Foxj2-KO 基因敲除小鼠

Foxj2（Forkhead box J2）是Forkhead-box（FOX）基因家族中的一员，FOX家族至少由43个成员组成，包括FOXA1, FOXA2, FOXA3, FOXB1, FOXC1, FOXC2, FOXD1, FOXD2, FOXD3, FOXD4, FOXD5 (FOXD4L1), FOXD6 (FOXD4L3), FOXE1, FOXE2, FOXE3, FOXF1, FOXF2, FOXG1 (FOXG1B), FOXH1, FOXI1, FOXJ1, FOXJ2, FOXJ3, FOXK1, FOXK2, FOXL1, FOXL2, FOXM1, FOXN1, FOXN2 (HTLF), FOXN3 (CHES1), FOXN4, FOXN5 (FOXR1), FOXN6 (FOXR2), FOXO1 (FOXO1A), FOXO2 (FOXO6), FOXO3 (FOXO3A), FOXO4 (MLLT7), FOXP1, FOXP2, FOXP3, FOXP4, and FOXQ1等。FOXE3-FOXD2 (1p33), FOXQ1-FOXF2-FOXC1 (6p25.3), and FOXF1-FOXC2-FOXL1 (16q24.1)这些区域是人体基因组中的FOX基因簇。FOX家族的成员被分为两个类别：FOXA-G, I-L 和 Q亚家族的成员属于类别1 FOX蛋白，而H和M-P亚家族的成员属于类别2 FOX蛋白。类别1 FOX蛋白的共同特征是FOX结构域中的C端碱性区域。FOXH1和FOXO1 mRNA在人体胚胎干细胞（ES）细胞中表达。FOXC1, FOXC2, FOXE1, FOXE3, FOXL2, FOXN1, FOXP2 和 FOXP3基因在人类先天性障碍中发生突变。FOXA1基因在食管癌和肺癌中被扩增并过度表达。FOXM1基因在胰腺癌和基底细胞癌中由于Sonic Hedgehog (SHH)通路的转录调控而上调。FOXO1基因在横纹肌肉瘤中与PAX3或PAX7基因融合。FOXO3和FOXO4基因在血液恶性肿瘤中与MLL基因融合。FOX家族基因的表达谱、遗传改变和表观遗传变化，以及FOX家族转录因子的结合蛋白和目标基因，应进行全面调查，以开发人类疾病的新疗法和预防措施[1]。

在急性淋巴细胞白血病（ALL）中，通过RNA测序，发现了MEF2D（心肌增强因子2D）和五个基因（BCL9, CSF1R, DAZAP1, HNRNPUL1 和 SS18）之间的易位，这些基因在22例B祖细胞ALL（B-ALL）病例中具有独特的基因表达谱，其中最常见的易位是MEF2D-BCL9。进一步研究发现，在B-ALL病例中，MEF2D易位还包括一个额外的融合伙伴FOXJ2。因此，MEF2D易位病例占没有重复改变的病例的5.3%。MEF2D易位ALL具有独特的免疫表型，易位位点处的DNA拷贝数改变，诊断年龄较大和预后较差。这些易位导致MEF2D转录活性的增强，淋巴样转化，HDAC9表达的激活和对组蛋白脱乙酰酶抑制剂治疗的敏感性。因此，MEF2D易位ALL代表了一种独特的高风险白血病，需要考虑新的治疗方法[2]。

在男性不育研究中，FOXJ2在精母细胞中高度表达。使用Foxj2敲除小鼠模型发现，Foxj2的缺失导致精子发生失败，开始于减数分裂的启动，导致男性不育。在Foxj2敲除小鼠的睾丸中，溶酶体和自噬相关基因的表达上调，精母细胞中的自噬体数量增加。染色质免疫沉淀-PCR和双荧光素酶报告基因分析表明，Lamp2（编码溶酶体相关膜蛋白-2）是FOXJ2的靶基因。Foxj2的过表达增加了Stra8-cre; Foxj2 tg/tg小鼠睾丸中Lamp2a和Hsc70（70-kDa细胞质热休克蛋白）的表达水平。研究结果表明，Foxj2在睾丸生殖细胞中的过表达通过上调LAMP2A影响伴侣介导的自噬，导致减数分裂启动时的精子发生失败，从而导致男性不育。这一发现为FOXJ2在精子发生中的作用和自噬调节在精子发生中的重要性提供了新的见解[3,4,9]。

在卵巢上皮癌（EOC）中，FOXJ2的表达水平与不良预后相关。研究发现，FOXJ2的低表达与高国际妇产科联合会（FIGO）分期相关。Kaplan-Meier曲线显示，FOXJ2的高表达与EOC患者的总生存期（OS）和更长的无进展生存期（PFS）相关。单变量分析表明，FOXJ2表达与EOC患者的OS和PFS显著相关。多变量分析表明，FOXJ2表达是EOC患者无进展生存期的独立预后因素。因此，FOXJ2的低表达是EOC患者临床预后的一个新不良预后因素[5]。

在结直肠癌（CRC）中，miR-20a和FOXJ2的轴介导了CRC细胞的生长和转移。研究发现，miR-20a在CRC细胞系中表达上调，细胞迁移、增殖和侵袭能力通过miR-20a的过表达得到促进。FOXJ2被证实是CRC细胞中miR-20a的直接靶基因。此外，研究发现，FOXJ2的过表达显著抑制了miR-20a促进的增殖、迁移、侵袭和异种移植，并在G1期诱导细胞周期阻滞。因此，miR-20a/Foxj2在CRC的致癌作用中的作用可能有助于提高CRC的治疗[6]。

在非小细胞肺癌（NSCLC）中，FOXJ2的表达水平降低，且FOXJ2的表达受到转化生长因子β1（TGF-β1）的抑制。FOXJ2的过表达抑制了TGF-β1诱导的上皮-间质转化（EMT）。机制上，FOXJ2的表达缺失通过增加Notch1和NICD的表达促进了EMT。这项研究揭示了FOXJ2在NSCLC中的潜在价值，作为NSCLC的分子标记[7]。

在肝细胞癌（HCC）中，FOXJ2蛋白的表达水平显著下调。FOXJ2蛋白在HCC组织中的表达水平低于相邻的正常肝组织。FOXJ2的表达与HCC标本中的Ki-67水平呈负相关。FOXJ2表达与组织学分化程度、最大肿瘤大小和转移显著相关。Kaplan-Meier分析表明，FOXJ2高表达水平与患者生存率的显著改善相关。此外，FOXJ2表达的干扰导致HepG2细胞增殖的促进。FOXJ2在HCC组织中显著下调。FOXJ2的表达与肿瘤大小、组织学分化和转移相关。FOXJ2的低表达预示着HCC患者预后不良，这表明FOXJ2可能是HCC的候选预后标志物。FOXJ2的耗竭导致HCC细胞增殖的促进，这表明FOXJ2可能在HCC细胞增殖的调控中发挥抑制作用[8]。

综上所述，FOXJ2在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括精子发生、癌症发生和发展等。FOXJ2的异常表达与多种疾病的发生和发展密切相关，包括男性不育、急性淋巴细胞白血病、卵巢上皮癌、结直肠癌、非小细胞肺癌和肝细胞癌等。FOXJ2的表达和功能调节对于维持正常的生物学过程和预防疾病的发生具有重要意义。因此，深入研究FOXJ2的生物学功能和调控机制对于理解疾病的发病机制和开发新的治疗方法具有重要意义。