基因Lin9,也称为LIN9,是一种在多种生物过程中发挥重要作用的基因。Lin9是哺乳动物DREAM复合物的一个保守核心亚基,DREAM复合物在细胞周期和发育过程中调节基因表达。Lin9在早期胚胎发育中是必需的,对成年小鼠的存活和肿瘤抑制也至关重要。Lin9的缺失会导致细胞周期进程的缺陷,如细胞分裂和细胞分裂,因为它是大量有丝分裂基因表达所必需的。Lin9缺失的细胞会积累在有丝分裂中,并随后发生凋亡,这在发育中的中枢神经系统中尤为明显。因此,Lin9是一种重要的有丝分裂调节因子,在脊椎动物发育中起着关键作用[1]。
Lin9在多种癌症中表达上调,被认为是一种肿瘤抑制因子。然而,在肺腺癌(LUAD)中,Lin9的作用尚不清楚。研究发现,Lin9在LUAD中的表达显著升高,主要影响细胞周期、分裂和信号通路。Lin9的高表达与Th2细胞的浸润呈正相关,与浆细胞样树突状细胞的浸润呈负相关。此外,Lin9与年龄较大和临床分期较晚相关,对总生存期、无进展生存期和疾病特异性生存期构成风险。Lin9作为一种良好的诊断标志物,尤其适用于女性、年龄超过65岁的患者以及临床N1-3和M1期的患者。Lin9表达升高增强了LUAD细胞的增殖、迁移和侵袭能力。高Lin9表达可能通过细胞周期调节和染色体修饰促进LUAD的发生,并促进LUAD细胞的恶性特征,对受影响的患者具有预后价值[2]。
Lin9的功能与其在有丝分裂基因表达和细胞增殖中的作用密切相关。研究表明,Lin9是ESC有丝分裂基因表达和增殖的必需因子。Lin9的耗竭会导致ESC的有丝分裂基因下调,并上调分化特异性基因。ChIP-on芯片实验表明,有丝分裂基因是Lin9的直接靶点,而谱系特异性标记则间接受其调节。Lin9耗竭的ESC保留了碱性磷酸酶活性,表明Lin9对于ESC的增殖和基因组稳定性至关重要[3]。
Lin9在化疗耐药性中也发挥着重要作用。研究发现,Lin9在化疗耐药的TNBC细胞中表达上调。Lin9的敲低或使用BET抑制剂JQ1处理化疗耐药的TNBC细胞,可以增强其对紫杉醇的敏感性。机制研究表明,耐药细胞系中Lin9的降低减少了肿瘤细胞活力,促进了多核细胞形成,并诱导了肿瘤细胞凋亡,这可能是通过直接调节微管结合蛋白CCSAP实现的。因此,Lin9的高表达与TNBC患者的不良临床结果和紫杉醇耐药性相关,而BET抑制剂可能是逆转PTX耐药TNBC患者的有效药物[4]。
Lin9的下游转录调控网络也引起了研究者的关注。研究发现,lncRNA lnc-HLX-2-7在G3 MB中特异性积累,并通过招募多个因子激活HLX的表达。HLX进一步结合并激活了多个致癌基因的启动子,包括TBX2、LIN9、HOXM1和MYC。使用靶向lnc-HLX-2-7的CNP-lnc-HLX-2-7治疗抑制了肿瘤生长,并延长了小鼠的生存期。这表明lnc-HLX-2-7-HLX-MYC轴在G3 MB进展中发挥着重要作用,为使用lnc-HLX-2-7作为G3 MB的治疗靶点提供了强有力的理论依据[5]。
Lin9还与SUMO化修饰相关。研究发现,E2F转录因子4(E2F4)通过SUMO化促进HCC细胞的增殖和侵袭。E2F4上调了BIRC5、Cdc8和DNA拓扑异构酶IIα的转录和蛋白表达水平。此外,E2F4与LIN9相互作用,并通过LIN9促进HCC细胞的进展。这表明E2F4在HCC细胞增殖中发挥着重要作用,可能成为未来的潜在治疗靶点[6]。
综上所述,基因Lin9在细胞周期、发育和癌症中发挥着重要作用。Lin9的表达与LUAD的发生和预后密切相关,并且是TNBC化疗耐药性的关键因素。Lin9的功能与其在有丝分裂基因表达和细胞增殖中的作用密切相关,并且与SUMO化修饰相关。此外,Lin9的下游转录调控网络也在癌症进展中发挥着重要作用。因此,Lin9的研究有助于深入理解细胞周期和癌症发生机制,为癌症的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Hou, Qinghua, Zhong, Yanfeng, Liao, Mengying, Li, Xiaoqing, Liu, Jixian. 2024. Upregulation of the tumor suppressor gene LIN9 enhances tumorigenesis and predicts poor prognosis of lung adenocarcinoma. In Heliyon, 10, e35012. doi:10.1016/j.heliyon.2024.e35012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39157309/
2. Esterlechner, Jasmina, Reichert, Nina, Iltzsche, Fabian, Finkernagel, Florian, Gaubatz, Stefan. 2013. LIN9, a subunit of the DREAM complex, regulates mitotic gene expression and proliferation of embryonic stem cells. In PloS one, 8, e62882. doi:10.1371/journal.pone.0062882. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23667535/
3. Lai, Hongna, Wang, Rui, Li, Shunying, Li, Yudong, Liu, Yujie. 2019. LIN9 confers paclitaxel resistance in triple negative breast cancer cells by upregulating CCSAP. In Science China. Life sciences, 63, 419-428. doi:10.1007/s11427-019-9581-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31420851/
4. Reichert, Nina, Wurster, Sebastian, Ulrich, Tanja, Rapp, Ulf, Gaubatz, Stefan. 2010. Lin9, a subunit of the mammalian DREAM complex, is essential for embryonic development, for survival of adult mice, and for tumor suppression. In Molecular and cellular biology, 30, 2896-908. doi:10.1128/MCB.00028-10. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20404087/
5. Roberts, Melyssa S, Sahni, Jennifer M, Schrock, Morgan S, Summers, Matthew K, Keri, Ruth A. 2020. LIN9 and NEK2 Are Core Regulators of Mitotic Fidelity That Can Be Therapeutically Targeted to Overcome Taxane Resistance. In Cancer research, 80, 1693-1706. doi:10.1158/0008-5472.CAN-19-3466. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32054769/
6. Katsushima, Keisuke, Joshi, Kandarp, Yuan, Menglang, Eberhart, Charles G, Perera, Ranjan J. 2024. A therapeutically targetable positive feedback loop between lnc-HLX-2-7, HLX, and MYC that promotes group 3 medulloblastoma. In Cell reports, 43, 113938. doi:10.1016/j.celrep.2024.113938. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38460130/