在乳腺癌發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。PARKER［15］等研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA BORG與KAP1相互作用，能夠誘導(dǎo)乳腺癌干細(xì)胞整合素α6和CD49f表達(dá)，驅(qū)動(dòng)乳腺癌細(xì)胞遷移。LI等［16］研究報(bào)道，KAP1與多梳蛋白抑制復(fù)合體2成員EZH2相互作用，可協(xié)同激活趨化因子受體4，促進(jìn)CD44+/CD24-/low細(xì)胞群增殖，這有助于提高乳腺癌細(xì)胞的增殖能力，而敲低KAP1則可逆轉(zhuǎn)上述過(guò)程，抑制乳腺癌細(xì)胞增殖。結(jié)果表明，KAP1在乳腺癌細(xì)胞增殖、侵襲和遷移等過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。CHEN等［17］在肺癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，敲低KAP1可阻斷TGF-β誘導(dǎo)的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，影響E-鈣黏蛋白和N-鈣黏蛋白啟動(dòng)子的乙?；图谆?，抑制肺癌細(xì)胞侵襲和遷移。但在內(nèi)皮細(xì)胞中，La核糖核蛋白結(jié)構(gòu)域家族成員7（LARP7）招募KAP1至SLUG啟動(dòng)子上，并通過(guò)組蛋白的去乙?；种破滢D(zhuǎn)錄，阻止內(nèi)皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，從而抑制瓣膜增生［18］。

以上研究可見(jiàn)，KAP1能夠通過(guò)調(diào)控下游相關(guān)基因的表達(dá)影響惡性腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移。因此，特異性靶向KAP1能夠通過(guò)抑制惡性腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移，延緩腫瘤進(jìn)展。

2.3.AP1在惡性腫瘤耐藥性中的作用 腫瘤耐藥性是目前化療中最難解決的問(wèn)題，而KAP1表達(dá)與腫瘤耐藥性產(chǎn)生密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)DNA發(fā)生損傷時(shí)，KAP1定位至DNA損傷位點(diǎn)并在損傷位點(diǎn)進(jìn)行翻譯后修飾，其中KAP1 Ser824和KAP1 Ser473磷酸化均能參與DNA損傷修復(fù)。KAP1 Ser824去磷酸化可導(dǎo)致DNA雙鏈斷裂誘導(dǎo)的染色質(zhì)去凝聚能力喪失，造成細(xì)胞對(duì)DNA損傷誘導(dǎo)劑的敏感性增強(qiáng)［19］。KAP1 Ser473磷酸化缺失可導(dǎo)致DNA損傷灶增多，從而提高細(xì)胞對(duì)DNA損傷誘導(dǎo)劑的敏感性［20］。以上研究提示，KAP1能夠通過(guò)DNA損傷修復(fù)功能參與腫瘤耐藥性。

硼替佐米是一種選擇性蛋白酶體抑制劑，在肝癌治療中的應(yīng)用前景廣闊，但其耐藥性仍是阻礙臨床應(yīng)用的關(guān)鍵。硼替佐米耐藥性產(chǎn)生與蛋白酶體β5亞基的過(guò)表達(dá)或突變有關(guān)。ZHANG等［21］研究發(fā)現(xiàn)，KAP1是硼替佐米介導(dǎo)的肝癌細(xì)胞殺傷的拮抗劑，可通過(guò)轉(zhuǎn)錄激活蛋白酶體β1/2/5亞基的表達(dá)來(lái)增強(qiáng)蛋白酶體組裝及其活性，抑制硼替佐米誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞凋亡。WANG等［22］研究發(fā)現(xiàn)，血液神經(jīng)表達(dá)蛋白1（HN1）通過(guò)自噬-溶酶體途徑阻止高遷移率族蛋白1的泛素化和降解，可介導(dǎo)肝癌細(xì)胞對(duì)奧沙利鉑耐藥，這與HN1和KAP1的相互作用有關(guān)。此外，在肺癌中，KAP1通過(guò)抑制Raf-MEK-ERK信號(hào)通路，促進(jìn)肺癌A549細(xì)胞耐藥性發(fā)生；敲低KAP1可導(dǎo)致肺癌A549細(xì)胞對(duì)5-氟尿嘧啶的敏感性增加，抑制肺癌A549細(xì)胞增殖［23］。

以上研究表明，KAP1過(guò)表達(dá)能夠促進(jìn)惡性腫瘤耐藥性產(chǎn)生，而其低表達(dá)則可抑制耐藥性產(chǎn)生。因此，以KAP1為靶點(diǎn)的治療或許是解決惡性腫瘤耐藥性的新途徑。

2.4.AP1在腫瘤治療中的應(yīng)用前景 免疫治療是一種新興的腫瘤治療手段，是通過(guò)調(diào)動(dòng)機(jī)體自身免疫系統(tǒng)來(lái)殺滅腫瘤細(xì)胞以達(dá)到治療腫瘤的目的。機(jī)體的抗腫瘤免疫效應(yīng)主要是由T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的適應(yīng)性免疫應(yīng)答，但腫瘤微環(huán)境的存在和腫瘤自身的低免疫原性導(dǎo)致腫瘤患者體內(nèi)T淋巴細(xì)胞出現(xiàn)活化障礙，使得機(jī)體的免疫應(yīng)答被強(qiáng)烈抑制，這是腫瘤免疫治療的主要障礙之一。

研究發(fā)現(xiàn)，SETDB1-KAP1復(fù)合物是抗腫瘤免疫的主要抑制因子。抑制SETDB1-KAP1復(fù)合物可激活cGAS-STING先天免疫應(yīng)答途徑并增強(qiáng)腫瘤微環(huán)境中CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)，兩者協(xié)同作用可提高抗腫瘤反應(yīng)［24］。CZERWINSKA等［25］探索了KAP1與黑色素瘤干性以及抗腫瘤免疫反應(yīng)的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)KAP1可通過(guò)減弱干擾素信號(hào)傳導(dǎo)以促進(jìn)“干性高/免疫低”的黑色素瘤表型，導(dǎo)致黑色素瘤周?chē)俚拿庖呒?xì)胞浸潤(rùn)，這不利于腫瘤的治療。CD133是腫瘤干細(xì)胞表面的標(biāo)志物，其表達(dá)升高與腫瘤預(yù)后不良呈正相關(guān)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，敲除KAP1可下調(diào)CD133表達(dá)，抑制腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性［26］。活化的受體相互作用蛋白激酶3磷酸化KAP1，可抑制KAP1染色質(zhì)結(jié)合活性，有助于NF-κB和其他轉(zhuǎn)錄因子的反式激活，促進(jìn)樹(shù)突狀細(xì)胞成熟和細(xì)胞因子產(chǎn)生，從而增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤免疫能力［27］。此外，KAP1高表達(dá)還可抑制樹(shù)突狀細(xì)胞功能［28］。因此，KAP1高表達(dá)能夠抑制機(jī)體抗腫瘤免疫能力。

納米抗體具有自身體積小、效能穩(wěn)定及易于基因改造等優(yōu)點(diǎn)，在腫瘤治療中顯示出巨大潛力。研究發(fā)現(xiàn)，抗KAP1選擇性納米體NB237能夠顯著抑制膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤干細(xì)胞在斑馬魚(yú)大腦中的侵襲和擴(kuò)散［29］。此外，細(xì)胞程序性死亡配體1（PD-L1）是抑制抗腫瘤免疫的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。腫瘤細(xì)胞通過(guò)表達(dá)PD-L1并與T淋巴細(xì)胞表面的PD-1特異性結(jié)合，從而抑制適應(yīng)性免疫應(yīng)答以逃避免疫攻擊。維替泊芬是PD-L1的小分子抑制劑。研究發(fā)現(xiàn)，維替泊芬通過(guò)靶向高爾基體相關(guān)自噬及破壞STAT1-IRF1-KAP1信號(hào)級(jí)聯(lián)，在體內(nèi)外抑制干擾素誘導(dǎo)的PD-L1表達(dá)。因此，靶向KAP1的小分子抑制劑是一種可行的腫瘤免疫治療策略［30］。

綜上所述，KAP1是一種多功能蛋白質(zhì)，能夠參與基因轉(zhuǎn)錄抑制、DNA損傷修復(fù)、免疫調(diào)節(jié)、胚胎發(fā)育以及病毒感染等；KAP1在多種惡性腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，并通過(guò)調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、遷移等生物學(xué)行為，參與惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，同時(shí)在腫瘤治療耐藥和免疫治療中發(fā)揮一定作用。但目前KAP1促進(jìn)惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制尚不完全清楚，仍需進(jìn)一步研究。以KAP1為靶點(diǎn)的腫瘤治療在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中展現(xiàn)出了巨大潛力，相信未來(lái)針對(duì)KAP1的靶向藥物會(huì)成為惡性腫瘤新的治療選擇。