贺高峰 金俊飞 黄国锦

(桂林医学院附属医院，桂林市 541001，E-mail：1193200293@qq.com)

综 述

Aiolos在肿瘤发生发展中的作用及其机制▲

贺高峰 金俊飞 黄国锦

(桂林医学院附属医院，桂林市 541001，E-mail：1193200293@qq.com)

Aiolos是Ikaros家族成员中的一类转录因子，由锌指结构组成，主要在淋巴组织中表达，通过与其他转录因子、相关基因调控原件及其他相关蛋白的相互作用，以染色质重塑的方式在造血细胞、淋巴细胞的生长分化、转录调控中发挥功能。Aiolos也在多种肿瘤中表达。本文就Aiolos在人类恶性肿瘤的发生发展中的作用及机制作一综述。

肿瘤；Aiolos；作用机制；综述；肺癌；白血病；乳腺癌；转录因子

肿瘤是威胁人类健康的主要疾病。从分子水平研究肿瘤发病机理是生物医学领域的研究热点之一。由于癌基因的激活以及抑癌基因的抑制，引起细胞增殖和凋亡等特性的改变，最终导致组织及器官中肿瘤发生发展及转移。近些年，研究者发现Aiolos通过抑制黏附相关基因表达，造成细胞的非锚定状态，促进转移和扩散。Aiolos还可以通过调控相关基因的表达影响细胞凋亡。因而，Aiolos的异位表达与多种恶性肿瘤的发生发展密切相关。本文将综述相关方面的研究进展。

1 Aiolos概述

Aiolos是Ikaros家族成员中的一类转录因子，由Ikaros家族锌指蛋白3(Ikaros family zinc finger 3，IKZF3)基因所编码。与其他Ikaros家族成员一样，Aiolos具有两套高度保守的锌指(zinc finger，ZF)结构，其中一套(ZF1-4)位于N端，其功能是介导与特定DNA序列GGAAA结合；另一套(ZF5-6)位于C端，其主要功能是介导同源二聚体及异源二聚体的形成，或通过与其他转录调控因子的相互作用而发挥作用[1]。由于IKZF3基因表达过程中存在选择性剪切，导致产生至少16种不同的Aiolos亚型。这些亚型可以分为两类，一类是在其N端具有至少3个ZF，能与DNA结合，另一类是其N端ZF少于3个，不能与DNA结合。不与DNA结合而形成二聚体的亚型，可以发挥显性负性调控因子作用[2]。这些亚型既有不同的胞内定位，还可通过相互作用改变其他Ikaros家族成员的胞内定位[3]。Aiolos主要是通过招募染色质修饰因子如核小体结构脱乙酰酶复合物等至DNA处发挥转录调控作用[4]。Aiolos能与Ikaros形成二聚体，调控靶基因的表达[5]。在正常情况下，Aiolos在外周血淋巴细胞、脾脏及胸腺组织中表达，参与淋巴细胞发育调控[6]。

Aiolos在淋巴细胞生长发育的各个阶段均有表达，在淋巴细胞发育的早期阶段就可检测到Aiolos的存在，随后，Aiolos的表达水平升高，在淋巴细胞成熟阶段其表达水平达到高峰[7]。Aiolos可促进早期B淋巴细胞的生长发育，且对晚期淋巴细胞的生长有着重要的作用[8]。在小鼠T细胞系TS1αβ中，Aiolos能够通过与大鼠肉瘤(rat sarcoma，Ras)蛋白相互作用发挥抗凋亡功能[9]。白细胞介素-4可以诱导Aiolos的酪氨酸磷酸化，促使其与B淋巴细胞瘤-xL(B-cell lymphoma-xL，Bcl-xL)分离[10]。在Aiolos缺失的小鼠模型中，前B细胞和非成熟B细胞数量会增加，这些细胞是由于B细胞受体信号增强而出现超活化，从而导致自发产生自体抗体、细胞过度增殖，并发展为B细胞淋巴瘤[7]。

2 Aiolos的表达与肿瘤发生发展的关系

研究显示，Aiolos在白血病、淋巴瘤以及其他实体瘤组织中的表达会发生变化[11]。在多种恶性实体瘤细胞系中发现了Aiolos的存在，如乳腺癌细胞系巨噬细胞趋化因子-7、结肠癌细胞系SW480、人胚肾细胞HEK、前列腺癌细胞系PC3和宫颈癌细胞系HeLa等[12]。在乳腺癌细胞系BT474中，Aiolos的异位表达是由于囊泡相关膜蛋白相关蛋白B [(vesicle-associated membrane protein)-associated protein B and C，VAPB]基因-IKZF3的融合导致了Aiolos的转录被VAPB启动子所控制[13]。另外，有学者通过对人类组织广泛的生物信息学分析后发现Aiolos在一些乳腺癌组织样本中的表达上调[14]。临床用于治疗多发性骨髓瘤的药物泊马度胺可以通过与CRBN(cereblon)泛素连接酶结合，促进该酶招募Aiolos，激发Aiolos泛素化，并最终使Aiolos被降解[15-16]，因此泊马度胺有可能成为临床治疗Aiolos高表达肿瘤的候选药物。

2.1 Aiolos的表达在肺癌发生与发展中的作用 调查显示，肺癌的发病率及死亡率在我国男性人群中均居第一位，在女性人群中均居第二位[17]，所以研究肺癌发病的分子机制有着格外重要的意义。Li等[11]分析了Aiolos在肺癌组织和癌旁组织中的表达，发现癌旁组织的正常肺上皮细胞中以及癌组织的间质细胞中均无Aiolos表达，而在小细胞肺癌细胞和非小细胞肺癌细胞中都检测到Aiolos的表达，且量化的斑点染色分析结果显示，Aiolos在小细胞肺癌细胞中表达的更高，Aiolos的表达水平与肺癌患者的总体预后呈负相关。同时，生存分析结果提示Aiolos的表达水平是评估早、中期非小细胞肺癌患者预后的有效指标[11]。Li等[11]进一步在A549细胞系中上调Aiolos的表达，发现Aiolos通过抑制细胞黏附相关基因，包括紧密连接蛋白(claudin，CLDN)1、 CLDN2、整合素(integrin，ITG)B3、 ITGB6、 ITGAV、 ITGA5和血管黏附分子1基因的表达，破坏细胞之间以及细胞与基质之间的黏附，从而造成细胞的非锚定状态，继而通过抑制p66shc的转录而发挥抵抗失巢凋亡的作用；此外，Aiolos的表达与p66shc表达呈负相关，即在人肺癌中Aiolos抑制了p66shc的表达[11]。而p66shc是含Src 同源结构域2转化蛋白1 基因的表达产物，它能抑制生长因子信号通路，抑制Ras蛋白和Ras相关的C3肉毒素底物1蛋白，为失巢凋亡所必需[18]。动物实验也证实p66shc是癌转移的强有力的抑制因子[18]。总之，在肺癌发生发展过程中，Aiolos的表达一方面抑制了细胞黏附相关基因的表达，另一方面抑制失巢凋亡的重要因子p66shc的表达，并且使上皮细胞获得与造血细胞一样的转移特性，从而促进癌细胞的转移和扩散。另外，Aiolos能显著诱导趋化因子受体4(chemokine receptor 4，CXCR4)的表达，而CXCR4在引导造血细胞进入骨髓、淋巴结、肺以及其他血管床中起作用，且转移的实体瘤细胞也往往经由同样的途径扩散。已有研究发现CXCR4表达上调对维持肺癌细胞A549的干细胞性至关重要[19]。

上述研究结果提示，Aiolos具有促进肿瘤细胞转移的特性，它既可以作为肺癌预后的预测因子，也可能成为肺癌的一个潜在治疗靶点。

2.2 Aiolos的表达在血液系统肿瘤中的作用 近年的研究显示，Ikaros家族成员在细胞中的异常表达与恶性肿瘤的发生有关，在很多淋巴瘤和白血病中就发现了Ikaros的存在[20-22]。Aiolos作为Ikaros家族中的一员，其不同剪接体在许多的血液肿瘤中过表达[23]。Billot等[24]在慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphocytic leukemia，CLL)中发现，Aiolos启动子旁的染色质状态是由DNA的去甲基化和组蛋白分子在该染色质区域的聚集所共同决定。这些表观遗传标志会允许其上游效应器，如核因子κB，组成性激活，从而进入启动子结构域，导致Aiolos的表达上调[24]。为了确定Aiolos在CLL中的异常表达所造成的影响，他们比较了Aiolos过表达和表达下调两种情况对细胞凋亡的影响，发现Aiolos通过调控一些B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)家族成员来参与细胞生长的调控[24]。这些结果说明，通过表观遗传修饰所导致的Aiolos的异常表达可能是CLL的标志[24]。而Duhamel等[23]为了评估Aiolos的不同亚型的作用，分析了Aiolos的不同亚型在慢性B细胞性白血病和其他的一些B细胞淋巴瘤的分布与表达，发现在正常和恶性的B细胞中表达的Aiolos超过80%是hAio1型。在CLL患者的B细胞中，Aiolos转录产物的过表达与zeta链相关蛋白-70和免疫球蛋白重链可变区突变状态等预后因子无关[23]。有关CLL的一些研究表明了表观遗传修饰是调控Aiolos表达的重要因素，并且通过调控Bcl-2家族成员来影响细胞的生存[24]。最近有学者发现，在白血病细胞系Nalm-6中，通过慢病毒系统上调Aiolos的表达，Aiolos能够下调人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因的表达水平，并增加蛋白激酶B的表达和磷酸化水平，从而减少白血病细胞的死亡以及改善患者的生存率[25]。在Jurkat白血病细胞中，Aiolos可抑制核转录因子-κB的活性，并且Aiolos通过与Janus激酶2/信号转导与转录激活因子3信号通路的相互作用来上调P21和P27的表达以及抑制细胞周期蛋白D3基因和S期激酶相关蛋白2基因的表达，促进白血病细胞的凋亡[26]。

2.3 Aiolos的表达在乳腺癌中的作用 乳腺癌是全球范围内女性常见的恶性肿瘤之一，也是导致癌症死亡的一个重要因素，且一半以上的乳腺癌新增病例和死亡病例都在发展中国家[27]。

在白血病、淋巴瘤和肉瘤中，致癌基因与其他基因形成融合基因从而被激活是一种比较常见的现象，比如断裂点簇集区(breakpoint cluster region，BCR)与艾贝尔逊白血病病毒(Abelson leukemia virus，ABL)形成融合基因BCR-ABL在慢性骨髓白血病中被激活[28]，间变性淋巴瘤酶( anaplastic lymphoma kinase，ALK)与棘皮动物微管相关类蛋白4( echinoderm microtubule-associated protein-like 4，EML4)形成融合基因EML4-ALK在肺癌中被激活[29]。这些结果都提示融合基因在细胞癌的发展中可能扮演了一个重要的角色。Sircoulomb等[30]的研究表明Aiolos编码基因IKZF3大多是在表皮生长因子受体2(epithelial growth factor receptor 2，ERBB2)扩增子的端粒中断处。但Edgren等[13]通过RNA双端测序技术，在乳腺癌细胞中发现了VAPB-IKZF3这个新的融合基因。融合基因VAPB-IKZF3是由于t(17；20)(q12；q13)的易位而造成，包括VAPB的启动子部分和IKZF3基因编码Aiolos C端的部分[13]。在通过小分子RNA干扰实验敲除了融合基因中IKZF3基因的表达后，发现癌细胞的生长受到了抑制[13]。IKZF3仅以融合基因转录物形式检出，这表明静息的基因是通过融合而被激活。在BT-474细胞中，小干扰RNA沉默VAPB-IKZF3使VAPB-IKZF3表达减少80%，并显著地抑制了细胞生长[13]。这表明乳腺导管癌细胞BT-474的生长依赖于VAPB-IKZF3的表达[13]。然而，关于Aiolos在乳腺癌发生发展中的具体功能机制尚需要更深入地研究。

3 小 结

Aiolos异常表达于肺癌、血液系统肿瘤和乳腺癌等多种人类恶性肿瘤中，并对其发生发展有着重要的作用。随着人们对Aiolos认识的深入，Aiolos的生物学功能及其在肿瘤发生进程中的作用将得到更深入的研究，Aiolos有可能成为新颖的肿瘤标志物及治疗靶点。

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广西高校“百人计划”项目(2014)

贺高峰(1990～)，男，在读硕士研究生，研究方向：肝胆外科基础与临床。

金俊飞(1968～)，男，博士，研究员，研究方向：神经鞘脂与相关疾病，E-mail：changliangzijin@163.com。

R 73

A

0253-4304(2016)09-1282-04

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.09.26

2016-03-21

2016-05-30)

通信作者：黄国锦(1969～)，男，博士，教授，研究方向：信号转导与疾病机制，E-mail：1507959392@qq.com。