TTK,也称为Threonine-protein kinase TTK,是一种重要的丝氨酸/苏氨酸激酶。TTK在细胞周期调控中发挥关键作用,尤其是在有丝分裂的检查点控制中。TTK通过磷酸化其底物,如BUB1、BUBR1、MAD2和MAD3等,参与有丝分裂纺锤体组装检查点(SAC)的信号传导,确保染色体正确分离,从而维持基因组稳定性。此外,TTK还与细胞增殖、侵袭、迁移和代谢等多种生物学过程相关,其异常表达或功能改变与多种癌症的发生和发展密切相关。
在胰腺导管腺癌(PDAC)中,组蛋白乳酸化是一种新的组蛋白修饰,将糖酵解代谢物与乳酸化表观遗传过程联系起来。研究发现,H3K18乳酸化水平在PDAC中升高,且与不良预后相关。糖酵解抑制剂或乳酸脱氢酶A(LDHA)敲低可以抑制组蛋白乳酸化,从而抑制PDAC的生长和进展。进一步研究发现,TTK和BUB1B是H3K18乳酸化的潜在靶基因,其转录激活受H3K18乳酸化的调控。TTK和LDHA之间存在相互作用,TTK通过磷酸化LDHA并激活其活性,进而上调乳酸和H3K18乳酸化水平,形成糖酵解-H3K18乳酸化-TTK/BUB1B的正反馈回路,加剧PDAC的恶性进展[1]。
在子宫内膜癌(EC)中,TTK作为一种癌症睾丸抗原(CTA)基因,其高表达与患者的不良预后相关。研究发现,TTK的表达水平与EMT相关基因呈正相关,且在增殖性细胞亚群中高表达。TTK敲低可以显著降低EC细胞的增殖、侵袭、EMT和化疗耐药性。此外,TTK抑制剂AZ3146可以有效降低EC细胞的生长和侵袭,并增强紫杉醇诱导的凋亡。这些结果表明,TTK在EC的发生和发展中发挥重要作用,可能是EC治疗的新靶点[2]。
在肝细胞癌(HCC)中,TTK是巨噬细胞相关基因签名模型中的一个重要基因,与患者的总生存期(OS)相关。研究发现,高风险组中TTK的表达水平显著升高,且与肿瘤分期、病理分级、TNM分期和生存期相关。此外,高风险组中一些免疫细胞和肿瘤突变负担(TMB)的表达水平也显著升高。这表明,TTK可能是一个有潜力的HCC预后生物标志物,并可能影响HCC的免疫特征和对免疫治疗的反应[3]。
在结直肠癌(CRC)中,TTK的表达水平升高,与肿瘤组织的致癌状态相关。研究发现,TTK的缺失可以抑制CRC细胞的增殖、细胞周期进展和类器官形成。进一步研究发现,TTK的缺失与细胞周期调控相关。此外,基因集富集分析和通路分析揭示了TTK/TPX2网络中其他基因和通路,为CRC的治疗提供了潜在的靶点和药物相互作用[4]。
在食管癌中, annexin A2(ANXA2)和TTK的表达水平升高,且两者之间存在相互作用。研究发现,ANXA2/TTK复合物可以激活Akt/mTOR信号通路,加速上皮-间质转化(EMT),从而促进食管癌的侵袭和转移。此外,TTK过表达可以逆转ANXA2敲低对食管癌侵袭的抑制作用。这些结果表明,ANXA2/TTK/Akt/mTOR轴可能是食管癌治疗的新靶点[5]。
在肺腺癌(LUAD)中,TTK的表达水平升高,与患者的不良预后相关。研究发现,TTK的表达水平与某些免疫细胞和TMB的表达水平相关。此外,TTK表达水平高的肿瘤主要富集于细胞周期、DNA复制和同源重组通路。这些结果表明,TTK可能是一个有潜力的LUAD预后生物标志物,并可能影响LUAD的免疫特征和对免疫治疗的反应[6]。
在乳腺癌中,TTK的表达水平升高,与患者的生存率相关。研究发现,TTK的表达水平与SLE相关基因呈正相关。此外,TTK的表达水平与乳腺癌患者的预后相关。这些结果表明,TTK可能是一个有潜力的乳腺癌预后生物标志物,并可能影响乳腺癌的发生和发展[7]。
在类风湿性关节炎(RA)中,TTK是三个潜在的早期诊断生物标志物之一。研究发现,TTK的表达水平在RA患者中升高,且与RA的疾病进展相关。此外,TTK的表达水平与RA患者的预后相关。这些结果表明,TTK可能是一个有潜力的RA早期诊断和治疗的生物标志物[8]。
在结直肠癌中,CWH43是一种新的肿瘤抑制基因,其表达水平降低,与患者的不良预后相关。研究发现,CWH43的表达水平降低可以促进CRC细胞的增殖、迁移和侵袭。此外,CWH43的表达水平降低与EMT通路的激活相关。进一步研究发现,CWH43的表达水平降低可以上调TTK的表达水平,从而促进CRC细胞的增殖和侵袭。这些结果表明,CWH43通过负调节TTK的表达水平,影响CRC的发生和发展[9]。
在高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)中,TTK的表达水平升高,与患者的不良预后相关。研究发现,TTK的抑制可以干扰细胞周期进展,增加细胞凋亡,并提高HGSOC细胞对顺铂的敏感性。此外,TTK的抑制可以激活mTOR复合物,进一步抑制顺铂诱导的自噬。这些结果表明,TTK的抑制可以提高HGSOC患者对顺铂的治疗效果[10]。
综上所述,TTK在多种癌症的发生和发展中发挥重要作用,其异常表达或功能改变与患者的预后相关。TTK可以作为潜在的预后生物标志物和治疗靶点,为癌症的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Li, Fei, Si, Wenzhe, Xia, Li, Hong, Tianpei, Wei, Rui. 2024. Positive feedback regulation between glycolysis and histone lactylation drives oncogenesis in pancreatic ductal adenocarcinoma. In Molecular cancer, 23, 90. doi:10.1186/s12943-024-02008-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38711083/
2. Miao, Yu, Konno, Yosuke, Wang, Baojin, Dong, Peixin, Fang, Mingyan. 2023. Integrated multi-omics analyses and functional validation reveal TTK as a novel EMT activator for endometrial cancer. In Journal of translational medicine, 21, 151. doi:10.1186/s12967-023-03998-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36829176/
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10. Qi, Gonghua, Ma, Hanlin, Li, Yingwei, Chen, Jingying, Kong, Beihua. 2021. TTK inhibition increases cisplatin sensitivity in high-grade serous ovarian carcinoma through the mTOR/autophagy pathway. In Cell death & disease, 12, 1135. doi:10.1038/s41419-021-04429-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34876569/