SLFN14基因在疾病中的研究進展*

姚正循 綜述，況春燕 審校

(1.貴州醫(yī)科大學研究生院，貴陽 550025；2.貴州醫(yī)科大學附屬人民醫(yī)院心內(nèi)科，貴陽 550003)

SLFN基因家族首次于1988年由SCHWARZ等[1]在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，其在小鼠造血細胞中表達并參與免疫過程，是一類可調節(jié)小鼠胸腺細胞成熟的重要基因。該基因家族在某些情況下常抑制相關細胞的生長發(fā)育，如過表達SLFN1可導致細胞發(fā)育周期阻滯在G0/G1期。相關研究發(fā)現(xiàn)，SLFN基因在細菌、病毒、鼠和人等物種中具有較廣泛的同源性，在哺乳動物中高度保守，但在不同的物種中其基因分布不一[2]。BUSTOS等[3]和MAVROMMATIS等[4]報道，已經(jīng)鑒定出了10個小鼠SLFN基因和6個人類SLFN基因，小鼠SLFN基因中包含SLFN1、SLFN1L、SLFN2、SLFN3、SLFN4、SLFN5、SLFN8、SLFN9、SLFN10和SLFN14，人類 SLFN基因包含SLFN5、SLFN11、SLFN12、SLFN12L、SLFN13、SLFN14。此外，國外學者指出SLFN基因家族中SLFN14是人類和小鼠中除了SLFN5以外唯一存在的同源SLFN基因[5]。

根據(jù)基因和(或)蛋白的大小及結構域的同源性將SLFN基因家族分為3個不同的亞群，SLFN蛋白相對分子質量為37×103～42×103屬于第Ⅰ亞群；相對分子質量為58×103～ 68×103屬于第Ⅱ亞群；相對分子質量為100×103～104×103屬于第Ⅲ亞群[6-7]。小鼠的SLFN基因分布在所有3個亞群中，而人類的SLFN基因僅分布在第Ⅱ亞群(SLFN12、SLFN12L)和第Ⅲ亞群(SLFN5、SLFN11、SLFN13、SLFN14)。據(jù)美國國家生物技術信息中心(NCBI)保守域數(shù)據(jù)庫(CDD)搜索結果及相關文章可知，在整個SLFN家族中，只有第Ⅲ亞群的成員蛋白結構域不同，保留額外的c末端區(qū)域與RNA/DNA解旋酶超家族Ⅰ中典型的基序有顯著的同源性，這些基序被認為介導了DNA和RNA代謝[8]。此外，SLFN蛋白在調控細胞增殖，干預造血細胞功能，以及調節(jié)免疫應答等方面均起到重要作用，并且還可抑制病毒復制及腫瘤細胞生長。

1 SLFN14基因的結構

SLFN 14蛋白的相對分子質量為100×103～104×103，根據(jù)其同源性，SLFN14屬于SLFN基因家族的第Ⅲ亞群[9]。SLFN14主要定位在細胞核中，人類的SLFN14位于17號染色體上，由4個編碼外顯子組成，它含有與三磷酸腺苷(ATP)酶相關的多種細胞活性的AAA結合域和RNA解旋酶基序，并有一個羥基末端擴展區(qū)。而小鼠的SLFN14位于11號染色體上，由5個編碼外顯子組成[10-11]。

2 SLFN14基因在疾病中的研究進展

過去幾年的研究成果極大地豐富了關于SLFN基因在人類相關疾病發(fā)生機制的探索，并為相關疾病的治療提供了較多的理論依據(jù)。除了SLFN11外，人類其他SLFNs基因還未得到廣泛的研究。SLFN14是一類在較多生物學反應中調節(jié)T淋巴細胞和巨噬細胞發(fā)育周期的重要調節(jié)基因[12]，因其在不同的細胞中表達水平及定位不同，與較多疾病的發(fā)生有著密切聯(lián)系。

2.1 房間隔缺損(ASD)

SU等[13]采用全外顯子組測序方法，對16名受試者進行了病因性ASD基因突變檢測，其中6人被診斷為ASD，結果表明：受試者中所有受影響的家族成員均攜帶兩種新的復合突變基因，即c.2557insC突變后的SLFN14基因可與c.1187delT突變的PCDHGA4[原鈣粘蛋白γ-A4(protocadherin gamma-A4)]基因協(xié)同作用，從而導致ASD。故考慮SLFN14的c.2557insC突變可能是ASD的致病因素。

2.2 原發(fā)性高血壓

有學者研究基因多態(tài)性與原發(fā)性高血壓發(fā)生的相關性，其采用病例-對照關聯(lián)研究方法對高血壓組及對照組進行基因分型檢測，結果顯示：SLFN14基因rs321613可能為原發(fā)性高血壓遺傳易感性檢測的標志之一，并得出SLFN14基因rs321613多態(tài)性可能與原發(fā)性高血壓相關[14]，為進一步研究原發(fā)性高血壓的遺傳機制提供了新的方向。

2.3 病毒感染

SEONG等[15]研究表明，SLFN14在流感病毒感染時主要表達在細胞核，病毒感染后通過特異性誘導A549過表達可減少病毒復制?？紤]其主要機制為通過抑制流感病毒NP的表達從而抑制病毒復制，而在RAW264.7細胞中，SLFN14的敲除可增加病毒滴度。此外，該研究提及過表達SLFN14可抑制A型流感病毒和水痘帶狀皰疹病毒的復制，表明其對多種病毒的活性具有抑制作用。這些數(shù)據(jù)進一步證實了SLFN14在病毒感染中占有重要地位，提示SLFN14可能成為抗病毒的新靶點。

2.4 惡性腫瘤

在一些惡性腫瘤中，SLFN基因可以抑制癌細胞的生長和侵襲，促進癌細胞對化療藥物的敏感性，可能成為一種有前景的新的治療靶點[16]。故有學者在研究干擾素(IFN)在體內(nèi)和體外的抗腫瘤活性時發(fā)現(xiàn)：在惡性黑色素瘤細胞和原代正常人黑素細胞中均可檢測到SLFN14的表達[17]，提示SLFN14在黑色素瘤細胞生長中占有重要作用，但其具體作用機制仍需深入探討。另有研究發(fā)現(xiàn)，LINE-1高表達于較多腫瘤細胞中，而活躍的LINE-1可能通過插入、缺失、重組和轉導等方式對基因組結構和功能造成不利影響，進而引起基因疾病和癌癥，且其研究SLFN14與LINE-1關系時得出，SLFN14抗LINE-1可通過轉座機制間接作用影響LINE-1 ORF1p的表達[18]，故推測SLFN14可為腫瘤的靶向藥物治療提供新的方向。

2.5 內(nèi)臟利什曼病(VL)合并HIV感染

VL是一種潛在的、致命的，但易被忽視的經(jīng)媒介傳播的播散性感染，其典型癥狀包括發(fā)熱、脾腫大和造血改變。每年全球約有90 000例VL病例，其中對同時感染人類獲得性免疫缺陷病毒-1(HIV)的患者(簡稱VL-HIV患者)的治療經(jīng)常失敗。因此，目前針對VL-HIV感染治療的研究中，除了有限的和有毒的治療方案外，對VL-HIV患者治療效果的評估也成為指導治療療程、調整治療方案或啟動二次預防決定的關鍵。ADRIAENSEN等[19]通過一個基于血液的4基因轉錄信號(PRSS33、IL10、SLFN14、HRH4)替代治療試驗發(fā)現(xiàn)，包括SLFN14基因在內(nèi)的血液信號可以評估VL-HIV患者的治療效果。SLFN14基因是否可以作為一種轉錄信號評估其他疾病療效還有待進一步研究，這將對指導治療具有重要應用前景。

2.6 遺傳性血小板減少癥

遺傳性血小板減少癥是一組以低血小板計數(shù)為特征的疾病，常伴有大量出血。隨著該病的進一步研究，包括全外顯子組測序(WES)在內(nèi)的新一代測序技術的出現(xiàn)，對該病基因遺傳機制有了更多的了解。SLFN14是最近發(fā)現(xiàn)的與遺傳性血小板減少癥相關的基因之一，有關研究已取得較多進展，其中SLFN14的幾個雜合錯義突變可導致缺陷巨核細胞成熟和血小板功能障礙。為了研究SLFN14在血小板形成及功能中的作用，國外學者研究發(fā)現(xiàn)在兔成熟的網(wǎng)狀紅細胞內(nèi)，被剪切的SLFN14蛋白可識別并結合核糖體，并且非特異性地識別、剪切細胞中的核糖體RNA(rRNA)與mRNA，而人源全長的SLFN14蛋白經(jīng)特定氨基酸突變及剪切后也會顯示相同的生物學活性[20-21]，提示SLFN14基因編碼的蛋白質在血小板的功能行使中起著重要作用，可影響功能完全的血小板分化，參與血小板的形成及成熟過程。另有研究證實，SLFN14基因參與了血小板的生成及功能的維持[22]。該研究納入17例血小板減少癥、19例血小板功能紊亂和51例不明原因出血傾向患者，對其進行WES，結果提示：87例患者中有15例(17%)檢測到SLFN14發(fā)生致病變異[22]?？紤]其可能機制：因SLFN14三磷酸鳥苷(GTP)/ATP結合區(qū)出現(xiàn)雜合錯義突變最終導致遺傳性血小板致密顆粒數(shù)量減少，并伴隨大量出血。STAPLEY等[12]研究發(fā)現(xiàn)，SLFN14基因突變可導致遺傳性血小板減少癥，考慮其機制為SLFN14基因變異的5個家系中，有3個家系可降低激動劑二磷酸腺苷(ADP)、蛋白酶激活受體-1(PAR-1)和膠原的聚集性，改變SLFN14的內(nèi)切核糖核酸酶活性從而促進血小板的形成。FLETCHER等[23]納入了36例顯示血小板減少癥的患者和17名其家庭成員，所有患者均有出血史，但病因不明，對所有患者進行血小板表型和WES，并在來自3個不相關家族的12例患者中發(fā)現(xiàn)了SLFN14的突變；SLFN14突變患者常表現(xiàn)中度血小板減少、血小板增大、ATP分泌減少和顯性遺傳模式等表型；此外，在受影響的家族成員中發(fā)現(xiàn)了3個雜合錯義突變，并考慮在SLFN14的ATPase-AAA-4、GTP/atp結合區(qū)編碼替換位點(K218E、K219N和V220D)。該項研究證實，SLFN14基因的K218EK、219N和V220D位點發(fā)生錯義突變與遺傳性血小板減少癥的發(fā)生相關，故該基因的缺陷是導致血小板減少和出血過多的原因。另有學者通過運用基因測序方法測出較多基因與遺傳性血小板減少癥有著密切聯(lián)系，這些基因包括MECOM、TRPM7、FYB、SLFN14和SLFN14-RT，且這些基因在巨核細胞和血小板生成中扮演著重要角色[24-25]。近年來新的遺傳檢測方法逐漸完善，遺傳性血小板減少癥與某單一基因遺傳缺陷的關系逐漸明確，這不僅可以豐富遺傳學和血液疾病相關知識，而且可以為患者提供更多的診斷及治療方法。SLFN14在血小板生成物形成的過程中確切的作用及其AAA結構域中的突變?nèi)绾螌е逻z傳性血小板減少癥仍需進一步探索。

3 小 結

SLFN14基因因錯義突變導致相關疾病發(fā)生，也可抑制病毒中重要物質的表達，從而減少病毒復制，并可作為一種檢測指標用以評估抗腫瘤療效。這為SLFN14在腫瘤和病毒感染等疾病的研究提供了新的思路，并對其可能的機制給予了提示，可為更多疾病研究提供參考。目前，有關SLFN14在其他生物學活動中的機制研究已有較大進展，可為相關疾病的臨床診斷、治療等提供可靠的理論依據(jù)。但由于SLFN14相關疾病研究尚局限在遺傳性血小板減少癥、病毒感染、腫瘤等疾病中，仍有必要進一步擴大研究范圍。