白细胞介素增强子结合因子2在恶性肿瘤中的研究进展

《癌症进展》2022年4月第20卷第8期ONCOLOGY PROGRESS,Apr 2022V ol.20,No.8*综述*白细胞介素增强子结合因子2在恶性肿瘤中的研究进展△
屈艳香,戴桂红,周慧玲,于鸿#
泰州市人民医院病理科,江苏泰州225300摘要摘要::白细胞介素增强子结合因子2(ILF2),亦称为核因子45,广泛表达于人体正常组织中。ILF2常与白细
炎症因子胞介素增强子结合因子3(ILF3)结合,在多个方面调节基因的表达,参与DNA 和RNA 代谢的多个通路。近年
来,相关研究表明,ILF2在恶性肿瘤组织中的表达明显上调,可促进肿瘤的发生发展、肿瘤细胞增殖、影响细胞周
2007年高考试题刀述仁期进程、参与上皮-间充质转化,并与肿瘤细胞的迁移和侵袭、新生血管生成及患者的预后密切相关,有望成为肿
瘤患者早期诊断及预后评估生物标志物。本文就ILF2在恶性肿瘤中的作用及相关机制进行综述。
关键词关键词::白细胞介素增强子结合因子2;预后;生物标志物
中图分类号中图分类号::R 730文献标志码文献标志码::A doi :10.11877/j.issn.1672-1535.2022.20.08.05
白细胞介素增强子结合因子2(interleukin en-hancer-binding factor 2,ILF2)广泛分布于人体正常组织,尤其在睾丸、脑及肾脏组织中高表达,且主要在细胞核表达[1]。ILF2基因位于人1号染体1q21.3,最初被认为是活化T 细胞核因子(nuclear factor of activated T cell ,NFAT )的亚基之一,是T 细胞表达白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)所需的关键转录因子[2-3]。随着研究的深入,ILF2常与白细胞介素增强子结合因子3(interleukin enhancer-binding factor 3,ILF3)形成蛋白复合物,在多个方面调节基因的表达,如参与DNA 和RNA 代谢(包括DNA 结合、转录和损伤应答)、RNA 转录和翻译、mRNA 剪切、微小RNA (microRNA ,miRNA )生物合成等过程[4-8]。研究发现,ILF2在多种恶性肿瘤中表达明显上调,如宫颈癌、乳腺癌、胰腺癌、肺癌等。此外,ILF2在炎症、病毒复制和自身免疫性疾病等方面亦发挥一定的作用[9-11]。1ILF ILF22的基本结构与功能ILF2发现于后生动物,广泛分布于人体正常组织,主要定位于细胞核。ILF2是一种含DZF 结构域的蛋白,此外,ILF3、精子细胞核周RNA 结合蛋白(spermatid perinuclear RNA binding protein ,SPNR )及与RNA 相关的锌指蛋白(zinc finger pro-tein associated with RNA ,ZFR )中也存在DZF 结构域。ILF2的DZF 结构域是蛋白质序列中唯一存在的折叠结构域,其两侧为N 末端和C 末端,前者富含精氨酸和甘氨酸序列,后者富含谷氨酸序列。DZF 结构域与锌指结构相关,类似于RNA 修饰酶的无模板核苷酸转移
酶家族的结构,已经被证明可以驱动蛋白质二聚化并促进RNA 结合,ILF2可以与含DZF 结构域的蛋白结合形成蛋白复合物参与RNA 的代谢[12]。2ILF ILF22与DNA 、RNA 的关系
ILF2作为RNA 结合蛋白,可参与有丝分裂及DNA 损伤修复过程,促进胚胎干细胞的增殖和分化,增加mRNA 的稳定性并负调控miRNA 的生成等[13-14]。
ILF2通过RNA 结合蛋白,如Y 盒结合蛋白1(Y-box binding protein 1,YB1)、RNA 特异性腺苷脱氧酶1(adenosine deaminase acting on RNA 1,ADAR1)和异质性胞核核糖核蛋白(heterogeneous nuclear ribonucleoprotein ,hnRNP )等相互作用来调控前信使RNA (pre-messenger RNA ,pre-mRNA )的稳定性和选择性剪接,从而调控DNA 损伤应答、DNA 损伤修复及基因组稳定性[15]。研究发现,约30%的初发性多发性骨髓瘤和70%的复发性多发性骨髓瘤中存在1q21扩增,1q21扩增可驱动ILF2在多发性骨髓瘤中过表达,从而促进DNA 损伤应答和同源重组,且与疾病进展和DNA 损伤剂的耐药性相关[16-17]。
Nourreddine 等[18]通过转录分析、蛋白质组学等实验发现,ILF2/ILF3复合物可以增强mRNA 的稳定性,上调有丝分裂过程中mRNA 的表达。定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction ,PCR )发现,同时敲低ILF3及参与mRNA 衰减的蛋白STAU1和STAU2的表达,依然可以上调有丝分裂中mRNA 的表达,提示ILF2/ILF3复合物可能参与STAU1/STAU2竞争有丝分裂过程中mRNA 的调控,与有丝分
裂及细胞周期mRNA 的表达相关。miRNA 是一类非编码的小RNA ,通过与mRNA 结合在转录后水平调控相关基因的表达,参与细胞增殖、凋亡及肿瘤新生血管生成过程[19-20]。Sakamoto 等[21]研究发现,ILF2和ILF3在肿瘤细胞293T 中的过表达可抑制初始微小RNA (pri-miR-
△基金项目:江苏省卫生计生委科研课题(H2017075);泰州市人民医院创新团队基金(CXTDB201904)
#通信作者(corresponding author ),邮箱:**********************
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NA)向pre-miRNA的转化,导致细胞中积累较多的pri-miRNA,使成熟的miRNA减少,从而负调控miRNA的生成。
3ILF
ILF22在恶性肿瘤中的作用
相关研究报道,ILF2在多数恶性肿瘤中表达明显上调,在肿瘤发生发展过程中发挥致癌作用,可促进肿瘤细胞增殖、抑制细胞凋亡、影响细胞周期进程、参与上皮-间充质转化过程。此外,ILF2与肿瘤患者的预后相关,ILF2高表达患者的预后更差,总生存期更短。
3.1ILF
ILF22在恶性肿瘤发展过程中发挥致癌作用
Huang等[22]研究显示,ILF2蛋白在脑胶质瘤组织中高表达,且在高级别脑胶质瘤[世界卫生组织(WHO)分级为Ⅲ~Ⅳ级]中的表达水平明显高于低级别脑胶质瘤(WHO分级为Ⅱ级),提示ILF2高表达与高级别脑胶质瘤的发生发展相关。Higuchi等[23]的研究发现,ILF2和ILF3在肝细胞癌(hepatocel
lu-lar carcinoma,HCC)组织中表达上调,并通过抑制miRNA-7的合成来激活HCC细胞中的表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB,又称AKT)信号通路,从而促进HCC细胞的增殖。Zhao等[24]敲除小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)H446、H82细胞中ILF2的表达发现,SCLC细胞的增殖明显被抑制,且SCLC细胞中线粒体的质量和膜电位下降,表明ILF2能促进SCLC细胞的增殖并维持线粒体稳态;同时,在小鼠异种移植瘤模型中,敲低SCLC细胞株中ILF2的表达,移植瘤细胞增殖指数、体积及重量均明显降低。以上结果表明ILF2基因在SCLC发生发展过程中发挥着原癌基因作用,可以促进SCLC细胞增殖。
3.2ILF
ILF22间接促进肿瘤新生血管生成
Guarnerio等[25]研究显示,环状RNA(circular RNA,circRNA)在间叶源性肿瘤中发挥着原癌基因的作用,通过酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)等实验证实,circRNA 在细胞核内可与核RNA结合蛋白(ILF2、ILF3)相互作用,激活ILF2/ILF3蛋白复合物来上调促血管生成因子和生长因子的表达,从而促进肿瘤细胞增殖及新生血管生成。
3.3ILF
ILF22促进肿瘤细胞迁移和侵袭
Wen等[26]通过体内外实验发现,ILF2/ILF3蛋白复合物可与分化拮抗非编码RNA(differentia-tion antagonizing non-protein coding RNA,DANCR)相互作用来提高缺氧诱导因子-1α(hypoxia-induc-ible factor-1α,HIF-1α)mRNA的稳定性,从而提高鼻咽癌细胞的迁移和侵袭能力。Bi等[27]将ILF2质粒转染至胰腺癌细胞株PNAC-1,结果发现,转染
后的胰腺癌细胞株PNAC-1的迁移和侵袭能力比对照组高4~6倍;同时,神经钙黏蛋白、波形蛋白及纤维连接蛋白表达上调,上皮钙黏蛋白表达下调。该研究表明ILF2通过调控上皮-间充质转化过程中相关基因的表达,调控肿瘤细胞的迁移和侵袭。简而言之,ILF2促进了肿瘤细胞的迁移和侵袭。
3.4ILF
ILF22高表达影响肿瘤患者的预后
Ni等[28]研究发现,ILF2在食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)组织中表达上调,Cox生存分析发现,ILF2是ESCC患者总生存期(overall survival,OS)的独立预后指标,ILF2高表达的患者OS更短。Yin等[29]的研究发现,胃癌组织中ILF2mRNA和ILF2蛋白表达均上调,单因素及多因素生存分析结果显示,ILF2的高表达与胃癌患者预后不良明显相关,并增加了复发风险,ILF2可能是胃癌患者无病生存期(disease-free survival,DFS)和OS的独立预后指标。Wan等[30]研究发现,ILF2在胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)组织中表达明西华大学图书馆
显上调,且与肿瘤大小、组织学分级和TNM分期相关;Ka-plan-Meier生存分析结果显示,ILF2高表达患者较低表达患者的预后更差。Jin等[31]探讨乳腺癌中ILF2拷贝数变异情况,结果显示,ILF2基因表达上调与肿瘤细胞的侵袭性明显相关,如乳腺癌易感基因1(breast cancer susceptibility gene l,BRCA1)突变型及三阴性/基底样亚型等,Kaplan-Meier生存分析显示ILF2mRNA高表达乳腺癌患者的5年OS 相对较短,ILF2mRNA高表达与肿瘤复发、远处转移和死亡风险增加密切相关;但ILF2高表达患者对蒽环类/紫杉烷类新辅助化疗的反应更好。由此可见,ILF2高表达预示着更差的预后,OS、DFS相对较短,远处转移、复发风险较高,因此,ILF2有望成为预后标志物。
3.5ILF
ILF22促进人乳头瘤病毒(vi
human papilloma vi--rus,HPV)E6基因的表达
Shim等[32]通过互补DNA(complementary DNA,cDNA)杂交及PCR扩增发现,ILF2mRNA 在宫颈癌细胞中表达上调。E6/E7是宫颈癌发生发展的主要蛋白,Moody和Laimins[33]研究结果证实,E6蛋白通过与泛素连接酶E3成员E6AP结合来激活p53蛋白的泛素化,从而促进p53降解、抑制宫颈癌细胞凋亡、促进肿瘤细胞增殖并增加基因组不稳定性。Shamanna等[34]通过免疫荧光等实验证实,敲低HPV转化的宫颈癌HeLa细胞中ILF2/ILF3基因的表达,可使p21蛋白表达上调,而p21的表达依赖于p5
3蛋白,但p53蛋白表达上调仅局限于HPV感染的宫颈癌细胞中,提示ILF2/ ILF3可能是HPV E6介导p53降解所必需的;此外,
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敲低宫颈癌HeLa细胞中ILF2/ILF3基因的表达,降低了由HPV早期启动子驱动的E6RNA水平和转录水平,提示敲低ILF2/ILF3基因的表达可抑制HPV E6转录过程。上述研究表明,ILF2/ILF3复合物是HPV E6表达的正调节因子,敲低ILF2/ILF3基因的表达能上调p53蛋白的表达,驱动肿瘤细胞凋亡。因此,I
LF2/ILF3复合物有望成为宫颈癌的新靶点。
3.6ILF
ILF22有望成为恶性肿瘤的早期诊断标志物
Chung等[35]通过基因本体库等数据库,基于疾病进展趋势来选定结直肠癌的原癌基因发现,与炎症性肠病相比,腺瘤与结直肠癌的关系更为密切,筛选的13种基因成为早期诊断结直肠癌的标志物,其中就包括了ILF2基因。Ni等[36]研究发现,与癌旁组织相比,非小细胞肺癌(non-small cell lung can-cer,NSCLC)组织中ILF2的表达明显上调,且与肿瘤分化程度、临床分期及Ki-67增殖指数密切相关;Kaplan-Meier生存分析发现,ILF2高表达患者的OS 更短;Cox回归分析发现,ILF2表达水平、肿瘤分化程度及Ki-67增殖指数均是NSCLC患者的独立预后指标。因此,ILF2可能成为诊断NSCLC的生物标志物,并有望成为NSCLC潜在的靶点。
4小结与展望
ILF2在恶性肿瘤中发挥致癌作用,其在肿瘤组织中表达明显上调,且与患者的组织学分级、TNM分期、Ki-67增殖指数、预后密切相关,提示ILF2在肿瘤细胞的发生发展、迁移和侵袭等过程中发挥重要作用。因此,检测ILF2的表达具有潜在的临床应用价值,如预测肿瘤发生、早期诊断、靶向及预
后评估等。但目前关于ILF2在相关肿瘤中分子机制及信号通路的报道较少,临床对ILF2在恶性肿瘤中的发生机制知之甚少,或可通过基因库筛选上下游基因,特别是与ILF2显著相关的关键基因,探讨这些关键基因与ILF2在肿瘤发生发展中的作用,以评估其能否成为原癌基因、生物标志物或抗肿瘤靶点,但仍有待进一步的研究证实。
参考文献
[1]Zhao GH,Shi LF,Qiu DM,et al.NF45/ILF2tissue expres-
sion,promoter analysis,and interleukin-2transactivating function[J].Exp Cell Res,2005,305(2):312-323.
[2]Marcoulatos P,Koussidis G,Mamuris Z,et al.Mapping in-
terleukin enhancer binding factor2gene(ILF2)to human chromosome1(1q11-qter and1p11-p12)by polymerase chain reaction amplification of human-rodent somatic cell hybrid DNA templates[J].J Interferon Cytokine Res,1996, 16(12):1035-1038.
[3]Kao PN,Chen L,Brock G,et al.Cloning and expression of
cyclosporin A-and FK506-sensitive nuclear factor of acti-vated T-cells:NF45and NF90[J].J Biol Chem,1994,269
(32):20691-20699.
[4]Karmakar S,Mahajan MC,Schulz V,et al.A multiprotein
complex necessary for both transcription and DNA replica-tion at theβ-globin locus[J].EMBO J,2010,29(19):3260-3271.
[5]Shamanna RA,Hoque M,Lewis-Antes A,et al.The NF90/
NF45complex participates in DNA break repair via nonho-mologous end joining[J].Mol Cell Biol,2011,31(23): 4832-4843.
[6]Nakadai T,Fukuda A,Shimada M,et al.The RNA binding
complexes NF45-NF90and NF45-NF110associate dynami-cally with the c-fos gene and function as transcriptional co-activators[J].J Biol Chem,2015,290(44):26832-26845. [7]Graber TE,Baird SD,Kao PN,et al.NF45functions as an
IRES trans-acting factor that is required for translation of cIAP1during the unfolded protein response[J].Cell Death Differ,2010,17(4):719-729.
[8]郑丽烟,谢海彬,武家才.ILF2在肿瘤细胞中的功能和机
制研究进展[J].世界最新医学信息文摘[J].2019,19(44):
25-26;28.
[9]Jin J,Li AX,Wang WB,et al.Interleukin-enhanced binding
factor2interacts with NLRP3to inhibit the NLRP3inflam-masome activation[J].Biochem Biophys Res Commun, 2018,500(2):398-404.
[10]Wen XX,Bian T,Zhang ZB,et al.Interleukin-2enhancer
binding factor2interacts with the nsp9or nsp2of porcine reproductive and respiratory syndrome virus and exerts negatively regulatory effect on the viral replication[J].Vi-rol J,2017,14(1):125.
[11]Bremer HD,Landegren N,Sjöberg R,et al.ILF2and ILF3
博客出版
are autoantigens in canine systemic autoimmune disease [J]Sci Rep,2018,8(1):4852.
[12]Wolkowicz UM,Cook AG.NNF45dimerizes with NF90,
Zfr and SPNR via a conserved domain that has a nucleo-tidyltransferase fold[J].Nucleic Acids Res,2012,40(18): 9356-9368.
[13]Faye MD,Graber TE,Liu P,et al.Nucleotide composition
of cellular internal ribosome entry sites defines depen-dence on NF45and predicts a posttranscriptional mitotic regulon[J].Mol Cell Biol,2013,33(2):307-318.
[14]Ye J,Jin H,Pankov A,et al.NF45and NF90/NF110coor-
dinately regulate ESC pluripotency and differentiation[J].
RNA,2017,23(8):1270-1284.
[15]Dutertre M,Lambert S,Carreira A,et al.DNA damage:
RNA-binding proteins protect from near and far[J].
Trends Biochem Sci,2014,39(3):141-149.
[16]Marchesini M,Ogoti Y,Fiorini E,et al.ILF2is a regulator
of RNA splicing and DNA damage response in1q21-am-plified multiple myeloma[J].Cancer Cell,2017,32(1):88-100.
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