姜若楠 许译丹 陈力迅

[南京医科大学附属南京医院 (南京市第一医院)眼科 南京 210000]

各种原因引起的视网膜、脉络膜、玻璃体病变，如糖尿病性视网膜病变、早产儿视网膜病变、年龄相关性黄斑变性、增生性玻璃体视网膜病变、脉络膜肿瘤等,是导致不可逆性失明的主要病因。这类疾病因发病机制复杂、病程长、无特效治疗方法和严重影响患者视力等，一直是国内外眼科领域研究的热点和难点。RUNT 相关转录因子-1(RUNT-related transcription factor-1,RUNΧ1)是一种重要的DNA 结合转录因子。RUNT 即RUNT 结构域，是一种进化上高度保守的结构域，与转录激活有关[1]。RUNΧ1 也被称为急性髓系白血病1蛋白(acute myelogenous leukemia-1，AML1),是调节细胞增殖、分化和存活的核心结合转录因子家族的成员，在决定细胞谱系分化方向、血管发育、造血和肿瘤中表现出多效性功能作用[2]。近些年，有研究[3]发现，RUNΧ1 可以调控视网膜血管内皮细胞的增殖和迁移，并在多过程中参与眼底疾病的发生、发展，这对研究视网膜及脉络膜新生血管的新兴靶向治疗有重要意义。本文将从RUNΧ1 的生物学特性、分子结构及RUNΧ1 在几种主要眼底疾病中的研究进展进行综述，旨在为RUNΧ1 在这些眼底疾病的发病机制及潜在治疗价值提供一个新的思路依据。

1 RUNX1概述

1.1 RUNΧ1 的分子生物学特性

RUNΧ1 是哺乳动物核心结合转录因子家族(RUNT 相关转录因子家族)的创始成员，该基因位于21 号染色体长臂上，包括12 个外显子，总长度超过260 kb，是一个异二聚体转录因子CBF 的DNA 结合α 亚基，由3 个区域组成，包括N 端区域、RUNT同源功能域和C端反激活域[3-5]。在其游离形式中，RUNΧ1 具有相对较差地结合DNA 的能力，这受RUNΧ1 结构域N 端和C 端区域负调控。在与CBF-β 结合时，结构域重排，可明显增强RUNΧ1 的基因结合和转录激活能力。此外，这也与RUNΧ1 的稳定性和功能调控与一系列的翻译后修饰机制密切相关，如磷酸化、乙酰化和泛素化等[4]。RUNΧ1 最典型的生物学特征是其作为造血功能的关键转录调控因子及其在血液恶性肿瘤中的作用，因此又被称为AML1[6]。此外，RUNΧ1 与多种实体肿瘤的发生、发展密切相关，包括皮肤与口腔癌等相关上皮肿瘤及激素相关器官的肿瘤，如乳腺癌、卵巢癌等[7]。

尽管RUNΧ1 的研究主要集中在肿瘤领域，但近几年来，越来越多的证据表明，RUNΧ1 在眼部生理及病理中被认为具有更广泛的功能。Stewart等[8]的研究发现，RUNΧ1 在小鼠视网膜发育早期(即胚胎至出生后第5 天过程中)的视神经节细胞(retinal ganglion cell，RGC)中有短暂表达，而在第5 天后RGC 的一种亚型细胞中有少量RUNΧ1 表达。这些研究提示，RUNΧ1 在视网膜神经元发育和分化的时间及空间模式中可能存在重要的调节作用。此外，有研究[9]发现在所有已知参与脉络膜新生血管(choroidal neovascularization，CNV)发病机制的细胞类型中均有RUNΧ1 的高表达，包括内皮细胞、单核吞噬细胞(MNP)、小胶质细胞、视网膜色素上皮细胞和血管平滑肌细胞/肌成纤维细胞，以及病变部位具有特征形状的Müller 细胞，而正常部位的视网膜未见RUNΧ1 表达。这也提示了RUNΧ1 基因的表达失调或改变，可能导致视网膜细胞的生理功能紊乱和疾病的发生、发展。最近的研究[2,9]发现，RUNΧ1 是糖尿病相关的血管生成转录因子，RUNΧ1 在增生性糖尿病视网膜病变(proliferative diabetes retinopathy，PDR)患者或早产儿视网膜病变(retinopathy of prematurity，ROP)模型小鼠的视网膜内皮细胞中显著上调。因此，靶向RUNΧ1可能为眼底疾病的靶向治疗提供一定的优势。

1.2 RUNΧ1 的作用机制

有研究[4]发现，RUNΧ1 参与多种信号通路，如Wnt、转化生长因子-β(transforming growth factor β，TGF-β)、Hif-1α 及Hippo-YAP 等，且RUNΧ1 具有同时影响多个下游信号通路的潜力，调节多种细胞的分化、增殖、凋亡和迁移，在器官和组织发育、免疫炎症、纤维化、血管生成等病理机制中发挥重要作用。

TGF-β 信号通路。TGF-β 是胚胎发生、纤维化和癌症中上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transformation，EMT)的最重要诱导因子[10]。而多项研究[11]已证实，RUNΧ1蛋白是TGF-β 信号通路的关键调控因子，RUNΧ1 的表达可被TGF-β 激活，从而促进细胞分化及EMT 介导的纤维化等。

低氧诱导因子1(hypoxia-inducible factor 1，HIF-1)信号通路：HIF-1 在缺氧状态下激活，其靶基因包括血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor，VEGF)、VEGFR2、TGF-β3[12]。肿瘤组织中，缺氧条件下，一方面HIF-1 可以增强RUNΧ1 的转录活性；另一方面，过表达的RUNΧ1 又可以抑制HIF-1 的转录活性，并减少 HIF-1 靶向基因的转录，如VEGF 和葡萄糖转运蛋-1(glucose transporters-1，GLUT-1)[4,12-14]。

Wnt (Wingless/Integrated)信号通路。经典Wnt 信号通路的关键蛋白是β-连环蛋白[15]。RUNΧ1 可以激活Wnt/β-连环蛋白通路，从而促进肿瘤细胞中EMT 相关因子的表达，介导细胞的增殖、迁移[15-17]。

Hippo-YAP 信号通路。YAP 是一种转录共激活剂Yes 相关蛋白，在Hippo 肿瘤抑制通路下游起作用，Hippo 通路失活导致YAP 的核易位从而促进肿瘤的发展。RUNΧ1 过表达可以抑制YAP 蛋白的表达及其介导的EMT，从而起到抑癌作用[18-19]。

2 RUNX1在视网膜及脉络膜疾病中的作用

2.1 RUNΧ1 与视网膜及脉络膜新生血管性疾病

目前，眼底的新生血管性疾病，如糖尿病性视网膜病变(diabetes retinopathy，DR)、湿性年龄相关性黄斑变性(wet age-related macular degeneration，wAMD)、早产儿视网膜病变(retinopathy of premature infants，ROP)等是主要的眼底致盲性眼病，其最主要病理特征是新生血管形成。目前，针对这类视网膜脉络膜新生血管性疾病的治疗方式主要包括视网膜激光光凝、抗VEGF 及手术治疗等，然后这一类治疗具有其局限性，如光凝后玻璃体积血、视网膜裂孔、脉络膜脱离、虹膜烧伤、牵拉性视网膜脱离，抗VEGF 术后眼压升高、白内障加重，玻切术后增生性玻璃体视网膜病(proliferative vitreoretinopathy，PVR)等。因此，探索新的治疗靶点成为重点。目前，研究发现RUNΧ1 在多种眼底新生血管性疾病中有一定病理机制作用。

2.1.1 RUNΧ1 与DR

DR 是糖尿病引起的并发症之一，也是导致劳动年龄人群失明的主要原因。DR 可分为2 个阶段：非增生性DR (non proliferative DR，NPDR)和PDR,其中PDR 最显著特征为新生血管的形成。Jonathan等[20]研究发现，在PDR 患者的纤维血管膜中，RUNΧ1 表达上调，使用RO5-3335 小分子抑制剂来抑制RUNΧ1 的活性可以抑制血管内皮细胞的迁移、增殖和异常血管形成。进一步机制研究表明，DR 微血管异常可以导致局部缺氧，从而激活HIF-1，激活的HIF-1 可进一步上调VEGF 从而促进新生血管形成[21]，而RUNΧ1 位于HIF-1 的下游，HIF-1/RUNΧ1/VEGF 通路可能在PDR 中发挥重要的致病作用[22]，利用RUNΧ1 抑制剂可以抑制这一通路的促新生血管作用。此外，在DR 人视网膜中也发现了异常激活的Wnt 信号[22]。由于RUNΧ1 可以激活Wnt/β-连环蛋白通路[17]，抑制RUNΧ1 可以在上游直接抑制Wnt 通路的激活，从而抑制新生血管形成，这也可能是RUNΧ1 抑制剂发挥作用的通路之一。此外，Hannah等[3]发现肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)可以通过激活应激活化蛋白激酶通路(c-Jun N-terminal kinases，JNK)途径来促进视网膜微血管内皮细胞中RUNΧ1 的表达，而外源性VEGF 可通过抑制JNK 磷酸化来降低RUNΧ1 的表达。进一步研究[3]发现，当高糖状态下，视网膜微血管内皮细胞中VEGF 大量表达，促使新生血管的形成，而使用抗VEGF 药物处理后，VEGF 表达下降，对JNK 磷酸化的抑制作用减弱，从而激活JNK 通路，导致RUNΧ1 高表达，最终导致RUNΧ1 相关通路所介导的血管内皮细胞迁移、增殖等病理效应进一步进展，提示这种机制可能是部分患者抗VEGF 治疗不应答的重要原因之一。RUNΧ1 在PDR 病理机制中具有促血管作用，且与VEGF 相互拮抗作用。针对此类抗VEGF 疗效不佳，反复打药而难以好转的患者，开发抗VGEF 联合RUNΧ1 抑制治疗也许是给他们带来治愈的新希望。

2.1.2 RUNΧ1 与ROP

ROP 是早产儿常见的视网膜异常血管增殖性疾病。其病理机制：第一阶段，早产儿出生后，由宫内缺氧转为相对高氧状态，促使视网膜血管堵塞、VEGF 表达减少；第二阶段，由于视网膜缺血、缺氧促使VEGF 继发性增高、病理性新生血管形成[17]。在Jonathan等[23]的研究中表明，在ROP 的小鼠氧诱导视网膜病变(oxygen-induced retinopathy，OIR)模型中，RUNΧ1 促进视网膜内皮细胞的增殖、迁移和形态发生，使用RUNΧ1 抑制剂RO-3335 时，RUNΧ1 的促新生血管能力减弱。既往研究[15,20]还发现，在OIR模型中Wnt通路异常激活，RUNΧ1/Wnt 轴很可能在ROP 中发挥重要的病理作用。而最重要的是，Jonathan 等发现，RUNΧ1 在正常视网膜血管系统中缺失，仅在活跃的、异常的新生血管内皮细胞起作用。目前，ROP 主要还是采用抗VEGF 治疗，但这种治疗对儿童视网膜正常发育的负面影响也受到了广泛关注。相较于抗VEGF 治疗，RUNΧ1 抑制剂一方面可以抑制视网膜病理性新生血管的形成；另一方面又不影响视网膜正常血管的发育，这对ROP患儿来说很可能是目前最有前景的治疗方案。

2.1.3 RUNΧ1 与AMD

AMD 是发达国家老年人失明的主要原因，分为湿性与干性，wAMD 主要病理机制为CNV。目前，对CNV 的治疗主要包括玻璃体内注射靶向VEGF 药物，但也存在许多受药物耐受等因素影响而对抗VEGF 治疗无应答的情况[24]。一项关于实验性脉络膜新生血管的研究[25]发现，在激光诱导的CNV 模型中，RUNΧ1 的mRNA 水平上升先于VEGF mRNA的上升，即RUNΧ1 比VEGF 出现于疾病的更早期。使用抗VEGF 联合RUNΧ1 抑制剂可显著减少CNV 病变面积及渗漏面积，表明联合用药的作用优于二者单独使用。在机制层面上，有研究[26]表明，TGF-β 刺激脉络膜内皮细胞增殖和RPE细胞过表达VEGF，TGF-β 在CNV 晚期纤维化的形成中也起着至关重要的作用，而RUNΧ1 作为TGF-β 通路的关键调控因子具有明显的靶向治疗潜力，抑制RUNΧ1 的表达可以抑制TGF-β/RUNΧ1 所介导的EMT 过程及组织的纤维化[26]。此外，在AMD 患者的黄斑中也发现了Wnt 通路的激活[23]。RUNΧ1 位于Wnt 通路的上游，抑制RUNΧ1 具有治疗湿性wAMD 的巨大潜力。正是由于RUNΧ1 与TGF-β、Wnt 等多种致病通路及其介导的促血管作用或EMT 均有关[18]，抗VEGF 联合RUNΧ1 抑制剂治疗很可能比单独抗VEGF 治疗具有更广泛的抑制靶点，对抗VEGF 治疗抵抗患者具有更明显的治疗效果。

2.2 RUNΧ1 与PVR

PVR 是指在视网膜脱离或眼外伤后，视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium，RPE)等细胞从其解剖位置移位，EMT 在视网膜下方或上方异常增殖，导致视网膜增殖膜形成，甚至牵引性视网膜脱离和永久性视力丧失[27]。在Santiago等[28]的研究中发现，在人的PVR 增殖膜中RUNΧ1 表达增加，在体外实验[28]中使用RUNΧ1 抑制剂Ro5-3335 可以抑制人PVR 膜细胞的增殖活性。而EMT 作为PVR 发病的关键过程备受关注。有研究[10,26,28]发现，TGF-β1 这一促纤维化细胞因子可显著诱导RUNΧ1 过表达，从而激活RPE 细胞的EMT进程，促进PVR 的发展。此外，Li等[17还发现RUNΧ1 可以激活Wnt/β-连环蛋白信号通路从而介导EMT 来促进肿瘤转移，TGF-β/RUNΧ1 途径和RUNΧ1/Wnt/β-连环蛋白途径均可介导最关键的EMT 过程。因此，抑制RUNΧ1 的表达很可能通过多个途径下调了EMT 相关蛋白，从而减缓PVR 的发生、发展，发挥特别的疗效。

2.3 RUNΧ1 与葡萄膜黑色素瘤

RUNΧ1 在肿瘤中表现出复杂的致病作用。有研究[29]显示，RUNΧ1 可能在实体肿瘤中表现出抑癌作用，在非实体肿瘤(如血液系统中)表现出促癌作用。有研究[19]表明，RUNΧ1 在乳腺癌中可以抑制Hippo-YAP 介导的EMT 从而抑制肿瘤的发展，而EMT 被认为与葡萄膜黑色素瘤(uveal malignant melanoma，UM)的预后密切相关[30]。Lv等[30]认为，EMT 通过使上皮细胞失去细胞间连接和极性从而获得间充质细胞的特征，从而介导UM 肿瘤细胞的血管拟态过程，促进UM 的远处转移。临床上抗新生血管治疗UM 无效很可能与这种血管拟态过程有关[31]，仅仅是抗VEGF 途径并不能阻断EMT 所介导病理血管形成。而抑制YAP 能抑制肿瘤细胞的EMT 进程起到抑癌作用提示我们阻断EMT 很可能是治疗UM 的一种潜在抗肿瘤疗法。

最近研究[32]已经发现，YAP 基因激活可以促进UM 的发展。那么，在UM 中考虑利用RUNΧ1 过表达抑制YAP，从而抑制它所介导的EMT 可能起到很好的抑癌疗效[33]。RUNΧ1 在UM 中具有抑癌作用的理论支持不止于此。UM根据其转移特性可以分为低转移性(即I 类)或高转移性(即Ⅱ类)，而Ⅱ类高转移特性的一个标志物是高水平表达的血清素受体2B(HTR2B)[34]。Benhassine等[34]研究发现，在UM 中，HTR2B 的基因转录受转录因子NFI 和RUNΧ1 对该基因的启动子和上游沉默元件的控制，NFI 对HTR2B 基因具有强烈的正向调节作用，而RUNΧ1 对该基因的表达具有负向调控作用。虽然，众多研究结果提示RUNΧ1 表达增加在UM 中起抑制作用。但Hachana等[26]发现UM 转移性病变患者血浆中的TGF-β 水平明显增高，而TGF-β 一直被广泛认作是一种促纤维化因子，可以通过TGF-β/RUNΧ1 途径介导EMT 进展，从而促进UM 恶化。RUNΧ1 作为TGF-β 的下游，抑制它可以起到抑癌作用。此外，有研究[16-17]还发现Wnt/β-连环蛋白通路的激活通过EMT 过程，存进UM 肿瘤细胞的免疫逃逸、传播与增殖，抑制RUNΧ1/Wnt 通路也能起到抑癌作用。

由此可见，RUNΧ1 可与多种致癌信号通路相互作用，从而介导不同的肿瘤相关效应。RUNΧ1 可以通过YAP 通路抑制肿瘤的发展，也可以通过介导TGF-β 或Wnt 通路促进肿瘤发展。虽然，目前的研究已经发现RUNΧ1 在UM 中可能同时具有双重功能，RUNΧ1 抑制剂在UM 中可能发挥的疗效也不确定，但是RUNΧ1 作为UM 中的一个关键调节因子，显而易见是未来靶向治疗的关键点，我们也需要进行更多关于RUNΧ1 在UM 的病理机制的研究探讨。

3 展望

RUNΧ1 在眼部的病理机制主要与新生血管及EMT 相关。病理性新生血管主要介导DR、wAMD、ROP 等疾病的发生、发展，HIF-1/RUNΧ1 及RUNΧ1/Wnt 轴很可能参与了RUNΧ1 在视网膜、脉络膜新生血管性疾病中的致病过程。已经有实验证明，RUNΧ1 抑制剂RO-5 可以抑制病理性新生血管的形成，虽然具体作用机制尚不明，但RUNΧ1 的潜在疗效仍被肯定。有趣的是，相较于传统的抗VEGF 治疗，RUNΧ1 仅针对病理性新生血管而不影响正常血管的发育。此外，RUNΧ1 与VEGF 还存在相互拮抗关系，使得RUNΧ1抑制治疗成为抗VEGF 抵抗时的重要补充治疗手段。

此外，RUNΧ1 还参与EMT 的介导，而EMT 在PVR和UM 中具有重要病理作用。抑制RUNΧ1 可能通过抑制TGF-β、Wnt/β-连环蛋白等通路从而抑制EMT，减缓PVR进展。而在UM 中，RUNΧ1 似乎与多个致癌通路相关(包括TGF-β、Wnt、Hippo-YAP 通路等)，激活不同的通路可以起到促癌和抑癌的双相作用。因此，在UM 中RUNΧ1 的病理功能尚无法确定，但不可否认RUNΧ1 有作为UM 抗肿瘤疗法新靶点的巨大潜力。

目前，RUNΧ1 在眼底疾病中的研究尚少，但相关致病机制和治疗均已在肿瘤方面有所结论。我们将对RUNΧ1 在眼底疾病的致病机制进行进一步探讨，为未来眼底疾病的治疗提供新靶点。