胡春晖 赵先诚 刘益民 郁全胜

Ras基因是第一个被人类鉴定的癌基因。Rab家族组成Ras超家族中成员最多的一个分支，有60多个[1]。与其他小GTP酶类似，Rab家族的小GTP酶通过调节真核细胞膜的囊泡转运，进而影响细胞生长、存活、增殖等[2]。Rab介导的囊泡转运的改变在肿瘤细胞进展和肿瘤致癌性的各个方面都起着关键作用，包括受体再循环的诱导、生长抑制的逃避、增殖信号传导的维持、侵袭和转移的激活以及肿瘤代谢的重编程和免疫破坏的逃避[3]。

Rab25为Rab蛋白家族成员之一，其通过与上游调控子和下游效应子的共同作用，影响囊泡的形成、转运、粘附、锚定和融合等过程[4，5]。Rab25作为细胞内转运蛋白通过维持细胞膜的生物化学成分在细胞生理学中起着重要作用，与GTP结合和水解的同时对细胞囊泡转运的各个阶段实施调控[3，6]，在选择性调节细胞表面受体和信号蛋白的囊泡转运及再循环过程中具有重要作用，是细胞内吞及细胞囊泡转运的关键调节因子[7，8]。在功能上，它作为特异性的肿瘤抑制剂或者致癌基因起作用，确切机制尚不明确[9]。现回顾Rab25蛋白的生物学特性以及Rab25在肿瘤中的作用，尤其对其在泌尿系统肿瘤中的研究进展作一综述。

1 Rab25的分子结构

Rab25是Rab11亚家族的成员，分子量为23kDa，Rab25基因位于染色体的lq22区域，全长约为9kb，编码了213个氨基酸组成的蛋白质，表达于细胞膜胞质侧和细胞器膜上[10，11]。结构上与其他Rab小GTP酶一样，由保守的G结构域和可变的C端、N端组成[12]。Rab25具有鸟嘌呤核苷酸结合基序，其结合GTP或GDP来调节Rab25活性，在胞浆中与GDP结合的Rab25是非活性的。在被鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF）激活后，GDP与Rab25分离，活性GTP结合的Rab25参与蛋白的囊泡运输和再循环。GTP酶激活蛋白（GAP）将GTP水解为GDP，使Rab25成为非活性形式。Rab25的羧基端含有CCXXX结构。C端翻译后的修饰决定了 Rab25在特定囊泡上的结合，并调节整个膜转运过程，决定Rab25与特定囊泡的结合并控制膜运输[13]。靠近C端的一个或两个半胱氨酸残基，是Rab蛋白与其特定囊泡紧密结合所必需的，Rab25的CCXXX结构的翻译后修饰允许该蛋白与细胞表面受体结合并调节膜转运过程[13]。

2 Rab25表达的调控机制

2.1 表观遗传调控 为了调控由遗传、表观遗传、转录组学变化引起的致病性改变，细胞进化出各种机制来保证自身的存活。特定的遗传改变改变了调控细胞表面分子组成，内部细胞器组装以及细胞内和细胞外物质转运的关键元素。而Rab GTP酶是膜转运事件的关键参与者，是确保细胞内物质转运的基础[14]。

研究表明[15]，在肾透明细胞癌中，与相邻组织相比，肾透明细胞癌中的Rab25甲基化显著增加，mRNA表达水平较低，进一步研究表明，cg11201447、cg25247520、cg13309012和cg08995609的甲基化水平可能成为肾透明细胞癌的潜在生物标志物，Rab25启动子的低甲基化导致其下调，促进肾细胞癌的发生。有学者[16]在卵巢癌中使用MOMA-ROMA测定法分别检查了42个浆液性卵巢癌样本的拷贝数变异和DNA甲基化，以及由癌症基因组图谱分析的379个肿瘤样本。Rab25与甲基化依赖性表达变化密切相关。

有学者[17]为了鉴定口咽鳞状细胞癌转移表型中潜在的表观遗传学调节基因，通过全基因组甲基化来分析预测口咽鳞状细胞癌中有淋巴结转移状态的基因特征。在所有分析的基因中，Rab25是最有可能对有淋巴结转移的口咽鳞状细胞癌进行表观遗传学调控和预测的基因。与无淋巴结转移的口咽鳞状细胞癌相比，有淋巴结转移的口咽鳞状细胞癌中mRNA表达降低与Rab25基因甲基化增加之间存在很强的关联。Rab25甲基化的检测可能有助于淋巴结转移的诊断，并作为口咽鳞状细胞癌的潜在新治疗靶点。

2.2 miRNA依赖性调控 为了确定可能调控Rab25的 miRNAs，有学者[18]通过4种搜索（miRanda、miR Walk、PicTar和TargetScan）获得了Rab25的预测目标miRNAs列表，并进行体外研究，结果表明Rab25是let-7d的靶基因，进一步研究表明，肾癌中的Rab25上调是由于let-7d的表达减少所致。同样有研究发现[19]，在乳腺癌组织中MiR-577直接调控乳腺癌中的Rab25，MiR-577上调Rab25后，E-cadherin 水平降低，Vimentin水平升高，MiR-577通过抑制 Rab25 的表达来抑制EMT，从而抑制了乳腺癌的侵袭，MiR-577和Rab25被认为是乳腺癌治疗的潜在靶标。

2.3 拷贝数变异 有学者[20]在卵巢癌和乳腺癌中通过微阵列比较基因组杂交研究显示，在大约一半的卵巢癌和乳腺癌中，以Rab25小GTP酶为中心的1q22染色体扩增，与扩增区域内的其他基因相比，Rab25 mRNA水平在Ⅲ期和Ⅳ期浆液性上皮性卵巢癌中选择性地增加，Rab25的DNA拷贝数或RNA水平的增加分别与卵巢癌和乳腺癌的无病生存期或总生存期明显下降有关。过表达Rab25明显促进了细胞增殖，减少了细胞凋亡，包括由化疗诱导的细胞凋亡，并增加了体内癌细胞的侵袭性。

在76个肾母细胞瘤样本中进行微阵列比较基因组杂交研究发现[21]，存在与乳腺癌和卵巢癌中拷贝数增加的相似区域，在1q22-q23.1的扩增区域内筛选候选基因包括Rab25，其过表达与肿瘤的不良预后相关。但对Rab25表达的定量RT-PCR分析表明，虽然Rab25在一些肾母细胞瘤中过表达，但它可能不是与该病复发相关的扩增基因驱动因素。

3 Rab25促肿瘤进展的可能机制

Rab25被认为在肿瘤发生和癌症进展中起着至关重要的作用[22]。多项研究表明Rab25可以抑制凋亡性细胞死亡、诱导肿瘤形成、促进细胞增殖、增强细胞迁移/侵袭，并在多种类型的肿瘤化疗后增加耐药性[23]。Rab25的致癌作用可能与其在调节囊泡转运中的功能有关。Rab25增加整联蛋白到质膜的再循环并刺激细胞内信号传导途径，进而调节致癌功能[7]。Rab25通过激活细胞内生长的信号通路和（或）抑制凋亡细胞死亡通路，从而影响癌症的发生与进展，现将可能的机制总结如下。

3.1 PI3K/AKT 有学者研究发现[20]，在卵巢癌和乳腺癌中Rab25可能通过降低促凋亡分子BAK和Bax的表达，激活抗凋亡的磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）和蛋白激酶B（AKT）通路来抑制肿瘤细胞的凋亡，为Rab25抑制肿瘤侵袭性提供了可能的机制。同样有学者研究发现[24]，在非小细胞肺癌患者中Rab25与β1 integrin相互作用并促进其向细胞质膜转运。β1 integrin诱导AKT磷酸化，随后激活Wnt/β-catenin信号通路，促进细胞增殖。同时该项研究还发现在非小细胞肺癌患者中，Rab25的高表达与EGFR-TKI治疗的不良反应相关。

3.2 β1 integrin/EGFR/VEGF-A/Snail 有学者在卵巢癌中研究发现[25]，Rab25增加了β1 integrin 的水平，并随后激活 EGFR，上调VEGF-A表达，从而导致Snail表达增加，上皮向间充质转化以及癌细胞侵袭。值得注意的是，Snail通过 Fascin 的表达介导了Rab25诱导的癌细胞侵袭，并且Rab25的异位表达加剧了卵巢癌细胞向肺部的转移，因此，证明了β1 integrin/EGFR/VEGF-A/Snail通路通过诱导Fascin表达在Rab25诱导癌细胞侵袭中的作用。

3.3 Wnt 有研究表明[26]，Rab25在肝癌组织和细胞中上调，Rab25过表达与晚期肿瘤分期和淋巴结转移相关。进一步研究表明，干扰Rab25的表达后抑制了Wnt信号通路及其靶基因，如细胞周期蛋白D1、c-myc和MMP7，研究结果表明Rab25在人肝癌细胞中过表达，并且通过调节Wnt信号通路来促进癌细胞增殖和侵袭。

3.4 Src 有研究[27]表明Rab25将构象活性α5β1整合素引导至溶酶体。溶酶体途径的α5β1不会降解，而是通过需要氯化物细胞内通道蛋白3（CLIC3）的途径迅速循环到质膜中，通过CLIC3途径增加的循环不仅可能有助于细胞迁移，而且通过增强α5β1活性激活Src及其下游效应子的能力，Src通过激活转录因子STAT3来促进细胞转化，这反过来又导致细胞周期蛋白D1等基因的表达增强，促进肿瘤细胞的生长和迁移。

3.5 RTK RTK 介导的信号传导是调节癌症进展和治疗反应的最常激活的途径之一，RTK家族包括几个亚家族，其中包括表皮生长因子受体（EGFR），成纤维细胞生长因子受体（FGFRs），胰岛素和胰岛素样生长因子受体（IR和IGFR），血小板衍生生长因子受体（PDGFRs），血管内皮生长因子受体（VEGFRs），肝细胞生长因子受体（HGFRs）和原癌基因c-KIT[28，29]。

有学者研究发现[30]，放疗抵抗或化学耐药细胞中EGFR的含量增加，下游通路（包括Akt和Erk信号传导）活跃，而EGFR和Rab25的表达水平呈正相关，考虑这两个分子参与了鼻咽癌放射反应，进一步研究表明Rab25与EGFR相互作用，以增强EGFR对细胞表面的回收并减少细胞质的降解。Rab25的抑制显示出协同的放射敏感性和减少的侵袭性表型。该研究提供了临床和实验证据，证明Rab25是缓解过度活跃的EGFR信号传导并预防鼻咽癌患者获得性肿瘤耐药性的潜在治疗靶点。

4 Rab25与泌尿系统肿瘤

4.1 肾癌 有学者[18]研究了肾癌患者中52种Rab GTPases的转录水平，结果表明，Rab25是上调最严重的一种，Rab25的高表达水平与RCC侵袭、淋巴结转移和病理分期显著相关。相反，在肾癌细胞中，敲低Rab25蛋白表达抑制肾癌细胞增殖、迁移和侵袭。进一步研究还表明，Rab25 是let-7d的靶基因，肾癌中Rab25上调是由于let-7d的表达减少；并认为Rab25是肾癌的潜在生物治疗靶点。有学者[31]分别用靶向Rab25和EGFR抑制剂（AG1478）的siRNA处理肾癌细胞，处理后，RIN1诱导的EGFR信号传导受到抑制，肾癌细胞中p-EGFR、p-AKT和p-ERK的表达降低，研究表明Rab25调控肾癌细胞中RIN1诱导的EGFR信号的激活。

同样有学者[32]在肾癌中对癌症基因组图谱和基因表达综合数据集进行了综合分析。选择来自癌症基因组图谱（TCGA）和基因表达综合（GEO）的两个流行的微阵列数据库，以综合分析和探索肾癌和相邻正常样本之间的差异表达基因。然后进行生存分析和回归分析，以确定肾癌与重要基因之间的关系，发现Rab25是肾癌中的潜在生物标志物，认为Rab25可作为肾癌患者的预后生物标志物或潜在靶标。

4.2 膀胱癌 有学者[33]通过公开的RNA测序（RNASeq）和微阵列数据回顾和评估膀胱癌的基因表达，以确定膀胱癌的潜在预后和治疗靶点，6个基因下调（ProTα、SPINT1、UBE2E1、Rab25、KPNB1、HDAC1）和3个基因上调（NUP188、IPO13、NUP124），认为Rab25是膀胱癌的潜在预后和治疗靶点。

有学者[34]对937个膀胱癌肿瘤样本的临床数据进行总结，在鲜冷冻肿瘤上以及石蜡包埋的档案样品上成功进行组织微阵列中基因组表达谱和免疫组织化学表达模式平行分析，确定了膀胱肿瘤以及膀胱肿瘤基底部有限数量的生物标志物，研究表明E-钙粘蛋白、HER2/3、Rab25和Src可作为膀胱肿瘤的标志物，CD49、Cyclin B1和EGFR可作为膀胱肿瘤基底部的标志物。这些蛋白质除了有助于寻找分子亚型的潜在标志物外，还可能作为有吸引力的治疗靶点。

4.3 前列腺癌 有学者[35]对前列腺癌（PCa）和邻近非癌性前列腺组织中Rab25 mRNA和蛋白表达进行研究，结果表明Rab25 mRNA和PCa组织中的蛋白表达均显著高于邻近的非癌性前列腺组织，并通过体外研究发现Rab25下调可抑制PCa细胞增殖、迁移和侵袭。Calvo等[36]研究表明Rab25的高表达可能与前列腺癌发病机制和侵袭性有关。通过对低等级PIN、高级PIN和原发性前列腺癌的小鼠模型研究发现，Rab25的过表达与细胞生长、致瘤性、侵袭性和血管生成方面有明显相关性，并在体外保留了具有增加肿瘤进展的致瘤性特征。4.4睾丸肿瘤 Korkola等[37]对74例睾丸生殖细胞肿瘤进行了研究，其为年轻成年男性比较常见的一种实体肿瘤，发现Rab25在45%的患者中高表达。认为LYN和Rab25为潜在的癌基因，而缺失区域SYNPO2、TTC12、IGSF4和EPB41L3为潜在肿瘤抑制基因。因此，Rab25为睾丸生殖细胞肿瘤中的候选致癌驱动因子之一。

5 小结

Rab25是囊泡转运和膜动力学的主要调节因子，而且在细胞运输这一正常生理过程中也起着重要作用，其活性的改变以及其与配体相互作用的改变引起细胞传导机制的改变，从而影响细胞生长、增殖、凋亡、迁移和侵袭。鉴于Rab GTP酶在调节许多细胞功能中的重要性，相信随着研究的不断深入，人类癌症与异常Rab基因表达之间的关联将会更多地被揭示，Rab25作为一个潜在的治疗靶点，在这个靶点上可以开发出更有效的方法，用于肿瘤的诊断与治疗。