韓野，匡玉庭，朱東明

(蘇州大學附屬第一醫(yī)院普通外科，江蘇 蘇州 215006)

果蠅高爾基體固有跨膜激酶four-jointed(Fj)基因編碼一種細胞分泌表面蛋白，在果蠅的眼睛、腿部、翅膀以及視神經葉中表達，作為一種細胞間信號，參與調節(jié)腿和翅膀的部分近距離生長以及眼睛的分化[1-2]。四連接同源基因(four-jointed box kinase 1,FJX1)位于11號染色體(11p13)，1999年在脊椎動物體內經鑒定與Fj高度同源，編碼的細胞表面分泌蛋白含有437個氨基酸，可以在脊椎動物體內多處表達。在小鼠克隆胚胎同源體，以及其胚胎后期發(fā)育過程中直至成年后的大腦中都可以發(fā)現(xiàn)FJX1基因表達[3]，Strutt等[4]證實FJX1基因單個外顯子編碼的分泌蛋白質在高爾基體中也存在表達。在果蠅中，F(xiàn)j是調節(jié)細胞極性通路的重要存在，其作為Notch信號通路的下游靶基因可以調節(jié)細胞生長和分化；同樣，在哺乳動物中FJX1也可能參與Notch等信號通路進而影響實體腫瘤的發(fā)生發(fā)展[5]。本文針對FJX1基因在實體腫瘤中的功能進行闡述。

1 FJX1與頭面部腫瘤

基因擴增及缺失表達在多種腫瘤中起關鍵作用，在實體瘤中表現(xiàn)為基因組區(qū)域的增減，并通過影響一系列基因表達來促進腫瘤發(fā)生發(fā)展；基因擴增及缺失表達通常涵蓋整個染色體臂，具有廣泛性，使得在這些區(qū)域中鑒定腫瘤候選基因十分困難。在頭頸部鱗狀細胞癌中，基因擴增和缺失也常見。J?rvinen等[6]在一項研究中納入18株口腔舌鱗狀細胞癌細胞系，并通過微陣列全基因組拷貝數以及其基因表達變化，確定腫瘤基因畸變的變化主要集中在9個區(qū)域，其中涵蓋的基因9%～64%明顯擴增，包括11p12-p13染色體臂上的FJX1基因；而整個基因組中，有26%的擴增基因存在明顯的過表達，但FJX1基因的擴增表達作用目前尚未明確。在另一項口腔鱗狀細胞癌研究中，研究者用微陣列比較基因組雜交(Array-CGH)技術來定義最小的共同擴增區(qū)域，然后通過表達分析來識別跨度小于3 Mb的擴增子中的候選驅動基因，結果發(fā)現(xiàn)FJX1異常高表達，同時在淋巴結中也發(fā)現(xiàn)其異常高表達，并在一系列實驗中證實其可能通過Notch信號影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展[7]。

Chai等[8]發(fā)現(xiàn)FJX1基因在原發(fā)性鼻咽癌中過表達，其表達蛋白可能作為一種腫瘤抗原，設計針對FJX1蛋白9～20個氨基酸序列匹配的特異性短肽，作為免疫治療方案潛在的藥物；結果證實，這些短肽具有免疫原性，可以刺激T細胞誘導產生針對腫瘤細胞的細胞毒性因子，從而達到抗腫瘤作用。此外，該研究還表明主要組織相容性復合體Ⅱ類肽能夠誘導T細胞增殖。2019年，研究者用基因表達微陣列發(fā)現(xiàn)，相對于癌旁組織，原發(fā)性鼻咽癌患者癌組織中FJX1表達上調；組織水平實驗進一步證實原發(fā)性鼻咽癌患者癌組織中FJX1mRNA和蛋白表達水平升高；細胞實驗中，siRNA敲低實驗和過表達實驗均表明FJX1基因可以促進腫瘤細胞增殖，細胞錨定依賴性生長以及細胞侵襲；FJX1過表達，特異性周期蛋白D1和E1 mRNA表達水平增加，證實FJX1可以通過調節(jié)細胞周期的關鍵蛋白來促進腫瘤細胞增殖[9]。在頭頸部鱗狀細胞癌患者中，黑色素瘤相關抗原D4B和FJX1蛋白在癌組織中過表達，二者衍生的兩個主要組織相容性-A2限制性氨基酸肽能夠在體外誘導抗腫瘤免疫應答；研究者設計針對黑色素瘤相關抗原D4B和FJX1肽組成的雙抗原肽疫苗(PV1)，通過實驗評估其免疫原性和功效，證實患者T細胞暴露于PV1刺激后，能夠誘導分泌細胞毒性細胞因子實現(xiàn)特異性抗腫瘤作用[10]。

2 FJX1與呼吸道腫瘤

通過注射人小細胞肺癌SBC-5細胞，建立多器官轉移的小鼠模型，進一步用cDNA微陣列分析來自肺、肝、腎和骨骼的25個腫瘤轉移灶的基因表達，共發(fā)現(xiàn)435個異常表達基因；其中在肺癌腎轉移病灶中，F(xiàn)JX1基因表達較正常組織異常升高[11]。這些異常表達基因可能提示在不同轉移器官中存在特定的腫瘤微環(huán)境基因[11]，但FJX1在肺癌腎轉移中機制尚未明確。

2012年一項針對非小細胞肺癌患者復發(fā)的研究，納入57例患者，用Affymetrix和Illumina GeneChip分析對每個冰凍組織RNA樣品進行兩次分析，重復交叉研究后發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)JX1與非小細胞肺癌患者復發(fā)相關，同時與存活率相關，提示FJX1可能作為原癌基因影響肺癌患者的轉移與復發(fā)[12]。

3 FJX1與消化道腫瘤

目前FJX1基因在消化道腫瘤中的研究主要集中在結直腸腫瘤。從GSE115513數據庫中篩選結直腸腫瘤差異表達的miRNA和差異表達基因，并篩選相對應mRNA表達數據，構建miRNA-mRNA調控網絡圖，進一步對差異表達的miRNA和差異表達基因進行功能富集分析，以及蛋白質-蛋白質相互作用分析、生存分析，發(fā)現(xiàn)FJX1基因在結直腸腫瘤中可以作為潛在致病因素預測結直腸癌患者預后[13]。此外，另一項研究在結腸腺癌數據庫中發(fā)現(xiàn)，miRNA-1249表達下調，F(xiàn)JX1基因過表達可以逆轉miRNA-1249對腫瘤細胞生長、遷移和侵襲的抑制作用，表明FJX1作為miRNA-1249的靶基因參與結腸腺癌的發(fā)生發(fā)展；單因素和多因素分析表明，F(xiàn)JX1高表達可以作為結腸腺癌的獨立預測因子影響患者的總體生存時間[14]。

長鏈非編碼RNA具有廣泛的生物學功能，并且可能在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用。Wang等[15]從癌癥基因組圖譜(TCGA)數據庫中，全面分析了結腸腺癌患者蛋白質編碼和非編碼RNA的測序數據，構建結腸腺癌特異性競爭性內源RNA網絡，并評估非編碼RNA對結腸腺癌患者總體生存的影響，結果顯示FJX1與總體生存顯著相關(P<0.05)。相對于結直腸癌患者癌旁組織，長鏈非編碼RNA人漿細胞瘤轉化遷移基因-1(plasmacytoma variant translocation 1，PVT1)在結直腸癌組織中表達上調，其高表達的結直腸癌患者預后較差；同樣，相對于正常上皮細胞，PVT1在結直腸腫瘤細胞中高表達；其缺失表達可以抑制結直腸腫瘤細胞增殖、遷移和侵襲，并抑制體內腫瘤生長[16]。miRNA-106b-5p為PVT1的靶點，抑制miRNA-106b-5p表達可以逆轉PVT1敲低對結直腸腫瘤細胞惡性表型的抑制作用；而miRNA-106b-5p在下游可以調控FJX1表達，其對結直腸腫瘤細胞增殖、遷移和侵襲的抑制作用因FJX1表達上調而減弱；因此，PVT1通過靶向作用于miR-106b-5p間接調節(jié)FJX1表達從而影響結直腸癌的發(fā)生發(fā)展[16]。

血管生成對于腫瘤生長和轉移至關重要。在實體腫瘤中，腫瘤血管生成常常提示與患者預后不良相關[17-18]。Al-Greene等[18]發(fā)現(xiàn)與正常腸上皮組織相比，F(xiàn)JX1mRNA以及FJX1蛋白在結直腸腫瘤組織中表達上調，并且FJX1高表達與患者預后不良相關；FJX1mRNA表達可能通過低氧誘導因子-1α依賴性方式促進內皮細胞毛細血管的形成，從而促進腫瘤血管生成進一步促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

4 FJX1與卵巢癌

Lu等[19]用Affymetrix U133 Plus 2.0microarrays檢測共鑒定出400多個來自10種浸潤性卵巢癌和5個正常卵巢的純化內皮細胞之間差異表達基因，其中FJX1在卵巢癌細胞中較正常卵巢內皮細胞表達上調7.7倍(P<0.05)，但其功能卻未進一步闡述。而另一項研究通過用全基因組轉錄譜方法發(fā)現(xiàn)，在卵巢癌中FJX1表達可能與腫瘤血管生成相關；進一步證實其在卵巢癌內皮細胞中異常高表達且定位于脈管系統(tǒng)，從而促進卵巢癌發(fā)生發(fā)展[17]。FJX1基因作為卵巢癌的候選腫瘤脈管系統(tǒng)標志物[20]，有可能成為卵巢癌的生物標志物和分子靶標治療位點。

5 FJX1與黑色素瘤

在黑色素瘤細胞中，長鏈非編碼RNA叉頭框家族D3反義RNA1(FOXD3-AS1)較正常上皮細胞表達明顯上調，敲除FOXD3-AS1表達可以抑制腫瘤細胞增殖和遷移，同時促進腫瘤細胞凋亡[21]。在黑色素瘤中FOXD3-AS1可以與miRNA-127-3p結合，并且靶向負調控miRNA-127-3p表達；miR-127-3p過表達則可以抑制黑色素瘤的發(fā)生發(fā)展；進一步研究發(fā)現(xiàn)miR-127-3p在下游可以負向調節(jié)FJX1表達，而FJX1過表達可以逆轉FOXD3-AS1沉默介導的黑色素瘤細胞表型抑制作用[21]。因此，F(xiàn)JX1在黑色素瘤中可能作為原癌基因發(fā)揮作用[21]，并通過FOXD3-AS1/miR-127-3p/FJX1調控軸控制黑色素瘤的發(fā)生發(fā)展。

6 總結

目前，已基本明確FJX1在實體腫瘤中作為原癌基因發(fā)揮作用，其機制多涉及FJX1上游表達調控，尤其表觀遺傳學，如結直腸腫瘤及黑色素瘤中非編碼RNA調控。在卵巢癌中，F(xiàn)JX1可能參與腫瘤血管生成進而影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展；在頭面部腫瘤中，F(xiàn)JX1參與主要組織相容性復合體Ⅱ介導的免疫過程，可能作為其免疫治療靶點。

FJX1作為Fj同源體，在脊椎動物腎臟、肺以及腸等器官中呈不同程度表達，因此其也可能涉及細胞極性通路信號傳導途徑[22]；此外，F(xiàn)JX1在多囊腎疾病發(fā)展過程中可能參與Hippo-YAP信號通路[23]，大腦發(fā)育過程中參與Notch信號通路[5]以及Fj在眼發(fā)育過程中參與JAK/STAT[24]等信號通路。FJX1也可能通過上述信號通路參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展，有待進一步研究探索。