TACC3,也称为转化酸性卷曲螺旋包含蛋白3,是一种在多种生物过程中发挥重要作用的基因。TACC3编码的蛋白质与细胞分裂、细胞周期调控和细胞迁移等过程密切相关,其功能异常与多种肿瘤的发生发展有关。
在细胞分裂过程中,TACC3与微管结合,参与形成和稳定微管结构,从而维持细胞骨架的完整性。此外,TACC3还与中心体复制和分离相关,对于保证染色体正确分离和细胞分裂的顺利进行至关重要。在细胞周期调控方面,TACC3通过与细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)相互作用,参与调控细胞周期进程,维持细胞增殖和凋亡的平衡。在细胞迁移过程中,TACC3通过与细胞骨架蛋白相互作用,调节细胞形态和细胞运动,影响细胞的侵袭和转移能力。
TACC3在肿瘤发生发展中的作用也备受关注。研究发现,TACC3在多种肿瘤组织中表达上调,如结直肠癌、乳腺癌、肺癌等。高表达TACC3的肿瘤细胞往往具有更强的增殖、侵袭和转移能力,与患者的预后不良相关。例如,在一项研究中,研究人员发现TACC3在结直肠癌组织中表达上调,且高表达TACC3的患者预后较差。此外,TACC3的表达水平还与肿瘤细胞的免疫抑制微环境相关,提示TACC3可能通过影响免疫细胞浸润和功能,进而影响肿瘤的发生发展[1]。
除了在结直肠癌中的研究,TACC3在其他肿瘤类型中的功能也得到了关注。例如,在乳腺癌中,TACC3的表达水平与患者对T-DM1治疗的反应相关。研究发现,TACC3过表达的乳腺癌细胞对T-DM1治疗产生耐药性,而抑制TACC3的表达可以恢复T-DM1的疗效,提示TACC3可能成为乳腺癌治疗的新靶点[2]。
此外,TACC3基因还与FGFR3基因发生融合,形成FGFR3-TACC3融合基因,该融合基因在多种肿瘤中发挥致癌作用。FGFR3-TACC3融合基因导致FGFR3激酶信号通路持续激活,进而促进细胞增殖和肿瘤进展。研究发现,FGFR3-TACC3融合基因在胶质母细胞瘤、鼻咽癌等肿瘤中具有较高的发生率,且与患者的预后不良相关。例如,在胶质母细胞瘤中,FGFR3-TACC3融合基因阳性的患者具有特定的临床、组织学和分子特征,且对FGFR抑制剂表现出一定的敏感性[3,4,6]。
除了作为致癌基因的作用,FGFR3-TACC3融合基因还通过影响细胞代谢、细胞分裂和免疫细胞浸润等途径,参与肿瘤的发生发展。例如,研究发现FGFR3-TACC3融合基因激活线粒体代谢通路,促进肿瘤细胞的生长和存活[5]。此外,FGFR3-TACC3融合基因还导致细胞分裂缺陷,如染色体非整倍性等,进而促进肿瘤的发生发展[7]。
为了克服肿瘤细胞对FGFR3-TACC3融合基因的依赖,研究人员探索了多种治疗方法。例如,使用CRISPR-Cas13a基因编辑系统靶向FGFR3-TACC3融合基因,可以有效抑制膀胱癌细胞的增殖,并在裸鼠模型中显著降低肿瘤体积[8]。此外,抑制FGFR3-TACC3融合基因的表达还可以增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性,为肿瘤治疗提供新的策略。
综上所述,TACC3在细胞分裂、细胞周期调控和细胞迁移等过程中发挥重要作用,其功能异常与多种肿瘤的发生发展相关。FGFR3-TACC3融合基因作为一种致癌基因,在多种肿瘤中发挥重要作用,并参与肿瘤细胞代谢、细胞分裂和免疫细胞浸润等过程。针对TACC3和FGFR3-TACC3融合基因的治疗方法正在不断探索中,为肿瘤治疗提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Shen, Hengyang, Chen, Yang, Xu, Menghuan, Li, Shuwei, Fu, Zan. 2024. Cellular senescence gene TACC3 associated with colorectal cancer risk via genetic and DNA methylated alteration. In Archives of toxicology, 98, 1499-1513. doi:10.1007/s00204-024-03702-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38480537/
2. Gedik, Mustafa Emre, Saatci, Ozge, Oberholtzer, Nathaniel, Mehrotra, Shikhar, Sahin, Ozgur. . Targeting TACC3 Induces Immunogenic Cell Death and Enhances T-DM1 Response in HER2-Positive Breast Cancer. In Cancer research, 84, 1475-1490. doi:10.1158/0008-5472.CAN-23-2812. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38319231/
3. Picca, Alberto, Sansone, Giulio, Santonocito, Orazio Santo, Sanson, Marc, Di Stefano, Anna Luisa. 2023. Diffuse Gliomas with FGFR3-TACC3 Fusions: Oncogenic Mechanisms, Hallmarks, and Therapeutic Perspectives. In Cancers, 15, . doi:10.3390/cancers15235555. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38067258/
4. Yuan, Li, Liu, Zhi-Hua, Lin, Zhi-Rui, Zhong, Qian, Zeng, Mu-Sheng. . Recurrent FGFR3-TACC3 fusion gene in nasopharyngeal carcinoma. In Cancer biology & therapy, 15, 1613-21. doi:10.4161/15384047.2014.961874. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25535896/
5. Frattini, Véronique, Pagnotta, Stefano M, Fan, Jerry J, Lasorella, Anna, Iavarone, Antonio. 2018. A metabolic function of FGFR3-TACC3 gene fusions in cancer. In Nature, 553, 222-227. doi:10.1038/nature25171. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29323298/
6. Gött, Hanna, Uhl, Eberhard. 2022. FGFR3-TACCs3 Fusions and Their Clinical Relevance in Human Glioblastoma. In International journal of molecular sciences, 23, . doi:10.3390/ijms23158675. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35955806/
7. Sarkar, Sourav, Ryan, Ellis L, Royle, Stephen J. . FGFR3-TACC3 cancer gene fusions cause mitotic defects by removal of endogenous TACC3 from the mitotic spindle. In Open biology, 7, . doi:10.1098/rsob.170080. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28855393/
8. Wang, Yadong, Zhu, Jinjin, Liu, Shangwen, Liu, Yuchen, Lin, Feng. 2024. CRISPR-Cas13a Targeting the FGFR3-TACC3 Fusion Gene Inhibits Proliferation of Bladder Cancer Cells in vitro and in vivo. In OncoTargets and therapy, 17, 1197-1207. doi:10.2147/OTT.S492659. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39717713/