SLFN14基因在疾病中的研究进展*

姚正循 综述，况春燕 审校

(1.贵州医科大学研究生院，贵阳 550025；2.贵州医科大学附属人民医院心内科，贵阳 550003)

SLFN基因家族首次于1988年由SCHWARZ等[1]在小鼠体内发现，其在小鼠造血细胞中表达并参与免疫过程，是一类可调节小鼠胸腺细胞成熟的重要基因。该基因家族在某些情况下常抑制相关细胞的生长发育，如过表达SLFN1可导致细胞发育周期阻滞在G0/G1期。相关研究发现，SLFN基因在细菌、病毒、鼠和人等物种中具有较广泛的同源性，在哺乳动物中高度保守，但在不同的物种中其基因分布不一[2]。BUSTOS等[3]和MAVROMMATIS等[4]报道，已经鉴定出了10个小鼠SLFN基因和6个人类SLFN基因，小鼠SLFN基因中包含SLFN1、SLFN1L、SLFN2、SLFN3、SLFN4、SLFN5、SLFN8、SLFN9、SLFN10和SLFN14，人类 SLFN基因包含SLFN5、SLFN11、SLFN12、SLFN12L、SLFN13、SLFN14。此外，国外学者指出SLFN基因家族中SLFN14是人类和小鼠中除了SLFN5以外唯一存在的同源SLFN基因[5]。

根据基因和(或)蛋白的大小及结构域的同源性将SLFN基因家族分为3个不同的亚群，SLFN蛋白相对分子质量为37×103～42×103属于第Ⅰ亚群；相对分子质量为58×103～ 68×103属于第Ⅱ亚群；相对分子质量为100×103～104×103属于第Ⅲ亚群[6-7]。小鼠的SLFN基因分布在所有3个亚群中，而人类的SLFN基因仅分布在第Ⅱ亚群(SLFN12、SLFN12L)和第Ⅲ亚群(SLFN5、SLFN11、SLFN13、SLFN14)。据美国国家生物技术信息中心(NCBI)保守域数据库(CDD)搜索结果及相关文章可知，在整个SLFN家族中，只有第Ⅲ亚群的成员蛋白结构域不同，保留额外的c末端区域与RNA/DNA解旋酶超家族Ⅰ中典型的基序有显著的同源性，这些基序被认为介导了DNA和RNA代谢[8]。此外，SLFN蛋白在调控细胞增殖，干预造血细胞功能，以及调节免疫应答等方面均起到重要作用，并且还可抑制病毒复制及肿瘤细胞生长。

1 SLFN14基因的结构

SLFN 14蛋白的相对分子质量为100×103～104×103，根据其同源性，SLFN14属于SLFN基因家族的第Ⅲ亚群[9]。SLFN14主要定位在细胞核中，人类的SLFN14位于17号染色体上，由4个编码外显子组成，它含有与三磷酸腺苷(ATP)酶相关的多种细胞活性的AAA结合域和RNA解旋酶基序，并有一个羟基末端扩展区。而小鼠的SLFN14位于11号染色体上，由5个编码外显子组成[10-11]。

2 SLFN14基因在疾病中的研究进展

过去几年的研究成果极大地丰富了关于SLFN基因在人类相关疾病发生机制的探索，并为相关疾病的治疗提供了较多的理论依据。除了SLFN11外，人类其他SLFNs基因还未得到广泛的研究。SLFN14是一类在较多生物学反应中调节T淋巴细胞和巨噬细胞发育周期的重要调节基因[12]，因其在不同的细胞中表达水平及定位不同，与较多疾病的发生有着密切联系。

2.1 房间隔缺损(ASD)

SU等[13]采用全外显子组测序方法，对16名受试者进行了病因性ASD基因突变检测，其中6人被诊断为ASD，结果表明：受试者中所有受影响的家族成员均携带两种新的复合突变基因，即c.2557insC突变后的SLFN14基因可与c.1187delT突变的PCDHGA4[原钙粘蛋白γ-A4(protocadherin gamma-A4)]基因协同作用，从而导致ASD。故考虑SLFN14的c.2557insC突变可能是ASD的致病因素。

2.2 原发性高血压

有学者研究基因多态性与原发性高血压发生的相关性，其采用病例-对照关联研究方法对高血压组及对照组进行基因分型检测，结果显示：SLFN14基因rs321613可能为原发性高血压遗传易感性检测的标志之一，并得出SLFN14基因rs321613多态性可能与原发性高血压相关[14]，为进一步研究原发性高血压的遗传机制提供了新的方向。

2.3 病毒感染

SEONG等[15]研究表明，SLFN14在流感病毒感染时主要表达在细胞核，病毒感染后通过特异性诱导A549过表达可减少病毒复制。考虑其主要机制为通过抑制流感病毒NP的表达从而抑制病毒复制，而在RAW264.7细胞中，SLFN14的敲除可增加病毒滴度。此外，该研究提及过表达SLFN14可抑制A型流感病毒和水痘带状疱疹病毒的复制，表明其对多种病毒的活性具有抑制作用。这些数据进一步证实了SLFN14在病毒感染中占有重要地位，提示SLFN14可能成为抗病毒的新靶点。

2.4 恶性肿瘤

在一些恶性肿瘤中，SLFN基因可以抑制癌细胞的生长和侵袭，促进癌细胞对化疗药物的敏感性，可能成为一种有前景的新的治疗靶点[16]。故有学者在研究干扰素(IFN)在体内和体外的抗肿瘤活性时发现：在恶性黑色素瘤细胞和原代正常人黑素细胞中均可检测到SLFN14的表达[17]，提示SLFN14在黑色素瘤细胞生长中占有重要作用，但其具体作用机制仍需深入探讨。另有研究发现，LINE-1高表达于较多肿瘤细胞中，而活跃的LINE-1可能通过插入、缺失、重组和转导等方式对基因组结构和功能造成不利影响，进而引起基因疾病和癌症，且其研究SLFN14与LINE-1关系时得出，SLFN14抗LINE-1可通过转座机制间接作用影响LINE-1 ORF1p的表达[18]，故推测SLFN14可为肿瘤的靶向药物治疗提供新的方向。

2.5 内脏利什曼病(VL)合并HIV感染

VL是一种潜在的、致命的，但易被忽视的经媒介传播的播散性感染，其典型症状包括发热、脾肿大和造血改变。每年全球约有90 000例VL病例，其中对同时感染人类获得性免疫缺陷病毒-1(HIV)的患者(简称VL-HIV患者)的治疗经常失败。因此，目前针对VL-HIV感染治疗的研究中，除了有限的和有毒的治疗方案外，对VL-HIV患者治疗效果的评估也成为指导治疗疗程、调整治疗方案或启动二次预防决定的关键。ADRIAENSEN等[19]通过一个基于血液的4基因转录信号(PRSS33、IL10、SLFN14、HRH4)替代治疗试验发现，包括SLFN14基因在内的血液信号可以评估VL-HIV患者的治疗效果。SLFN14基因是否可以作为一种转录信号评估其他疾病疗效还有待进一步研究，这将对指导治疗具有重要应用前景。

2.6 遗传性血小板减少症

遗传性血小板减少症是一组以低血小板计数为特征的疾病，常伴有大量出血。随着该病的进一步研究，包括全外显子组测序(WES)在内的新一代测序技术的出现，对该病基因遗传机制有了更多的了解。SLFN14是最近发现的与遗传性血小板减少症相关的基因之一，有关研究已取得较多进展，其中SLFN14的几个杂合错义突变可导致缺陷巨核细胞成熟和血小板功能障碍。为了研究SLFN14在血小板形成及功能中的作用，国外学者研究发现在兔成熟的网状红细胞内，被剪切的SLFN14蛋白可识别并结合核糖体，并且非特异性地识别、剪切细胞中的核糖体RNA(rRNA)与mRNA，而人源全长的SLFN14蛋白经特定氨基酸突变及剪切后也会显示相同的生物学活性[20-21]，提示SLFN14基因编码的蛋白质在血小板的功能行使中起着重要作用，可影响功能完全的血小板分化，参与血小板的形成及成熟过程。另有研究证实，SLFN14基因参与了血小板的生成及功能的维持[22]。该研究纳入17例血小板减少症、19例血小板功能紊乱和51例不明原因出血倾向患者，对其进行WES，结果提示：87例患者中有15例(17%)检测到SLFN14发生致病变异[22]。考虑其可能机制：因SLFN14三磷酸鸟苷(GTP)/ATP结合区出现杂合错义突变最终导致遗传性血小板致密颗粒数量减少，并伴随大量出血。STAPLEY等[12]研究发现，SLFN14基因突变可导致遗传性血小板减少症，考虑其机制为SLFN14基因变异的5个家系中，有3个家系可降低激动剂二磷酸腺苷(ADP)、蛋白酶激活受体-1(PAR-1)和胶原的聚集性，改变SLFN14的内切核糖核酸酶活性从而促进血小板的形成。FLETCHER等[23]纳入了36例显示血小板减少症的患者和17名其家庭成员，所有患者均有出血史，但病因不明，对所有患者进行血小板表型和WES，并在来自3个不相关家族的12例患者中发现了SLFN14的突变；SLFN14突变患者常表现中度血小板减少、血小板增大、ATP分泌减少和显性遗传模式等表型；此外，在受影响的家族成员中发现了3个杂合错义突变，并考虑在SLFN14的ATPase-AAA-4、GTP/atp结合区编码替换位点(K218E、K219N和V220D)。该项研究证实，SLFN14基因的K218EK、219N和V220D位点发生错义突变与遗传性血小板减少症的发生相关，故该基因的缺陷是导致血小板减少和出血过多的原因。另有学者通过运用基因测序方法测出较多基因与遗传性血小板减少症有着密切联系，这些基因包括MECOM、TRPM7、FYB、SLFN14和SLFN14-RT，且这些基因在巨核细胞和血小板生成中扮演着重要角色[24-25]。近年来新的遗传检测方法逐渐完善，遗传性血小板减少症与某单一基因遗传缺陷的关系逐渐明确，这不仅可以丰富遗传学和血液疾病相关知识，而且可以为患者提供更多的诊断及治疗方法。SLFN14在血小板生成物形成的过程中确切的作用及其AAA结构域中的突变如何导致遗传性血小板减少症仍需进一步探索。

3 小 结

SLFN14基因因错义突变导致相关疾病发生，也可抑制病毒中重要物质的表达，从而减少病毒复制，并可作为一种检测指标用以评估抗肿瘤疗效。这为SLFN14在肿瘤和病毒感染等疾病的研究提供了新的思路，并对其可能的机制给予了提示，可为更多疾病研究提供参考。目前，有关SLFN14在其他生物学活动中的机制研究已有较大进展，可为相关疾病的临床诊断、治疗等提供可靠的理论依据。但由于SLFN14相关疾病研究尚局限在遗传性血小板减少症、病毒感染、肿瘤等疾病中，仍有必要进一步扩大研究范围。