Sf3b4,全称为Splicing Factor 3B Subunit 4,编码U2型剪接体中的一个核心亚基。剪接体是一种大的蛋白质-RNA复合体,在真核生物中调节前mRNA的加工。Sf3b4的丢失或获得功能通常与异常细胞生长相关,导致肿瘤发生。Sf3b4在其他生物门中的同源物也是必不可少的。Sf3b4不仅在pre-mRNA剪接中发挥作用,还是转录、翻译和细胞信号传导的调节因子。最近的研究表明,Sf3b4的突变会导致细胞生长异常,参与疾病的发生和发展,如Nager综合征(NS)和癌症[1]。Sf3b4的异种同源物在不同物种中的研究将有助于更好地理解由Sf3b4功能异常引起的人类疾病[1]。
研究发现,Sf3b4在脊椎发育中起着至关重要的作用。通过CRISPR/Cas9系统,研究人员生成了Sf3b4基因杂合缺失的小鼠,发现突变胚胎的脊椎发育异常。这种脊椎异常伴随着Hox基因表达水平和表达模式的改变。RNA测序分析显示,Sf3b4突变胚胎的转录本具有大量差异剪接事件(DSE),主要表现为外显子跳跃和内含子保留增加。这些具有增加DSE的转录本包括几个参与染色质重塑的基因,这些基因已知可以调节Hox表达。因此,Sf3b4对于正常的脊椎发育是必需的,并且像Sf3b1一样,Sf3b4也调节Hox表达[2]。
Sf3b4还参与多种癌症的发生和发展。例如,在卵巢癌(OC)中,Sf3b4的表达上调,并且其高表达与OC患者的预后不良相关。SF3B4过表达促进了OC细胞的增殖和迁移,而SF3B4下调则具有相反的效果。研究还发现,miR-509-3p通过直接结合到SF3B4的3'-UTR来降低SF3B4 mRNA的表达。重要的是,研究人员揭示了RAD52是SF3B4的潜在靶标,通过选择性剪接事件分析。SF3B4的缺失导致RAD52表达减少,这是由于第8个内含子的保留和生成提前终止密码子。此外,RAD52表达的降低部分抵消了SF3B4过表达对肿瘤的促进作用。因此,SF3B4可能是OC的一个有希望的生物标志物和有效的治疗靶点[4]。
在食管鳞状细胞癌(ESCC)中,SF3B4的表达也被发现与肿瘤的发生和发展密切相关。SF3B4表达高的患者组(n=33)与SF3B4表达低的患者组(n=47)相比,淋巴渗透明显更多,预后也更差。基因集富集分析(GSEA)显示,SF3B4表达高与转录因子E2F和G2/M检查点相关的基因相关。SF3B4的表达与SF3B4 DNA拷贝数呈正相关。因此,SF3B4过表达可能在ESCC的淋巴进展中发挥重要作用[5]。
此外,Sf3b4还在细胞衰老和癌细胞的衰老中发挥作用。在复制性衰老的人成纤维细胞中,SF3B4的表达减少,其敲低通过p21依赖性途径诱导衰老。在非小细胞肺癌(NSCLC)细胞中,SF3B4敲低也增加了衰老标记。值得注意的是,SF3B4过表达减轻了阿霉素诱导的A549细胞的衰老。因此,SF3B4调节衰老,并且可能是通过利用治疗诱导的衰老(TIS)来抑制肿瘤生长和增强治疗疗效的一种有希望的疗法靶点[6]。
综上所述,Sf3b4在多种生物学过程中发挥重要作用,包括pre-mRNA剪接、转录、翻译、细胞信号传导、细胞周期、细胞分化和免疫缺陷。Sf3b4的突变和表达异常与多种疾病的发生和发展相关,包括Nager综合征和癌症。因此,Sf3b4是疾病预防和治疗的重要靶点。未来,对Sf3b4的深入研究将有助于更好地理解其在人类疾病中的作用,并为开发新的治疗策略提供理论依据[3]。
参考文献:
1. Xiong, Feng, Li, Sha. 2020. SF3b4: A Versatile Player in Eukaryotic Cells. In Frontiers in cell and developmental biology, 8, 14. doi:10.3389/fcell.2020.00014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32083075/
2. Kumar, Shruti, Alam, Sabrina Shameen, Bareke, Eric, Majewski, Jacek, Jerome-Majewska, Loydie A. 2023. Sf3b4 regulates chromatin remodeler splicing and Hox expression. In Differentiation; research in biological diversity, 131, 59-73. doi:10.1016/j.diff.2023.04.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37167859/
3. Yan, Li, Yang, Xingwen, Yang, Xiaoyan, Si, Yuchun, Li, Dehong. . The Role of Splicing Factor SF3B4 in Congenital Diseases and Tumors. In Discovery medicine, 32, 123-132. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35220998/
4. Diao, Yuchao, Li, Yingwei, Wang, Zixiang, Li, Peng, Kong, Beihua. 2022. SF3B4 promotes ovarian cancer progression by regulating alternative splicing of RAD52. In Cell death & disease, 13, 179. doi:10.1038/s41419-022-04630-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35210412/
5. Kidogami, Shinya, Iguchi, Tomohiro, Sato, Kuniaki, Doki, Yuichiro, Mimori, Koshi. . SF3B4 Plays an Oncogenic Role in Esophageal Squamous Cell Carcinoma. In Anticancer research, 40, 2941-2946. doi:10.21873/anticanres.14272. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32366446/
6. Yang, Seungyeon, Ko, Minbeom, Hur, Soojung Claire, Lee, Eun Kyung, Jeong, Seung Min. . SF3B4 Regulates Cellular Senescence and Suppresses Therapy-induced Senescence of Cancer Cells. In Cancer genomics & proteomics, 21, 622-629. doi:10.21873/cgp.20478. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39467623/