DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25091387
中图分类号:R73
柏青雲, 刘琳, 董鑫, 常佳, 钟翠萍
| 【作者机构】 | 中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院耳鼻咽喉头颈外科 |
| 【分 类 号】 | R73 |
| 【基 金】 | 甘肃省联合科研基金重大项目(25JRRA1181)。 |
RNA结合蛋白作为基因表达的关键调节因子,其参与肿瘤的发生和发展[1]。RNA结合蛋白种类繁多,RNA结合基序(RNA binding motif,RBM)蛋白是RNA结合蛋白的一个亚类。RBM蛋白包含多种结构域和基序,结构域是实现RNA结合与功能调控的核心,负责特异性结合RNA和介导关键相互作用;基序可辅助结构域优化功能、参与调控或介导瞬时相互作用。两者层级协作使RBM蛋白精准参与RNA的转录后调控[2]。RBM蛋白是基因表达精准调控的关键因子,其异常可导致炎症、癌症等疾病,炎症相关癌症是两者关联的典型体现。早在17世纪,就有理论将慢性炎症与癌症联系起来[3]。15%~20%的癌症发生与慢性炎症直接相关[4]。近年来,RBM蛋白在炎症相关癌症中的作用成为研究热点,探究其分子机制可揭示“炎症-癌症”关键节点,为炎症相关癌症早期预警提供潜在生物标志物,为治疗开辟新途径。
目前慢性炎症可持续产生有害分子如活性氧、活性氮对DNA有直接损伤,以及炎症微环境对DNA修复机制的抑制,双重作用下引发细胞基因突变,使原癌基因激活或抑癌基因失活,促使细胞向癌细胞转化[5-6]。此外,炎症细胞能分泌多种促炎性细胞因子,激活细胞内的信号通路,促进细胞增殖。持续的细胞增殖可增高细胞分裂过程中出现错误的概率,使细胞更易基因突变,进而推动肿瘤的形成。研究显示,慢性炎症可通过招募免疫细胞和释放炎症因子,重塑肿瘤微环境,促进肿瘤细胞免疫逃逸[7];其是一个多维度、持续性的过程,通过改造细胞、分子、血管和物理结构,将微环境从抑制肿瘤的稳态,转变为支持肿瘤生存、增殖、逃避免疫、侵袭转移的恶性环境,见图1A[8]。
图1 炎症相关结肠癌的分子机制(由BioGDP.com创建)
炎症相关癌症涉及多个人体系统,其中消化系统慢性炎症高发,相关癌症种类最多、机制研究相对更深入,包括结肠炎相关结肠癌、幽门螺杆菌相关胃癌及与炎症相关的肝细胞癌和胰腺癌等[9]。
炎症相关癌症的核心特征之一是慢性炎症可逐步重塑免疫系统功能,从最初的抗炎修复状态,转向最终帮助肿瘤逃避免疫攻击的免疫逃逸状态。众所周知,结肠炎相关癌症是典型的炎症驱动癌变过程[10]。在该过程中,RBM蛋白家族通过转录后调控,在控制炎症信号和塑造肿瘤微环境中发挥关键作用。一方面,RBM蛋白可通过直接结合炎症通路相关mRNA,调节其稳定性、剪接或翻译效率,精确控制炎症信号的强度与持续时间。Soleymanjahi等[11]研究提供有力证据,在RBM47敲低的小鼠模型中,由于正常的抑癌功能丧失,导致促炎性细胞因子mRNA降解减少、表达上调,炎症信号持续激活。同时,该模型伴随抗氧化基因表达下调、活性氧积累及肠道紧密连接蛋白破坏,最终共同导致炎症信号失控及促瘤性微环境形成。另一方面,其他RBM蛋白成员如RBM3,则被发现在结肠炎相关癌症中高表达,并与应激反应蛋白、抗凋亡蛋白如Bcl-xL及干细胞标志物的表达显著相关[12]。提示RBM3可能通过增强细胞在应激下的存活能力和去分化状态,间接促进炎症背景下的癌变进程。
综上所述,不同RBM蛋白成员通过直接调控炎症因子稳定性如RBM47或影响细胞应激与存活状态如RBM3,共同招募促瘤性免疫细胞,抑制抗肿瘤免疫,为结肠炎相关癌症的进展提供重要的“促炎-免疫抑制”微环境,见图1B[13]。
在肝炎相关肝癌中,RBM蛋白通过调控细胞代谢、免疫微环境及干细胞特性等多个关键生物学过程,驱动肿瘤的恶性进展。
2.2.1 代谢重编程 在肝癌中RBM蛋白可参与体内的代谢调控,满足炎症相关癌症可持续发展的能量需求,推动炎症相关癌症的进展。通过生物信息学分析,为满足肿瘤快速增殖的能量和生物合成需求,RBM蛋白深度参与代谢重编程。生物信息学分析预测,RBM45被发现在肝癌中协调脂质代谢的关键步骤:一方面通过靶向长链脂肪酸合成关键酶ACSL1和ACSL4,促进从头脂肪生成,为膜结构构建提供原料;另一方面通过激活脂肪酸β氧化关键酶CPT1A,加速脂质降解以产生能量[14]。RBM45可能通过协调这两个过程,实现对脂质代谢的全局重编程,从而最大化地满足癌细胞的生长需求。
2.2.2 免疫微环境重塑 RBM蛋白通过调节免疫细胞浸润,在构建肿瘤免疫抑制微环境中发挥重要作用,这一现象在肝细胞癌中得到具体印证。RBMX可能通过调节某些趋化因子或信号通路,肿瘤浸润免疫细胞数量,同时增加髓系抑制细胞和调节性T细胞的数量,从而影响肝细胞癌的免疫微环境[15]。Wang等[16]研究显示,RBM34过表达与肝细胞癌的不良预后及强烈的免疫抑制特征密切相关。其不仅与T淋巴细胞耗竭、Treg标记基因及免疫检查点分子表达呈正相关,其敲低还能显著抑制肿瘤生长并提升癌细胞对索拉非尼的敏感性。这些发现共同揭示RBM蛋白在肝癌免疫微环境重塑中的关键地位。
2.2.3 干细胞特性与恶性转化 部分RBM蛋白可通过调控癌基因,促进肝癌干细胞的恶性转化。这一过程与癌细胞的适应性应激反应密切相关,即压力环境可促使癌细胞重塑为更具侵袭性的干细胞样表型[17]。RBM蛋白家族功能多样,并非所有成员都起促进作用,如RBM38则被报道具有限制肝癌干细胞增殖的作用[18]。
综上所述,RBM蛋白家族在炎症相关癌症中构成一个复杂的调控网络。不同成员通过重编程细胞代谢、塑造免疫抑制微环境及增强癌细胞干性与适应性等关键途径,共同影响肝癌的进程与治疗反应。其中,部分成员如RBM45、RBMX、RBM17发挥促癌作用,另一些成员如RBM38则扮演抑癌角色,凸显其功能的背景依赖性,也为炎症相关癌症的靶向治疗带来挑战和机遇。
在胰腺炎相关胰腺癌中,RBM蛋白家族成员发挥关键调控作用。其中,RBM3的作用机制呈现显著的背景依赖性:其并非传统意义上的癌基因,而是同时作为恶性进展的驱动因子与化疗效果的增敏剂。研究显示,在体外利用siRNA抑制RBM3后,胰腺癌细胞的迁移和侵袭能力明显减弱,同时对化疗药物的耐药性显著增强[19]。机制上,RBM3通过其特异的分子功能增强癌细胞的运动与侵袭能力,直接促进局部扩散与远处转移;此外,其可能通过推动细胞周期进程,将癌细胞“锁定”于快速增殖状态,使其更易被周期特异性化疗药物杀伤。因此,尽管RBM3的高表达是预后不良的标志,但预示对辅助化疗更好的反应,使其成为一类兼具负面预后价值与正面治疗预测意义的生物标志物。除RBM3外,其他RBM家族成员也在不同层面参与胰腺癌的调控。RBM47可能通过抑制自然杀伤细胞浸润促进免疫逃逸,从而推动肿瘤进展[20]。RBM10则被报道可通过调节自然杀伤细胞中程序性死亡受体1的表达,抑制免疫逃逸,进而延缓胰腺癌的发展[21]。Dong等[22]研究显示,RBM15是m6A甲基化修饰的关键调控因子,可通过影响m6A修饰模式激活T淋巴细胞相关信号,参与肿瘤的迁移、侵袭和转移,进而影响晚期胰腺癌的疾病进程。
综上所述,RBM蛋白家族在胰腺癌中通过多样化机制参与疾病发生和发展。RBM3在促进恶性进展时增强化疗敏感性;RBM47与RBM10在免疫微环境调控中发挥相反作用;RBM15通过表观转录机制影响转移相关表型。不同RBM蛋白成员通过识别并结合特定RNA,分别参与调控恶性转化、免疫编辑、侵袭转移等关键生物学过程,为胰腺癌的诊断分型与分子靶向治疗提供丰富的潜在靶点。
炎症相关癌症除典型的消化道肿瘤外,还广泛涉及呼吸系统如喉鳞状细胞癌、鼻咽癌、肺癌及乳腺癌等。这些癌症的发生和发展常与长期慢性炎症所导致的组织损伤-修复失衡密切相关。RBM蛋白家族作为一类重要的转录后调控因子,在上述多种炎症相关癌症中通过直接或间接调控炎症相关通路,发挥关键的调控作用。
在不同癌种中,RBM蛋白成员通过多样化机制参与肿瘤调控,其功能与炎症微环境密切相关。RBM15在喉鳞状细胞癌中通过m6A修饰增强TMBIM6 mRNA稳定性,进而促进肿瘤细胞侵袭[23];TMBIM6作为一种抗凋亡蛋白,其上调可能帮助癌细胞在炎症的氧化应激环境中存活,从而将RBM15与炎症应激下的恶性进展相关联。在乳腺癌中,RBM15呈现高表达,并通过m6A依赖方式提高KPNA2 mRNA稳定性,推动肿瘤恶性进展与免疫逃逸[24]。这一过程可能重塑肿瘤内部的免疫微环境,提示其作为潜在治疗靶点的价值。
此外,部分RBM蛋白成员通过抑制炎症或免疫相关靶点发挥保护作用。RBM24在鼻咽癌中通过调控miR-25-3p以抑制促癌lncRNA MALAT1的表达[25]。MALAT1可参与NF-κB等炎症通路调控,因此RBM24可能通过此路径间接抑制炎症驱动的癌变过程,显示出其抑癌作用。RBM14在肺癌中受表观遗传激活,通过调节糖酵解重编程影响肿瘤生长与细胞凋亡[26]。其促发的有氧糖酵解不仅为癌细胞快速供能,其代谢产物乳酸还可酸化微环境,进一步强化炎症反应,形成促癌正反馈。
即使在同一种癌症如乳腺癌中,不同RBM蛋白成员也可能发挥相反作用。RBM10通过抑制TGFBR1与CD274(程序性死亡受体1)表达、限制Th2细胞比例并增加自然杀伤细胞数量,从而扭转免疫抑制状态,从而发挥抗肿瘤激活剂功能[27]。RBM15则表现出明确促癌特性,其沉默可在体内外抑制乳腺癌增殖、迁移、侵袭及免疫逃逸[24]。
综上所述,RBM蛋白在炎症相关癌症中构成一个功能多元的调控网络,参与包括m6A修饰、代谢重编程、非编码RNA调控及肿瘤免疫等多个关键生物学过程。不同成员在特定癌种中所展现的促癌或抑癌作用,凸显其在癌症精准治疗研究中的重要潜力。
不同RBM蛋白成员的功能虽看似分散,实则遵循一个可概括的核心范式。RBM蛋白作为转录后调控中枢,通过3个相互关联的层面,将慢性炎症信号转化为持续的肿瘤恶性表型。
RBM蛋白通过其RNA结合能力,在转录后水平对靶基因实施精准调控。其调控覆盖RNA加工与生命周期的全程调控:通过控制可变剪接改变蛋白功能;通过决定mRNA稳定性动态调控其半衰期;通过调节翻译效率快速调整关键蛋白输出。该层面赋予RBM蛋白将基因组信息转化为复杂、适应性蛋白质组的能力,是炎症信号得以被精确解读和放大的分子基础。
在分子调控基础上,RBM蛋白的核心作用在于构建并驱动正反馈环路,实现炎症信号的自我放大与维持。典型模式为“RBM蛋白-促炎性细胞因子/信号分子-致癌转录因子”。在胶质母细胞瘤中,RBM47通过增强白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α mRNA稳定性激活NF-κB信号通路,活化的NF-κB又可反式激活RBM47转录,形成自我强化的环路[28]。该层面提示RBM蛋白不仅是信号传递者,而且是使“炎症-癌变”转化进入自我维持、难以逆转状态的核心驱动者。
目前两个层面的调控积累到一定程度,其效应最终通过系统性重塑肿瘤微环境而整合输出。RBM蛋白在此同步协调免疫和代谢两大支柱:通过调控免疫检查点、细胞因子等重塑免疫微环境,逆转免疫应答;通过调控代谢相关酶的重编程代谢微环境,满足肿瘤能量需求并强化免疫抑制。RBM17可通过两种靶向调控方式实现双重效应:一方面诱导CSAD前体mRNA发生外显子排除,促进牛磺胆酸异常生成;另一方面调节HACD3前体mRNA的外显子跳跃,干扰脂肪酸正常代谢。这两种调控共同作用,从代谢重编程与免疫微环境调控两个维度,推动肝细胞癌进展[29]。该层面体现RBM蛋白功能的终极效应,创造一个支持肿瘤生存、增殖、侵袭和免疫逃逸的微环境。
RBM蛋白通过调控炎症、代谢与免疫的交叉对话,已成为炎症相关癌症免疫治疗领域备受关注的潜在靶点。免疫治疗是利用人体免疫系统对抗肿瘤的疗法,通过激活免疫细胞、改造免疫细胞(如嵌合抗原受体T细胞免疫治疗)及免疫检查点抑制等方式,恢复免疫系统识别并攻击癌细胞的能力[30]。靶向RBM蛋白,旨在重塑肿瘤免疫微环境,恢复机体自身的抗肿瘤免疫功能。
在结直肠癌中,RBM15高表达可抑制CD8+T淋巴细胞的浸润与活化。研究显示,耗竭RBM15不仅能延缓肿瘤进展,还能显著增强CD8+T淋巴细胞的抗肿瘤免疫反应,这为通过靶向RBM蛋白增强细胞免疫疗法(如嵌合抗原受体T细胞免疫治疗)的效果提供新思路[31]。
RBM蛋白是髓系免疫细胞功能的关键调控者,靶向RBM蛋白以逆转其免疫抑制状态已成为一种潜在策略。在三阴性乳腺癌中,RBM15通过直接结合TNFSF9 mRNA并增强其m6A修饰稳定性,以此维持TNFSF9的高表达;这种持续高表达可诱导肿瘤相关巨噬细胞向M2型极化,最终营造出促进肿瘤进展且对紫杉醇耐药的免疫抑制微环境[32]。这为该病的治疗提供新思路。
免疫逃逸是肿瘤的重要特征,其中程序性死亡受体1等免疫检查点分子是关键介质。研究显示,在肝细胞癌中,RBM30、RBM12能增强程序性死亡受体1的表达,从而帮助肿瘤细胞实现免疫逃逸[33-34]。提示靶向这些RBM蛋白可能成为联合现有免疫检查点抑制剂疗法的新策略。
综上所述,RBM蛋白通过多维度调控肿瘤免疫微环境,在炎症相关癌症的免疫治疗中起到重要作用。针对RBM蛋白开发小分子抑制剂或RNA干扰药物,有望实现增强免疫细胞活性和解除免疫抑制的双重效果,具有广阔的临床转化前景。
慢性炎症通过诱导DNA损伤、促进基因组不稳定性及塑造免疫抑制微环境,为癌症的发生与发展提供关键条件。本文系统阐释RBM蛋白家族在这一过程中的核心枢纽作用,其以对RNA的精密控制为基石,通过构建自我放大的正反馈环路为核心引擎,最终实现对肿瘤微环境的系统性重塑。
RBM蛋白的异常表达与肿瘤患者预后及治疗耐药性密切相关,使其兼具作为新型诊断生物标志物和潜在治疗靶点的巨大价值。然而,将RBM蛋白的基础研究转化为临床实践仍面临诸多挑战:①RBM蛋白家族成员众多,其在特定炎症相关癌症中的具体功能网络仍有待系统解析;②不同癌种或病理背景下RBM蛋白调控机制存在显著异质性;③针对RBM蛋白的高特异性药物的开发尚处于起步阶段。针对这些挑战,未来研究应聚焦于利用多组学技术与基因编辑工具,系统解析RBM蛋白的作用网络;加快针对关键RBM蛋白的抑制剂开发;探索RBM蛋白表达谱作为指导精准免疫治疗的伴随诊断指标。克服这些挑战,将为炎症相关癌症的防治开辟新的研究方向和临床应用前景。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
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Research progress on RNA binding motif protein in inflammation related cancer
柏青雲(2000.6-),女,西北民族大学医学部2023级耳鼻咽喉科学专业在读硕士研究生,主要从事耳鼻咽喉科学的诊治与研究工作。
[通讯作者] 钟翠萍(1974.10-),女,博士,主任医师,硕士、博士生导师,主要从事耳鼻咽喉头颈外科的基础和临床研究工作。
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