转录因子POU2F2在肿瘤中的研究进展

孙邦皓，袁丽杰

(哈尔滨医科大学(大庆)医学检验技术学院生物化学教研室，黑龙江 大庆 163319)

肿瘤是现代社会较常见且对人类健康威胁极大的一类疾病，具有不易察觉、高分化、生长迅速、易转移、致死率高等特点。约90%的肿瘤患者死于肿瘤转移[1]，还有很多肿瘤患者的早期症状并不明显，明确诊断时已为晚期。肿瘤的发病机制十分复杂，涉及的生物学过程也多种多样。目前，手术切除、放疗、化疗等是常见的肿瘤治疗方法，但给患者带来巨大的经济压力和身心痛苦。因此，明确肿瘤的发病机制，寻找肿瘤的诊断标志物，做到早诊断、早治疗是肿瘤防治的重点。转录因子指能够结合基因启动子上游的特定核苷酸序列并能够调节基因转录的一类蛋白质，它的功能是调节基因，以确保在细胞和生物体的整个生命过程中，使基因能够在正确的时间以正确的量在正确的细胞中表达[2]。转录因子可以通过多种方式调节基因的表达，包括基于其蛋白质亚基识别特定DNA序列、调节RNA聚合酶与模板DNA的结合[3]；催化组蛋白的乙酰化或脱乙酰化[4]；向转录因子DNA复合物中募集共激活蛋白或共抑制蛋白[5]。POU 2级同源框2(POU class 2 homeobox 2，POU2F2)是转录因子POU家族的一员，在免疫细胞发育、神经元发育以及肿瘤的发生、发展等生物学过程中均起着十分重要的调控作用，现就POU2F2在肿瘤中的研究进展予以综述。

1 POU2F2概述

1.1POU转录因子家族 POU转录因子家族是根据家族中最先发现的4个转录因子来命名的，即哺乳动物垂体特异转录因子1、八聚体结合转录因子(octamer-binding transcription factor，Oct)-1、Oct-2和POU同源盒基因Unc-86[6]。目前，人们认为SMART(simple modular architecture research tool)数据库中有超过150个POU转录因子参与多个信号事件[7]。虽然这只是整个POU家族中已知的一小部分，但这些发现表明POU转录因子家族参与调控了许多发育过程，因此其在人类生长和发育中具有重要作用[8]。

POU2F2是POU转录因子家族(POU域)的成员之一，定位于人类第19号染色体长臂13区2带上，与Oct-1和Oct-11共同形成POU家族的第二类；POU2F2在转录后经过不同切割产生3种转录本，其中Oct2a和Oct2b在B细胞中含量最高，它们也存在于脑、肠、睾丸以及肾脏等多种器官和组织中，但两者在不同组织中的比例有所不同[9]。另外，POU2F2的N端有一个长度约为75个氨基酸的POU特异性结合域，此结合域可以特异性识别细胞或病原体DNA上的5′-ATTTGCAT-3′位点，从而调节靶基因的表达[10]。

1.2POU2F2的生理功能

1.2.1POU2F2与神经元发育 神经元迁移是中枢神经系统发育的关键过程，可使神经元到达神经实质中的适当位置，并正确整合到神经回路中，适当的神经元分布对于充分形成脊髓回路至关重要。Harris等[11]通过GEO(Gene Expression Omnibus)数据库得知，POU2F2在Onecut转录因子突变的脊髓中显著高表达；原位杂交结果显示，在鸡的胚胎脊髓中过表达POU2F2可导致脊髓V2神经元的分布位置发生改变。另有研究表明，Onecut转录因子在脊髓背侧中间神经元中调节POU2F2的表达，过表达POU2F2可导致背侧中间神经元5的数量变化，也会导致背侧中间神经元2～6在脊髓中分布位置发生变化[12]。因此，Onecut-POU2F2可以进行级联调节，进而影响胚胎发育过程中脊髓V2神经元及背侧中间神经元的多样化和位置分布[13]。

1.2.2POU2F2与免疫

1.2.2.1POU2F2与B细胞 POU2F2是B细胞在体内成熟的必要条件，它可以在B细胞中充当免疫球蛋白的DNA结合转录激活因子，通过增强八聚体的转录活性影响B细胞的发育，也可以通过影响脾酪氨酸激酶基因的表达影响B细胞受体信号转导[14]。B1细胞和B2细胞是B细胞的两个亚型，它们的生存状态受微RNA(microRNA，miRNA/miR)-210的调控。启动子分析和染色质沉淀分析证明，miR-210转录起始位点上游某位点可以与POU2F2相结合，且与正常表达POU2F2的小鼠脾脏B细胞相比，缺乏POU2F2小鼠脾脏B细胞中miR-210的表达水平显著降低，可见POU2F2可以调控miR-210的表达，而在小鼠体内过表达miR-210会导致B1细胞自主扩增及B2细胞的适应性受损，因此可以通过调控POU2F2来影响miR-210的表达，进而影响B1、B2两种细胞的状态及其参与的免疫反应[15]。

1.2.2.2POU2F2与浆细胞分化及巨噬细胞炎症反应 成红细胞特异性转化(erythroblast transformation specific，ETS)转录因子家族的SPIB在巨球蛋白血症患者的淋巴浆细胞内高表达，SPIB可以抑制浆细胞分化，在巨球蛋白血症患者的淋巴浆细胞中，POU2F2高表达；在健康供体CD19+细胞中，高表达POU2F2可以诱导SPIB转录，表明可以通过调控POU2F2的表达影响转录因子SPIB的转录，进而控制巨球蛋白血症患者的浆细胞分化[16]。一氧化氮是巨噬细胞炎症反应的关键介质之一，能以非特异性方式杀死微生物和赘生性细胞[17]。诱导型一氧化氮合酶(induable nitric oxide synthase，iNOS)是控制一氧化氮释放的主要调控元件，而POU2F2的激活是iNOS基因转录激活的关键步骤。在经过脂多糖处理的巨噬细胞中，POU2F2可以与iNOS启动子相结合，而加入曲古抑菌素A可以使该结合失效，从而抑制POU2F2的表达，表明在脂多糖处理的巨噬细胞中，曲古抑菌素A可以通过抑制POU2F2的表达降低iNOS的表达，减少一氧化氮的产生，进而影响巨噬细胞炎症反应[18]。

2 POU2F2与肿瘤

2.1POU2F2与胃癌 胃癌是全世界病死率居第三的恶性肿瘤，具有极高的侵袭性和迁移性，已成为人类健康的巨大威胁[19]。有研究表明，POU2F2在具有高转移潜能的胃癌细胞中异常高表达，在具有淋巴结转移或远处转移的胃癌组织中也异常高表达，且POU2F2高表达患者的生存期显著短于POU2F2低表达患者，可见POU2F2在胃癌中是一个促癌因子；经过生物信息学分析以及聚合酶链反应和测序结果可知，Roundabout 1(Robo1)基因是POU2F2的靶基因，其启动子区(-880～-873)含有能够与POU2F2结合的序列[20]。在胃癌细胞中过表达POU2F2可导致Robo1表达水平升高、胃癌细胞迁移能力增强，而Robo1表达水平恢复正常后，胃癌细胞的迁移能力也恢复正常，这表明在胃癌细胞中POU2F2通过调控Robo1影响胃癌细胞的迁移能力；另外，胃癌患者体内核因子κB(nuclear factor-kappa B，NF-κB)活性增强也可导致POU2F2和Robo1的表达量相应升高，并可激活SLIT2(slit guidance ligand 2)/Robo1通路，刺激胃癌细胞转移；在胃癌患者中，POU2F2的表达不仅受NF-κB转录激活的调控，还受miR-218的影响，生物信息学表明，POU2F2的3′非翻译区(3′-untranslated region,3′UTR)含有miR-218的结合位点，通过人为干扰miR-218的表达发现，随着miR-218表达的变化，POU2F2、Robo1的表达量以及胃癌细胞的迁移能力均随之变化，可见通过调控miR-218抑制 POU2F2的表达，影响NF-κB/POU2F2/SLIT2/Robo1信号转导，可以抑制胃癌的发生、发展[21]。

2.2POU2F2与前列腺癌 前列腺癌是全世界发病率居第二的男性肿瘤，其早期症状不显著且好发骨转移[22]，在早期的诊断和治疗方面均存在一定的困难。Dhingra等[23]创立了一种新的计算方法——RegNetDriver计算法，并通过此方法进行生物信息学分析和预测，建立了一个新的前列腺癌调节网络，结果发现，POU2F2在前列腺癌组织与正常组织中的表达量有差异，且表达量与POU2F2及其靶基因结合处的甲基化水平有关，甲基化水平越高，POU2F2的表达量越低；另外，在这个网络中，由于POU2F2处于较中心的位置，因此它的异常表达有可能导致前列腺调节网络发生大规模变化，使正常细胞转化为致瘤状态，进而诱发前列腺癌。

2.3POU2F2与乳腺癌 乳腺癌是较为常见的女性肿瘤之一[24]。近年来乳腺癌的发病率逐渐升高，且发病年龄趋于年轻化[25]。有很多患者为了治疗不得不切除乳房，承受着巨大的身心压力。有研究表明，烟酰胺磷酸核糖转移酶(nicotinamide phosphoribosyl transferase，NAMPT)可以促进三阴性乳腺癌的进展和转移，且其表达量与患者的生存率相关，NAMPT表达量越高，患者的生存率越低，POU2F2可以与NAMPT的长链非编码反义转录物相互作用，从而激活NAMPT的转录[26]，因此可以通过敲低POU2F2的表达抑制NAMPT的转录，进而减缓三阴性乳腺癌的肿瘤转移和疾病进展。另外，在乳腺癌细胞系MDA-MB-231中，iNOS可以控制一氧化氮的释放量，进而调控相应的免疫反应，但乳腺癌细胞系MDA-MB-231中iNOS的表达量与其他乳腺癌细胞系有差异，染色质免疫沉淀结果显示，POU2F2与POU2F1在iNOS的启动子位点形成了更复杂的复合物，可以抑制iNOS表达，继而减少一氧化氮排放，减轻免疫反应，维持MDA-MB-231细胞系的正常生长[27]。总之，POU2F2在乳腺癌的发生、发展过程中起促进作用，是乳腺癌的促癌因子。因此，抑制POU2F2表达可能为乳腺癌的治疗提供新思路。

2.4POU2F2与胰腺癌 胰腺癌是一种难治的恶性肿瘤，早期确诊率不高，患者5年生存率低于6%[28]，预后较差。间皮素是一种细胞表面糖蛋白，能够增强肿瘤的增殖、侵袭和迁移能力，大多数胰腺癌患者体内的间皮素含量显著高于健康人[29]。Marin-Muller等[30]研究发现，在胰腺癌细胞中，间皮素含量过高可导致NF-κB的组成性激活，进而诱导POU2F2高表达，并导致miR-198表达下调。经过生物信息学预测发现，前B淋巴细胞白血病转录因子1(pre-B-cell leukemia transcription factor 1，PBX-1)的3′UTR有一个miR-198的潜在结合位点，含缬酪肽蛋白(valosin-containing protein，VCP)的3′UTR也有一个miR-198的潜在结合位点；荧光素酶报告基因结果显示，miR-198直接靶向VCP和PBX-1，而PBX-1-VCP调节轴的高表达与癌症转移、癌细胞存活率增加以及预后不良有关[29]。由此可见，POU2F2可以通过调控miR-198加快胰腺癌的发展进程，使细胞的致瘤性增强[30]，miR-198直接和间接参与调控的致瘤性靶分子(PBX-1、VCP等)均有望成为治疗胰腺癌的潜在靶点。

2.5POU2F2与淋巴瘤 近年来，有关POU2F2的报道大部分是关于淋巴瘤的。淋巴瘤是一类起源于淋巴细胞的血液恶性肿瘤，易扩散到肺部、肝部和脑部。淋巴瘤患者的基因具有很强的突变性，POU2F2是淋巴瘤患者常见的突变基因之一。滤泡性淋巴瘤是最常见的惰性B细胞淋巴瘤，约85%的病例有基因突变[31]。Li等[32]通过大量测序证明POU2F2是滤泡性淋巴瘤的突变基因之一，基因发生错义突变后转录和翻译生成的产物均与原来不同，其原有的生物学功能也会随之变化。因此，滤泡性淋巴瘤的发生、发展受POU2F2的影响。此外，POU2F2也是弥漫性大B细胞淋巴瘤的突变基因之一，它可以促进弥漫性大B细胞淋巴瘤的生长，且几乎所有的弥漫性大B细胞淋巴瘤细胞系的生长均依赖POU2F2及其共激活因子OCA-B的表达；在弥漫性大B细胞淋巴瘤患者的活体组织中，可以检测到POU2F2基因座的扩增及其结合域中223位苏氨酸发生突变，这种突变会影响转录过程中POU2F2与DNA的结合；敲除小鼠体内的POU2F2基因后，小鼠生发中心可以正常生成B细胞，但B细胞的增殖水平降低，且B细胞分化为浆细胞的过程被阻断，这可以阻止弥漫性大B细胞淋巴瘤的生长[33]。Pileri等[34]研究发现，ETS转录因子家族的转录因子SPIB和PU.1可以激活B淋巴瘤细胞分化所需基因的转录；经过测序发现，SPIB和PU.1这两个转录因子的模体大致相似，且调控B淋巴瘤细胞分化的基因上游启动子区域存在其结合序列，但也有测序结果显示POU2F2的结合位点仅存在于PU.1的占用区域内，而不存在于SPIB的占用区域内。这一差别揭示了不同的转录因子激活B淋巴瘤细胞分化途径的不同，为以后的研究提供了方向。

此外，POU2F2还可以作为潜在标志物诊断间变性大细胞淋巴瘤。POU2F2也在霍奇金淋巴瘤中高表达，包含POU2F2在内的4种转录因子的集合可以用来鉴别诊断霍奇金淋巴瘤(以结节性淋巴瘤细胞为主)与经典霍奇金淋巴瘤[35]。由以上研究可知，POU2F2在多种淋巴瘤中处于异常表达状态，其中既包括基因突变状态又包含高表达状态。因此，POU2F2所调控的某一生物学过程有可能成为揭示淋巴瘤发病机制的关键，这或将成为以后的研究方向。

2.6POU2F2与其他肿瘤 除了上述几种肿瘤外，POU2F2还可以影响其他很多肿瘤的生长。Mayol等[36]认为，在神经母细胞瘤中转录因子POU2F2参与了肿瘤细胞的发育和增殖，可以促进神经母细胞瘤的生长。另有研究发现，在不同的急性髓细胞型白血病患者中，POU2F2表达水平与患者的平均总生存期有关，其表达量的增加还与无进展生存期的减少及平均总生存期恶化的趋势相关，它可以通过介导下游靶标的表达作为急性髓细胞型白血病中的细胞存活因子[37]。因此，可以通过调控POU2F2的表达量来控制急性髓细胞性白血病患者的生存期，达到治疗疾病的目的。Qin等[38]研究表明，POU2F2与另外15个转录因子的集合可以使hsa-miR-365b-3p、hsa-miR-223-3p、hsa-miR-144-5p、hsa-miR-3613-5p上调，是透明细胞肾细胞癌的9种潜在预后转录因子之一。

POU2F2在多数肿瘤中属于促癌因子，参与不同肿瘤的生长、侵袭以及转移所涉及的多种生物学过程，可促进多种肿瘤的发生、发展。但也有报道认为POU2F2在肿瘤中扮演抑癌因子的角色，如Peng等[39]的研究表明，在肺腺癌患者中，POU2F2表达量较低的患者总生存时间较短，说明POU2F2对肺腺癌的疾病进展起抑制作用，可作为肺腺癌预后不良的生物标志物。

3 小 结

转录因子POU2F2在多种生物学过程中均起着至关重要的作用，包括免疫细胞、神经元的生长发育以及多种肿瘤的发生、发展。但其作用机制十分复杂，目前有很多细节尚不明确。相信随着研究的深入，POU2F2在人类生物学过程中的作用将越来越清晰。目前，POU2F2作为肿瘤调节因子存在促癌和抑癌的双重特性。POU2F2可以调控iNOS的表达，而乳腺癌细胞的生长和巨噬细胞炎症反应均涉及iNOS。如何通过调控POU2F2的表达来治疗疾病，同时又确保不会影响POU2F2所参与的其他调控机制，有待进一步研究。