NGX6、TUSC4基因与大肠癌的发生发展研究进展

方志煊综述，陈和平△审校

(四川省医学科学院·四川省人民医院老年消化科，四川成都610072)

NGX6、TUSC4基因与大肠癌的发生发展研究进展

方志煊综述，陈和平△审校

(四川省医学科学院·四川省人民医院老年消化科，四川成都610072)

研究发现NGX 6、TUSC4基因与大肠癌关系密切，在大肠癌中NGX6、TUSC4基因的表达明显降低。有文献报道，NGX6是结肠癌的候选抑癌基因，可能通过调控细胞分化周期、影响基因表达谱、调控信号传导通路、诱导癌细胞凋亡等途径行使抑癌作用。TUSC4基因通过参与DNA错配修饰、调控细胞周期信号转导以及诱导细胞凋亡的生物学功能等途径行使抑癌作用。NGX 6、TUSC4基因失活与大肠癌的发生和发展有关，但其具体机制尚不清楚，有待于进一步研究。本文对NGX6、TUSC4基因的结构与生物学特征、功能及其与大肠癌的关系作一综述。

NGX6;TUSC4;大肠癌;候选抑癌基因

大肠癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一，在北美和欧洲大肠癌发病率尤其高，是癌相关性死亡的主要原因。我国大肠癌发病率和死亡率均居恶性肿瘤的第3位，而且呈上升趋势［1］。大肠癌是一个多因素参与的多基因遗传性疾病，环境、理化、感染、遗传因素、高脂低纤饮食均是大肠癌发生的危险因子，危险因子与宿主交互作用，最终导致多个抑瘤基因的失活和瘤基因的激活，产生肿瘤。

大肠癌的发生发展过程贯穿了一系列的分子事件的变化，APC基因的遗传突变、MCC、Ras、p53、DCC和DNA损伤修复基因的后天突变构成了多基因的发病模型。但上述基因突变及缺失的发生在大肠癌中不超过50%;且对多种大肠癌细胞株发生机制的研究表明大肠癌的发生机制存在着多样性，所以在大肠癌的发生、发展过程中尚存在着其它新的抑瘤基因的失活和瘤基因的激活。因此寻找大肠癌相关抑瘤基因或易感基因，并阐明其在大肠癌相关基因网络中的作用，对我们全面、系统地认识大肠癌的发生机制，制订防治大肠癌的方案具有重要意义。

1 NGX6的结构与功能

1.1 结构NGX6是新近克隆的候选抑癌基因，位于染色体9p21～22，而该区域的等位基因杂合性缺失现象是多种肿瘤的共同事件［2，3］。NGX6基因由10个外显子组成，cDNA全长2134 bp，编码一种含有338个氨基酸的跨膜蛋白质［4］。NGX6蛋白主要位于细胞膜、核膜及细胞质中的膜质结构。生物信息学预测NGX6蛋白含有2个跨膜结构域(trans membrane domain)及胞内区和胞外区。2个跨膜结构域分别为TMl(234～256 aa)和TM2(269～291 aa)。胞内区(257～265 aa)较短，位于2个跨膜区之间，含有一个酪氨酸激酶磷酸化位点。胞外区(185～221 aa)含有1个表皮生长因子样结构域(EGF-like domain)和3个糖基化位点(分别位于92～95、100～103、172～175 aa)。

1.2 功能①NGX6基因可能通过影响RAB蛋白、NG24前体、LIM同源盒等影响肿瘤细胞内的信号传导［5］。②NGX 6基因可能通过下调细胞周期蛋白(cycli n)D1的表达影响肿瘤细胞株HNE1的细胞周期进程，延缓G1期向S期分化，从而抑制肿瘤细胞的过度增殖［6］。③NGX 6基因的转染可上调p29、APC7、NEU1、RNasek6、连接蛋白(catenin)aE2和TFIIEa等基因的表达，同时下调备解素(properdin，P因子)、G0S2、BAZ2B、ZHX1、OS4和PBX3等基因的表达。提示NGX6可能通过对细胞周期调控和转录调控因子的影响改变肿瘤细胞的生物学行为［7］。④NGX 6可能通过影响细胞周期、细胞黏附和血管形成发挥抑制肿瘤细胞的作用［8］。

2 NGX6与大肠癌的发生发展的研究进展

近年来，研究发现NGX6与大肠癌关系密切。张晓梅等采用RT-PCR、点杂交、Northern-blot方法发现NGX 6基因在大肠癌中表达下调，推测该基因的低表达在大肠癌的发生和转移中起一定的作用［9］。王晓艳等将低表达NGX6转染人结肠癌细胞HT-29，发现NGX6的表达可逆转HT-29细胞的恶性表型，认为NGX6很可能是结肠癌相关的候选抑癌基因［10］。刘芬等建立NGX6基因稳定高表达的转染细胞系研究其对结肠癌细胞基因表达谱的影响，发现NGX6可能通过调控细胞分化周期、影响基因表达谱、调控信号传导通路、诱导癌细胞凋亡等途径而发挥抑癌作用［11］。王晓艳等通过脂质体介导将NGX6转染入低表达NGX6的结肠癌细胞系HT-29中，借助生长曲线、MTT、软琼脂集落形成实验、流式细胞仪、裸鼠成瘤实验、免疫组化、免疫荧光、Western Blot等方法发现NGX6可以抑制HT-29结肠癌细胞系的增殖，降低其致瘤性。NGX6在体内及体外的抑瘤机制可能主要是通过直接或间接作用于表皮生长因子受体(EGFR)，抑制EGFR介导的酪氨酸激酶信号传导途径的多种信号分子的表达，下调细胞周期素cyclinE、CyclinDI和上调CKI家族p27的表达，阻止细胞周期于G0/G1期，延缓细胞生长、增殖。同时研究中发现NGX6可能有抑制结肠癌的转移的生物学效应，下调基质金属蛋白酶MMP14的表达可能是NGX6抑制结肠癌细胞系HT-29转移的机制之一［12］。刘芬等研究了NGX6与结肠癌Wnt信号转导通路连接蛋白β/T细胞因子/淋巴样增强因子转录活化之间的关系，发现NGX6能够明显抑制β-catenin介导的TCF/LEF转录活化，并能降低细胞核内连接蛋白及TCF24的表达［13］。肖志明等建立裸鼠脾脏移植瘤模型研究NGX6的抗结肠癌转移作用，发现移植NGX6的裸鼠较未移植NGX6的2组裸鼠肝脏转移灶数目明显减少，脾脏的种植瘤形成也明显减少［14］。连平等研究了NGX 6对人结肠癌细胞凋亡的影响，发现NGX6基因具有诱导结肠癌细胞凋亡的功能［15］。连平等通过鸡胚绒毛尿囊膜血管形成实验发现NGX6基因能抑制结肠癌细胞HT-29血管的形成，抑瘤基因NGX6的抑癌能力部分是通过抑制血管形成来实现的［16］。范松青等利用已制作的多肿瘤组织微阵列，原位杂交检测NGX6 mRNA在多种常见癌组织中的阳性率。结果显示，NGX6 mRNA在结、直肠癌中的阳性率低于其对应的正常组织，且淋巴结转移性结、直肠癌组织中的NGX6 mRNA阳性率显著降低。NGX6 mRNA阳性率与结、直肠癌临床分期有关。从而表明，结、直肠癌中存在低水平的NGX6 mRNA，NGX6 mRNA可作为结、直肠癌侵袭、转移和临床进展预测的分子标志［17］。

3 TUSC4结构与功能

3.1 结构TUSC4基因是Lerman等从人3号染色体短臂上克隆得到的一种抑癌基因［18］，定位于人染色体3p21.3区，其cDNA全长1351bp，有11个外显子和10个内含子，编码380个氨基酸的蛋白质，从低级生物酵母到人类都具有一个高度保守的序列。

3.2 功能①TUSC4基因可能具有参与DNA错配修饰、调控细胞周期信号转导以及诱导细胞凋亡的生物学功能，其作用机制可能与TUSC4启动子区纯合子缺失和微卫星不稳定性有关，可能使该基因的表达下调，并改变了该基因的功能［19］。②TUSC4可能是一种新的PDK1相关蛋白，在调节Src/PDK1信号途径和细胞对多种抗癌化疗药的敏感性方面起到重要作用［20］。③TUSC4基因可以逆转A549/CDDP细胞株中TUSC4基因缺失表达，并能抑制细胞增殖、诱导其凋亡、逆转顺铂类的耐药，从而明显抑制A549/CDDP细胞株的生长［21］。

4 TUSC4与大肠癌的发生发展的研究进展

人类TUSC4基因表达于许多正常组织，Li等研究发现TUSC4在多种上皮性肿瘤组织中的表达明显降低［22］。Feng-Hua等研究发现在大肠癌发生发展过程中TUSC4基因即出现缺失的趋势，且TUSC4基因缺失与大肠癌发生部位和分化程度无关，推测该基因缺失是肿瘤发生的早期事件［23］。微卫星不稳定性现象(MsI)是由于错配修复基因突变而引起的简单重复序列的改变，常表现为重复单位数量的增加或减少，与相应的正常组织相比，MsI在电泳时出现等位条带的移动、缺失或获得额外的条带，被称为复制错误阳性(RER+)表现型。目前认为，MsI的发生是DNA复制过程中的“链滑”现象，正常情况下可被错配修复系统所校正，但当校正系统失常时，改变了细胞修复错误的能力从而导致MsI发生。Stelow等在遗传性非息肉性结直肠癌(HNPCC)息肉中发现存在MsI现象［24］，TUSC4基因内的MsI可能改变了该基因的表达，使之表达下调，并改变了该基因的功能。因此，目前认为TUSC4基因表达失活主要与等位纯合子基因丢失，MsI及基因突变有关。

5 小结与展望

NGX6、TUSC4与大肠癌的发生、发展密切相关，但其具体机制尚不清楚，有待于进一步研究。随着人们对NGX 6、TUSC4基因研究的深入，其在肿瘤发生、发展过程中的作用将得到更全面、更透彻的阐明，并能在分子水平为肿瘤的基因治疗提供新的思路。

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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)

△通讯作者，硕士生导师