趙梓楠 綜述 王國(guó)年 審校
1990年,研究發(fā)現(xiàn)了位于Y染色體的哺乳動(dòng)物睪丸決定因子,即Y染色體性別決定區(qū)(Sex determination region of Y chromosome,SRY)基因[1]。學(xué)者把與哺乳動(dòng)物性別決定基因SRY同源轉(zhuǎn)錄因子的一組基因統(tǒng)稱(chēng)為性別決定區(qū)Y框(SRY-related high-mobility-group box,SOX)基因。SOX4屬于SOX基因家族,這類(lèi)基因的特點(diǎn)是具有一個(gè)高遷移率(High mobility group,HMG)盒DNA結(jié)合域,擁有高度保守的進(jìn)化特性,具有性別決定、軟骨分化、穩(wěn)定干細(xì)胞分化等多種生理功能。最新研究表明,SOX4與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),其在惡性腫瘤中的作用受到國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的廣泛關(guān)注。已有研究發(fā)現(xiàn)該基因具有促癌性,可在各種人體惡性腫瘤組織中異常表達(dá),并和腫瘤的侵襲及預(yù)后相關(guān)聯(lián)。本文主要就SOX4基因的結(jié)構(gòu)和功能,以及其在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的作用及機(jī)制,進(jìn)行總結(jié)和論述,以期為消化系統(tǒng)惡性腫瘤的治療提供依據(jù)。
SOX4基因位于人類(lèi)Y染色體6p22.3,只有1個(gè)外顯子,沒(méi)有內(nèi)含子的表達(dá),轉(zhuǎn)錄的mRNA有2 761個(gè)堿基對(duì),包含一個(gè)編碼474個(gè)氨基酸的開(kāi)放閱讀框。SOX4基因編碼的蛋白質(zhì)主要定位于細(xì)胞核內(nèi),相對(duì)分子質(zhì)量約為47 000,在結(jié)構(gòu)上有2個(gè)重要的功能區(qū):靠近N端的DNA結(jié)合區(qū)域HMG盒和位于C端的轉(zhuǎn)錄激活區(qū)(Transactivation domain,TAD)。其中HMG盒總體呈扭曲的L型結(jié)構(gòu),含三個(gè)α螺旋,由79個(gè)氨基酸殘基組成,可與DNA和p53等其他轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合形成轉(zhuǎn)錄共激活因子。該轉(zhuǎn)錄共激活因子與TATA盒結(jié)合蛋白及TBP相關(guān)因子構(gòu)成轉(zhuǎn)錄復(fù)合體,作為轉(zhuǎn)錄調(diào)控子調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄[2]。
EMT與腫瘤的惡性生物學(xué)行為、藥物抵抗和復(fù)發(fā)密切相關(guān)[3-4]。研究表明,SOX4是EMT的主要調(diào)節(jié)因子[5],SOX4可以通過(guò)TGF-β通路直接調(diào)節(jié)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶(EZH2)基因的表達(dá),從而增強(qiáng)腫瘤EMT的活性。Li等[6]研究發(fā)現(xiàn),TGF-β-MTA1-SOX4-EZH2信號(hào)軸可以促進(jìn)EMT,而SOX4的缺失會(huì)干擾MTA1對(duì)EZH2的激活,阻斷EMT的進(jìn)程。Hu等[7]在研究中通過(guò)miRNA-204抑制SOX4的表達(dá),從而抑制了肺腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和EMT,也表明SOX4是EMT的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素。但目前仍有部分通路具體機(jī)制不清楚,需進(jìn)一步探索。
CSCs最初是在乳腺癌和白血病中發(fā)現(xiàn)的,它是腫瘤組織內(nèi)的一小部分具有逆分化、自我更新能力的細(xì)胞,具有潛在的遷徙和轉(zhuǎn)移特征,且能通過(guò)表觀(guān)遺傳學(xué)修飾改變代謝途徑和表型特征,從而產(chǎn)生對(duì)傳統(tǒng)的化療和放療耐藥[8]。研究表明,SOX4可以促進(jìn)CSCs的自我更新并增強(qiáng)其耐藥性,有利于腫瘤細(xì)胞的侵襲[9]。Lin等[10]通過(guò)抑制組蛋白H3K36來(lái)抑制SOX4相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子啟動(dòng)子去甲基化,成功抑制了肝細(xì)胞癌中的CSCs增殖。簡(jiǎn)言之,SOX4基因可以促進(jìn)CSCs的生長(zhǎng)和發(fā)育,不利于腫瘤患者的預(yù)后。
如今這個(gè)時(shí)代,現(xiàn)實(shí)生活是一團(tuán)糟,每個(gè)人都想逃離現(xiàn)實(shí)。這就是為什么哈利迪成為了我們的英雄。他讓我們足不出戶(hù)也能周游世界。你只需要有一臺(tái)具有壓力感應(yīng)功能的全方位跑步機(jī),便可以在整個(gè)虛擬世界中遨游。
凋亡是由多基因及信號(hào)通路調(diào)控的程序性死亡過(guò)程,細(xì)胞凋亡依賴(lài)于抗凋亡蛋白Bcl-2及促凋亡蛋白Bax之間的相互平衡調(diào)控[11],當(dāng)細(xì)胞受到外界刺激改變了Bcl-2蛋白家族對(duì)凋亡的調(diào)控,引發(fā)Caspase激活及PARP剪切,最終促進(jìn)細(xì)胞凋亡。Foronda等[12]通過(guò)在小鼠分層上皮中有條件的刪除SOX4,從而導(dǎo)致皮膚干細(xì)胞靜止,并增強(qiáng)了皮膚細(xì)胞對(duì)化學(xué)類(lèi)致癌物的抵抗力,減緩了皮膚細(xì)胞整體的凋亡速度。另有研究表明,miR-188可以通過(guò)其靶向抑制SOX4基因的作用而抑制白血病細(xì)胞的凋亡,若在細(xì)胞中修復(fù)SOX4基因,可以消除miR-188對(duì)細(xì)胞的抑制作用[13]。由此可見(jiàn),SOX4可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡過(guò)程。
1180 Fungal sinusitis involving ocular misdiagnosed as meningitis: a case report
除了各類(lèi)非編碼RNA對(duì)SOX4表達(dá)的影響,在胃癌中,異丙酚也可以通過(guò)調(diào)節(jié)circ-PDSS1/miRNA-1324/SOX4通路來(lái)發(fā)揮抗癌作用[26],這些研究揭示了SOX4基因起到了促進(jìn)胃癌發(fā)展的作用,SOX4可作為胃癌的預(yù)防和治療通路上重要的一環(huán),對(duì)今后胃癌的治療具有臨床價(jià)值。
大腸癌是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,發(fā)病率每年呈不斷上升趨勢(shì)[30-31],早期有效治療可以一定程度上提高大腸癌患者生存率,因此,發(fā)現(xiàn)腫瘤治療靶點(diǎn)有著重要意義。Mou等[32]發(fā)現(xiàn),SOX4在大腸癌細(xì)胞中高表達(dá),并且和大腸癌患者的不良預(yù)后相關(guān)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)miRNA-212可以靶向定位SOX4 mRNA 3′-UTR,應(yīng)用實(shí)時(shí)定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)發(fā)現(xiàn),miRNA-212高表達(dá)可以抑制SOX4基因的表達(dá),減緩腫瘤細(xì)胞的EMT過(guò)程,起到治療效果,說(shuō)明SOX4和大腸癌細(xì)胞的EMT過(guò)程相關(guān)聯(lián)。還有類(lèi)似的研究通過(guò)培養(yǎng)細(xì)胞株或采用臨床對(duì)照試驗(yàn)的方式確定了另外一些miRNA(miR-130a,miR-34b,miR-129)也能通過(guò)抑制SOX4的表達(dá)來(lái)阻止大腸癌細(xì)胞的EMT進(jìn)程,其中,miR-130a還能增強(qiáng)大腸癌細(xì)胞的放射敏感性,有望成為晚期大腸癌患者放化療的關(guān)鍵靶點(diǎn)[33-36]。此外,隨著人口老齡化,高年齡組惡性腫瘤患者逐年上升[31],年齡誘導(dǎo)的甲基丙二酸(Methylmalonic acid,MMA)可以誘導(dǎo)SOX4表達(dá),賦予腫瘤侵略性特征[37]。在另一項(xiàng)研究中,發(fā)現(xiàn)甲基轉(zhuǎn)移酶樣蛋白14(Methyltransferase-like14,METTL14)可以通過(guò)調(diào)節(jié)SOX4基因的表達(dá)影響大腸癌的進(jìn)展。METTL14是一種N6甲基修飾酶,實(shí)驗(yàn)利用qRT-PCR技術(shù)敲除了大腸癌細(xì)胞中的METTL14,這抑制了SOX4 mRNA-m6A的修飾,提高了SOX4 mRNA的表達(dá),從而增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞的EMT能力[38]。
胰腺導(dǎo)管癌是臨床上惡性程度極高的實(shí)體腫瘤,預(yù)后差,5年生存率小于5%[27]。近10年來(lái),我國(guó)胰腺癌的發(fā)病順位居于惡性腫瘤的第6~7位。研究表明在胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞中,SOX4主要通過(guò)激活腫瘤的EMT并減少細(xì)胞凋亡而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲作用,起到調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞EMT和凋亡關(guān)系的作用。David等[28]發(fā)現(xiàn),在半數(shù)TGF-β通路敏感的胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞中,TGF-β通路介導(dǎo)的Smad4蛋白可以重塑EMT相關(guān)的細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子,其中就包括抑制胃腸系主調(diào)控因子KLF5。在胰腺導(dǎo)管癌的發(fā)生過(guò)程中,KLF5可以和SOX4結(jié)合,防止SOX4誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞的凋亡,促進(jìn)了胰腺導(dǎo)管癌的發(fā)展進(jìn)程。分化抑制因子1(Inhibitor of differentiation-1,ID1)也可以抑制SOX4與相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合,起到抑制胰腺導(dǎo)管癌發(fā)生發(fā)展的效果,其可以解除半數(shù)胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞中TGF-β誘發(fā)的SOX4和KLF5的結(jié)合,解除腫瘤細(xì)胞中EMT和細(xì)胞凋亡的耦合關(guān)系,起到抑制腫瘤的效果,這使得ID1可以成為胰腺導(dǎo)管癌的監(jiān)管節(jié)點(diǎn)[29]。結(jié)合既往研究,說(shuō)明SOX4在TGF-β通路介導(dǎo)的抑制胰腺導(dǎo)管癌發(fā)展的通路中具有舉足輕重的地位,探究更多能解除SOX4與相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的靶點(diǎn)是胰腺導(dǎo)管癌治療和評(píng)估的關(guān)鍵,可以成為日后腫瘤治療的新路徑。
肝癌居全世界癌癥發(fā)病順位的第6位,約20%的早期腫瘤具有侵襲性,擴(kuò)散速度快,導(dǎo)致患者存活率低[14]。其中肝細(xì)胞癌占75%~85%[15],因此迫切需要了解肝細(xì)胞癌的發(fā)病機(jī)制和提高診療策略。實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)觀(guān)察到,原發(fā)性肝癌患者體內(nèi)的SOX4表達(dá)顯著上調(diào)[16],且這種高表達(dá)對(duì)患者的預(yù)后會(huì)產(chǎn)生不利影響。Tsai等[17]鑒定SOX4在肝細(xì)胞癌細(xì)胞中可以調(diào)節(jié)趨化因子12(CXCL12)啟動(dòng)子的表達(dá)。有實(shí)驗(yàn)通過(guò)免疫組織化學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在肝細(xì)胞癌細(xì)胞標(biāo)本中,CXCL12/CXCR4軸的表達(dá)遠(yuǎn)高于臨近的肝硬化組織。在CXCL12/CXCR4軸中,CXCL12可依次調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞和網(wǎng)狀纖維中的CXCR4的表達(dá),CXCR4可以調(diào)節(jié)肝細(xì)胞癌細(xì)胞腫瘤微環(huán)境、新血管的生成,有助于肝細(xì)胞癌的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,對(duì)肝癌的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要[18],表明SOX4的過(guò)表達(dá)有促進(jìn)肝細(xì)胞癌發(fā)展的作用。同理,如果阻礙SOX4的表達(dá)也能夠抑制肝細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展。Wang等[19]研究發(fā)現(xiàn),阻礙SOX4與受體特異性結(jié)合可以減緩肝細(xì)胞癌的轉(zhuǎn)移進(jìn)程,其研究通過(guò)基因芯片鑒定lncRNA-HOXD-AS1軸,發(fā)現(xiàn)HOXD-AS1在肝細(xì)胞癌細(xì)胞中明顯上調(diào)。由于其與SOX4共享miRNA反應(yīng)元件,使其與SOX4競(jìng)爭(zhēng)和miRNA-130a-3p的結(jié)合,阻止了SOX4介導(dǎo)的微RNA(miRNA)降解,從而抑制了肝細(xì)胞癌的轉(zhuǎn)移。同樣的,通過(guò)鋅指同源框蛋白2(Zinc-fingers and homeoboxs 2,ZHX2)在肝細(xì)胞癌的CSCs中抑制組蛋白來(lái)抑制SOX4啟動(dòng)子,在抑制SOX4表達(dá)的同時(shí)也成功抑制了肝細(xì)胞癌細(xì)胞的增殖[10]。
胃癌是我國(guó)最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,胃癌發(fā)病率和死亡率在惡性腫瘤順位高居第3位[21]。研究發(fā)現(xiàn),SOX4與胃癌的關(guān)系與多種具有調(diào)節(jié)功能的非編碼RNA對(duì)SOX4相關(guān)通路的影響息息相關(guān)。長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)可以通過(guò)促進(jìn)SOX4的表達(dá)加快胃癌細(xì)胞的增殖。在胃癌中,SOX4表達(dá)可以促進(jìn)lncRNA-551的表達(dá),而lncRNA-551可以促進(jìn)胃癌細(xì)胞的EMT并抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡,且可以正反饋促進(jìn)SOX4基因的表達(dá),加快胃癌進(jìn)展[22]。另一種lncRNA TMPO-AS1在胃癌中高表達(dá),其可以在胃癌中充當(dāng)miRNA-140-5p的替代物,減少SOX4的啟動(dòng)子爭(zhēng)奪,減少對(duì)SOX4的抑制[23];而敲除AS1基因則可以通過(guò)miRNA-142-5p/SOX4軸阻斷Wnt/β-catenin通路來(lái)降低胃癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力,并誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡[24]。表明該通路可能是胃癌治療的新靶點(diǎn)。還有研究發(fā)現(xiàn),環(huán)形RNA(circRNA)可以調(diào)節(jié)多種生物過(guò)程,包括增殖、侵襲和分化來(lái)參與胃癌的發(fā)生。Ding等[25]利用質(zhì)譜、RNA免疫沉淀等方法研究了在胃癌中環(huán)形RNA-DONSON(circular RNA-DONSON,circ-DONSON)與SOX4的關(guān)聯(lián)。circ-DONSON可以和NURF復(fù)合物相互作用,而NURF復(fù)合物可以與SOX4啟動(dòng)子相結(jié)合,促進(jìn)SOX4基因的表達(dá)。實(shí)驗(yàn)沉默了circ-DONSON,由此抑制了胃癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲作用。
1.5.7 封管技術(shù) 封管通常選用稀釋的肝素液和生理鹽水,稀釋的肝素封管液可抗血栓形成,還有防腐抗菌活性,但由于可引起并發(fā)出血等并發(fā)癥,所以選擇BD預(yù)充式導(dǎo)管沖洗液,即生理鹽水封管,防止引起消化道出血并發(fā)癥的發(fā)生,保證患者的安全。沖管時(shí)采用脈沖式?jīng)_鋒管,即快速推-停-推,產(chǎn)生旋渦狀水流,使導(dǎo)管壁的附著血液也被沖凈,不易發(fā)生堵管和細(xì)菌附壁停留繁殖,從而減少CRBSI的發(fā)生。
根據(jù)長(zhǎng)委編制的《漢江夾河以下干流河段綜合利用規(guī)劃報(bào)告》,漢江丹江口水庫(kù)二期工程完建和南水北調(diào)工程實(shí)施后,可基本替代沙洋以上14個(gè)蓄洪民垸的蓄洪量,同時(shí)杜家臺(tái)分洪工程蓄洪區(qū)承擔(dān)的分洪量將減少35%左右。但隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和以人為本的要求,動(dòng)用蓄洪圍垸蓄洪的決策愈來(lái)愈難。因此,在漢江中下游防洪調(diào)度尤其是遭遇中小洪水時(shí),利用行洪道分流將是優(yōu)先考慮的洪水調(diào)度手段。
相關(guān)研究顯示,SOX4與肝細(xì)胞癌的微血管密度增高(P=0.012)、腫瘤血栓形成(P=0.012)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(P<0.001)及無(wú)病生存率(P=0.048)相關(guān)[17]。實(shí)驗(yàn)觀(guān)察到SOX4的高表達(dá)與腫瘤去分化有關(guān),且SOX4高表達(dá)對(duì)患者生存預(yù)后不利。因此,尤其是晚期肝細(xì)胞癌患者可能受益于SOX4的抑制性治療。在研究中發(fā)現(xiàn)谷氨酰轉(zhuǎn)移酶15(TGLC15)在腫瘤組織和肝細(xì)胞癌細(xì)胞系中明顯過(guò)表達(dá),TGLC15水平升高與TNM分期、腫瘤大小、轉(zhuǎn)移等晚期惡性特征相關(guān)。而TGLC15與SOX4相互作用可通過(guò)減少蛋白酶體介導(dǎo)的降解來(lái)穩(wěn)定SOX4,推測(cè)TGLC15-SOX4信號(hào)可能成為藥物干預(yù)的潛在靶點(diǎn)[20]。綜上,SOX4可能是肝細(xì)胞癌治療和預(yù)后的重要分子標(biāo)記物。
SOX4除了能增強(qiáng)大腸癌細(xì)胞的EMT能力,還能提升大腸癌細(xì)胞的干細(xì)胞性。Liu等[39]研究發(fā)現(xiàn),SOX4可以和組蛋白去乙?;?(Histone deacetylase 1,HDAC1)的啟動(dòng)子結(jié)合,促進(jìn)HDAC1的轉(zhuǎn)錄,而HDAC1能夠維持大腸癌細(xì)胞的干細(xì)胞性,加快腫瘤進(jìn)展。這都說(shuō)明大腸癌的進(jìn)展與SOX4具有不可忽視的關(guān)聯(lián)性,而通過(guò)基因?qū)用嬉种芐OX4基因的表達(dá)可以抑制大腸癌的發(fā)生發(fā)展。
食管癌是臨床上常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤,尋找相關(guān)腫瘤標(biāo)記物和腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制對(duì)其治療有重要意義。在既往的實(shí)驗(yàn)中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)SOX4可以與EZH2和HDAC3組成抑制復(fù)合物,結(jié)合到miR-31的啟動(dòng)子區(qū)域,抑制miR-31的表達(dá),而SOX4本身為miR-31的靶點(diǎn),可以通過(guò)正反饋促進(jìn)食管癌的轉(zhuǎn)移。同時(shí),干擾SOX4的表達(dá)可以促進(jìn)凋亡指標(biāo)Cleaved Caspase-3及CleavedPARP的表達(dá),說(shuō)明SOX4抑制食管癌細(xì)胞凋亡而加快食管癌的發(fā)展。近期又有研究采用免疫組化方法觀(guān)察了SOX4、N-cadherin、CD44和E-cadherin在食管癌細(xì)胞中的表達(dá),發(fā)現(xiàn)SOX4與腫瘤的直徑、轉(zhuǎn)移、侵襲以及組織學(xué)分期有關(guān),相關(guān)研究顯示,SOX4蛋白的表達(dá)明顯與N-cadherin和CD44蛋白的表達(dá)存在相關(guān)性,E-cadherin蛋白與食管癌細(xì)胞中的SOX4、N-cadherin以及CD44蛋白的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),研究確定SOX4是食管癌患者的預(yù)后獨(dú)立因素[40]。
食管癌早期癥狀不明顯,多數(shù)患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已是中晚期[41],化療成為其首選的治療方式,順鉑是臨床治療食管癌的常用化療藥物。有實(shí)驗(yàn)通過(guò)提取耐藥株RNA檢測(cè)發(fā)現(xiàn)耐藥細(xì)胞中SOX4表達(dá)顯著上調(diào),發(fā)現(xiàn)高SOX4表達(dá)可以降低食管癌細(xì)胞對(duì)順鉑藥物的敏感度,而干擾SOX4的表達(dá)可以部分逆轉(zhuǎn)耐藥株的順鉑抗性,明確了SOX4在食管癌順鉑化療中的作用,使SOX4的抑制有望成為改善食管癌患者預(yù)后的新方向[42]。
大量研究證明SOX4在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中均有異常表達(dá)并與腫瘤的發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。上調(diào)SOX4可以促進(jìn)腫瘤的增殖、侵襲并增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的耐藥性,影響癌癥患者的生存率與預(yù)后;而敲除SOX4則降低了致癌性。SOX4參與腫瘤發(fā)生發(fā)展的過(guò)程雖不完全明了,但目前普遍認(rèn)可其為T(mén)GF-β信號(hào)通路的下游靶點(diǎn)參與腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲[43],這使得SOX4不僅可以作為藥物的目標(biāo)靶點(diǎn),還能通過(guò)靶向影響該信號(hào)通路其他靶位來(lái)影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展,這無(wú)疑給消化系統(tǒng)惡性腫瘤的治療開(kāi)闊了新的思路。此外,SOX4還和多種消化系統(tǒng)惡性腫瘤的生存率相關(guān),提示其有潛力成為觀(guān)察和判斷患者預(yù)后的指標(biāo)。但目前的研究多在于SOX4上游及其本身對(duì)惡性腫瘤的影響,關(guān)于其下游基因在消化系統(tǒng)惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中的調(diào)控作用還需進(jìn)一步研究,明確這些研究對(duì)了解更多SOX4抗癌機(jī)制十分有必要,從而為SOX4在消化系統(tǒng)惡性腫瘤的早期診斷、有效治療和預(yù)后評(píng)估中發(fā)揮作用提供新思路。