SOX6與腫瘤的相關性研究進展

卓美娟，劉洪剛 綜述 吳發印 審校

遵義醫科大學第五附屬(珠海)醫院口腔頜面外科1、胸心外科2，廣東 珠海 519100

性別決定區域Y 盒蛋白6 (SRY-box transcription factor 6，SOX6)屬于SOXD亞族的成員，廣泛參與間充質組織分化、中樞神經系統發育和促進紅細胞生成等重要的生長發育過程[1]。近年來，越來越多的研究發現SOX6 在多種癌癥中充當腫瘤抑制因子，發揮抗腫瘤作用，如神經膠質瘤、口腔癌、食管癌、肺癌、肝癌、卵巢癌等。本文就SOX6 基因的結構和功能，以及其在惡性腫瘤中的作用和機制做一綜述，以期為惡性腫瘤的精準治療提供依據。

1 SOX6的結構與功能

1.1 結構和分子功能 1990 年，Sinclair等[2]克隆并確認了人類和小鼠的哺乳性別決定基因SRY(sex-determining region on Y chromosome)。隨后，發現一系列同源基因編碼的轉錄因子，因其具有與性別決定基因SRY 高 度 相 似 的HMG(high mobility group)-box 結 合域，故統稱為與SRY 相關的SOX 家族，編碼SOX 蛋白[3]。作為一個轉錄因子家族，SOX 蛋白廣泛參與調節生長發育過程，如神經生長、性別決定、血管生成和干細胞形成等[4]。根據HMG 盒的同源性程度，將SOX 家族分成A～I 共10 個不同的亞族[5]。SOX6 作為D 亞族的主要代表之一，位于11p15.2～15.3 的旁系同源染色體區域，有12～16 個編碼外顯子，分布在300～400 kb 的基因組DNA 中[6]。SOX6 具有兩個高度保守的功能域，一個是位于C-末端的HMG-box 結合域，特異性識別并結合AACAAT序列，DNA小溝能適應HMG盒的凹面從而使靶DNA發生彎曲；另一個是位于N-末端具有兩個卷曲螺旋的結構域，包括亮氨酸拉鏈和富含谷氨酰胺的結構域，是SOXD 亞族區別于其他家族的特征。它有助于與其他SOX 家族基因或蛋白質形成穩定的同源或異源二聚體，有效地結合到識別位點，并且對識別位點的順序和間隔無特殊要求，從而增加選擇部位的靈活性[7-8]。

1.2 生物學功能 SOX6 作為一種重要轉錄因子，廣泛參與間充質組織分化、中樞神經系統發育和促進紅細胞生成等重要的生長發育過程。Lefebvre 等[9]研究發現SOX6與促紅細胞生成素信號協同作用時促進了紅細胞的增殖和成熟。同時SOX6還是胚胎發生和出生后心肌和骨骼肌發育的關鍵轉錄因子。目前有學者研究表明，導致出生后小鼠死亡的主要原因是在缺失SOX6情況下引起心臟和骨骼肌疾病。進一步證實了SOX6通過促進心肌細胞和骨骼肌分化，調節細胞增殖和激活細胞外基質蛋白基因表達[10]。

2 SOX6的抗腫瘤作用

2.1 自噬作用 自噬又稱Ⅱ型程序性細胞死亡，與細胞凋亡(Ⅰ型程序性細胞死亡)協調參與多個細胞信號通路，在維持細胞代謝穩定方面起到重要作用[11]。自噬途徑是指吞噬泡吞噬錯誤折疊的蛋白質和受損衰老的細胞器，這些物質被隔離在稱為自噬體的雙膜囊泡中隨后被降解[12]。Huang 等[13]研究發現SOX6 的HMG結合域與其位于MAP4K4 基因啟動子的雙結合位點結合，反式激活其直接靶基因MAP4K4，進一步通過靶基因MAP4K4 激活MAPK/ERK 通路和抑制PI3K-Akt-mTOR通路誘導宮頸癌細胞自噬，發揮抗腫瘤作用。

2.2 抑制上皮間充質轉化(epithelial-mesenchymal transition，EMT) EMT 與腫瘤的惡性生物學行為、耐藥性和復發密切相關[14-15]。Wang 等[16]研究發現在骨肉瘤中SOX6 呈低表達，而上調SOX6 可顯著抑制骨肉瘤細胞的遷移、侵襲和EMT，進一步表明SOX6是EMT 的關鍵調節因素。其分子機制可能是SOX6通過與Twist1 (扭曲蛋白)的啟動子區域結合，減少Twist1的表達而抑制EMT。

2.3 調控癌基因表達

2.3.1 p21 p21 是一種細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑，可負向調節細胞周期并抑制腫瘤細胞的生長，同時也是抑癌基因p53 的主要下游靶基因[17]。Wang 等[18]研究發現，SOX6 通過p14ARF-HDM2-p53信號軸上調p21 的表達，進而抑制腫瘤的發生與進展。相似研究在肝細胞癌中發現，SOX6 可以通過以p53依賴性方式上調p21waf1/cip1的表達，抑制腫瘤細胞的增殖和生長[19]。由此可見，SOX6通過上調p21的表達可發揮抗腫瘤作用。

2.3.2 微RNA(microRNA，miRNA) miRNA 是一類高度保守的長單鏈非編碼RNA，長度為22～26 個核苷酸，在調控基因表達、細胞周期、細胞凋亡等方面起重要作用[20]。Dang 等[21]采用逆轉錄定量聚合酶鏈反應和蛋白印跡法研究發現，大蒜素通過調控miR-212-3p/SOX6 通路來抑制胃癌細胞增殖、侵襲和轉移。進一步證明了miRNA 調控靶基因SOX6 發揮抗腫瘤作用，可成為癌癥的潛在治療位點。

2.3.3 Wnt/β-聯蛋白(catenin)信號 Wnt/β-catenin是一條在進化上高度保守且生物學功能多樣的信號通路，參與細胞多種生理和病理過程，如增殖、分化、凋亡、遷移和侵襲等[22]。Chen 等[23]研究發現，SOX6 在腎透明細胞癌中呈低表達，然而通過高表達的SOX6調 節Wnt/β-catenin 信 號 及 下 游 靶 基 因c-myc、cydlin-D1，可顯著抑制腫瘤細胞的遷移和侵襲。

2.4 DNA 去甲基化 DNA 去甲基化是指重新激活被DNA甲基化沉默的腫瘤抑制基因的表達，在表觀遺傳學上屬于DNA甲基化的逆過程。通過DNA去甲基化逆轉基因沉默是一種有效的抗腫瘤方法，甲基化抑制劑可以重新激活腫瘤抑制基因[24]。Zhang 等[25]研究發現，在乳腺癌中SOX6呈低表達，與其啟動子區域DNA 的甲基化有關。在使用DNA 甲基化抑制劑5-Aza 后，通過使SOX6 表達上調來進一步抑制乳腺癌的增殖、遷移和侵襲，結果表明SOX6在癌細胞中通過DNA去甲基化發揮抗腫瘤作用。

3 SOX6與腫瘤

3.1 SOX6與神經膠質瘤 神經膠質瘤是大腦中最常見的原發性腫瘤，占中樞神經系統惡性腫瘤的81%[26]。因此，尋找有效的免疫治療標志物，對其診斷、治療及預后發揮重要作用。Kurtsdotter 等[27]通過研究發現，SOX6 在膠質瘤惡性進展期癌細胞中呈低表達，通過SOX6 水平的升高使腦室下區細胞退出細胞周期，從而降低了其形成膠質瘤的能力。Ueda 等[28]為研究能否在體內產生特異性破壞膠質瘤的細胞毒性T 淋巴細胞(Cytotoxic T lymphocyte，CTL)反應，通過將編碼小鼠全長SOX6 的質粒DNA 接種于膠質瘤小鼠中，SOX6-DNA 疫苗接種后，誘導表達膠質瘤細胞中針對SOX6 的CTL 反應，而不表達SOX6 的正常自體細胞未被攻擊。這說明SOX6蛋白可能成為一種具有前景的膠質瘤免疫治療分子標志物。

3.2 SOX6 與食管癌 食管癌是胃腸道惡性腫瘤中最具有侵襲性的疾病之一，全球5 年總生存率為15%～25%[29]。目前食管癌的治療方法主要以手術為主，但因其術后并發癥較多，嚴重影響患者的生活質量，所以尋求除食管切除術以外的治療方案已成為新的研究熱點。Bai等[30]在研究miR-1269對食管癌的作用時，發現miR-1269 與下游靶基因SOX6 的3'-UTR結合，使SOX6 表達上調，發揮抗腫瘤作用，抑制癌細胞的增殖、遷移和侵襲。Qin 等[31]研究發現，SOX6 在食管鱗狀細胞癌中明顯下調，與分化不良(P=0.029)、淋巴結轉移(P=0.014)、TNM 分期(P=0.000)和疾病特異性生存率(P＜0.001)顯著相關。進一步實驗表明SOX6 抑制食管癌細胞的增殖和分化，其機制與上調p53、p21 和下調細胞周期蛋白cyclin D1、β-catenin 的表達有關。綜上，SOX6 與食管癌的轉移和侵襲有密不可分的關系，通過基因層面上調SOX6 的表達可抑制食管癌的發生發展。

3.3 SOX6與肺癌 肺癌是常見的呼吸系統惡性腫瘤，每年發病率和死亡率在不斷上升。由于早期肺癌癥狀不典型且進展迅速，易發生淋巴和遠處轉移，導致其預后較差[32]。因此，進一步探索靶向治療標志物對早期肺癌的診斷、治療及預后具有重要意義。Lv等[33]通過逆轉錄定量聚合酶鏈反應和蛋白印跡法發現SOX6 在肺腺癌中表達下調并發揮抗腫瘤作用，其機制可能與通過上調抑癌基因p53和下調細胞周期蛋白cyclin D1、β-catenin 的表達，使細胞周期停滯于G1/S期有關。Jin 等[34]研究發現，mir-1269a 在非小細胞肺癌中呈高表達，并與肺癌的早期治療密切相關。通過上調的SOX6可抑制mir-1269a的表達，降低腫瘤細胞增殖和集落形成能力，并阻止細胞周期達到治療效果，結果說明SOX6 在非小細胞肺癌中可充當腫瘤抑制基因。

3.4 SOX6與肝癌 肝癌占全世界癌癥發病順位的第6位，早期肝癌具有侵襲性、擴散速度快及預后差的特點[35]。因此迫切需要了解肝癌的發病機制和提高診療策略。Guo 等[36]通過實驗發現SOX6 在肝細胞癌中低表達，并與腫瘤分期(P=0.003)和血清AFP(P=0.02)呈負相關。Cox 比例風險模型顯示，SOX6 表達水平的降低是肝細胞癌5 年無病生存期和5年總生存率的獨立不良預后因素。表明SOX6與肝細胞癌預后密切相關，可能是肝細胞癌的潛在預后標志物。Cao等[37]通過檢測肝細胞癌組織和細胞中miR-19a-3p、miR-376c-3p、SOX6和Wnt/β-連環蛋白通路相關因子的表達量，發現miR-19a-3p、miR-376c-3p 的過表達反向抑制SOX6 的表達，促進肝細胞癌的發生發展。相反的，過表達的SOX6 使肝細胞癌裸鼠的腫瘤體積和重量減小，抑制Wnt/β-catenin 信號的表達，減緩癌癥的進展。結果表明，SOX6 基因在肝細胞癌中發揮抗腫瘤作用。

3.5 SOX6與卵巢癌 卵巢癌是最常見的婦科惡性腫瘤之一，在全球范圍內存在較高的死亡率、復發率和低生存率[38]。目前探索腫瘤信號通路靶向治療和免疫療法，以改善卵巢癌臨床療效與預后是近年來研究的熱點。Ji等[39]研究發現，在卵巢癌細胞中SOX6通過識別F-盒蛋白(FBXO2)啟動子區域上的反應元件來促進FBXO2 表達，高表達的FBXO2 識別和靶向糖基化核膜蛋白(SUN2)用于泛素化依賴降解，促進卵巢癌細胞的增殖和分化。這揭示SOX6-FBXO2-SUN2軸可能成為藥物干預的潛在靶點。Li 等[40]通過對卵巢癌和癌旁組織中SOX6 的mRNA 和蛋白水平進行檢測，發現了卵巢癌中SOX6 較其癌旁組織呈低水平表達。進一步實驗發現穩定轉染SOX6 可導致卵巢癌細胞的增殖、侵襲和體內血管形成受到抑制。結果表明，SOX6 可能是卵巢癌診斷、預后及治療的潛在生物標志物。

4 結語

大量研究證明SOX6在各種惡性腫瘤中均呈異常表達，并與腫瘤的增殖、侵襲和遷移密切相關。上調SOX6 可抑制腫瘤的發展和侵襲，提高患者的預后和生存率；而下調SOX6 則提高了致癌性。但目前對于SOX6 的研究仍停留在與惡性腫瘤的相關性上，關于SOX6在惡性腫瘤治療中的作用和機制還需要進一步研究。明確這些研究對了解SOX6的臨床應用非常重要，可為惡性腫瘤的靶向治療和免疫治療提供更多的科學依據。