Aatf-KO 基因敲除小鼠

Aatf，也称为Apoptosis Antagonizing Transcription Factor，是一种高度保守的多功能蛋白质，在真核生物中广泛存在。作为RNA聚合酶II的相互作用伴侣，Aatf在基因表达调控中起着关键作用，作为转录共激活因子参与调节基因表达。此外，Aatf还在细胞周期调控中发挥着重要作用。研究表明，Aatf通过取代组蛋白脱乙酰酶1（HDAC1）从视网膜母细胞瘤蛋白-E2F转录因子（Rb-E2F）复合物中释放出来，从而确保细胞增殖和生长在细胞周期的不同检查点得到调控。Aatf在调节各种细胞反应中发挥着重要作用，如细胞增殖、凋亡和生存。研究表明，Aatf通过诱导细胞周期阻滞、自噬或抑制凋亡来保护细胞免受多种应激刺激，如DNA损伤、内质网应激、缺氧或葡萄糖剥夺。此外，Aatf在各种癌症中起着重要的调节作用，通过保护癌细胞免受凋亡诱导、促进细胞增殖或通过自噬促进细胞存活来促进肿瘤发生。最近的研究表明，Aatf在核糖体生物合成中起着关键作用，并对其在心肌梗死、神经疾病和肾单位发育不良中的细胞保护机制有了新的认识。因此，Aatf作为一种新型的生物标志物和有效的治疗靶点具有巨大的潜力[1]。

Aatf在DNA损伤反应（DDR）中发挥着重要作用。DDR是一个复杂的信号网络，在基因毒性应激下被激活，通过激活细胞周期阻滞或启动凋亡来决定细胞命运，从而确保基因组稳定性。Aatf作为RNA聚合酶II相互作用的转录因子和DDR激酶的主要下游靶点，通过抑制p53介导的促凋亡基因的转录和促进细胞周期阻滞来影响DDR信号传导。Aatf通过直接与p53蛋白结合和反式激活抗凋亡基因来抑制p53的表达和促凋亡活性。多种器官的实体瘤和血液肿瘤利用Aatf的这种功能，通过过表达Aatf来促进肿瘤的发生。Aatf的拷贝数增加和高表达水平与恶性肿瘤的预后较差或复发相关。最近的研究揭示了Aatf影响DDR和细胞增殖的分子机制。Aatf在激光消融后直接定位于DNA损伤部位，并与DNA修复蛋白相互作用。此外，Aatf的耗尽导致DNA损伤增加，增殖活性和基因毒性耐受性降低。有趣的是，考虑到核糖体应激在p53调节中的作用，最近的研究证实Aatf是一种核糖体RNA结合蛋白，并揭示了其在rRNA加工和核糖体生物合成中的重要作用[2]。

研究表明，Aatf在肝细胞癌（HCC）中起着重要作用。HCC是一种常见的癌症，具有极高的死亡率。因此，迫切需要筛选HCC的关键生物标志物来预测预后并开发更个体化的治疗方案。Aatf在HCC中被报道为重要的因素。通过分析基因表达综合数据库（GEO）、癌症基因组图谱（TCGA）和国际癌症基因组联盟（ICGC）数据库中的Aatf表达水平，研究人员发现Aatf在HCC组织中的表达高于匹配的正常肝组织。通过Poisson相关系数分析，在TCGA数据集中确定了与Aatf共表达的基因，并建立了用于生存预测的基因特征。该基因特征在ICGC数据集中得到验证，并用于构建临床实践中的综合预后模型。研究结果表明，基于三个基因特征的综合模型可以很好地预测HCC患者的总生存期。这三个基因特征可能是HCC的潜在治疗靶点[3]。

Aatf在野生型和突变型p53蛋白中发挥着重要作用。p53蛋白是细胞健康状态的关键调节因子，而TP53基因的突变是癌症细胞中最常见的改变之一。突变的p53蛋白（mtp53）不仅失去了保护细胞遗传完整性的能力，还获得了促癌功能，类似于危险的转化和肿瘤进展的加速器。近年来，许多研究致力于探索对抗mtp53“功能获得”的策略，但结果并不总是令人满意。Che-1/AATF是一种核蛋白，与RNA聚合酶II结合，在转录控制、细胞周期调节、DNA损伤反应和细胞凋亡等多种基本过程中发挥作用。多项研究表明，Che-1/AATF是p53表达和活性在各种生物学过程中的重要内源性调节因子。值得注意的是，这种调节作用最近也在mtp53上观察到。Che-1/AATF的耗尽显著降低了多种肿瘤中突变p53的表达，使细胞更容易成为化疗治疗的目标。因此，Che-1/AATF在癌症治疗中具有潜在的作用，特别是在其对p53/mtp53的作用方面[4]。

Aatf在肝细胞癌中的表达水平较高，与肿瘤的分期和分级相关。Aatf在HCC组织中的表达水平通过qRT-PCR和免疫组化进行分析。通过免疫组化染色，Aatf在HNSCC中的表达升高，且高Aatf水平与较高的分期相关。TCGA和Oncomine数据也显示，与正常组织相比，HNSCC中Aatf的表达上调。TCGA数据还表明，高Aatf表达与患者生存率差相关。通过CCK-8、集落形成、Annexin V/PI染色、Western blotting和RNA测序等实验方法，研究人员发现Aatf过表达上调了细胞生长和集落形成能力，而Aatf siRNA则降低了细胞增殖率和集落数量。Aatf过表达还降低了顺铂敏感性，下调了顺铂诱导的细胞凋亡。机制上，Aatf过表达上调了survivin的表达，而Aatf敲低则下调了survivin的表达。RNA测序和基因集富集分析（GSEA）表明，Aatf敲低下调了STAT3信号传导。Western blotting显示，Aatf过表达上调了STAT3的磷酸化，而Aatf敲低则下调了STAT3的磷酸化。基于TCGA数据分析，Aatf和survivin mRNA之间存在正相关。使用STAT3信号传导抑制剂下调survivin表达，可以消除Aatf对survivin的影响。这些结果表明，Aatf在人类HNSCC中过表达，通过调节STAT3/survivin信号传导来促进顺铂耐药性和降低细胞凋亡。因此，Aatf可能是HNSCC的潜在治疗靶点[5]。

Aatf在细胞水平上对HIV-1感染结果起着重要作用。HIV-1感染的细胞结果取决于细胞核酸适应性免疫机制（涉及非编码microRNAs（miRNAs））和HIV-1抑制宿主细胞免疫的攻击策略之间的协调平衡。在这方面，该综述解释了HIV-1基因组中一种独特且明显编码的新型miRNA的重要性，这种miRNA具有特异性靶向细胞Aatf基因的能力，Aatf基因在维持核酸水平上对HIV-1入侵的适应性免疫方面起着至关重要的作用[6]。

Aatf抑制对人类肝细胞癌具有抗血管生成作用。血管生成是肝肿瘤生长和转移的关键因素，因此是肝细胞癌的潜在治疗靶点。通过qRT-PCR和免疫组化分析HCC组织中Aatf的表达，研究人员发现与相邻的正常肝组织相比，人类HCC组织中Aatf的水平较高，且表达与HCC的分期和分级相关。在QGY-7703细胞中抑制Aatf导致色素上皮衍生因子（PEDF）水平升高，这是由于基质金属蛋白酶活性降低。来自Aatf敲低细胞的条件培养基抑制了人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移和侵袭，以及鸡绒毛尿囊膜的血管生成。此外，Aatf抑制抑制了VEGF介导的下游信号传导通路，该通路负责内皮细胞存活和血管通透性、细胞增殖和迁移，从而促进血管生成。值得注意的是，PEDF抑制有效地逆转了Aatf敲低引起的抗血管生成作用。这项研究首次提供了基于Aatf抑制来破坏肿瘤血管生成的治疗策略的证据，这可能是HCC治疗的一种有希望的方法[7]。

Aatf基因在乳腺癌家族中的突变分析表明，约5-10%的乳腺癌是由于遗传性疾病的易感性。许多先前确定的易感因素与基因组完整性的维持有关。Aatf在基因转录和细胞增殖的调节中发挥着重要作用，通过结合p53来诱导细胞凋亡。检查点激酶ATM/ATR和CHEK2与Aatf相互作用并使其磷酸化，增强其积累和稳定性。基于其生物学功能和与已知乳腺癌风险因子的直接相互作用，Aatf是参与遗传性癌症易感性的候选基因。研究人员对来自121个芬兰癌症家族的受影响的索引病例进行了整个编码区域的突变分析，以寻找Aatf基因的种系缺陷。共发现了七种不同的序列变化，包括一个错义变异和六个内含子变异。然而，根据这些序列变异的计算机分析以及它们在病例和对照组中的发生情况，没有预测到任何一种是致病性的。这是首次报道对家族性乳腺癌病例中Aatf基因进行突变筛查的研究。没有发现与乳腺癌相关的证据[8]。

Aatf/Che-1定位于副斑点和抑制R环积累以及多发性骨髓瘤中的干扰素激活。多种应激会促进三链RNA:DNA杂合体的形成，称为R环。这些结构的清除不足会导致基因组不稳定和DNA损伤，最终导致癌症表型的建立。副斑点组装参与R环的清除并维持基因组稳定性，然而，这种机制的主要决定因素仍然未知。研究发现，在多发性骨髓瘤（MM）中，Aatf/Che-1（Che-1），一种对转录调节至关重要的RNA结合蛋白，通过与长链非编码RNA NEAT1_2（NEAT1）相互作用并直接定位于R环，与副斑点相互作用。系统研究表明，Che-1的耗尽导致RNA:DNA杂合体显著积累。研究提供了证据，表明这种无法清除R环会导致持续的系统性炎症反应，其特征是干扰素（IFN）基因表达特征。此外，患者细胞中R环水平和副斑点基因mRNA水平与多发性骨髓瘤进展呈线性相关。此外，患者中干扰素基因表达特征的增加与预后明显较差相关。总之，该研究表明，Che-1/NEAT1的协同作用通过促进R环的清除来防止多发性骨髓瘤中过度的炎症信号传导[9]。

综上所述，Aatf是一种多功能蛋白质，在细胞周期调控、DNA损伤反应、细胞凋亡和核糖体生物合成等多种生物学过程中发挥着重要作用。Aatf在各种癌症中起着重要的调节作用，通过保护癌细胞免受凋亡诱导、促进细胞增殖或通过自噬促进细胞存活来促进肿瘤发生。Aatf的研究有助于深入理解细胞生物学过程和癌症发生机制，为癌症的诊断、预后和治疗提供新的思路和策略。