Twist2的生物学功能及其分子机制

碱性螺旋-环-螺旋(Basic helix-loop-helix protein,bHLH)家族成员Twist2对间质细胞系的发生和发育起转录调节作用,经直接或间接机制发挥分子开关功能,从而激活或抑制靶基因。Twist2能直接结合DNA上 E-box保守序列,招募共激活物或抑制剂;能与E蛋白调节因子发生蛋白-蛋白相互作用,干扰激活或抑制功能。Twist2无义突变导致Setleis综合征。对Twist2的早期研究多集中在骨骼发育,随后在多种肿瘤中发现其有表达差异,研究表明Twist2在肿瘤的上皮-间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)中发挥着重要作用。Twist2参与了多条通路的调控,其调控作用的发挥受到时空表达、磷酸化、二聚化和细胞定位的调节,在机体的正常发育、体内平衡和疾病发生机制中研究Twist2的作用显得尤为重要。文章对Twist2在成骨分化、肿瘤形成和EMT中的作用及其分子机制进行综述,以便帮助了解Twist2的生物学功能,为进一步在疾病的诊断、发展、以及治疗等方面的转化应用研究提供依据。     

TWIST1蛋白与肿瘤北大核心CSCD

Twist1(人类直系同源物为TWIST1)蛋白是一种进化上高度保守的碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子,最初在果蝇胚胎发育过程中发现其具有重要作用,Twist1基因突变引起头面部和肢体畸形。近年来研究表明,Twist1在多种恶性肿瘤中高表达,具有诱导上皮-间质转化,促进细胞迁移、侵袭,增强化疗药物抗性等生物学功能。本文主要对Twist1蛋白的结构特征、基因表达调控与蛋白修饰调控机制及其在肿瘤发生发展中的作用进行综述,为其作为潜在的药物靶点及癌症治疗研究提供新的启示。     

Twist1在肿瘤发生中的作用

Twist1作为bHLH转录因子起初被发现在胚胎发育中起关键作用. 最近10年研究证明,它在多种癌的发生、发展中发挥重要作用. 本文结合多种信号通路（如MAPK、STAT、NF κB）以及与其基因表达调控相关的转录因子、翻译后修饰、microRNA等综述Twist1表达调节. 同时,根据其参与癌的发展及作用方式,结合细胞间联系、肿瘤微环境、侵袭和迁移、化疗抗性、上皮 间质转化（EMT）、细胞衰老与程序性死亡、肿瘤干细胞等,概括Twist1在肿瘤发生中的作用.     

TWIST1蛋白与肿瘤

Twist1(人类直系同源物为TWIST1)蛋白是一种进化上高度保守的碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子,最初在果蝇胚胎发育过程中发现其具有重要作用,Twist1基因突变引起头面部和肢体畸形。近年来研究表明,Twist1在多种恶性肿瘤中高表达,具有诱导上皮-间质转化,促进细胞迁移、侵袭,增强化疗药物抗性等生物学功能。本文主要对Twist1蛋白的结构特征、基因表达调控与蛋白修饰调控机制及其在肿瘤发生发展中的作用进行综述,为其作为潜在的药物靶点及癌症治疗研究提供新的启示。     

Twist1调控FoxM1 在上皮性卵巢癌中的表达

目的:探讨Twist1调控转录因子Fox M1在上皮性卵巢癌中的表达。方法:采用免疫组织化学SP法检测Fox M1、Twist1在上皮性卵巢癌组织中表达情况,斯皮尔曼秩相关分析其在上皮性卵巢癌组织中的表达相关性;双荧光素酶报告系统检测Twist1对Fox M1的调控作用;Real-time quantitative RT-PCR和蛋白免疫印迹技术验证Twist1对Fox M1的调控作用。结果:Twist1、Fox M1在上皮性卵巢癌组织中的阳性表达率分别是71.4%(40/56)、78.6%(44/56),明显高于正常卵巢组织,差异有统计学意义(P<0.05);且其在上皮性卵巢癌中的表达显著相关(r=0.896,P<0.01);Twist1可以结合并激活Fox M1启动子(P<0.05);上调Twist1表达可以激活Fox M1在卵巢癌细胞中的表达(P<0.05),而干扰Twist1后可以下调Fox M1的表达(P<0.05)。结论:Twist1参与调控增殖相关转录因子Fox M1在卵巢癌中的表达,可能是一个潜在的治疗靶点。     

Twist对小鼠乳腺癌细胞基因表达谱的调控研究

摘要 Twist是一个bHLH（basic Helix-loop-Helix）类型的转录因子,近年来研究发现,Twist在乳腺癌中的表达显著升高,并能促进乳腺癌的转移。为了探索Twist促进乳腺癌转移的分子机制,本文采用RNA干扰技术在小鼠乳腺癌细胞株4T1中沉默Twist的表达,通过全基因组基因芯片技术检测了Twist沉默前后4T1细胞基因表达谱的差异性。体内实验结果证明Twist表达被沉默后4T1细胞的肺转移能力明显被抑制。芯片结果表明：表达差异显著的基因有167条,其中与肿瘤相关的基因有26条,包括15条上调基因和11条下调基因。这些基因中可能存在能被Twist调控并与肿瘤转移相关的基因,为以后研究Twist影响乳腺癌转移的分子机制提供了帮助。     

Twist 在胸腺上皮性肿瘤中的表达及预后意义

目的:检测Twist在胸腺上皮性肿瘤的表达及其与预后的关系。方法:应用免疫组织化学pv6000法检测Twist在87例胸腺上皮性肿瘤(胸腺瘤71例,胸腺癌16例)中的表达情况,分析其与患者各项临床病理指标及预后的关系。结果:Twist蛋白在胸腺癌的阳性表达(81.3%)显著高于胸腺瘤组织(11.3%),其阳性表达的差异存在统计学意义(P<0.001),其在胸腺瘤各亚型之间表达的差异无统计学意义(P>0.05)。Twist阳性表达与胸腺上皮性肿瘤术后发生远处转移呈正相关关系(r=0.40,P=0.001)。Kaplan-Meier生存分析显示Twist阳性表达患者术后生存期低于Twist阴性表达患者(P<0.001)。结论:检测Twist蛋白表达情况对于鉴别胸腺瘤与胸腺癌可能有重要的参考价值,Twist阳性表达可能与术后发生远处转移有关并影响患者术后生存期。     

微RNA通过调节上皮间质转化影响肿瘤转移

肿瘤细胞向远处转移受多因素调控, 涉及多个基因, 需要经历一系列连续的、可选择的级联事件。上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition, EMT)是肿瘤细胞转移中的关键步骤, 但肿瘤发生 EMT的机制至今尚不完全明确。微RNA (MicroRNA, miRNA)是一类内源性、非编码小分子RNA, 可在转录后水平负调控EMT相关基因的表达, 在肿瘤转移中发挥重要作用。文章主要就EMT与肿瘤转移的关系、影响EMT的转录因子, 以及miRNA通过靶向EMT相关的转录因子影响肿瘤转移等方面进行了综述。     

MiRNA对上皮-间质转化的调控作用

上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是胚胎发育、组织分化和器官形成的重要生理过程,也是慢性炎症、器官纤维化和癌症转移等疾病的重要病理过程。近年来发现多种微RNA(microRNA,miRNA)通过靶向EMT相关蛋白,例如E-钙粘蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、Snail、ZEB和Twist等转录因子来调控EMT的发生和发展,这些例子揭示了EMT分子机制的"冰山一角",一个庞大的EMT转录后调控网络正在被发现。本文总结了miRNA对EMT相关蛋白的调控作用,并对miRNA-EMT调控网络的后续研究进行了讨论。     

Kin17在非小细胞肺癌侵袭转移中的作用及其机制研究

目的:探究核蛋白17(Kin17)在非小细胞肺癌侵袭转移中的作用及其机制研究。方法:采用核糖核苷酸测序(RNA-seq)技术比较A549-KD组细胞与A549-NC组细胞中的信使RNA(mRNA)表达谱,从中筛选出表达差异较大的基因。采用蛋白免疫印迹(Western blot)方法对A549-NC组、A549-KD组和A549-KD+信号转导与转录激活因子3(STAT3)组细胞中Kin17、STAT3、磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、E-钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、碱性螺旋-环-螺旋转录因子(Twist)和转录因子(Snail)表达水平进行检测,采用划痕实验检测细胞侵袭能力,采用Transwell实验检测细胞迁移能力,采用免疫荧光实验检测Kin17和STAT3蛋白在细胞中的定位情况。结果:与A549-NC组相比,A549-KD组的STAT3表达水平下降(P0.05)。A549-KD组E-cadherin表达水平高于A549-NC组和A549-KD+STAT3组,而Vimentin、Twist和Snail表达水平低于A549-NC组和A549-KD+STAT3组(P0.05)。A549-KD组划痕愈合率、细胞迁移率低于A549-NC组和A549-KD+STAT3组(P0.05)。Kin17和STAT3蛋白共定位于细胞核中。结论:在非小细胞肺癌中Kin17可能通过促进STAT3表达水平以促进非小细胞肺癌细胞上皮-间质转化(EMT)、侵袭和转移,Kin17及STAT3在非小细胞肺癌患者诊断和治疗中具有一定临床价值。     

MicroRNA-21在卵巢癌病灶转移过程中的作用及机制研究

目的:探讨micro RNA-21在卵巢癌病灶转移过程中的作用及其机制。方法:选取本院2016年6月-2018年5月收治的138例卵巢癌患者,其中63例出现结直肠转移,75例未发现有转移。q RT-PCR分别检测两组患者肿瘤组织、癌旁组织和正常组织中micro RNA-21的表达;Western blot检测两组患者肿瘤组织中PGDH、PGE2、Twist表达。通过转染过表达载has-micro RNA-21上调A2780细胞中micro RNA-21的表达,采用平板克隆实验检测细胞克隆形成能力,Trans-well细胞迁移实验和侵袭实验分别检测细胞迁移和侵袭能力。Western blot检测PGDH、PGE2、Twist蛋白表达。结果:卵巢癌转移组肿瘤组织中micro RNA-21表达高于未转移组、癌旁组织和正常卵巢组织(P0.05),卵巢癌转移组肿瘤组织中PGDH表达低于未转移组,而PGE2、Twist表达高于未转移组(P0.05)。micro RNA-21过表达的A2780细胞平板克隆形成能力、迁移和侵袭能力及上皮间质转化相关蛋白PGE2和Twist表达均明显高于阴性对照组(P0.05),而PGDH表达的表达明显降低(P0.05)。结论:micro RNA-21可能通过抑制PGDH的表达增加PGE2的表达,进而激活上皮间质转化,促进卵巢癌转移。     

新芋螺毒素基因的克隆及其遗传进化分析

全世界有约800种芋螺,每种芋螺产生多达2 000种的肽类毒素,这些毒素可以作用于电压门控离子通道(Na+,K+,Ca2+)、配体门控离子通道(n ACh Rs,5-HT3R,NMDAR)、G蛋白偶联受体(神经降压素和血管加压素)和神经递质转运蛋白。虽然已有大量的芋螺毒素通过毒液分离、c DNA克隆和转录组测序获得,但已发现的芋螺毒素不足其总量的0.5%。A-超家族中α-芋螺毒素基因结构包含了一个内含子和被该内含子分开的两个外显子,成熟肽具有标准的4个半胱氨酸骨架(CC-C-C)。本研究利用具有保守性的α-芋螺毒素基因内含子序列,采用多个PCR退火温度,从海南产疣缟芋螺中克隆到了1个新的具有6个半胱氨酸骨架(CC-C-C-CC)的M-超家族芋螺毒素基因和1个含有5个半胱氨酸新颖骨架(CC-C-C-C)的未知新家族芋螺毒素,并对它们的基因结构、成熟肽序列,以及与其他M-超家族芋螺毒素的遗传进化关系进行了深入分析。首次证实保守的α-芋螺毒素基因内含子序列可能存在于其他超家族中。     

长非编码RNA在基因调控和肿瘤形成中的作用

哺乳动物中,只有小部分基因转录成为编码蛋白质的RNA,大量的基因则转录为不能编码蛋白质的RNA,即ncRNA。长非 编码RNA(lncRNAs)是分子长度在200-100000 nt 之间的一类ncRNA。lncRNAs 的数量超过蛋白质编码基因的数量。目前,对长非 编码RNA(lncRNAs)的生物学特性,转录调控以及其在肿瘤发生发展中的作用机制的研究任然是RNA研究的热点。lncRNAs 通 过控制染色质重塑,转录调控和录转录后调控而在基因的转录调节中发挥了重要作用。lncRNAs 与多种肿瘤相关,并且在抑制因 素和促进因素中都具有重要的作用。众多文献报道的结果表明lncRNAs 参与调控基因表达,在正常细胞与肿瘤细胞的转换中起 到至关重要的作用。     

乳腺癌癌旁组织特异性表达基因分析

癌症研究中常用癌旁组织(normal tissues adjacent to the tumour, NAT)作对照,而癌旁组织与无肿瘤的正常组织的基因表达谱是有差异的。癌旁组织特异性表达基因的存在通常会干扰传统的转录图谱研究,然而目前关于癌旁与无肿瘤组织的基因表达谱差异的研究相对较少。本研究对14例乳腺癌患者的癌组织、癌旁组织和对侧正常乳腺组织样本进行高深度RNA测序和分析,发现癌旁组织相比对侧正常乳腺组织有102个差异表达基因。基因富集和蛋白-蛋白互作分析揭示这些差异表达基因显著富集在肿瘤坏死因子(tumour necrosis factor,TNF)和上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)等癌症相关的基因集中。通过比较癌旁组织与癌组织、癌旁组织与对侧正常乳腺组织的转录图谱,发现23个癌旁组织特异性高表达的基因,即癌旁特异性激活(tumour-adjacent specific activation, TASA)基因。这些基因显著富集在TNF基因集中,其中15个是新发现的基因。结果表明,TASA基因在乳腺癌癌旁组织中普遍存在,并且与免疫系统的TNF信号有关。癌旁中存在类肿瘤型表达模式的基因,这些基因可能与肿瘤形成有关,但是往往在肿瘤-癌旁成对研究中被遗漏。     

真核生物无义介导的mRNA降解与肿瘤关系的研究进展

研究发现任何错误剪接、移码、插入等基因突变都可能引入含有提前终止密码子(premature termination codon,PTC)的转录产物,将导致翻译提前终止而产生无生物活性甚至毒害性截短蛋白(truncated proteins)。而无义介导的mRNA的降解(nonsensemediated m RNA decay,NMD)作用机制在基因转录及转录后加工过程中选择性地迅速降解含有提前终止密码子的mRNA,避免产生对细胞正常生理功能有害的截短蛋白,真核生物NMD是转录后m RNA监控的重要环节。肿瘤的发生发展与相应基因的表达有关,NMD可以降解含有PTC的mRNA,学者们认为抑制NMD后肿瘤中某些基因的表达上调,而上调的基因或许在肿瘤的发生发展中其抑癌基因的作用,故学者们抑制肿瘤中NMD后进行测序筛选发生无义突变的抑癌基因。     

核转录因子Snail 调控上皮- 间质转型机制的研究

上皮-间质转型在纤维化及肿瘤侵袭转移中发挥着重要作用,多种因子作用于核转录因子Snail诱导细胞通路改变,以实现对上皮-间质转型进行调控。因此对Snail调控上皮-间质转化信号转导机制的研究,为发展新的治疗策略提供了重要信息。     

T-box转录因子Brachyury在肿瘤相关研究中的进展

Brachyury是T-box转录因子家族的重要成员,与肿瘤发展密切相关,在肿瘤上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)中发挥重要作用,可能成为肿瘤免疫治疗的潜在靶点。从Brachyury与肿瘤转移、分期、预后的关系,对肿瘤EMT的诱导调节,对肿瘤传统治疗的抵抗及靶向Brachyury的肿瘤免疫治疗等方面进行了综述,并展望了Brachyury未来的研究方向和临床应用前景。     

沉默DEPDC1抑制鼻咽癌细胞HNE-1和CNE-1侵袭迁移

DEPDC1(DEP domain containing 1)是一个新的肿瘤相关基因,在多种恶性肿瘤的发生发展进程中起着重要作用。我们前期工作中在鼻咽癌细胞内沉默了DEPDC1的表达,发现抑制细胞增殖并诱发细胞凋亡。本研究旨在探讨沉默DEPDC1表达后,对鼻咽癌细胞HNE-1和CNE-1侵袭迁移能力的影响及其分子机制。结果显示,siRNA介导DEPDC1表达沉默后,细胞侧向运动能力、侵袭及迁移能力显著降低。qRT-PCR及Western印迹检测发现DEPDC1沉默导致EMT上游关键转录因子Twist1及间质细胞标志分子Vimentin表达显著下调。这些研究表明,鼻咽癌细胞中DEPDC1通过调节Twist1等EMT关键分子的表达在细胞侵袭转移过程中起关键作用。推测DEPDC1在鼻咽癌中高表达可能对于促进其侵袭转移具有重要作用,进而促进肿瘤发生发展,但具体分子机制仍有待更深入研究。