趙梓楠 綜述 王國年 審校

1990年，研究發(fā)現(xiàn)了位于Y染色體的哺乳動物睪丸決定因子，即Y染色體性別決定區(qū)(Sex determination region of Y chromosome，SRY)基因[1]。學(xué)者把與哺乳動物性別決定基因SRY同源轉(zhuǎn)錄因子的一組基因統(tǒng)稱為性別決定區(qū)Y框(SRY-related high-mobility-group box，SOX)基因。SOX4屬于SOX基因家族，這類基因的特點是具有一個高遷移率(High mobility group，HMG)盒DNA結(jié)合域，擁有高度保守的進(jìn)化特性，具有性別決定、軟骨分化、穩(wěn)定干細(xì)胞分化等多種生理功能。最新研究表明，SOX4與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，其在惡性腫瘤中的作用受到國內(nèi)外科學(xué)家的廣泛關(guān)注。已有研究發(fā)現(xiàn)該基因具有促癌性，可在各種人體惡性腫瘤組織中異常表達(dá)，并和腫瘤的侵襲及預(yù)后相關(guān)聯(lián)。本文主要就SOX4基因的結(jié)構(gòu)和功能，以及其在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的作用及機(jī)制，進(jìn)行總結(jié)和論述，以期為消化系統(tǒng)惡性腫瘤的治療提供依據(jù)。

1 SOX4的分子結(jié)構(gòu)

SOX4基因位于人類Y染色體6p22.3，只有1個外顯子，沒有內(nèi)含子的表達(dá)，轉(zhuǎn)錄的mRNA有2 761個堿基對，包含一個編碼474個氨基酸的開放閱讀框。SOX4基因編碼的蛋白質(zhì)主要定位于細(xì)胞核內(nèi)，相對分子質(zhì)量約為47 000，在結(jié)構(gòu)上有2個重要的功能區(qū)：靠近N端的DNA結(jié)合區(qū)域HMG盒和位于C端的轉(zhuǎn)錄激活區(qū)(Transactivation domain，TAD)。其中HMG盒總體呈扭曲的L型結(jié)構(gòu)，含三個α螺旋，由79個氨基酸殘基組成，可與DNA和p53等其他轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合形成轉(zhuǎn)錄共激活因子。該轉(zhuǎn)錄共激活因子與TATA盒結(jié)合蛋白及TBP相關(guān)因子構(gòu)成轉(zhuǎn)錄復(fù)合體，作為轉(zhuǎn)錄調(diào)控子調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄[2]。

2 SOX4在惡性轉(zhuǎn)化中的作用

2.1 SOX4與上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-to-mesenchymal transition，EMT)

EMT與腫瘤的惡性生物學(xué)行為、藥物抵抗和復(fù)發(fā)密切相關(guān)[3-4]。研究表明，SOX4是EMT的主要調(diào)節(jié)因子[5]，SOX4可以通過TGF-β通路直接調(diào)節(jié)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶(EZH2)基因的表達(dá)，從而增強(qiáng)腫瘤EMT的活性。Li等[6]研究發(fā)現(xiàn)，TGF-β-MTA1-SOX4-EZH2信號軸可以促進(jìn)EMT，而SOX4的缺失會干擾MTA1對EZH2的激活，阻斷EMT的進(jìn)程。Hu等[7]在研究中通過miRNA-204抑制SOX4的表達(dá)，從而抑制了肺腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和EMT，也表明SOX4是EMT的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素。但目前仍有部分通路具體機(jī)制不清楚，需進(jìn)一步探索。

2.2 SOX4與腫瘤干細(xì)胞(Cancer stem cells，CSCs)

CSCs最初是在乳腺癌和白血病中發(fā)現(xiàn)的，它是腫瘤組織內(nèi)的一小部分具有逆分化、自我更新能力的細(xì)胞，具有潛在的遷徙和轉(zhuǎn)移特征，且能通過表觀遺傳學(xué)修飾改變代謝途徑和表型特征，從而產(chǎn)生對傳統(tǒng)的化療和放療耐藥[8]。研究表明，SOX4可以促進(jìn)CSCs的自我更新并增強(qiáng)其耐藥性，有利于腫瘤細(xì)胞的侵襲[9]。Lin等[10]通過抑制組蛋白H3K36來抑制SOX4相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子啟動子去甲基化，成功抑制了肝細(xì)胞癌中的CSCs增殖。簡言之，SOX4基因可以促進(jìn)CSCs的生長和發(fā)育，不利于腫瘤患者的預(yù)后。

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2.3 SOX4與細(xì)胞凋亡

凋亡是由多基因及信號通路調(diào)控的程序性死亡過程，細(xì)胞凋亡依賴于抗凋亡蛋白Bcl-2及促凋亡蛋白Bax之間的相互平衡調(diào)控[11]，當(dāng)細(xì)胞受到外界刺激改變了Bcl-2蛋白家族對凋亡的調(diào)控，引發(fā)Caspase激活及PARP剪切，最終促進(jìn)細(xì)胞凋亡。Foronda等[12]通過在小鼠分層上皮中有條件的刪除SOX4，從而導(dǎo)致皮膚干細(xì)胞靜止，并增強(qiáng)了皮膚細(xì)胞對化學(xué)類致癌物的抵抗力，減緩了皮膚細(xì)胞整體的凋亡速度。另有研究表明，miR-188可以通過其靶向抑制SOX4基因的作用而抑制白血病細(xì)胞的凋亡，若在細(xì)胞中修復(fù)SOX4基因，可以消除miR-188對細(xì)胞的抑制作用[13]。由此可見，SOX4可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡過程。

1180 Fungal sinusitis involving ocular misdiagnosed as meningitis: a case report

3 SOX4與消化系統(tǒng)惡性腫瘤的關(guān)系

3.1 SOX4與肝細(xì)胞癌

除了各類非編碼RNA對SOX4表達(dá)的影響，在胃癌中，異丙酚也可以通過調(diào)節(jié)circ-PDSS1/miRNA-1324/SOX4通路來發(fā)揮抗癌作用[26]，這些研究揭示了SOX4基因起到了促進(jìn)胃癌發(fā)展的作用，SOX4可作為胃癌的預(yù)防和治療通路上重要的一環(huán)，對今后胃癌的治療具有臨床價值。

大腸癌是最常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率每年呈不斷上升趨勢[30-31]，早期有效治療可以一定程度上提高大腸癌患者生存率，因此，發(fā)現(xiàn)腫瘤治療靶點有著重要意義。Mou等[32]發(fā)現(xiàn)，SOX4在大腸癌細(xì)胞中高表達(dá)，并且和大腸癌患者的不良預(yù)后相關(guān)。實驗發(fā)現(xiàn)miRNA-212可以靶向定位SOX4 mRNA 3′-UTR，應(yīng)用實時定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)發(fā)現(xiàn)，miRNA-212高表達(dá)可以抑制SOX4基因的表達(dá)，減緩腫瘤細(xì)胞的EMT過程，起到治療效果，說明SOX4和大腸癌細(xì)胞的EMT過程相關(guān)聯(lián)。還有類似的研究通過培養(yǎng)細(xì)胞株或采用臨床對照試驗的方式確定了另外一些miRNA(miR-130a，miR-34b，miR-129)也能通過抑制SOX4的表達(dá)來阻止大腸癌細(xì)胞的EMT進(jìn)程，其中，miR-130a還能增強(qiáng)大腸癌細(xì)胞的放射敏感性，有望成為晚期大腸癌患者放化療的關(guān)鍵靶點[33-36]。此外，隨著人口老齡化，高年齡組惡性腫瘤患者逐年上升[31]，年齡誘導(dǎo)的甲基丙二酸(Methylmalonic acid，MMA)可以誘導(dǎo)SOX4表達(dá)，賦予腫瘤侵略性特征[37]。在另一項研究中，發(fā)現(xiàn)甲基轉(zhuǎn)移酶樣蛋白14(Methyltransferase-like14，METTL14)可以通過調(diào)節(jié)SOX4基因的表達(dá)影響大腸癌的進(jìn)展。METTL14是一種N6甲基修飾酶，實驗利用qRT-PCR技術(shù)敲除了大腸癌細(xì)胞中的METTL14，這抑制了SOX4 mRNA-m6A的修飾，提高了SOX4 mRNA的表達(dá)，從而增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞的EMT能力[38]。

3.2 SOX4與胃癌

胰腺導(dǎo)管癌是臨床上惡性程度極高的實體腫瘤，預(yù)后差，5年生存率小于5%[27]。近10年來，我國胰腺癌的發(fā)病順位居于惡性腫瘤的第6～7位。研究表明在胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞中，SOX4主要通過激活腫瘤的EMT并減少細(xì)胞凋亡而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲作用，起到調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞EMT和凋亡關(guān)系的作用。David等[28]發(fā)現(xiàn)，在半數(shù)TGF-β通路敏感的胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞中，TGF-β通路介導(dǎo)的Smad4蛋白可以重塑EMT相關(guān)的細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子，其中就包括抑制胃腸系主調(diào)控因子KLF5。在胰腺導(dǎo)管癌的發(fā)生過程中，KLF5可以和SOX4結(jié)合，防止SOX4誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞的凋亡，促進(jìn)了胰腺導(dǎo)管癌的發(fā)展進(jìn)程。分化抑制因子1(Inhibitor of differentiation-1，ID1)也可以抑制SOX4與相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合，起到抑制胰腺導(dǎo)管癌發(fā)生發(fā)展的效果，其可以解除半數(shù)胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞中TGF-β誘發(fā)的SOX4和KLF5的結(jié)合，解除腫瘤細(xì)胞中EMT和細(xì)胞凋亡的耦合關(guān)系，起到抑制腫瘤的效果，這使得ID1可以成為胰腺導(dǎo)管癌的監(jiān)管節(jié)點[29]。結(jié)合既往研究，說明SOX4在TGF-β通路介導(dǎo)的抑制胰腺導(dǎo)管癌發(fā)展的通路中具有舉足輕重的地位，探究更多能解除SOX4與相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的靶點是胰腺導(dǎo)管癌治療和評估的關(guān)鍵，可以成為日后腫瘤治療的新路徑。

肝癌居全世界癌癥發(fā)病順位的第6位，約20%的早期腫瘤具有侵襲性，擴(kuò)散速度快，導(dǎo)致患者存活率低[14]。其中肝細(xì)胞癌占75%～85%[15]，因此迫切需要了解肝細(xì)胞癌的發(fā)病機(jī)制和提高診療策略。實驗研究已經(jīng)觀察到，原發(fā)性肝癌患者體內(nèi)的SOX4表達(dá)顯著上調(diào)[16]，且這種高表達(dá)對患者的預(yù)后會產(chǎn)生不利影響。Tsai等[17]鑒定SOX4在肝細(xì)胞癌細(xì)胞中可以調(diào)節(jié)趨化因子12(CXCL12)啟動子的表達(dá)。有實驗通過免疫組織化學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在肝細(xì)胞癌細(xì)胞標(biāo)本中，CXCL12/CXCR4軸的表達(dá)遠(yuǎn)高于臨近的肝硬化組織。在CXCL12/CXCR4軸中，CXCL12可依次調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞和網(wǎng)狀纖維中的CXCR4的表達(dá)，CXCR4可以調(diào)節(jié)肝細(xì)胞癌細(xì)胞腫瘤微環(huán)境、新血管的生成，有助于肝細(xì)胞癌的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，對肝癌的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要[18]，表明SOX4的過表達(dá)有促進(jìn)肝細(xì)胞癌發(fā)展的作用。同理，如果阻礙SOX4的表達(dá)也能夠抑制肝細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展。Wang等[19]研究發(fā)現(xiàn)，阻礙SOX4與受體特異性結(jié)合可以減緩肝細(xì)胞癌的轉(zhuǎn)移進(jìn)程，其研究通過基因芯片鑒定lncRNA-HOXD-AS1軸，發(fā)現(xiàn)HOXD-AS1在肝細(xì)胞癌細(xì)胞中明顯上調(diào)。由于其與SOX4共享miRNA反應(yīng)元件，使其與SOX4競爭和miRNA-130a-3p的結(jié)合，阻止了SOX4介導(dǎo)的微RNA(miRNA)降解，從而抑制了肝細(xì)胞癌的轉(zhuǎn)移。同樣的，通過鋅指同源框蛋白2(Zinc-fingers and homeoboxs 2，ZHX2)在肝細(xì)胞癌的CSCs中抑制組蛋白來抑制SOX4啟動子，在抑制SOX4表達(dá)的同時也成功抑制了肝細(xì)胞癌細(xì)胞的增殖[10]。

3.3 SOX4與胰腺導(dǎo)管癌

胃癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，胃癌發(fā)病率和死亡率在惡性腫瘤順位高居第3位[21]。研究發(fā)現(xiàn)，SOX4與胃癌的關(guān)系與多種具有調(diào)節(jié)功能的非編碼RNA對SOX4相關(guān)通路的影響息息相關(guān)。長鏈非編碼RNA(lncRNA)可以通過促進(jìn)SOX4的表達(dá)加快胃癌細(xì)胞的增殖。在胃癌中，SOX4表達(dá)可以促進(jìn)lncRNA-551的表達(dá)，而lncRNA-551可以促進(jìn)胃癌細(xì)胞的EMT并抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡，且可以正反饋促進(jìn)SOX4基因的表達(dá)，加快胃癌進(jìn)展[22]。另一種lncRNA TMPO-AS1在胃癌中高表達(dá)，其可以在胃癌中充當(dāng)miRNA-140-5p的替代物，減少SOX4的啟動子爭奪，減少對SOX4的抑制[23]；而敲除AS1基因則可以通過miRNA-142-5p/SOX4軸阻斷Wnt/β-catenin通路來降低胃癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力，并誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡[24]。表明該通路可能是胃癌治療的新靶點。還有研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)形RNA(circRNA)可以調(diào)節(jié)多種生物過程，包括增殖、侵襲和分化來參與胃癌的發(fā)生。Ding等[25]利用質(zhì)譜、RNA免疫沉淀等方法研究了在胃癌中環(huán)形RNA-DONSON(circular RNA-DONSON，circ-DONSON)與SOX4的關(guān)聯(lián)。circ-DONSON可以和NURF復(fù)合物相互作用，而NURF復(fù)合物可以與SOX4啟動子相結(jié)合，促進(jìn)SOX4基因的表達(dá)。實驗沉默了circ-DONSON，由此抑制了胃癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲作用。

1.5.7 封管技術(shù) 封管通常選用稀釋的肝素液和生理鹽水，稀釋的肝素封管液可抗血栓形成，還有防腐抗菌活性，但由于可引起并發(fā)出血等并發(fā)癥，所以選擇BD預(yù)充式導(dǎo)管沖洗液，即生理鹽水封管，防止引起消化道出血并發(fā)癥的發(fā)生，保證患者的安全。沖管時采用脈沖式?jīng)_鋒管，即快速推-停-推，產(chǎn)生旋渦狀水流，使導(dǎo)管壁的附著血液也被沖凈，不易發(fā)生堵管和細(xì)菌附壁停留繁殖，從而減少CRBSI的發(fā)生。

根據(jù)長委編制的《漢江夾河以下干流河段綜合利用規(guī)劃報告》，漢江丹江口水庫二期工程完建和南水北調(diào)工程實施后，可基本替代沙洋以上14個蓄洪民垸的蓄洪量，同時杜家臺分洪工程蓄洪區(qū)承擔(dān)的分洪量將減少35%左右。但隨著國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和以人為本的要求，動用蓄洪圍垸蓄洪的決策愈來愈難。因此，在漢江中下游防洪調(diào)度尤其是遭遇中小洪水時，利用行洪道分流將是優(yōu)先考慮的洪水調(diào)度手段。

3.4 SOX4與大腸癌

相關(guān)研究顯示，SOX4與肝細(xì)胞癌的微血管密度增高(P=0.012)、腫瘤血栓形成(P=0.012)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(P<0.001)及無病生存率(P=0.048)相關(guān)[17]。實驗觀察到SOX4的高表達(dá)與腫瘤去分化有關(guān)，且SOX4高表達(dá)對患者生存預(yù)后不利。因此，尤其是晚期肝細(xì)胞癌患者可能受益于SOX4的抑制性治療。在研究中發(fā)現(xiàn)谷氨酰轉(zhuǎn)移酶15(TGLC15)在腫瘤組織和肝細(xì)胞癌細(xì)胞系中明顯過表達(dá)，TGLC15水平升高與TNM分期、腫瘤大小、轉(zhuǎn)移等晚期惡性特征相關(guān)。而TGLC15與SOX4相互作用可通過減少蛋白酶體介導(dǎo)的降解來穩(wěn)定SOX4，推測TGLC15-SOX4信號可能成為藥物干預(yù)的潛在靶點[20]。綜上，SOX4可能是肝細(xì)胞癌治療和預(yù)后的重要分子標(biāo)記物。

SOX4除了能增強(qiáng)大腸癌細(xì)胞的EMT能力，還能提升大腸癌細(xì)胞的干細(xì)胞性。Liu等[39]研究發(fā)現(xiàn)，SOX4可以和組蛋白去乙?；?(Histone deacetylase 1，HDAC1)的啟動子結(jié)合，促進(jìn)HDAC1的轉(zhuǎn)錄，而HDAC1能夠維持大腸癌細(xì)胞的干細(xì)胞性，加快腫瘤進(jìn)展。這都說明大腸癌的進(jìn)展與SOX4具有不可忽視的關(guān)聯(lián)性，而通過基因?qū)用嬉种芐OX4基因的表達(dá)可以抑制大腸癌的發(fā)生發(fā)展。

3.5 SOX4與食管癌

食管癌是臨床上常見的消化道惡性腫瘤，尋找相關(guān)腫瘤標(biāo)記物和腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制對其治療有重要意義。在既往的實驗中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)SOX4可以與EZH2和HDAC3組成抑制復(fù)合物，結(jié)合到miR-31的啟動子區(qū)域，抑制miR-31的表達(dá)，而SOX4本身為miR-31的靶點，可以通過正反饋促進(jìn)食管癌的轉(zhuǎn)移。同時，干擾SOX4的表達(dá)可以促進(jìn)凋亡指標(biāo)Cleaved Caspase-3及CleavedPARP的表達(dá)，說明SOX4抑制食管癌細(xì)胞凋亡而加快食管癌的發(fā)展。近期又有研究采用免疫組化方法觀察了SOX4、N-cadherin、CD44和E-cadherin在食管癌細(xì)胞中的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)SOX4與腫瘤的直徑、轉(zhuǎn)移、侵襲以及組織學(xué)分期有關(guān)，相關(guān)研究顯示，SOX4蛋白的表達(dá)明顯與N-cadherin和CD44蛋白的表達(dá)存在相關(guān)性，E-cadherin蛋白與食管癌細(xì)胞中的SOX4、N-cadherin以及CD44蛋白的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，研究確定SOX4是食管癌患者的預(yù)后獨立因素[40]。

食管癌早期癥狀不明顯，多數(shù)患者發(fā)現(xiàn)時已是中晚期[41]，化療成為其首選的治療方式，順鉑是臨床治療食管癌的常用化療藥物。有實驗通過提取耐藥株RNA檢測發(fā)現(xiàn)耐藥細(xì)胞中SOX4表達(dá)顯著上調(diào)，發(fā)現(xiàn)高SOX4表達(dá)可以降低食管癌細(xì)胞對順鉑藥物的敏感度，而干擾SOX4的表達(dá)可以部分逆轉(zhuǎn)耐藥株的順鉑抗性，明確了SOX4在食管癌順鉑化療中的作用，使SOX4的抑制有望成為改善食管癌患者預(yù)后的新方向[42]。

4 小結(jié)與展望

大量研究證明SOX4在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中均有異常表達(dá)并與腫瘤的發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。上調(diào)SOX4可以促進(jìn)腫瘤的增殖、侵襲并增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的耐藥性，影響癌癥患者的生存率與預(yù)后；而敲除SOX4則降低了致癌性。SOX4參與腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程雖不完全明了，但目前普遍認(rèn)可其為TGF-β信號通路的下游靶點參與腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲[43]，這使得SOX4不僅可以作為藥物的目標(biāo)靶點，還能通過靶向影響該信號通路其他靶位來影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展，這無疑給消化系統(tǒng)惡性腫瘤的治療開闊了新的思路。此外，SOX4還和多種消化系統(tǒng)惡性腫瘤的生存率相關(guān)，提示其有潛力成為觀察和判斷患者預(yù)后的指標(biāo)。但目前的研究多在于SOX4上游及其本身對惡性腫瘤的影響，關(guān)于其下游基因在消化系統(tǒng)惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中的調(diào)控作用還需進(jìn)一步研究，明確這些研究對了解更多SOX4抗癌機(jī)制十分有必要，從而為SOX4在消化系統(tǒng)惡性腫瘤的早期診斷、有效治療和預(yù)后評估中發(fā)揮作用提供新思路。