IRF-2在实体肿瘤中的研究进展

陈冬格，罗雍猷，刘 斌

干扰素调节因子2(interferon regulatory factor 2, IRF-2)是干扰素家族(interferons, IFNs)的一员，1989年[1]首次在大肠杆菌中被发现。IRF家族又称转录因子家族，是一个多功能细胞因子家族，已发现9个家族成员：IRF-1～9。根据C末端区域的特征，IRF分为四个子家族，即IRF-1子家族(包括IRF-1、IRF-2)、IRF-3子家族(包括IRF-3、IRF-7)、IRF-4子家族(包括IRF-4、IRF-8、IRF-9、IRF-10)和IRF-5子家族(包括IRF-5、IRF-6)[2]。IFNs调节细胞因子、趋化因子、免疫调节因子和蛋白质的表达，参与细胞生长、增殖以及肿瘤的发生[3]。IRF-2在实体肿瘤的发生、发展中起着复杂的双重作用。IRF-2在多种肿瘤中起促癌作用，而在某些肿瘤中起抑癌作用。近年来，随着化疗药物应用的增多，肿瘤耐药性的缺点日益显著。因此，寻找治疗肿瘤的新策略是亟待解决的问题。本文就IRF-2的分子结构、生物学功能及其在实体肿瘤中的研究进展作一综述，为肿瘤的治疗寻找新靶点。

1 IRF-2的分子结构及生物学功能

IRF-2位于染色体4q34.1-35.1上，由510个氨基酸组成，相对分子质量为1.70×104，具有2个蛋白结构域vRING-HC_IRF2BP1_like和IRF-2BP1_2，与小鼠IRF-2的同源性为93.5%。IRF-1是干扰素家族中首个被发现的成员，IRF-1和IRF-2以及其他IRFs具有同源性为73%的N端DNA结合域(DNA binding domain, DBD)。DBD识别与IFN刺激的应答元件(IFN-stimulated response element, ISRE)序列相似的DNA。IRF-2的C-末端区域是一个富含碱性残基的转录抑制区域。IRF的C-末端均包含1个IRF关联域(IRF associate domains, IAD)，但IRF-1和IRF-2除外，它们具有不同的交互域(IAD2)。IAD2中蛋白质的相互作用可能决定蛋白质复合物是作为转录激活因子还是转录抑制因子发挥功能，并指定复合物与ISRE相邻的DNA序列结合。与IRF-1相比，IRF-2具有更高的蛋白质稳定性和细胞聚集浓度[4-6]。IRF-2 mRNA内含有“内部核糖体进入位点(internal ribosome entry site, IRES)”原件，以5′帽独立方式与多嘧啶束结合蛋白(polypyrimidine tract binding protein, PTB)结合后启动翻译[7]。

IFNs是DNA结合蛋白，通过与多种干扰素反应元件(interferon regulatory factor binding element, IRF-E)结合来发挥其转录调节活性，包括IFN-α/β的基因、MHC Ι类、TAP1等。IRF-2还作为几个基因的正调控因子发挥作用，如人组蛋白H4、EB病毒编码核抗原-1(EBNA-1)、鼠血管黏附分子(VCAM-1)等[8]。IRF-2最广受认可的功能是在多种靶细胞中产生抗病毒效应。其最初被认为拮抗IRF-1，通过竞争IFN基因和干扰素刺激基因(IFN stimulated genes, ISGs)启动子中的结合位点，抑制了IRF-1的活性，从而限制IFN的反应。而Ren等[9]认为IRF-1是强转录激活剂，IRF-2是弱激活剂，它们在抗病毒调节剂-TLR3(toll-like receptor 3)激活的不同阶段起作用。宿主细胞因子C2(host cell factor C2, HCFC2)促进IRF-2结合到TLR3启动子上，从而促进干扰素调控基因的转录，增加对传染病的敏感性[10]。TRIM14是维甲酸诱导的天然抗病毒免疫所必需的蛋白。IRF-2通过与IRES结合激活TRIM14启动子产生抗病毒效应[11]。总之，IRF-2不论作为激活因子还是抑制因子，均通过与不同基因启动子上的IRF-E结合发挥作用。

2 IRF-2在肿瘤免疫中的作用

主要组织相容性复合体Ⅱ(major histocompatibility complex Ⅱ, MHCⅡ)向CD4+T淋巴细胞递送外源性抗原肽，致其活化和分化。二类反式激活因子(MHC class Ⅱ transactivator, CIITA)是一种共激活因子，调节MHCⅡ转录，并与细胞核中多种DNA结合因子相互作用。对CIITA表达的控制决定了对一般抗原提呈能力的控制，并可能控制肿瘤细胞的免疫原性。CIITA由多个启动子控制，在启动子Ⅳ上存在IRF-E，通过IFN-γ(Interferon-γ)信号通路介导激活。IRF-2与IRF-1共同占据IRF-E并协同激活启动子Ⅳ[12]。Xi等[13]首次报道在人类胰腺癌中发现IRF-2突变，并发现突变体IRF-2无法激活CIITA启动子进而使IFN-γ诱导的MHCⅡ类分子缺乏，降低肿瘤的免疫原性。提示IRF-2突变可能会影响肿瘤的免疫原性或与其他肿瘤表型相关。

近年来，细胞焦亡受到医学界的广泛关注，与凋亡形式不同，通过Gasdermin蛋白家族介导细胞发生程序性坏死。细胞焦亡早期特征为凋亡样染色质凝聚、DNA片段化，随后出现坏死样细胞膜孔形成、细胞肿胀和细胞膜破裂，导致细胞内容物和促炎介质的释放[14]。在人类单核细胞和巨噬细胞中，Caspase-4组成型表达并参与细胞焦亡。Thygesen等[15]利用全基因组筛查确定IRF-2是人类单核细胞中Caspase-4水平的调节因子，直接调控Caspase-4的表达。而Kayagaki等[16]提出了不同的观点，认为IRF-2诱导巨噬细胞、内皮细胞和多种小鼠组织中gasdermin D蛋白(GSDMD)的表达，从而参与细胞焦亡的过程。不论IRF-2是诱导GSDMD还是Caspase-4，其是细胞焦亡中的重要环节，最终使GSDMD裂解寡聚并转移到细胞膜上穿孔，破坏细胞渗透屏障导致细胞焦亡。随着医疗技术的发展，肿瘤细胞相关的凋亡诱导缺陷成为癌症治疗中难以攻克的问题，因此细胞焦亡提示我们可以从非凋亡机制着手进行治疗。

3 IRF-2在实体肿瘤中的表达及免疫调控效应

崔曼莉等[17]检测IRF-2在69例食管鳞状细胞癌及癌旁组织中的表达，结果显示IRF-2在食管鳞状细胞癌组织中的表达明显高于癌旁组织。相关性分析显示，IRF-2表达与肿瘤分化程度、分期、淋巴结转移等相关。IRF-2高表达患者无进展生存期较短，提示IRF-2可能是预后不良的独立危险因子。

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是全球男性第二大死亡病因。目前抗PD-L1/PD-1治疗HCC有效率较低，实验发现调节PD-L1信号通路可提高免疫检查点抑制剂的疗效。Yan等[18]发现，IRF-2协同IRF-1调节PD-L1信号通路。分析不同肝脏背景(HBV/HCV)、肿瘤分化程度、TNM分期患者的基因表达，IRF-2与PD-L1呈明显正相关。在炎症肿瘤微环境中，浸润T细胞及其他免疫细胞释放IFN-γ，上调IRF-1、抑制IRF-2进而增加PD-L1表达。同时，IRF-2过表达会下调IFN-γ。提示IRF-2为PD-L1信号调控通路中的重要节点，对克服PD-1/PD-L1耐药性具有重要意义。

Chen等[19]的研究结果显示，与癌旁正常组织相比，79.0%胃癌患者低表达IRF-2，10.5%胃癌患者高表达IRF-2，10.5%胃癌患者两者表达一致。另分析其表达与临床病理特征的相关性，结果显示IRF-2在65岁以下、胃癌位于胃窦且直径大于5 cm、TNM分期较高的男性患者预后价值较高。IRF-2高表达组患者的总生存期明显高于低表达组。上调IRF-2在胃癌细胞中的表达，可能是提高胃癌免疫治疗效果的方法之一。

在H510A和H2291两个肺癌细胞系中过表达IRF-2，结果显示IRF-2的过表达促进肺癌细胞增殖[20]。而董磊等[21]的实验结果显示，IRF-2过表达可抑制Ki-67的表达，抑制A549非小细胞肺癌细胞侵袭和增殖能力，加速癌细胞凋亡。分析产生不同结果的原因可能与细胞系差异相关，IRF-2具体在肺癌中的作用有待进一步探讨。

骨肉瘤是高度恶性原发性骨肿瘤，在儿童和青少年中具有较高的发病率和病死率。骨肉瘤转移率较高，短短几个月便可发生肺转移。Lu等[22]检测IRF-2在人成骨肉瘤MG-63、Saos-2细胞系及正常人胎儿成骨细胞系中的表达，结果发现IRF-2在骨肉瘤细胞系中较正常成骨细胞系中表达降低。通过迁移实验进一步证实IRF-2抑制骨肉瘤细胞的侵袭、迁移发挥肿瘤抑制作用，上游靶点抑制IRF-2表达而促进肿瘤的增殖。

Mei等[23]采用RT-PCR法检测结直肠癌(colorectal cancer, CRC)组织中IRF-2的表达，结果显示CRC中IRF-2的表达水平高于癌旁正常组织，且IRF-2表达与远处转移及术前癌胚抗原水平相关，提示IRF-2水平可体现患者预后水平。IRF-2表达与其他临床病理特征，如年龄、性别、部位、肿瘤大小、分化、TNM分期等无明显相关性。有报道称IRF-2在CRC肝转移的CD68巨噬细胞中表达。随着疾病的进展，IRF-2在CRC转移患者肝脏中的表达水平增加。这些结果表明IRF-2与CRC肝转移分化相关[24]。在CRC患者中，微卫星稳定性(microsatellite stable, MSS)占大多数，其中KRAS致癌突变是其常见致病因素。30%～50%的CRC患者存在KRAS基因突变，并与疾病的侵袭性和转移密切相关。在KRAS突变的肿瘤区域IRF-2呈低表达或阴性。IRF-2在KRAS野生型和突变型患者样本中的表达存在异质性，这可能是由于KRAS在空间或表达水平上存在异质性或存在额外的调控机制。在微卫星高度不稳定性(microsatellite instability-high, MSI-H)CRC中的表达高于MSS CRC，这对MSI-H CRC患者可能是一个潜在的治疗方案[25-26]。实验发现[27]，CRC衍生的外泌体内IRF-2表达增高，转录激活促进肿瘤相关巨噬细胞血管内皮生长因子C(vascular endothelial growth factor-C, VEGFC)的表达，最终导致前哨淋巴结中淋巴管生成，为肿瘤转移创造了良好的条件。通过靶向IRF-2的治疗策略，可以预防在外泌体中高表达IRF-2的CRC患者的转移。这种预防肿瘤转移的干预措施可能会延长CRC患者的生存期。IRF-2还可通过抑制肿瘤中PD-L1的表达来增强抗肿瘤免疫力，或减少吸引免疫细胞介导抑制抗肿瘤免疫力的趋化因子。因此，IRF-2可作为预测抗PD-1治疗反应的生物标志物，KRAS-IRF2轴可增强免疫治疗CRC的有效性[28-29]。

急性髓系白血病(acute myeloid leukemia, AML)为成人常见的白血病类型，进展迅速，存活率低。IRF-2基因敲除抑制了AML细胞生长增殖，进一步研究表明IRF-2与Ⅱ型多磷酸肌醇4-磷酸酶(inositol polyphosphate 4-phosphatase type Ⅱ, INPP4B)协同作用调节细胞自噬，抑制肿瘤细胞凋亡[30]。细胞自噬参与多种生物学过程，并与肿瘤、感染、衰老等有关[31]。此外，在多发性骨髓瘤中IRF-2参与骨髓微环境介导的耐药作用，通过激活STAT1-IRF2信号通路促进多发性骨髓瘤细胞的增殖[32]。

4 结语

IRF-2在多种实体肿瘤中发挥癌基因作用，与不同靶点结合发生肿瘤免疫逃逸，可作为预后危险因素存在，同时在某些肿瘤中发挥抑癌作用。另外IRF-2参与细胞焦亡，为治疗对常规化疗药物产生耐药性的患者提供新思路。目前其具体分子通路不明，且在不同肿瘤中产生的效应各异。随着肿瘤免疫机制研究的深入，IRF-2可为临床肿瘤的治疗带来更广阔的前景。