SASH1基因在肿瘤研究中的进展

张思铭，陈 汉，杨 柳，刘 梅

肿瘤发生是一个多因素作用、多阶段发展的过程，其中原癌基因的激活与抑瘤基因的失活是最为重要的事件。支架蛋白SASH1基因在多种肿瘤中表达下调或缺失，被认为是一个抑癌基因。目前的研究已表明SASH1与肿瘤发生之间存在着密切的关系，对SASH1基因功能及其分子机制的研究不仅有助于了解其在肿瘤发生和进程中扮演的角色，更为其成为肿瘤治疗的基因靶点积累了研究数据。本文对SASH1基因在肿瘤研究中的进展作一综述。

1 SASH1基因的克隆、结构、表达谱和功能

SASH1基因是1998年由NAGASE等[1]从人脑cDNA库中克隆得到，命名为KIAA0790。采用RT-PCR、ELISA等方法检测发现SASH1基因在正常组织中均有中、高度表达，以心脏、脑、肺、卵巢和肾脏中表达最高。2003年，ZELLER等[2]通过杂合性缺失和电子表达谱分析确认在染色体6q23-q25区段存在SASH1基因，在乳腺癌组织中呈现显著低表达，并通过表达序列标签(expressed sequence tag，EST)序列拼接获得了该基因的cDNA序列，全长7 709 bp，定位于6q24.3，由20个外显子组成，编码1 247个氨基酸，相对分子质量约140 000。对SASH1蛋白的结构分析表明其中包含1个SH3和2个SAM结构域[2]。蛋白的SH3结构域能识别富含脯氨酸等疏水残基的蛋白质并与之结合，从而影响蛋白之间的相互作用；SAM 结构域存在于很多蛋白中，通过形成同源或异源聚合物，其主要功能是结合RNA，定位于细胞核。这两个重要的结构域通常存在于信号分子、接头蛋白和支架蛋白中[3-4]。采用Northern blotting方法分析发现SASH1基因有2个转录本(4.4 kb和7.5 kb)，其中4.4 kb的转录本在人体组织中普遍存在，在肺、胎盘、脾脏和胸腺有较高丰度表达；7.5 kb的转录本在各种组织中呈现低丰度表达，而脑组织中只有4.4 kb的转录本[2]。DAUPHINEE等[5]证实SASH1 mRNA在C57BL/6小鼠的各种组织中广泛表达，在微血管内皮细胞中表达最高。

通过电子Northern blotting和RT-PCR分析，ZELLER等[2]发现在大多数原发性乳腺癌组织和乳腺癌细胞系中SASH1表达显著降低。与正常乳腺组织中的SASH1表达相比，74%的乳腺癌组织中该基因表达减少。由于在SASH1基因编码区没有发现与原发性乳腺癌相关的突变，推测SASH1基因启动子的甲基化可能是导致SASH1表达降低或缺失的原因[2]，该研究首次指出SASH1是一个抑癌基因。

2 SASH1在肿瘤研究中的进展

2.1 SASH1基因在人类肿瘤中的表达 SASH1蛋白隶属于SLY家族成员，该蛋白家族成员中还包括SAMSN1和SASH3。SAMSN1主要作用于B细胞的激活[6]，而SASH3主要参与机体的特异性免疫反应[7]。SASH1虽是SLY家族成员，但在成熟的淋巴细胞中却基本无表达，提示其可能在免疫系统之外的细胞中发挥作用。作为一个抑癌基因，SASH1在乳腺癌、肺癌和甲状腺癌等恶性肿瘤中表达降低，与肿瘤的增殖、迁移和浸润密切相关。临床病理特征的相关性分析也发现SASH1可以作为预测多种肿瘤病人预后的一个独立标志物。

ZHOU等[8]通过Western blotting方法检测了8例新鲜的胃癌组织和相应的胃黏膜组织中SASH1蛋白水平的表达，发现SASH1在肿瘤组织中表达减少，且不利于病人生存。XIE等[9]通过对SASH1表达与宫颈癌病人的临床病理特征及预后关系进行比较，发现SASH1在宫颈癌组织中表达显著低于正常组织，且与宫颈癌的FIGO分期、淋巴结转移、肿瘤分化程度等具有显著相关性。通过Kaplan-Meier生存曲线分析发现，低表达SASH1的病人总生存率较差。REN等[10]报道过表达SASH1可抑制卵巢癌细胞SKOV3的增殖和迁移，并促进其凋亡。此外，SASH1在皮肤癌[11-12]、肺癌[13]、肝癌[14]、骨肉瘤[15]、结肠癌[16-17]、黑素瘤[18]等肿瘤中均发现有类似报道。这些研究表明SASH1在肿瘤组织中表达减少，与肿瘤细胞的增殖和转移特性均相关。

胶质瘤是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤，YANG 等[19]发现多种胶质瘤细胞系中SASH1表达下降，而在人胶质瘤细胞U251中重新表达SASH1基因，结果显示胶质瘤细胞的活性、增殖和侵袭能力都明显下降，细胞的凋亡增加。YANG等[20]根据WHO关于中枢神经系统肿瘤的病理分级标准，将121例胶质瘤组织进行分类，与30例非胶质瘤脑组织进行比较，发现SASH1的表达与胶质瘤的分级呈负相关关系。胶质瘤中SASH1蛋白表达显著低于非胶质瘤组织，在高级别(Ⅲ～Ⅳ级)胶质瘤组织中下降了74%，在低级别(Ⅰ～Ⅱ级)胶质瘤组织中下降了60%，生存曲线分析发现SASH1的表达水平与胶质瘤病人术后的生存时间呈显著的正相关关系。

2.2 SASH1抑制肿瘤增殖和迁移作用的相关信号途径 DAUPHINEE等[5]最初报道SASH1作为Toll样受体4(Toll-like receptor 4，TLR4)信号转导复合物的组装者，认为SASH1是一个大型支架蛋白，可以募集多个TLR4 信号途径下游蛋白分子，通过结合TAK1与IKK复合物(IKKα、IKKβ及IKKγ)发生相互作用，进而激活NF-κB信号通路。此外，SASH1还可以调控TAK1泛素化，激活下游的MAPK/JNK1/p38通路。该研究表明SASH1作为一种新的调控蛋白，通过在TRAF6周围形成复合物，调节TLR4信号通路。

ZONG等[21]发现SASH1可通过抑制PI3K/AKT信号通路抑制胃癌细胞中转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导的上皮间质转化。SUN等[22]在甲状腺癌研究中也发现，SASH1通过抑制PI3K/AKT信号通路降低了甲状腺肿瘤细胞的增殖和侵袭能力。

研究[14]显示,在6周龄的C57BL/6雄性小鼠的原位异种移植肿瘤模型中，SASH1通过PI3K/AKT信号通路与Shh-Gli1信号通路的相互作用，从而抑制肿瘤的增殖。ZHOU等[23]在对黑素瘤细胞迁移机制的研究中发现，SASH1的缺失增强了Gαs和IQGAP1的结合能力，降低E-cadherin的表达，从而引起黑素瘤细胞的迁移。近年来的研究[24]发现SASH1可通过结合MAP2K2，引起p53-POMC-MC1R信号级联反应，提高ERK1/2和CREB的磷酸化水平，从而调控黑色素的生成。SASH1的缺失导致p53/POMC/Gαs/SASH1信号通路调节的正反馈[25]，引起病理性色素沉着症。

MARTINI等[26]首次揭示了SASH1在肿瘤转移中的作用是通过调控癌细胞的黏附和迁移行为进行的，活细胞摄像实验证实，融合表达SASH1的绿色荧光蛋白在上皮细胞的胞质和核中都有分布，富集在细胞的片状伪足和膜皱褶中，与微丝骨架共定位。在HeLa细胞过表达SASH1能显著抑制细胞迁移。在HEK293细胞中过表达SASH1，增强了细胞对纤连蛋白和层粘连蛋白的黏附能力，而在结肠癌细胞与直肠癌细胞中干扰SASH1的表达能显著降低细胞黏附。同时ZHOU等[23]通过体内和体外实验发现，SASH1的缺失增加黑素瘤细胞的迁移，干扰SASH1可增强A375细胞的迁移和侵袭。CHEN等[27]在宫颈癌细胞中过表达SASH1基因细胞的增殖和迁移受到明显抑制，并观察到MMP-2和MMP-9的表达显著降低。本课题组曾在胶质瘤荷瘤小鼠体内过表达SASH1病毒，也显示出显著抑制肿瘤生长作用[28]。

3 展望

随着近年来对SASH1研究取得的进展，显示该基因是一个抑癌基因，在人多种肿瘤中表达呈现显著的下降或缺失，当重新表达该基因时则能显著抑制肿瘤细胞的生长、增殖和迁移。提示SASH1基因是一个具有临床应用前景的治疗靶标。然而，SASH1是一个支架蛋白，分子量较大，具有SH3和SAM两个结构域，在细胞质和细胞核中均有分布，可以在细胞中募集众多的信号分子蛋白。靶向SASH1基因的过表达可能涉及细胞内多个信号通路，因此需要进一步对SASH1基因的时空表达特点进行深入研究。同时对正常组织中SASH1表达调控的分子机制进行研究，以寻找肿瘤进程中SASH1表达丢失的调节因素。当然，SASH1基因表达的调节可能发生在转录水平、转录后调控甚至翻译后修饰等多个环节，而且肿瘤的发生是一个涉及许多基因作用的复杂事件，SASH1基因在不同肿瘤发生和发展中的作用是否相同，亦或存在组织特异性，尚需进一步的研究。