Ago2蛋白在肿瘤中的研究进展
赵玉泽1△(综述)，刘学军2※，杜毓锋2(审校)
【摘 要】摘要：Argonaute2(Ago2)蛋白在生物体内广泛表达,是RNA诱导沉默复合体的核心成分,具有核糖核酸内切酶活性,可通过促进微RNA的成熟并调节其生物合成及功能，进而抑制靶基因的表达，在多种病理生理过程中起关键性作用。Ago2表达水平变化或功能失调时，可作为抑癌或致癌基因参与多种肿瘤的发生、发展，与肿瘤细胞的增殖与分化、新生血管的发生、对缺氧应激的耐受性等密切相关。随着研究的深入，Ago2有望成为肿瘤诊断与治疗的新靶点，该文就Ago2在肿瘤中的研究进展予以综述。 【期刊名称】医学综述 【年(卷),期】2015(000)011 【总页数】4
【关键词】肿瘤；Ago2；微RNA
Argonaute(Ago)蛋白是一类相对分子质量约为100 000的结构高度保守的碱性蛋白家族，广泛存在于生物体内。这个蛋白家族中，只有Ago2蛋白是RNA诱导沉默复合体(RNA-induced silencing complex，RISC)的重要成分，具有核酸内切酶活性，可通过与微RNA(microRNA，miRNA)结合而调节成熟miRNAs的活性，参与信使RNA的基因沉默，进而影响细胞的一系列生物学活性[1]。近年来不少研究发现，Ago2可调节肿瘤细胞的增殖、分化、凋亡和缺氧应激等，与肿瘤的发生、发展及预后密切相关，现已发现在乳腺癌[2]、卵巢癌[3-4]、胃癌[5]、肺癌[6-7]等多种肿瘤中均存在Ago2的异常表达。现就Ago2的作用机制及其在肿瘤中的研究进展予以综述。
1 Ago2的结构
人类体内表达Ago1、Ago2、Ago3和Ago4 4个亚型，在哺乳动物体内仅Ago2保持有核酸内切酶的活性，这种活性与RNA干扰机制有关[1]。真核生物的Ago蛋白结构包含PAZ[8]、MID[9]和MID-PIWI[10]区域。真核细胞Ago蛋白PAZ结构高度保守，依靠氢键和静电与RNA结合，并决定了RISC的向导功能；PIWI位于蛋白C末端，由300个非常保守的氨基酸构成，具有与核糖核酸酶H相似的结构特征，可切割双链RNA中的一条单链，为RISC中的酶切割活性中心[11]。除此之外，PIWI还存在具有独立催化活性的、可与Dicer蛋白结合的区域，而Dicer蛋白本身也是RISC的重要组成部分，因此Ago可能通过与Dicer蛋白的结合从而进入RISC装配过程[12]。Ago2的MID结构内有一个类似于真核起始因子4E中的7-甲基鸟嘌呤帽状结构，此结构使Ago2与信使RNA的7-甲基鸟嘌呤结合，从而抑制信使RNA的转录起始[13]。
2 Ago2的功能
miRNA是包含约22个核苷酸的单链非编码RNA，与信使RNA转录后水平的基因调控有关；miRNA被证实可调节多种生物学过程(包括细胞增殖、分化、凋亡、应激等)，其表达的缺失、突变及功能障碍与肿瘤的发生、发展密切相关，具有癌基因或抑癌基因的功能[14-15]。Ago2蛋白作为RISC的重要组成部分，可调节miRNA的合成及功能并与其结合而进一步抑制靶信使RNA的表达，实现RNA干扰，最终影响肿瘤的发生、发展。miRNA的成熟基本符合同一形式：首先，在细胞核中，miRNA基因转录为茎环状结构的长链非编码初级miRNA(primary miRNA，pri-miRNA)，Drosha将其剪切为约 70 nt 的前体
miRNA(precursor miRNA，pre-miRNA)，之后进入细胞质，在Dicer蛋白的作用下，最终被加工为成熟的单链miRNA[16-17]。Ago2与成熟miRNA结合后，通过碱基互补配对的方式识别靶信使RNA，完全互补配对时，Ago2介导的核酸内切酶活性增强，对靶信使RNA进行剪切或下调，不完全配对时，Ago2则干扰相应蛋白质的表达[18-19]。即Ago2通过抑制特定基因的转录或翻译从而使靶基因沉默并阻碍其表达。与先前研究不同，有报道某些miRNA的成熟(如miR-451)，可不依赖Dicer的参与而直接经Ago2剪切并加工[20-21]。可见，Ago2在RISC中所发挥的关键性酶切作用是RNA干扰的关键环节，该过程的异常可使靶基因表达水平发生变化，从而导致多种疾病的发生。
3 Ago2与肿瘤
miRNA广泛参与肿瘤细胞增殖、浸润、转移等恶性生物学行为，然而因为miRNA错综复杂的表型及其在各部位、组织中表达水平与功能的不同，对其进行癌基因或抑癌基因的明确分类至今仍很困难，而Ago2作为调节蛋白，可通过调节不同种类的miRNA发挥促癌或抑癌的作用[22]。探讨Ago2在不同组织及不同肿瘤分期、分级中的表达水平，从而更深层次地挖掘肿瘤发生、发展的机制已成为国内外研究的新热点。
3.1 Ago2与乳腺癌 Shen等[2]在128例乳腺癌中发现，Ago2可与表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)相互作用，缺氧使EGFR与Ago2的结合增强，提高了Ago2-Y393的磷酸化程度，导致Dicer与Ago2的结合减弱，从而抑制miRNA从pre-miRNA向成熟miRNA的发展过程，进一步增加了缺氧状态下肿瘤细胞的寿命及侵袭力，最终导致磷酸化Ago2高表达较低表达的乳腺癌患者的生存期显著缩短。该研究提示，在缺氧
Ago2蛋白在肿瘤中的研究进展
