Tm9sf4-KO 基因敲除小鼠

TM9SF4（transmembrane 9 superfamily member 4）属于TM9SF家族，该家族蛋白在进化上高度保守，具有九个潜在的跨膜结构域。TM9SF4在细胞粘附、先天免疫和吞噬作用中发挥作用。在人类中，TM9SF4被发现过表达于转移性黑色素瘤和一小部分急性髓系白血病（AMLs）和骨髓增生异常综合征（MDSs），这与该基因的致癌功能一致。TM9SF4在正常和白血病造血细胞中的表达和调节被首次分析，并发现它在人类静止CD34+造血祖细胞（HPCs）中高度表达，并在HPCs的单核细胞和粒细胞分化过程中受到调节。TM9SF4在AMLs中的表达显著高于正常CD34+ HPCs，尤其是在M2、M3和M4 AMLs中，这些AMLs的特征是存在不同程度分化的粒细胞祖细胞。研究表明，TM9SF4是HIF-1α的直接靶点，在低氧条件下被下调，与白血病细胞对纤连蛋白的粘附减少有关。TM9SF4在正常和白血病造血细胞中的表达以及在AMLs中显著表达，特别是在表现为粒细胞分化的AMLs中。此外，TM9SF4的过表达与癌症的转移性表型有关，它主要在黑色素瘤细胞的酸性囊泡中表达，与早期内体抗原Rab5和早期内体抗原1共定位。沉默TM9SF4的表达会导致吞噬作用的显著抑制，这与细胞内pH梯度的改变一致，酸性囊泡碱化，细胞质酸化。因此，TM9SF4被认为是恶性行为和转移表型的新的标志物，代表了抗肿瘤策略的潜在新靶点，具有在肿瘤吞噬和建立转移表型中的特定作用[4]。

在炎症性肠病（IBD）中，TM9SF4的表达与疾病的发展密切相关。IBD是一种主要的肠道疾病，过度的炎症和内质网（ER）应激是IBD发展的关键事件。研究发现，TM9SF4基因敲除的小鼠模型表现出IBD症状的加重。在结肠上皮细胞中，通过短发夹RNA介导的TM9SF4表达下调促进了炎症和ER应激的增加。在巨噬细胞中，TM9SF4下调促进了M1巨噬细胞的极化，但抑制了M2巨噬细胞的极化。基因敲除/敲低TM9SF4还破坏了上皮屏障功能。机制上，TM9SF4的缺乏可能通过Ca2+储存耗竭和细胞质酸化来诱导ER应激的增加。此外，与正常结肠样本相比，在人类溃疡性结肠炎患者的炎症结肠区域，TM9SF4的表达水平明显较低。因此，TM9SF4的缺乏会加剧肠道炎症，增加ER应激，促进炎症，并损害肠道上皮屏障，从而加剧IBD[2]。

在化疗耐药性乳腺癌细胞中，TM9SF4的表达显著升高。通过短发夹RNA介导的TM9SF4下调优先减少了化疗耐药性乳腺癌细胞MCF-7/ADM的生长，并触发了细胞死亡，而对其亲本细胞MCF-7/WT的影响较小。TM9SF4的下调还减少了化疗耐药性MDA-MB-231/GEM细胞的生长并触发了细胞死亡。机制研究表明，TM9SF4的下调增加了蛋白质的错误折叠并提高了MCF-7/ADM细胞中的ER应激水平，这可以通过形成聚集物和上调ER应激标志物的表达来证明，其作用可以通过小分子伴侣4-苯丁酸逆转。在化疗耐药性乳腺癌患者的乳腺癌肿瘤样本中，化疗增加了TM9SF4蛋白的表达。因此，TM9SF4蛋白在缓解ER应激和保护化疗耐药性乳腺癌细胞免受细胞凋亡/坏死性细胞死亡中发挥着重要作用。这些结果突出了靶向TM9SF4以克服乳腺癌化疗耐药性的可能策略[3]。

TM9SF4还在肿瘤细胞侵袭和转移中发挥作用。研究发现，circ_0004585通过直接与miR-1248相互作用来上调靶基因表达，从而促进了前列腺癌细胞侵袭和转移。此外，靶基因预测和双荧光素酶报告基因分析确定了TM9SF4作为miR-1248的潜在靶点。通路分析表明，TM9SF4通过mTOR磷酸化激活自噬，从而促进前列腺癌细胞 anoikis 抵抗。这些结果表明，circ_0004585通过靶向miR-1248/TM9SF4轴在前列腺癌侵袭和转移中发挥致癌作用，为转移性前列腺癌的治疗策略开发提供了新的见解[1]。

综上所述，TM9SF4在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括细胞粘附、先天免疫、吞噬作用、炎症、ER应激和肿瘤发生。TM9SF4的表达和功能与多种疾病的发生和发展密切相关，包括白血病、黑色素瘤、炎症性肠病和乳腺癌。因此，TM9SF4的研究对于深入理解其在正常生理和病理条件下的功能具有重要意义，并为相关疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略[1-4]。