NGX6、TUSC4基因與大腸癌的發生發展研究進展

方志煊綜述，陳和平△審校

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院老年消化科，四川成都610072)

NGX6、TUSC4基因與大腸癌的發生發展研究進展

方志煊綜述，陳和平△審校

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院老年消化科，四川成都610072)

研究發現NGX 6、TUSC4基因與大腸癌關系密切，在大腸癌中NGX6、TUSC4基因的表達明顯降低。有文獻報道，NGX6是結腸癌的候選抑癌基因，可能通過調控細胞分化周期、影響基因表達譜、調控信號傳導通路、誘導癌細胞凋亡等途徑行使抑癌作用。TUSC4基因通過參與DNA錯配修飾、調控細胞周期信號轉導以及誘導細胞凋亡的生物學功能等途徑行使抑癌作用。NGX 6、TUSC4基因失活與大腸癌的發生和發展有關，但其具體機制尚不清楚，有待于進一步研究。本文對NGX6、TUSC4基因的結構與生物學特征、功能及其與大腸癌的關系作一綜述。

NGX6;TUSC4;大腸癌;候選抑癌基因

大腸癌是世界范圍內最常見的惡性腫瘤之一，在北美和歐洲大腸癌發病率尤其高，是癌相關性死亡的主要原因。我國大腸癌發病率和死亡率均居惡性腫瘤的第3位，而且呈上升趨勢［1］。大腸癌是一個多因素參與的多基因遺傳性疾病，環境、理化、感染、遺傳因素、高脂低纖飲食均是大腸癌發生的危險因子，危險因子與宿主交互作用，最終導致多個抑瘤基因的失活和瘤基因的激活，產生腫瘤。

大腸癌的發生發展過程貫穿了一系列的分子事件的變化，APC基因的遺傳突變、MCC、Ras、p53、DCC和DNA損傷修復基因的后天突變構成了多基因的發病模型。但上述基因突變及缺失的發生在大腸癌中不超過50%;且對多種大腸癌細胞株發生機制的研究表明大腸癌的發生機制存在著多樣性，所以在大腸癌的發生、發展過程中尚存在著其它新的抑瘤基因的失活和瘤基因的激活。因此尋找大腸癌相關抑瘤基因或易感基因，并闡明其在大腸癌相關基因網絡中的作用，對我們全面、系統地認識大腸癌的發生機制，制訂防治大腸癌的方案具有重要意義。

1 NGX6的結構與功能

1.1 結構NGX6是新近克隆的候選抑癌基因，位于染色體9p21～22，而該區域的等位基因雜合性缺失現象是多種腫瘤的共同事件［2，3］。NGX6基因由10個外顯子組成，cDNA全長2134 bp，編碼一種含有338個氨基酸的跨膜蛋白質［4］。NGX6蛋白主要位于細胞膜、核膜及細胞質中的膜質結構。生物信息學預測NGX6蛋白含有2個跨膜結構域(trans membrane domain)及胞內區和胞外區。2個跨膜結構域分別為TMl(234～256 aa)和TM2(269～291 aa)。胞內區(257～265 aa)較短，位于2個跨膜區之間，含有一個酪氨酸激酶磷酸化位點。胞外區(185～221 aa)含有1個表皮生長因子樣結構域(EGF-like domain)和3個糖基化位點(分別位于92～95、100～103、172～175 aa)。

1.2 功能①NGX6基因可能通過影響RAB蛋白、NG24前體、LIM同源盒等影響腫瘤細胞內的信號傳導［5］。②NGX 6基因可能通過下調細胞周期蛋白(cycli n)D1的表達影響腫瘤細胞株HNE1的細胞周期進程，延緩G1期向S期分化，從而抑制腫瘤細胞的過度增殖［6］。③NGX 6基因的轉染可上調p29、APC7、NEU1、RNasek6、連接蛋白(catenin)aE2和TFIIEa等基因的表達，同時下調備解素(properdin，P因子)、G0S2、BAZ2B、ZHX1、OS4和PBX3等基因的表達。提示NGX6可能通過對細胞周期調控和轉錄調控因子的影響改變腫瘤細胞的生物學行為［7］。④NGX 6可能通過影響細胞周期、細胞黏附和血管形成發揮抑制腫瘤細胞的作用［8］。

2 NGX6與大腸癌的發生發展的研究進展

近年來，研究發現NGX6與大腸癌關系密切。張曉梅等采用RT-PCR、點雜交、Northern-blot方法發現NGX 6基因在大腸癌中表達下調，推測該基因的低表達在大腸癌的發生和轉移中起一定的作用［9］。王曉艷等將低表達NGX6轉染人結腸癌細胞HT-29，發現NGX6的表達可逆轉HT-29細胞的惡性表型，認為NGX6很可能是結腸癌相關的候選抑癌基因［10］。劉芬等建立NGX6基因穩定高表達的轉染細胞系研究其對結腸癌細胞基因表達譜的影響，發現NGX6可能通過調控細胞分化周期、影響基因表達譜、調控信號傳導通路、誘導癌細胞凋亡等途徑而發揮抑癌作用［11］。王曉艷等通過脂質體介導將NGX6轉染入低表達NGX6的結腸癌細胞系HT-29中，借助生長曲線、MTT、軟瓊脂集落形成實驗、流式細胞儀、裸鼠成瘤實驗、免疫組化、免疫熒光、Western Blot等方法發現NGX6可以抑制HT-29結腸癌細胞系的增殖，降低其致瘤性。NGX6在體內及體外的抑瘤機制可能主要是通過直接或間接作用于表皮生長因子受體(EGFR)，抑制EGFR介導的酪氨酸激酶信號傳導途徑的多種信號分子的表達，下調細胞周期素cyclinE、CyclinDI和上調CKI家族p27的表達，阻止細胞周期于G0/G1期，延緩細胞生長、增殖。同時研究中發現NGX6可能有抑制結腸癌的轉移的生物學效應，下調基質金屬蛋白酶MMP14的表達可能是NGX6抑制結腸癌細胞系HT-29轉移的機制之一［12］。劉芬等研究了NGX6與結腸癌Wnt信號轉導通路連接蛋白β/T細胞因子/淋巴樣增強因子轉錄活化之間的關系，發現NGX6能夠明顯抑制β-catenin介導的TCF/LEF轉錄活化，并能降低細胞核內連接蛋白及TCF24的表達［13］。肖志明等建立裸鼠脾臟移植瘤模型研究NGX6的抗結腸癌轉移作用，發現移植NGX6的裸鼠較未移植NGX6的2組裸鼠肝臟轉移灶數目明顯減少，脾臟的種植瘤形成也明顯減少［14］。連平等研究了NGX 6對人結腸癌細胞凋亡的影響，發現NGX6基因具有誘導結腸癌細胞凋亡的功能［15］。連平等通過雞胚絨毛尿囊膜血管形成實驗發現NGX6基因能抑制結腸癌細胞HT-29血管的形成，抑瘤基因NGX6的抑癌能力部分是通過抑制血管形成來實現的［16］。范松青等利用已制作的多腫瘤組織微陣列，原位雜交檢測NGX6 mRNA在多種常見癌組織中的陽性率。結果顯示，NGX6 mRNA在結、直腸癌中的陽性率低于其對應的正常組織，且淋巴結轉移性結、直腸癌組織中的NGX6 mRNA陽性率顯著降低。NGX6 mRNA陽性率與結、直腸癌臨床分期有關。從而表明，結、直腸癌中存在低水平的NGX6 mRNA，NGX6 mRNA可作為結、直腸癌侵襲、轉移和臨床進展預測的分子標志［17］。

3 TUSC4結構與功能

3.1 結構TUSC4基因是Lerman等從人3號染色體短臂上克隆得到的一種抑癌基因［18］，定位于人染色體3p21.3區，其cDNA全長1351bp，有11個外顯子和10個內含子，編碼380個氨基酸的蛋白質，從低級生物酵母到人類都具有一個高度保守的序列。

3.2 功能①TUSC4基因可能具有參與DNA錯配修飾、調控細胞周期信號轉導以及誘導細胞凋亡的生物學功能，其作用機制可能與TUSC4啟動子區純合子缺失和微衛星不穩定性有關，可能使該基因的表達下調，并改變了該基因的功能［19］。②TUSC4可能是一種新的PDK1相關蛋白，在調節Src/PDK1信號途徑和細胞對多種抗癌化療藥的敏感性方面起到重要作用［20］。③TUSC4基因可以逆轉A549/CDDP細胞株中TUSC4基因缺失表達，并能抑制細胞增殖、誘導其凋亡、逆轉順鉑類的耐藥，從而明顯抑制A549/CDDP細胞株的生長［21］。

4 TUSC4與大腸癌的發生發展的研究進展

人類TUSC4基因表達于許多正常組織，Li等研究發現TUSC4在多種上皮性腫瘤組織中的表達明顯降低［22］。Feng-Hua等研究發現在大腸癌發生發展過程中TUSC4基因即出現缺失的趨勢，且TUSC4基因缺失與大腸癌發生部位和分化程度無關，推測該基因缺失是腫瘤發生的早期事件［23］。微衛星不穩定性現象(MsI)是由于錯配修復基因突變而引起的簡單重復序列的改變，常表現為重復單位數量的增加或減少，與相應的正常組織相比，MsI在電泳時出現等位條帶的移動、缺失或獲得額外的條帶，被稱為復制錯誤陽性(RER+)表現型。目前認為，MsI的發生是DNA復制過程中的“鏈滑”現象，正常情況下可被錯配修復系統所校正，但當校正系統失常時，改變了細胞修復錯誤的能力從而導致MsI發生。Stelow等在遺傳性非息肉性結直腸癌(HNPCC)息肉中發現存在MsI現象［24］，TUSC4基因內的MsI可能改變了該基因的表達，使之表達下調，并改變了該基因的功能。因此，目前認為TUSC4基因表達失活主要與等位純合子基因丟失，MsI及基因突變有關。

5 小結與展望

NGX6、TUSC4與大腸癌的發生、發展密切相關，但其具體機制尚不清楚，有待于進一步研究。隨著人們對NGX 6、TUSC4基因研究的深入，其在腫瘤發生、發展過程中的作用將得到更全面、更透徹的闡明，并能在分子水平為腫瘤的基因治療提供新的思路。

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The development research progress among NGX6、TUSC4 gene and colorectal cancer

FANG Zhi-xuan，CHEN He-ping

R394.2;R735.35;R735.37

B

1672-6170(2012)05-0217-03

2012-04-21;

2012-06-25)

△通訊作者，碩士生導師