金書尋 徐潮陽

[摘要] 未分化胚胎細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子1（UTF1）是干細(xì)胞相關(guān)基因之一，是參與胚胎干細(xì)胞分化的重要轉(zhuǎn)錄因子，能促進(jìn)干細(xì)胞的自我更新及分化，調(diào)控胚胎細(xì)胞和生殖細(xì)胞的增殖分化。目前，對UTF1的研究大多在干細(xì)胞和生殖細(xì)胞中，而關(guān)于UTF1與腫瘤關(guān)系的研究成果較少。越來越多的證據(jù)顯示，干細(xì)胞相關(guān)基因的異常表達(dá)與腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)及耐藥性等密切相關(guān)。其轉(zhuǎn)錄和表觀遺傳胚胎程序可以在癌細(xì)胞中重新激活，使癌細(xì)胞具有干細(xì)胞表型，并參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。為獲得更好的療效，部分學(xué)者長期致力于尋找各種有效的腫瘤標(biāo)志物，其中UTF1在惡性腫瘤的診斷、治療及預(yù)后方面具有重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。

[關(guān)鍵詞] 未分化胚胎細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子1;干細(xì)胞相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子;腫瘤干細(xì)胞;腫瘤標(biāo)志物

[Abstract] Undifferentiated embryonic cell transcription factor 1 （UTF1） is one of stem cell related genes and an important transcription factor involved in the differentiation of embryonic stem cells. It can promote the self-renewal and differentiation of stem cells， and regulate the proliferation and differentiation of embryonic cells and germ cells. At present， most of the research on UTF1 is in stem cells and germ cells， and there are few research results on the relationship between UTF1 and tumors. More and more evidence shows that the abnormal expression of stem cell-related genes is closely related to tumorigenesis， metastasis and relapse and drug resistance. Its transcription and epigenetic embryonic programs can be reactivated in cancer cells， giving cancer cells a stem cell phenotype and participating in the occurrence and development of tumors. In order to obtain better curative effect， some scholars have long been devoted to finding various effective tumor markers. UTF1 has important potential application value in the diagnosis， treatment and prognosis of malignant tumors.

[Key words] Undifferentiated embryonic cell transcription factor 1; Stem cell-related transcription factors; Tumor stem cells; Tumor markers

無論是正常組織還是腫瘤組織，并不是由單一的細(xì)胞類型構(gòu)成，均含有不同類型的細(xì)胞，如內(nèi)皮細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞、免疫細(xì)胞等。腫瘤組織中，只有一小部分腫瘤細(xì)胞具有真正的致癌潛能，稱其為腫瘤干細(xì)胞（Cancer stem cells，CSCs），又被稱為“腫瘤起始細(xì)胞”或“類癌干細(xì)胞”。它們是腫瘤組織內(nèi)具有自我更新能力的細(xì)胞，可以使腫瘤組織產(chǎn)生異質(zhì)性[1]。CSCs最早在人急性髓系白血病中被發(fā)現(xiàn)，目前在多種腫瘤中被發(fā)現(xiàn)。胚胎干細(xì)胞和CSCs具有一些共同的表型特征[2]，如兩者均能自我更新;均能快速增長和高表達(dá)端粒酶，使細(xì)胞有可能獲得永生;滋養(yǎng)層細(xì)胞和癌細(xì)胞也均能滲入局部組織等。兩者之間也存在一些差異，如胚胎干細(xì)胞傾向于促進(jìn)分化，而CSCs傾向于促進(jìn)增殖。因此，在腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程中，轉(zhuǎn)錄和表觀遺傳程序可以通過腫瘤干細(xì)胞因子在腫瘤細(xì)胞中被重新激活[3]，使腫瘤細(xì)胞具有干細(xì)胞表型，促進(jìn)腫瘤的形成和轉(zhuǎn)移。胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子被認(rèn)為是潛在的癌基因，可以在不同類型的腫瘤中調(diào)節(jié)CSCs的表型，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生及進(jìn)展。

未分化胚胎細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子1（Undifferentiated embryonic cell transcription factor 1，UTF1）是在胚胎干細(xì)胞中參與自我更新的轉(zhuǎn)錄因子，其分化后又迅速消失，可顯著提高多能干細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄活性，促使其分化[4]。關(guān)于UTF1可以調(diào)節(jié)CSCs的研究較少，但已有證據(jù)顯示UTF1在多種腫瘤中表達(dá)。本文旨在研究UTF1參與不同類型癌癥發(fā)生和發(fā)展的機(jī)制，探討其作為臨床生物標(biāo)志物的潛力。

1 UTF1概述

UTF1是富含二價(jià)基因的染色質(zhì)相關(guān)蛋白，調(diào)控細(xì)胞的自我更新和適時(shí)分化。在細(xì)胞有絲分裂過程中，可顯著提高多能干細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄效率。當(dāng)干細(xì)胞定向分化時(shí)，UTF1的濃度伴隨分化程度的提高而下調(diào)。UTF1從小鼠F9胚胎癌細(xì)胞中首次被分離和鑒定，目前發(fā)現(xiàn)其也在人胚胎干細(xì)胞和成人干細(xì)胞中表達(dá)。人UTF基因位于10q26號染色體上，由兩個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子組成[5]。5′啟動子和3′增強(qiáng)子元件對UTF1的表達(dá)是必需的。5′TATA啟動子由四個(gè)GC盒組成，而3′增強(qiáng)子元件則帶有雙八聚體序列（ACTAGCATAACAATG）[6]。

UTF1蛋白的氨基酸序列非常獨(dú)特，其蛋白序列與任何先前報(bào)道的蛋白質(zhì)均不顯著同源，除亮氨酸拉鏈外，UTF1沒有任何明顯的結(jié)構(gòu)單元。使用小鼠UTF1 cDNA作為探針篩選源自人類畸胎瘤細(xì)胞系NFL14的cDNA UTF1，結(jié)果顯示，人和小鼠的UTF1蛋白序列存在64%的氨基酸同一性和87%的序列相似性。進(jìn)一步分析顯示，UTF1蛋白質(zhì)某一段的氨基末端和羧基末端在人與鼠（超過85%的氨基酸同一性）之間顯著保守。有研究將這些區(qū)域指定為保守結(jié)構(gòu)域1和保守結(jié)構(gòu)域2[7]，其余部分則差異較大。并且保守結(jié)構(gòu)域2中亮氨酸拉鏈的7個(gè)氨基酸第1和第4位置上的所有疏水殘基均100%相同，這意味著該基因?qū)TF1的活性和功能均極為重要。

UTF1主要位于細(xì)胞核中，在細(xì)胞分裂的各個(gè)階段都被排除在核仁外，并與染色質(zhì)相互結(jié)合，這與其他轉(zhuǎn)錄因子的特點(diǎn)不同，比如八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4（Octamer-binding transcription factor 4，Oct4）在有絲分裂過程中與染色質(zhì)分離。在正常小鼠胚胎中，UTF1在內(nèi)細(xì)胞團(tuán)、原始外胚層和胚外組織中表達(dá)，但不在中胚層中表達(dá)。隨著原始外胚層中UTF1的下調(diào)，開始誘導(dǎo)出現(xiàn)中胚層[8]。研究顯示，UTF1在外胚層期和原始生殖細(xì)胞中被檢測到表達(dá)量最高，在胚泡晚期被檢測到高表達(dá)，在早期囊胚中被檢測到低表達(dá)，而在早期卵裂期未檢測到表達(dá)[7]。

1.1 UTF1的轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)

目前很多研究均已發(fā)現(xiàn)UTF1在早期胚胎發(fā)生過程中有組織特異性轉(zhuǎn)錄共激活因子的標(biāo)志性特征。UTF1作為活化轉(zhuǎn)錄因子2（Activating transcription factor-2，ATF-2）的共激活因子，通過信號傳遞促進(jìn)ATF-2的轉(zhuǎn)錄。UTF1上的亮氨酸拉鏈區(qū)域是UTF1與ATF2共激活的主要位點(diǎn)[9]。這一作用使得細(xì)胞轉(zhuǎn)錄維持在一個(gè)有秩序的水平。此外，針對缺乏亮氨酸拉鏈區(qū)域的UTF1的研究顯示，缺乏亮氨酸拉鏈區(qū)域的UTF1能夠非特異性地刺激許多基礎(chǔ)基因啟動子的轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致下游基因無序激活[10]。此外，UTF1不會非特異性地激活轉(zhuǎn)錄，而是以嚴(yán)格依賴其上游因子ATF2的方式提高轉(zhuǎn)錄水平，其通過各自的激活結(jié)構(gòu)域相互作用[9-11]。例如，UTF1通過該方式增強(qiáng)腺病毒E2A啟動子的轉(zhuǎn)錄水平[8]。但也有研究顯示，UTF1的某些結(jié)構(gòu)域可以使這種轉(zhuǎn)錄方式失活。

1.2 UTF1是Oct4和性別決定區(qū)Y框蛋白2（Sex determining region Y related high mobility group box-2，Sox2）的轉(zhuǎn)錄靶標(biāo)

UTF1是一種轉(zhuǎn)錄阻遏蛋白，與核心組蛋白6類似，能與干細(xì)胞中的染色質(zhì)結(jié)合，阻止其染色質(zhì)解聚[11]。最初報(bào)道僅局限于胚胎干細(xì)胞和生殖細(xì)胞中[12]。在胚胎干細(xì)胞中，UTF1是Oct4和Sox2的轉(zhuǎn)錄靶標(biāo)[13]，其表達(dá)直接受到Oct4和Sox2蛋白二聚體協(xié)同作用的調(diào)控[14]。Oct4可以單獨(dú)與UTF1基因的調(diào)控區(qū)結(jié)合，該調(diào)控區(qū)位于3′側(cè)翼區(qū)的一段特定雙八聚體固定序列（5′-ACTAGCAT-3′），并與Sox2蛋白一起，形成三元復(fù)合物[15]，從而保證胚胎干細(xì)胞具有快速增殖的能力，Oct4這種特定的DNA結(jié)合行為對于維持胚胎干細(xì)胞狀態(tài)非常重要。Oct4也可以通過激活UTF1基因誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞快速增殖及致瘤的能力，從而對畸胎瘤的形成起重要作用。

1.3 UTF1可促進(jìn)胚胎干細(xì)胞自我更新和分化

UTF1和kruppel樣因子4（Krüppel-like factor 4，KLF4）、Sox2等多能干細(xì)胞因子相同[16]，能將多能干細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄活性提高至200倍。在早期胚胎發(fā)育過程及維持生殖細(xì)胞和成人性腺的功能中起重要作用，可作為生殖細(xì)胞的標(biāo)志物[17]。UTF1主要在多能胚胎干細(xì)胞和原始生殖細(xì)胞的分裂早期表達(dá)，促使其自我更新，并在分化啟動時(shí)停止轉(zhuǎn)錄，迅速下調(diào)，這遠(yuǎn)比其他多能性標(biāo)志物（如Oct4）敏感。因此UTF1調(diào)控胚胎及生殖細(xì)胞的發(fā)育，其失活可導(dǎo)致多能胚胎干細(xì)胞分化的延遲[7]，使具有雜交遺傳背景的小鼠胚胎致死率顯著提高[18]。而UTF1對雄性生殖細(xì)胞發(fā)育的調(diào)控主要體現(xiàn)在原始生殖細(xì)胞發(fā)育和出生后精子發(fā)生這兩個(gè)階段。UTF1的失活會導(dǎo)致出生時(shí)的原始生殖細(xì)胞數(shù)量減少，且使成年后男性的精子發(fā)生缺陷[19]。

目前認(rèn)為UTF1參與干細(xì)胞分化的機(jī)制是UTF1通過影響多能胚胎干細(xì)胞中的特異性二價(jià)結(jié)構(gòu)域，從而影響多能性的基因表達(dá)。二價(jià)結(jié)構(gòu)域是控制表觀遺傳學(xué)的染色質(zhì)區(qū)域，調(diào)控細(xì)胞分化[13-14]。二價(jià)結(jié)構(gòu)域包括抑制性區(qū)域和活化性區(qū)域。UTF1通過競爭性抑制，減少抑制區(qū)域在二價(jià)基因上的沉積，防止二價(jià)基因被過度抑制。反之，作為補(bǔ)充機(jī)制，UTF1可在二價(jià)基因活化區(qū)域啟動mRNA的降解反應(yīng)，確保胚胎干細(xì)胞的分化維持在“恰到好處”的水平[20]。其他可能的機(jī)制是UTF1通過影響Arf mRNA以阻斷Myc-Arf的反饋控制，促使細(xì)胞增殖分化[21]。

2 UTF1在人類癌癥中的作用

對人胚胎細(xì)胞癌和多能胚胎干細(xì)胞的研究顯示，癌細(xì)胞的表達(dá)可能具有干細(xì)胞樣特征，提示可對人類癌癥與UTF1的關(guān)系進(jìn)行評估[1]。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)UTF1與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。如UTF1對于胚胎癌的適當(dāng)分化是必需的[22];UTF1的表達(dá)刺激裸鼠的細(xì)胞增殖過程并增加畸胎瘤的形成能力;在腦腫瘤中，UTF1的mRNA水平可以幫助區(qū)分Ⅰ-Ⅲ級和Ⅳ級神經(jīng)母細(xì)胞瘤;然而，UTF1在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中并非呈單一的上調(diào)或下調(diào)，其具有潛在的組織特異性，根據(jù)組織不同，其可作為癌基因，也可作為抑癌基因。這種雙重行為也可見于其他多能性標(biāo)志物，如Sox2，其在多種腫瘤中上調(diào)，但被發(fā)現(xiàn)在胃癌中顯著下調(diào)[23-24]。相關(guān)文獻(xiàn)顯示，即使是同一種腫瘤，不同研究者對UTF1的研究也有截然不同的結(jié)果。Guenin等[25]的研究顯示，UTF1過表達(dá)與宮頸癌的發(fā)生有關(guān)，但Wu等[26]的研究顯示，UTF1在宮頸癌變過程中下調(diào)。

2.1 UTF1在性腺發(fā)育過程中和睪丸生殖細(xì)胞腫瘤中的表達(dá)

UFT-1和鋅指蛋白42（Zinc finger protein 42，Zfp42）是兩個(gè)已知的參與胚泡階段的人類和小鼠胚胎干細(xì)胞自我更新的轉(zhuǎn)錄因子[27]。在經(jīng)典精原細(xì)胞瘤和非精原細(xì)胞瘤的腫瘤干細(xì)胞中，UTF-1和Zfp42持續(xù)表達(dá)，提示胚胎干細(xì)胞與睪丸生殖細(xì)胞腫瘤之間的表型存在一定相似性。并且相關(guān)研究顯示，胚胎干細(xì)胞表型的一些特征也仍存在于生殖細(xì)胞腫瘤中，這些特征也體現(xiàn)在成熟人睪丸生殖細(xì)胞中。但這兩個(gè)因子在成年生殖細(xì)胞中的作用可能不再與多能分化有關(guān)，而是與高增殖和自我更新（UTF-1）或減數(shù)分裂（Zfp42）有關(guān)。

Kristensen等[27]用RT-PCR方法檢測52例人性腺發(fā)育標(biāo)本和86例睪丸生殖細(xì)胞腫瘤標(biāo)本中UTF-1和Zfp42的表達(dá)，研究UTF-1和Zfp42在人類性腺發(fā)育過程中及睪丸生殖細(xì)胞腫瘤中的表達(dá)。結(jié)果顯示UTF-1和Zfp42在整個(gè)雄性性腺發(fā)育過程中均有表達(dá)，且在成人睪丸生殖細(xì)胞腫瘤中仍持續(xù)表達(dá)。不過在成熟睪丸中，UTF-1僅在精原細(xì)胞中表達(dá)，提示其在自我更新中起作用，而Zfp42主要在精子發(fā)生過程中的減數(shù)分裂細(xì)胞中表達(dá)。而UTF-1和Zfp42在睪丸原位癌和睪丸生殖細(xì)胞腫瘤中均有表達(dá)，且UTF1在睪丸生殖細(xì)胞腫瘤中的表達(dá)水平較高，提示睪丸生殖細(xì)胞腫瘤起源于精原細(xì)胞。但Kristensen等[27]的研究中沒有包括任何轉(zhuǎn)移性睪丸生殖細(xì)胞腫瘤或非生殖細(xì)胞腫瘤。Wang等[28]研究了干細(xì)胞標(biāo)志物UTF1在104個(gè)原發(fā)和68個(gè)轉(zhuǎn)移性睪丸生殖細(xì)胞腫瘤和339個(gè)非生殖細(xì)胞腫瘤中的免疫組化特征。結(jié)果顯示，UTF1在睪丸生殖細(xì)胞腫瘤中表達(dá)，且可在所有管內(nèi)生殖細(xì)胞腫瘤、精原細(xì)胞瘤、胚胎癌及一部分卵黃囊瘤中見到UTF1表達(dá)，但其在不同腫瘤中表現(xiàn)出不同的染色強(qiáng)度及染色比例，即UTF1在不同的生殖細(xì)胞腫瘤亞型中表現(xiàn)出不同的染色模式。此外，雖然也有一部分非生殖細(xì)胞腫瘤表達(dá)UTF1，但其表達(dá)強(qiáng)度為弱表達(dá)，且為局灶性。進(jìn)一步研究顯示，強(qiáng)UTF1表達(dá)僅存在于胚胎癌和精原細(xì)胞瘤。UTF1的強(qiáng)染色特異性，提示UTF1強(qiáng)染色有應(yīng)用于胚胎癌和精原細(xì)胞瘤診斷的可能性，但對于精原細(xì)胞瘤，UTF1強(qiáng)染色的敏感性僅40%。

2.2 UTF1可作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)生殖細(xì)胞腫瘤的診斷標(biāo)志物

中樞神經(jīng)系統(tǒng)（Central nervous system，CNS）生殖細(xì)胞腫瘤可分為生殖細(xì)胞瘤和非生殖細(xì)胞瘤，生殖細(xì)胞瘤占所有CNS生殖細(xì)胞腫瘤的三分之二。單純CNS生殖細(xì)胞瘤通常預(yù)后良好，10年生存率可達(dá)90%，甚至即使不進(jìn)行手術(shù)切除也能達(dá)到較好的預(yù)后，而當(dāng)有非生殖細(xì)胞瘤的成分存在時(shí)，活檢明確其成分組成變得十分重要，因?yàn)槌煞纸M成的不同決定了不同的治療方式及預(yù)后。因此中樞神經(jīng)系統(tǒng)生殖細(xì)胞腫瘤的成分單純與否，與其治療方式及預(yù)后密切相關(guān)。在過去的幾年中，已引入了幾種新的分子，如Oct4、干細(xì)胞生長因子受體（Stem cell growth factor receptor，SCFR）和胎盤堿性磷酸酶（Placental alkaline phosphatase，PLAP）作為確定中樞神經(jīng)系統(tǒng)生殖細(xì)胞腫瘤成分組成的分子標(biāo)志物，而UTF1作為Oct4的轉(zhuǎn)錄靶標(biāo)，有理由假設(shè)其作為生殖細(xì)胞腫瘤診斷標(biāo)志物的可能性。因此，Pantazis等[29]用免疫組化方法檢測了21個(gè)CNS生殖細(xì)胞瘤和2個(gè)混合性CNS生殖細(xì)胞腫瘤的UTF1表達(dá)，并將其與CKIT、Oct4、LIN28、PLAP等已被證明可用于診斷生殖細(xì)胞瘤的標(biāo)志物的診斷效能進(jìn)行比較。在信號強(qiáng)度和頻率方面，UTF1顯示出與CKIT相似的結(jié)果，且其染色優(yōu)于Oct4和PLAP。同時(shí)，該研究還在150例中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中檢測UTF1的表達(dá)，以檢測其作為附加診斷標(biāo)志物的適用性，結(jié)果顯示，UTF1作為一種新的診斷標(biāo)志物，檢測CNS生殖細(xì)胞腫瘤的靈敏度為100%，特異性為97%。因此，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)生殖細(xì)胞腫瘤的診斷中，UTF1將會成為一種新的可靠的分子標(biāo)志物。

2.3 UTF1在正常和癌變體細(xì)胞中的表達(dá)

最初對UTF1的報(bào)道僅限于干細(xì)胞及生殖細(xì)胞，但最近的研究顯示，體細(xì)胞中同樣有UTF1表達(dá)，且在癌變發(fā)生過程中，UTF1的表達(dá)含量會出現(xiàn)變化。為進(jìn)一步驗(yàn)證UTF1的表達(dá)譜，Mouallif等[23]用免疫組化評估了八種組織（乳腺、前列腺、子宮內(nèi)膜、膀胱、結(jié)腸、食道、肺和腎）及其對應(yīng)腫瘤組織中的UTF1表達(dá)水平。研究顯示，正常組織與其腫瘤組織中均有UTF1表達(dá)，但在不同組織中，其UTF1的表達(dá)量也存在差異。根據(jù)免疫組化評分，具有弱UTF1表達(dá)的組織是乳腺、前列腺和子宮內(nèi)膜;具有弱到中等表達(dá)的組織是膀胱、結(jié)腸、食道和肺上皮;具有強(qiáng)UTF1表達(dá)的組織是腎。UTF1甚至可以在沒有Oct4和Sox2協(xié)同靶調(diào)控的情況下在體細(xì)胞中表達(dá)。比較UTF1水平在正常組織和腫瘤組織中的差異，結(jié)果顯示UTF1在子宮內(nèi)膜癌和前列腺癌中的水平較正常組織顯著過表達(dá)，而在腎和結(jié)腸腫瘤中UTF1的水平較正常組織更低，在正常表皮和皮膚鱗狀細(xì)胞癌中，UTF1水平?jīng)]有明顯差異。該結(jié)果提示其可能存在潛在的組織特異性，根據(jù)組織的不同，UTF1可作為癌基因，也可作為抑癌基因，使其在不同組織中的表達(dá)并不呈現(xiàn)單一的上調(diào)或下調(diào)。

2.4 UTF1在乳腺癌中的表達(dá)

乳腺癌是最常見的腫瘤之一，在中國乳腺癌是引起女性死亡的第五大癌癥，僅次于肺癌、胃癌、肝癌和結(jié)腸癌，同期女性乳腺癌死亡率為10.24/100 000，占全部女性惡性腫瘤死亡例數(shù)的7.54%。目前乳腺癌患者的治療方法有限，且可以用來預(yù)測乳腺癌預(yù)后的分子標(biāo)志物較少，發(fā)現(xiàn)新的分子標(biāo)志物已成為提高患者臨床預(yù)后的突破口。UTF1已被證實(shí)可以誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程為多能干細(xì)胞，且在干細(xì)胞中發(fā)揮重要作用，而腫瘤細(xì)胞有類干細(xì)胞樣特征，提示可對乳腺癌細(xì)胞與UTF1之間的關(guān)系進(jìn)行評估。Xu等[30]用實(shí)時(shí)定量PCR法比較55例臨床乳腺癌標(biāo)本及其對應(yīng)的腫瘤周圍正常乳腺組織UTF1 mRNAs表達(dá)量的差異，研究結(jié)果顯示，UTF1的表達(dá)與乳腺癌患者臨床病理參數(shù)之間存在關(guān)系，UTF1 mRNA在乳腺癌組織表達(dá)水平的下調(diào)，及其與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（P=0.002）和腫瘤大?。≒<0.001）的相關(guān)性均提示乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展可能與UTF1的表達(dá)相關(guān)，UTF1可能作為判斷乳腺癌預(yù)后的生物標(biāo)志物。

2.5 UTF1在宮頸癌中的表達(dá)

宮頸癌（Cervical cancer，CC）是全球女性中第四常見的腫瘤，引起CC的主要危險(xiǎn)因素包括持續(xù)感染高危型人乳頭瘤病毒（Human papillomavirus，HPV）（HPV-16或HPV-18），吸煙、免疫抑制和性伴侶過多。但有助于CC啟動和發(fā)展的遺傳和分子因素及其機(jī)制并未得到闡明，鑒定CC中關(guān)鍵基因的改變可能提供一種新的治療方法。近年來，在CC中已發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子如Sox2等的異常表達(dá)與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系。UTF1作為胚胎發(fā)育過程中的重要轉(zhuǎn)錄因子，在細(xì)胞生存周期中起關(guān)鍵作用。因此Wu等[26]研究了UTF1作為干細(xì)胞相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子在宮頸癌發(fā)生、發(fā)展中可能的作用和潛在的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)在CC細(xì)胞系和原發(fā)腫瘤中的UTF1因啟動子高甲基化而下調(diào)。用5-azadC處理UTF1已超甲基化的細(xì)胞系（HeLa，SIHA和CaSki）后，UTF1蛋白表達(dá)明顯增加，腫瘤細(xì)胞的增殖能力受到顯著抑制，但C33-A細(xì)胞系沒有上述變化。UTF1的高表達(dá)也抑制了裸鼠體內(nèi)腫瘤的形成。Pearson相關(guān)分析顯示，Utf1/β-Actin蛋白密度比與Utf1啟動子甲基化的比率之間存在顯著的負(fù)相關(guān)（r= -0.9448，P<0.0001）。在宮頸癌變過程中，UTF1下調(diào)與UTF1啟動子高甲基化后反式激活p27Kip1，使G1/S細(xì)胞周期停滯，導(dǎo)致體外細(xì)胞增殖、腫瘤發(fā)生顯著抑制。熒光素酶報(bào)告基因分析顯示，p27Kip1核酸位于-517和-388位點(diǎn)的啟動子區(qū)域包含完整的激活轉(zhuǎn)錄因子位點(diǎn)，對UTF1的反式激活是必需的。染色質(zhì)免疫沉淀分析也證實(shí)了UTF1與p27Kip1啟動子之間的物理相互作用。UTF1通過表觀遺傳修飾減弱了細(xì)胞增殖，使宮頸癌變失活，強(qiáng)烈支持UTF1是一種潛在的腫瘤抑制劑。實(shí)驗(yàn)過程中還發(fā)現(xiàn)，UTF1啟動子的甲基化狀態(tài)出現(xiàn)在所有HPV陽性的細(xì)胞株中，包括HeLa（HPV18）、SIHA（HPV16）和CaSki（HPV16），但在C33-A（HPV陰性）中并未出現(xiàn)。鑒于反復(fù)持續(xù)的HPV感染可導(dǎo)致染色質(zhì)基因組不穩(wěn)定，并且一些研究已證實(shí)基因啟動子甲基化與HPV感染之間存在關(guān)聯(lián)。因此，Wu等[26]推測UTF1基因沉默與HPV感染狀態(tài)之間可能存在潛在聯(lián)系，但需要進(jìn)一步的研究以證實(shí)這一假設(shè)。Guenin等[25]報(bào)道UTF1在宮頸癌發(fā)生過程中表達(dá)上調(diào)。與正常宮頸相比，UTF1基因啟動子甲基化水平隨病變嚴(yán)重程度的增加而增加，在CC中發(fā)現(xiàn)的甲基化水平最高。這種高甲基化水平與升高的UTF1 mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)量呈正相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)提示UTF1啟動子甲基化狀態(tài)可作為宮頸癌診斷的生物標(biāo)志物。

鑒于不同研究者對UTF1和宮頸癌的相關(guān)性有截然不同的研究結(jié)果，考慮到人類UTF1基因具有獨(dú)特的剪接轉(zhuǎn)錄和翻譯特點(diǎn)，排除假基因和異構(gòu)體混淆的可能性，因此，推測這些差異可能是由于使用的細(xì)胞系不同或UTF1 mRNA與蛋白質(zhì)水平的不同所造成，也可能與臨床標(biāo)本數(shù)量較少有關(guān)，使結(jié)果出現(xiàn)偶然性。

3討論

CSCs是一小部分具有自我更新特性的細(xì)胞，是腫瘤發(fā)生和發(fā)展的驅(qū)動因子，并在常規(guī)癌癥治療完成后仍留在患者體內(nèi)[31-32]。在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展過程中，CSCs不僅通過自我更新維持其數(shù)量，而且通過快速增殖和分化產(chǎn)生大量不同表型的腫瘤細(xì)胞，促進(jìn)腫瘤的生長。CSCs在自我更新和分化之間保持動態(tài)平衡，以最大限度地滿足腫瘤的生長需求。研究顯示，CSCs和ESCs有許多共同的特征，如無限增殖等，因此二者的調(diào)控機(jī)制有相似之處[33]。而且另有研究顯示，一些與干細(xì)胞相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子在維持CSCs的自我更新或誘導(dǎo)其分化過程中起重要作用。然而，由轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)的CSCs的調(diào)控機(jī)制尚未得到廣泛的研究。

轉(zhuǎn)錄因子在不同類型的癌癥中調(diào)節(jié)CSCs的自我更新和分化[34]。典型的轉(zhuǎn)錄因子如Oct4、NANOG和Sox2在CSCs中均有過表達(dá)。這些基因在CSCs中的過表達(dá)與腫瘤的自我更新、致瘤性和腫瘤轉(zhuǎn)移有關(guān)[35-37]。而UTF1是Oct4和Sox2的轉(zhuǎn)錄靶標(biāo)，且其與多種癌癥的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后相關(guān)，很可能是CSCs和諸多轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)通路中不可或缺的一部分。另外UTF1可作為生殖細(xì)胞腫瘤的標(biāo)志物，推測其有作為腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物的可能性。

未來CSC研究領(lǐng)域有很大可能性會成為熱門，消除具有自我更新和腫瘤增殖潛能的癌細(xì)胞即將成為抗癌藥物開發(fā)的目標(biāo)。識別CSCs特有的靶點(diǎn)，在癌癥治療中區(qū)分CSCs也有重要意義。此外，與非CSCs相比，CSCs對常規(guī)化療和放療的抵抗力更強(qiáng)。以往研究已證實(shí)，多能轉(zhuǎn)錄因子對CSCs功能具有重要貢獻(xiàn)。UTF1與Oct4、NANOG和Sox2等轉(zhuǎn)錄因子具有復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。UTF1在正常細(xì)胞中的表達(dá)水平很低或不表達(dá)，且很有可能對維持CSCs的特征有重要作用，因此UTF1可能符合CSCs特異性藥物的標(biāo)準(zhǔn)，其相關(guān)藥物可能會有良好的療效。目前對于這些多能轉(zhuǎn)錄因子的分子結(jié)構(gòu)和機(jī)制的研究還處于初級階段，未來需要對UTF1進(jìn)行深入研究，以揭示腫瘤發(fā)生的潛在機(jī)制，并為癌癥患者設(shè)計(jì)個(gè)體化治療方案。

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（收稿日期：2019-12-12）