SART3基因的研究進(jìn)展

戴雨薇 毛若卉 嚴(yán)偉亢 徐云濤 鄭國灣

【摘 要】T細(xì)胞識(shí)別的鱗狀細(xì)胞癌抗原3（SART3）是一類從鱗狀細(xì)胞癌中識(shí)別出的腫瘤自身抗原，在許多惡性腫瘤細(xì)胞系中均有表達(dá)，并能特異性誘導(dǎo)HLA限制性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTL）產(chǎn)生殺瘤作用。本文就SART3基因的結(jié)構(gòu)、分布及其功能、與腫瘤的關(guān)系、腫瘤免疫應(yīng)用等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述并提出展望，以期SART3能更好地應(yīng)用于臨床治療。

【關(guān)鍵詞】SART3;腫瘤;免疫治療

【中圖分類號(hào)】R730【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-3783（2020）08-24--01

T細(xì)胞識(shí)別的鱗狀細(xì)胞癌抗原3（squamouscellcarcinomaantigenrecognizedbyT-cells3，SART3）是近年來從鱗狀細(xì)胞癌中識(shí)別出的能在多種腫瘤中表達(dá)的腫瘤自身抗原，在許多惡性腫瘤細(xì)胞系中均有表達(dá)，并能在腫瘤排斥反應(yīng)中起相關(guān)作用——激活機(jī)體的細(xì)胞免疫系統(tǒng)，活化CTL特異性地識(shí)別并殺傷表達(dá)SART3的腫瘤細(xì)胞。該抗原已被報(bào)道在多種癌癥的免疫治療中有效，有望作為一種重要的腫瘤排斥抗原，成為腫瘤免疫治療的“通用工具”?，F(xiàn)綜述SART3基因及其表達(dá)的抗原蛋白的研究進(jìn)展。

1 SART3基因的結(jié)構(gòu)及其分布

人類SART3基因（hSART3）染色體上的定位為12q23.3，外顯子計(jì)數(shù)為20，有17個(gè)轉(zhuǎn)錄本、250個(gè)直向同源物，39186個(gè)堿基，取向負(fù)鏈。SART3基因編碼的蛋白質(zhì)是一種腫瘤排斥抗原，由963個(gè)氨基酸殘基組成，分子量為110kDa，該蛋白質(zhì)在N端含有半四肽重復(fù)序列，在C端附近含有兩個(gè)RNA識(shí)別基序。在廣泛的哺乳動(dòng)物蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫搜索中，我們確定了SART3蛋白序列，這些蛋白質(zhì)與酵母細(xì)胞的Prp2相關(guān)，可能涉及U4/U6snRNP組裝和（或）再循環(huán)。

SART3抗原在所檢測(cè)的所有惡性腫瘤細(xì)胞系和大多數(shù)不同組織類型的腫瘤組織的細(xì)胞核中均有表達(dá)。在大多數(shù)增殖細(xì)胞（包括正常細(xì)胞和惡性細(xì)胞）的胞漿中也有表達(dá)，但在正常組織中不表達(dá)，睪丸和胎肝除外。

該基因存在于真核生物的共同祖先中：小家鼠的SART3基因與hSART3有83.25%的同源性;雞SART3基因與hSART3有72.45%的同源性;斑馬魚SART3基因與hSART3有64.72%的同源性。尚未發(fā)現(xiàn)可用于SART3基因旁系同源物的數(shù)據(jù)。

2 SART3基因的功能

①誘導(dǎo)HLA限制性腫瘤特異性CTLSART3的兩個(gè)衍生肽（SART3109-118和SART3315-323）可以從大多數(shù)不同組織類型的癌癥患者中誘導(dǎo)HLA-A24限制性CTL，60%的日本受試者、20%的白人受試者和12%的非洲受試者中發(fā)現(xiàn)了HLA-A24等位基因。此外，最近還發(fā)現(xiàn)了SART3的三個(gè)表位肽，它們可以誘導(dǎo)不同HLA-A2亞型癌癥患者的HLA-A2限制性CTL，40%的日本受試者、50%的白人受試者和24%的非洲受試者中發(fā)現(xiàn)了HLA-A2等位基因[2]。

②參與mRNA剪接調(diào)控在真核生物中，轉(zhuǎn)錄和mRNA的處理是緊密耦合的，兩者都受到染色質(zhì)動(dòng)態(tài)分解和重組的調(diào)控，SART3蛋白作為一種循環(huán)因子和RNA結(jié)合蛋白，通過促進(jìn)抗U4/U6snRNP的形成，協(xié)助前mRNA剪接。

③參與HIV-1基因表達(dá)和病毒復(fù)制SART3蛋白具有增強(qiáng)人類免疫缺陷病毒I型（HIV-1）Tat蛋白的反式激活活性，且是一種有效的雄激素受體（AR）結(jié)合蛋白，以NRbox依賴的方式與AR結(jié)合，抑制AREs介導(dǎo)的報(bào)告基因的表達(dá)從而抑制AR活性，通過去除NR-box可以消除這種抑制作用。

④參與調(diào)控造血研究發(fā)現(xiàn)SART3的mRNA和蛋白質(zhì)在所有CD34+細(xì)胞群中均有表達(dá)，但隨著細(xì)胞開始循環(huán)并發(fā)展為成熟的造血細(xì)胞（即CD14+、CD16+或CD36+細(xì)胞），SART3在microRNA-124（mir-124）與SART3的3′-非翻譯區(qū)（3′UTR）的相互作用下開始下調(diào)，提示SART3在HSCs/HPCs的調(diào)節(jié)中起作用。

3 SART3基因與腫瘤的關(guān)系

3.1 SART3的表達(dá)與腫瘤的惡性程度相關(guān)

3.1.1 SART3與腦腫瘤

在病死率最高的成人腫瘤之中，腦惡性腫瘤獨(dú)占一席之位，有效數(shù)據(jù)表明，在全球范圍內(nèi)，原發(fā)惡性腦腫瘤的發(fā)病率呈逐年遞增態(tài)勢(shì)，且其預(yù)后極差。同時(shí)大多數(shù)腦腫瘤為快速致死，其五年的生存率僅約為33%。KumikoMurayama等人[1]通過免疫印跡法檢測(cè)了SART3抗原在34例腦腫瘤細(xì)胞株和組織中的表達(dá)，并進(jìn)行了CTL的測(cè)定，研究表明SART3抗原編碼的腫瘤抗原表位可以誘導(dǎo)CTLs在所有膠質(zhì)瘤細(xì)胞株（表達(dá)比例為100%，18/18）和大多數(shù)被檢測(cè)的腦腫瘤細(xì)胞中（表達(dá)比例為91%，31/34）表達(dá)。

3.1.2 SART3與口腔癌

Fukuda等人[2]研究了SART3抗原在口腔癌組織中的表達(dá)，并報(bào)道了SART3衍生肽可用于口腔癌患者的特異性免疫治療。該研究表明，SART3抗原在所有口腔癌細(xì)胞系（表達(dá)比例為100%，6/6）和大多數(shù)口腔癌組織的胞漿和胞核中（表達(dá)比例為81%，25/31）均能檢測(cè)到，相反，這種抗原在口腔良性腫瘤和口腔正常組織樣本中檢測(cè)不到，這些結(jié)果與Yang等人的報(bào)道一致。在TNM分級(jí)中，早期癌癥組（I期和II期）和晚期癌癥組（III期和IV期）中的SART3抗原的表達(dá)比例分別為81%（13/16）和73%（11/15）。

3.1.3 SART3與乳腺癌

YSuefuji等人[3]的研究結(jié)果顯示，SART3抗原編碼的腫瘤抗原表位能夠誘導(dǎo)CTLs在所有乳腺細(xì)胞系和大多數(shù)乳腺腫瘤中的胞漿（表達(dá)比例為70%，28/40）及細(xì)胞核（表達(dá)比例為75%，30/40）中均有表達(dá)。相反，這種抗原在非腫瘤性乳腺組織樣本中檢測(cè)不到。SART3抗原在Ⅰ期和Ⅱ期標(biāo)本的胞漿中表達(dá)比例分別為78.3%（18/23）和82.6%（19/23），而Ⅲ期和Ⅳ期的表達(dá)比例分別為58.8%（10/17）和64.7%（11/17）。

3.1.4 SART3與骨肉瘤

骨肉瘤是一種常見的非造血系統(tǒng)骨惡性腫瘤，來源于軟組織或骨組織中，可產(chǎn)生類骨質(zhì)及骨質(zhì)的間質(zhì)細(xì)胞。其發(fā)病率約占骨原發(fā)惡性腫瘤的40%，且發(fā)病原因較為復(fù)雜?；颊叩牟≡疃辔挥谒闹堑母慎慷?，其致死率及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移率較高。NaotakeTsuda等人[4]的研究表明，在100%的骨肉瘤細(xì)胞系（20/20）、50%的肌肉骨骼腫瘤組織標(biāo)本（16/32）和67%的骨肉瘤組織（6/9）中檢測(cè)到SART3蛋白。

3.2 SART3基因參與腫瘤發(fā)生的機(jī)制

缺氧是許多實(shí)體腫瘤的共同特征，有利于腫瘤的進(jìn)展和獲得性耐藥，低氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）和腫瘤抑制蛋白p53是在許多細(xì)胞通路對(duì)缺氧反應(yīng)起主要作用的轉(zhuǎn)錄因子。研究發(fā)現(xiàn)，SART3可以調(diào)節(jié)缺氧條件下p53和HIF-1α的串?dāng)_，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞存活[5]。SART3的表達(dá)可以使常氧和缺氧狀態(tài)下的HIF-1α升高，由此促進(jìn)腫瘤血管的增生，為腫瘤細(xì)胞在相對(duì)缺氧狀態(tài)下提供能量，同時(shí)，癌細(xì)胞中的CMYC顯著下調(diào)，抑制了壞死性細(xì)胞死亡，這可能是癌細(xì)胞在有限能源條件下生存的一種策略。LindeDeTroyer等人[6]通過研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)激誘導(dǎo)的lncRNALINC02657，我們稱之為L(zhǎng)ASTR，可以通過調(diào)節(jié)U4/U6循環(huán)因子SART3的活性來促進(jìn)癌細(xì)胞增殖。

SART3基因在以下兩種腫瘤中的機(jī)制又有所不同。在黑色素瘤中，我們發(fā)現(xiàn)SART3抑制了白細(xì)胞介素-8（IL-8）的表達(dá)和分泌，而在其他癌癥類型中沒有（除了非小細(xì)胞型肺癌），而IL-8在黑色素瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移中起著重要的作用，能使腫瘤細(xì)胞侵襲能力增強(qiáng)。

在肺癌中，miR-34a可以通過靶向細(xì)胞周期調(diào)控因子CDK4/6和抗凋亡因子BCL-2，以及Wnt、TGF-β和Notch信號(hào)等調(diào)控途徑發(fā)揮抑瘤作用。SART3的兩個(gè)RNA識(shí)別基序（RRMs）參與和前miR-34a的特異性結(jié)合。在非小細(xì)胞型肺癌中，SART3過表達(dá)能促進(jìn)肺癌細(xì)胞miR-34a的生物合成，下調(diào)miR-34a靶基因CDK4/6，導(dǎo)致G1期細(xì)胞周期停滯，從而產(chǎn)生抑癌作用，這與其他癌癥中將SART3描述為抗原的報(bào)道不同，這表明，SART3的功能是多樣的，尚未完全了解，有待進(jìn)一步的研究[7]。

4 SART3抗原腫瘤免疫應(yīng)用

近年來，免疫治療已成為繼手術(shù)、放療和化療之后最有前景的癌癥治療策略，被稱為腫瘤治療的“第三次革命”，主要方法為免疫檢查點(diǎn)封鎖、嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞過繼免疫、治療性腫瘤疫苗等。實(shí)驗(yàn)證明，從SART3109-118和SART315-323抗原中得到的某些肽段能誘導(dǎo)外周血單核細(xì)胞（PBMCs）中HLA-A24和HLA-A2限制性、腫瘤特異性CTL，產(chǎn)生細(xì)胞毒作用[2-5]。這些肽是高效免疫刺激劑，可通過抗原提呈細(xì)胞來誘導(dǎo)活化T細(xì)胞，產(chǎn)生腫瘤特異性CTL，并使其產(chǎn)生大量IFN-γ，其誘導(dǎo)的HLA限制性CTL活性能被抗HLA-Ⅰ抗體和抗CD8抗體所抑制[4]。因此，SART3抗原及其多肽可作為HLA-A24+或HLA-A2+癌癥患者特異性免疫治療的合適分子。

5 結(jié)語

SART3基因編碼的RNA結(jié)合蛋白是一種腫瘤自身抗原，功能廣泛，不僅在mRNA剪接調(diào)控、HIV-1基因表達(dá)和病毒復(fù)制等方面起重要作用，還能誘導(dǎo)癌癥患者的HLA限制性腫瘤特異性CTL產(chǎn)生殺瘤作用，關(guān)于其在腫瘤中的具體調(diào)節(jié)通路方面仍有許多亟待解決的問題。近些年來，較多的研究顯示SART3在正常組織和癌組織中的表達(dá)差異有望成為癌癥診療的潛在生物標(biāo)記物，為未來的癌癥治療奠定基礎(chǔ)并提供新思路，同時(shí)也待更多相關(guān)臨床研究的支持。

參考文獻(xiàn)

Murayama K， Kobayashi T， Imaizumi T， et al. Expression of the SART3 tumor-rejection antigen in brain tumors and induction of cytotoxic T lymphocytes by its peptides[J]. J Immunother， 2000，23（5）：511-518.

Fukuda K. Expression of the SART3 Antigens in Oral Cancers[J]. Kurume Med J， 2001， 48（1）：55-58.

Suefuji Y， Sasatomi T， Shichijo S， et al. Expression of SART3 antigen and induction of CTLs by SART3-derived peptides in breast cancer patients[J]. Br J Cancer， 2001，84（7）：915-919.