IGDCC4,也称为免疫球蛋白超家族DCC亚类成员4,是一种跨膜蛋白。IGDCC4在多种生物学过程中发挥作用,包括病毒感染、肿瘤发生和发展、代谢和疾病发生。IGDCC4的表达和功能受到多种因素的调控,包括遗传变异、表观遗传修饰和环境因素。IGDCC4的异常表达和功能改变与多种疾病的发生和发展相关,包括流感病毒感染、乳腺癌和肝细胞癌。IGDCC4的研究有助于深入理解其生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
流感病毒感染是依赖于宿主细胞因子的,识别这些因子及其作用机制可以为开发抑制病毒感染的治疗策略提供重要信息。研究发现,敲除IGDCC4可以显著降低H5N1流感病毒在A549细胞中的复制。进一步的研究表明,IGDCC4与病毒血凝素蛋白相互作用,并促进病毒进入宿主细胞。动物感染研究也表明,IGDCC4敲除小鼠的鼻甲、肺和肾脏中H5N1病毒的复制显著低于野生型小鼠。半数的IGDCC4敲除小鼠在致命的H5N1病毒挑战中存活,而所有野生型小鼠在感染后的11天内死亡。该研究确定了一种新的宿主因子,通过促进病毒内化来促进流感病毒感染,并提供了支持抗病毒治疗开发的见解[1]。
在乳腺癌中,IGDCC4的表达与肿瘤进展和临床预后相关。研究发现,IGDCC4的表达在乳腺癌中逐渐下调,与肿瘤的分级相关。IGDCC4的表达下调与肿瘤的复发和进展相关。此外,IGDCC4的表达与肿瘤微环境中的免疫细胞浸润相关,包括CD8+ T细胞和肿瘤浸润淋巴细胞。IGDCC4的表达与乳腺癌患者的临床预后相关,IGDCC4表达下调的患者预后较好。该研究确定了与乳腺癌进展相关的肿瘤间质相关基因,包括IGDCC4,并提供了对乳腺癌发病机制的新见解[2]。
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和进展为非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是多种因素的结果,主要是不平衡的饮食。特别是高脂肪和高胆固醇含量,以及碳水化合物,如西方国家常摄入的,经常导致肝脏的不良代谢改变并促进NAFLD的发展。脂质肝脏超负荷也是肝细胞癌(HCC)发生和进展的主要危险因素之一,但对高营养胆固醇的相关性知之甚少。研究发现,高胆固醇饮食可以促进HCC的发生,并导致具有高侵袭性和不良预后的HCC亚型。RNA测序揭示了特定的基因表达特征,包括IGDCC4,与HCC的不良表型特征和不良临床结果相关。该研究提供了高胆固醇饮食促进HCC发展的新证据,并强调了胆固醇在HCC发病机制中的重要性[3]。
在吸烟者和非吸烟者的肺腺癌中,IGDCC4的表达与DNA甲基化相关。研究发现,IGDCC4在肺腺癌中的甲基化频率显著高于正常组织。IGDCC4的甲基化与肺腺癌的进展相关,IGDCC4甲基化的肿瘤比未甲基化的肿瘤更晚期。该研究确定了肺腺癌中的多个表观遗传沉默基因,包括IGDCC4,并提供了对肺腺癌发病机制的新见解[4]。
肥胖是一种日益严重的全球健康问题,因此其发展的原因对公共卫生至关重要。有越来越多的证据表明,子宫内环境不良可以扰乱发育中胎儿的代谢程序,从而增加以后生活中肥胖的风险。然而,子宫内早期暴露、遗传易感性和受损表观基因组对代谢健康的影响之间的联系尚未得到很好的理解。研究发现,IGDCC4的表达与出生体重和儿童肥胖相关。IGDCC4的表达受到子宫内环境、基因型和新生儿甲基化的影响。IGDCC4的表达与肥胖的发展相关,IGDCC4的表达水平可以用来评估肥胖的风险和预后[5]。
综上所述,IGDCC4是一种重要的跨膜蛋白,在多种生物学过程中发挥作用,包括病毒感染、肿瘤发生和发展、代谢和疾病发生。IGDCC4的表达和功能受到多种因素的调控,包括遗传变异、表观遗传修饰和环境因素。IGDCC4的异常表达和功能改变与多种疾病的发生和发展相关,包括流感病毒感染、乳腺癌和肝细胞癌。IGDCC4的研究有助于深入理解其生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Song, Yangming, Huang, Haixiang, Hu, Yuzhen, Zhao, Dongming, Chen, Hualan. 2021. A genome-wide CRISPR/Cas9 gene knockout screen identifies immunoglobulin superfamily DCC subclass member 4 as a key host factor that promotes influenza virus endocytosis. In PLoS pathogens, 17, e1010141. doi:10.1371/journal.ppat.1010141. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34871331/
2. Uddin, Md Nazim, Wang, Xiaosheng. 2022. Identification of key tumor stroma-associated transcriptional signatures correlated with survival prognosis and tumor progression in breast cancer. In Breast cancer (Tokyo, Japan), 29, 541-561. doi:10.1007/s12282-022-01332-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35020130/
3. Simoni-Nieves, Arturo, Salas-Silva, Soraya, Chávez-Rodríguez, Lisette, Marquardt, Jens U, Gomez-Quiroz, Luis E. 2021. The Consumption of Cholesterol-Enriched Diets Conditions the Development of a Subtype of HCC with High Aggressiveness and Poor Prognosis. In Cancers, 13, . doi:10.3390/cancers13071721. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33917315/
4. Tessema, Mathewos, Yingling, Christin M, Liu, Yushi, Baylin, Stephen S, Belinsky, Steven A. 2014. Genome-wide unmasking of epigenetically silenced genes in lung adenocarcinoma from smokers and never smokers. In Carcinogenesis, 35, 1248-57. doi:10.1093/carcin/bgt494. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24398667/
5. Lin, Xinyi, Lim, Ives Yubin, Wu, Yonghui, Gluckman, Peter D, Karnani, Neerja. 2017. Developmental pathways to adiposity begin before birth and are influenced by genotype, prenatal environment and epigenome. In BMC medicine, 15, 50. doi:10.1186/s12916-017-0800-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28264723/