ELMO1 在恶性肿瘤诊断、预后评估及治疗潜力中的研究进展
慕玉东 贺林 张涛
1. 西安交通大学医学院附属陕西省肿瘤医院 陕西西安 710061,2. 西安交通大学医学院附属西安市中心医院 陕西西安 710003
ELMO1 是一种能结合 DOCK180 的细胞质蛋白,结合后所形成的复合物能激活Rac GTP 酶,参与细胞骨架重组、细胞迁移、吞噬作用等关键生物学过程。结直肠癌、胃癌、肝癌、食管鳞癌等恶性肿瘤患者的 ELMO1水平异常提高,且影响肿瘤侵袭、转移、预后。ELMO1 通过调控多种信号通路(如 PI3K/Akt、ARF6/SRC/PRMT5 等),影响肿瘤细胞存活、EMT、肿瘤免疫微环境,从而促进肿瘤进展。鉴于 ELMO1 在肿瘤中的重要作用,其作为潜在诊断生物标志物和治疗靶点的价值日益受到关注。本研究综述将围绕 ELMO1 在恶性肿瘤诊断、预后评估、治疗靶点等方面最新研究进展进行阐述,以期为后续基础研究和临床开发提供新的视角和思路。
一、ELMO1 的生物学特性和功能
ELMO1 基因定位于人类染色体 7p14.2,编码一种分子量约为 84kDa 的蛋白质 [1]。ELMO1 蛋白与 Dock180 蛋白形成复合物,作为鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF),激活 Rac1 GTP 酶,进而调节细胞骨架重组、细胞迁移和吞噬作用。
(一)多种恶性肿瘤患者的ELMO1 水平失调
ELMO1 在多种恶性肿瘤组织中水平异常升高,且与癌旁组织相比存在显著差异。结直肠癌患者 ELMO1 水平和肿瘤大小、分期、淋巴结转移相关,且高水平提示预后不良、生存期短。肝癌患者肿瘤组织中的ELMO1 水平高于癌旁组织,且水平越高提示肿瘤细胞的转移风险、侵袭能力越高且 5 年生存率越低。胃癌患者肿瘤组织中的 ELMO1 水平高于癌旁组织,能影响肿瘤大小、分期、淋巴结转移,且水平影响患者生存期[2]。食管鳞癌患者肿瘤组织中的 ELMO1 水平高于癌旁组织,能提示 pT、pN、TNM 分期,且水平越高 5 年生存率越低。乳腺癌患者 ELMO1 水平和肿瘤组织侵袭、转移能力正相关。
(二)ELMO1 的分子机制与调控途径
ELMO1 通过多种信号通路参与肿瘤细胞的发展 [3]。ELMO1 水平在胃癌细胞中呈高表达趋势,其通过抑制凋亡 via the modulation of PARP,caspase-3 and caspase-7,导致 E-cadherin 水平降低和 Snail 水平提高,增强肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。研究表明,ELMO1 水平越高,PI3K/Akt和 GSK-3β 磷酸化越严重, β-catenin 磷酸化减少,这些效应在 ELMO1水平降低后逆转。ELMO1 在肝癌中通过调控 Sox10/PI3K/Akt 信号通路诱导 EMT,促进肝癌侵袭和转移。ELMO1 水平越高,肝癌细胞 PI3K/Akt 信号通路活化越明显,进一步激活Snail 转录和细胞形态改变,诱发EMT 过程。ELMO1 在结直肠癌细胞中通过促进 M2 巨噬细胞募集和极化,激活 ARF6/SRC/PRMT5 通路,形成正反馈循环,最终增强其在结直肠癌细胞中的促瘤作用。
二、ELMO1 在恶性肿瘤诊断与预后评估中的作用
(一)ELMO1 诊断胃癌的价值
ELMO1 诊断胃癌的潜在价值较高,其甲基化是筛查胃癌的潜在生物标志物,具有较高的敏感性和特异性。胃癌的发生和发展直接受到ELMO1 甲基化程度的影响,胃癌早期以及癌前病变患者的 ELMO1 水平已经发生较大的变化,提示 ELMO1 可作为早期筛查胃癌、风险分层的参考依据。胃癌患者 ELMO1 水平显著增高,并对相应信号通路起到调节作用,从而影响肿瘤发展。赵洪乾等 [4] 在研究中证实胃癌患者 ELMO1 水平较健康者更高且水平高低直接影响肿瘤分化程度、淋巴结转移、浸润深度,针对胃癌具有较高的诊断效能。
(二)ELMO1 诊断食管鳞状细胞癌的价值
ELMO1 作为调控细胞吞噬和运动的关键蛋白,在食管鳞状细胞癌诊断中展现出重要价值。食管鳞状细胞癌组织中 ELMO1 水平较于正常组织显著提高,直接影响肿瘤侵袭深度(pT)、淋巴结转移状态(pN)及 TNM分期,提示 ELMO1 参与食管鳞状细胞癌病情发展。食管鳞状细胞癌患者的 ELMO1 CpG 位点甲基化状态发生变化,这种遗传学变异为早期诊断食管鳞状细胞癌提供了潜在的分子标志物。ELMO1 水平高,提示食管鳞状细胞癌患者预后不良,其通过参与 RAC1 信号通路调节肿瘤细胞侵袭性,进一步影响病情发展。这些发现共同表明,ELMO1 检测有助于食管鳞状细胞癌的早期识别、风险分层、预后评估,具备成为临床辅助诊断工具的潜力。邓镇生等 [5] 在研究中证实 ELMO1 在食管鳞癌组织中水平较高,且直接影响pT、pN、TNM 分期、生存期。
结束语:
ELMO1 参与调控 Rac 等多种肿瘤信号通路,和 Dock180 等相结合,结合产物参与 Rac 活化,促使肿瘤组织发展。深入挖掘 ELMO1 在子甲基化启动中的作用,对恶性肿瘤患者早期诊断、预后评估方面具有重大临床价值,同时也为治疗靶点提供新的思路。
参考文献:
[1] 李勇瑜 , 宋健 . 吞噬细胞运动蛋白在肿瘤诊断及预后中的研究进展 [J].肿瘤学杂志 ,2021,27(7):579-585.
[2] 宋健 , 黎萍 , 袁桂红 , 等 .ELMO1 基因甲基化检测在胃癌早期诊断中的价值 [J]. 世界华人消化杂志 ,2019,27(17):1055-106
[3] 谭玉娥 , 刘鑫 .IRF4、ELMO1、CLIP4 和 MSC 启动子甲基化水平在胃癌早期筛查中的应用价值分析 [J]. 河北医药 ,2021,43(2):182-186.
[4] 赵洪乾 , 范少鹏 , 范立奎 , 等 . 吞噬细胞运动蛋白 1 和原钙黏附蛋白 17 启动子甲基化水平对胃癌早期诊断的价值分析 [J]. 实用癌症杂志 ,2022,37(12):2020-2024.
[5] 邓镇生 , 张展飞 , 许静红 , 等 . 食管鳞状细胞癌组织中吞噬和运动蛋白 1 的表达及临床意 [J]. 消化肿瘤杂志 : 电子版 ,2022,14(3):301-306.
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作者简介] 慕玉东(1980 -),女,陕西人,硕士研究生,主任技师
基金项目:陕西省重点研发计划项目:ELMO1 在肺癌侵袭与转移中的作用及机制研究(项目编号:2023-YBSF-080)