基因Trim62,全称为Tripartite interaction motif 62,是TRIM家族的一员,该家族蛋白包含一个或多个TRIM结构域,通常与E3泛素连接酶活性相关,并在调控细胞过程中发挥多种功能。TRIM62的表达异常与多种癌症的发生和发展相关,其功能多样,包括在细胞极性、细胞增殖、侵袭、炎症反应和抗病毒作用等方面。
在肝癌研究中,有研究发现TRIM62的表达水平在肝癌组织中显著升高,并且与患者的总体生存率下降相关。通过功能丧失实验,研究者发现沉默TRIM62基因可以抑制肝癌细胞的增殖、侵袭能力和上皮-间质转化,并增加其对化疗药物索拉非尼的敏感性。此外,TRIM62的沉默还导致核因子-κB(NF-κB)信号通路的抑制,而TRIM62的过表达则增强NF-κB的激活。NF-κB信号通路的下调可以逆转TRIM62过表达引起的肝癌细胞的致癌效应。在裸鼠模型中,TRIM62沉默的肝癌细胞表现出较低的致瘤性。这些数据表明,TRIM62在肝癌中高表达,可能作为肿瘤促进因子发挥作用,其抑制可能通过影响NF-κB的激活而表现出显著的肿瘤抑制作用[1]。
在非小细胞肺癌的研究中,TRIM62作为一种新型肿瘤抑制基因和细胞极性调节基因,其水平的逐步下降与肺癌的进展相关,并伴随不良的临床预后。在K-Ras突变的肺癌小鼠模型中,Trim62的缺失与K-Ras突变协同作用,促进了肺癌的侵袭性和三维形态发生的破坏,这些都与上皮-间质转化相关。而Trim62的重表达则逆转了这些表型。因此,TRIM62的缺失与K-Ras突变协同作用,在肿瘤发生和转移中发挥重要作用,表明TRIM62水平的降低可能在肺癌的演化中扮演重要角色[2]。
在胰腺癌的研究中,M2型巨噬细胞来源的外泌体miR-193b-3p通过靶向TRIM62促进胰腺癌的进展和谷氨酰胺摄取。TRIM62被证明是miR-193b-3p的靶标,其表达与miR-193b-3p和c-Myc的表达呈负相关。TRIM62的表达降低与胰腺癌患者的预后不良相关。M2型巨噬细胞来源的外泌体miR-193b-3p通过靶向TRIM62,降低c-Myc的泛素化,从而增强胰腺癌细胞的增殖、迁移、侵袭和谷氨酰胺摄取。这一研究揭示了M2型巨噬细胞和胰腺癌细胞之间相互作用的机制,并提出了一个有潜力的治疗靶点[3]。
在脑缺血的研究中,TRIM62的表达在氧糖剥夺处理的巨噬细胞中显著上调,并且在脑缺血后野生型小鼠的缺血周边区域也显著升高。TRIM62敲除小鼠在缺血脑组织中表现出减轻的细胞凋亡和神经炎症,从而改善了脑卒中结果。体外和体内研究都表明,核苷酸结合寡聚化结构域样受体家族Pyrin结构域包含蛋白3(NLRP3)炎症小体在脑缺血再灌注(I/R)条件下被显著激活,而在TRIM62敲除小鼠中则得到缓解,这有助于抑制神经炎症反应。TRIM62的抑制通过抑制NLRP3调节的神经炎症,对缺血性脑卒中具有显著的保护作用[4]。
在禽类的研究中,为了研究TRIM62在禽类逆转录病毒复制中的作用,研究者制备了一种针对鸡TRIM62的单克隆抗体。通过免疫组化检测,TRIM62在血管内皮细胞中主要分布。该单克隆抗体将为研究TRIM62在禽类逆转录病毒致病中的作用提供有价值的研究工具[5]。
在抗真菌免疫的研究中,TRIM62被鉴定为CARD9的结合伴侣,并促进CARD9的K27连接多泛素化。K125被确定为CARD9上被泛素化的残基,并且这种泛素化对于CARD9的活性至关重要。与Card9缺陷小鼠相似,Trim62缺陷小鼠对真菌感染表现出更高的易感性。这项研究利用一个罕见的保护性等位基因揭示了TRIM62介导的调节CARD9活化的机制[6]。
在禽白血病病毒亚群J(ALV-J)的研究中,TRIM62的抗病毒活性依赖于SPRY结构域。研究发现,ALV-J感染影响TRIM62的RNA表达,首先上调然后下调。沉默TRIM62的CEF细胞中,针对SPRY结构域的shRNA比针对卷曲螺旋/无结构域的shRNA更能显著增强病毒复制。过表达TRIM62则抑制了病毒复制。进一步的研究表明,删除RING、B-box、卷曲螺旋结构域部分消除了TRIM62的抗病毒活性,而SPRY结构域的删除导致TRIM62的抗病毒活性消失。这些发现强烈表明TRIM62在限制ALV-J复制中发挥重要作用,而SPRY结构域是其抗病毒活性的先决条件[7]。
在卵巢癌的研究中,TRIM62的表达水平在化疗耐药的卵巢癌样本中显著低于化疗敏感的样本。TRIM62的表达降低与化疗耐药相关,并与其他与白血病干细胞稳态、细胞运动和粘附、缺氧和凋亡相关的蛋白表达改变相关。TRIM62的丢失是急性髓系白血病(AML)的一个独立的不良预后因素,与较短的完全缓解持续时间和显著较短的生存率相关[8]。
综上所述,TRIM62是一个多功能基因,在多种癌症的发生和发展中发挥重要作用。它通过影响NF-κB信号通路、细胞极性、细胞增殖、侵袭、炎症反应和抗病毒作用等机制,参与肿瘤的发生和发展。此外,TRIM62的抑制可能对缺血性脑卒中具有保护作用。在禽类研究中,TRIM62与禽类逆转录病毒复制和抗真菌免疫相关。这些研究结果表明,TRIM62是一个有潜力的治疗靶点,为疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。
参考文献:
1. Fan, Wanhu, Liu, Xiaojing, Ren, Danfeng. 2022. TRIM62 silencing represses the proliferation and invasion and increases the chemosensitivity of hepatocellular carcinoma cells by affecting the NF-κB pathway. In Toxicology and applied pharmacology, 445, 116035. doi:10.1016/j.taap.2022.116035. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35469851/
2. Quintás-Cardama, Alfonso, Post, Sean M, Solis, Luisa M, Killary, Ann M, Lozano, Guillermina. 2014. Loss of the novel tumour suppressor and polarity gene Trim62 (Dear1) synergizes with oncogenic Ras in invasive lung cancer. In The Journal of pathology, 234, 108-19. doi:10.1002/path.4385. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24890125/
3. Zhang, Ke, Li, Yu-Jie, Peng, Lin-Jia, Liu, Lu-Ming, Chen, Hao. 2023. M2 macrophage-derived exosomal miR-193b-3p promotes progression and glutamine uptake of pancreatic cancer by targeting TRIM62. In Biology direct, 18, 1. doi:10.1186/s13062-023-00356-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36631876/
4. Liu, Xia, Lei, Qi. 2020. TRIM62 knockout protects against cerebral ischemic injury in mice by suppressing NLRP3-regulated neuroinflammation. In Biochemical and biophysical research communications, 529, 140-147. doi:10.1016/j.bbrc.2020.06.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32703402/
5. Wang, Xiaoman, Zhao, Yongzhen, Li, Ling, Cheng, Ziqiang, Wang, Guihua. 2018. Preparation and Application of a Monoclonal Antibody Against Chicken TRIM62. In Monoclonal antibodies in immunodiagnosis and immunotherapy, 37, 134-138. doi:10.1089/mab.2017.0062. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29813003/
6. Cao, Zhifang, Conway, Kara L, Heath, Robert J, Daly, Mark J, Xavier, Ramnik J. . Ubiquitin Ligase TRIM62 Regulates CARD9-Mediated Anti-fungal Immunity and Intestinal Inflammation. In Immunity, 43, 715-26. doi:10.1016/j.immuni.2015.10.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26488816/
7. Li, Ling, Feng, Weiguo, Cheng, Ziqiang, Wang, Xiaoman, Wang, Guihua. . TRIM62-mediated restriction of avian leukosis virus subgroup J replication is dependent on the SPRY domain. In Poultry science, 98, 6019-6025. doi:10.3382/ps/pez408. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31309233/
8. Zhang, M, Luo, S C. 2016. Gene expression profiling of epithelial ovarian cancer reveals key genes and pathways associated with chemotherapy resistance. In Genetics and molecular research : GMR, 15, . doi:10.4238/gmr.15017496. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26909918/