Twist2的生物學(xué)功能及其分子機(jī)制

趙承孝，楊澤

1.衛(wèi)生部北京醫(yī)院，衛(wèi)生部老年醫(yī)學(xué)研究所醫(yī)學(xué)遺傳室，北京 100730；

2.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院研究生院，北京 100730；

3.山西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，太原 030001

Twist2也稱為Dermo1，于1995年經(jīng)酵母雙雜交系統(tǒng)篩選發(fā)現(xiàn)，是與真皮發(fā)育相關(guān)的細(xì)胞因子[1]。twist基因從水母到人類都是保守的[2]，2003年?o?i?等[3]將種群間twist基因序列進(jìn)行對(duì)比，按發(fā)現(xiàn)的時(shí)間順序?qū)wist和dermo-1分別命名為twist1和twist2。人twist1基因定位于7p21染色體上，twist2位于2q37.3[4]。

Twist2屬于堿性螺旋–環(huán)–螺旋(Basic helix-loophelix protein, bHLH)家族B類成員。bHLH家族的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控多種細(xì)胞的分化，分為兩類：A類廣泛存在于機(jī)體組織和細(xì)胞類型，如 E12；B類在限定組織中表達(dá)，如肌源性的 MyoD、成神經(jīng)細(xì)胞中的achaete。B類成員蛋白易與A類蛋白形成異源二聚體，結(jié)合在基因控制區(qū)的E-box共有序列(CANNTG)[5]，實(shí)現(xiàn)對(duì)目的基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。

Twist2發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子的功能，調(diào)控作用的發(fā)揮受到時(shí)空表達(dá)、磷酸化、二聚化和細(xì)胞定位的調(diào)節(jié)。Twist2參與多條調(diào)控通路，在真皮發(fā)育、骨骼發(fā)育、腫瘤形成及腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移中都有重要的功能，因此研究Twist2在個(gè)體的正常發(fā)育、體內(nèi)平衡和疾病中的作用顯得尤為重要。

1 Twist2的生物學(xué)功能

twist基因在胚胎期即有表達(dá)，是胚胎發(fā)育的必須基因，在小鼠胚胎形成過程中，受精 13.5 d后Twist2表達(dá)增加，表達(dá)部位側(cè)重在軟骨膜和真皮[1]。Twist2在正常成人的分泌腺體組織和分泌小管中表達(dá)，如胃腺主細(xì)胞；同時(shí)在肝細(xì)胞、前列腺上皮、睪丸輸精管、卵泡顆粒細(xì)胞、腎集合管和分泌管、子宮腺體、腎上腺皮質(zhì)、肺小支氣管和肺泡都有表達(dá)。Lee等[6]利用免疫組織化學(xué)法(Immunohistochemistry,IHC)在多種分化的成人組織中檢測(cè)Twist2的表達(dá)，其主要在胞漿表達(dá)；相反，未分化的胚胎組織中，主要在核內(nèi)表達(dá)，對(duì)細(xì)胞的調(diào)節(jié)不僅與表達(dá)水平高低有關(guān)，還與細(xì)胞中的定位密切相關(guān)。Twist2在調(diào)節(jié)增殖機(jī)制、磷酸酶活性、時(shí)序性表達(dá)方面都具有獨(dú)特的作用。

Twist2的無義突變導(dǎo)致 Setleis綜合征(Ⅲ型FFDDs，面部真皮發(fā)育不良)[7]。對(duì)Twist2的早期研究主要集中在骨骼發(fā)育方面，隨后在多種腫瘤中發(fā)現(xiàn)其有表達(dá)差異，多項(xiàng)研究肯定了其與腫瘤發(fā)生、進(jìn)展和預(yù)后的關(guān)系。近年研究表明，Twist2在腫瘤上皮–間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-mesenchymal transition, EMT)中發(fā)揮重要作用。

1.1 Twist2對(duì)骨骼發(fā)育的影響

twist2 mRNA在成骨細(xì)胞的表達(dá)水平隨著細(xì)胞分化的進(jìn)程而變化，在分化初期表達(dá)增加，分化后期表達(dá)下降[8]。在成骨細(xì)胞系MC3T3的分化過程中，Twist2表達(dá)水平也下降，若將其表達(dá)增高，骨的標(biāo)志性蛋白骨鈣素(OC)和/或堿性磷酸酶(AP)出現(xiàn)相應(yīng)的下降，成骨被抑制[9]。所以 Twist2能通過抑制成骨細(xì)胞的成熟，將細(xì)胞維持在前成骨細(xì)胞階段，抑制骨的形成。在軟骨板發(fā)育的早期，成軟骨細(xì)胞和周圍間質(zhì)細(xì)胞都有Twist2表達(dá)，尤其在足趾尖端，表達(dá)部位特異的定位于細(xì)胞核，提示Twist2能發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子的作用[6]。

Osathanon等[10]證實(shí)Twist2對(duì)人牙周韌帶間充質(zhì)干細(xì)胞(Human periodontal ligament derived mesenchymal stem cells, HPDLs)成骨分化具有調(diào)節(jié)作用，用Notch的配基Jagged-1處理HPDLs，twist2的mRNA表達(dá)水平下降，同時(shí)Notch通路的目標(biāo)基因hes-1、hey-1表達(dá)升高。Jagged-1通過Notch通路和Twist2的調(diào)控，增強(qiáng)了HPDLs的成骨分化。Notch信號(hào)通路在多種細(xì)胞類型的命運(yùn)決定和分化中起重要作用。

twist亞家族中的兩個(gè)成員twist1和twist2對(duì)骨骼的發(fā)育都有調(diào)節(jié)作用，但 twist2的無義突變導(dǎo)致Setleis綜合征，twist1的顯性突變?cè)斐蒘aethre-Chotzen顱骨早閉，提示兩個(gè)基因在皮膚和骨骼發(fā)育中具有不同的功能[7]。為了研究Twist1和Twist2這兩個(gè)蛋白調(diào)節(jié)骨發(fā)育的協(xié)同作用，將twist1和twist2分別敲除一個(gè)等位基因，獲得單倍劑量不足的復(fù)合小鼠Twist1flox/+和 Twist2cre/+，分析 6～8 d小鼠的骨骼表型，結(jié)果并未出現(xiàn)骨化提前、顱縫早閉，有別于twist1單倍劑量不足造成的表型；但卻出現(xiàn)骨形成減少、骨祖細(xì)胞的增殖分化受損[11]。twist2基因敲除小鼠表現(xiàn)出相對(duì)正常的胚胎發(fā)育，并無明顯的骨發(fā)育異常，但在出生2～3 d后由于惡病質(zhì)、促炎性細(xì)胞因子水平升高而死亡[12]。Twist2能抑制骨骼的發(fā)育，并存在與Twist1協(xié)同調(diào)節(jié)的作用。

1.2 Twist2在腫瘤中的作用

Twist2在大部分的人腫瘤中高表達(dá)，少數(shù)腫瘤出現(xiàn)表達(dá)降低。twist2 mRNA在黑色素瘤、腎癌、食管鱗狀細(xì)胞癌的組織及對(duì)應(yīng)細(xì)胞系都呈現(xiàn)高表達(dá)，在肺癌和慢性淋巴細(xì)胞白血病(Chronic lymphocytic leukemia, CLL)未見表達(dá)。

據(jù)報(bào)道，Twist2在 93.9%(31/34)人乳腺癌和其全部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(8/8)中高表達(dá)，而在對(duì)應(yīng)的大部分非腫瘤組織(8/12)不表達(dá)。在人乳腺表皮細(xì)胞(Human mammary epithelial cells, HMECs)和乳腺癌細(xì)胞，Twist2異位高表達(dá)導(dǎo)致了細(xì)胞形態(tài)學(xué)轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)了細(xì)胞的體外克隆形成能力，能夠啟動(dòng)體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)、增強(qiáng)腫瘤干細(xì)胞的自我更新[13]。從MMTV-ErbB2/Neu轉(zhuǎn)基因乳腺癌模型小鼠獲得腫瘤細(xì)胞系，將 Twist2沉默后會(huì)引起細(xì)胞衰老，表現(xiàn)出細(xì)胞質(zhì)扁平、G1期生長(zhǎng)停滯、衰老相關(guān)β半乳糖(SA-β-gal)的活化及衰老標(biāo)志 DEC1的出現(xiàn)等特性，該結(jié)果通過進(jìn)一步的shRNA干預(yù)得到驗(yàn)證[14]。

在鼠胚胎成纖維細(xì)胞(Mouse embryo fibroblasts,MEFs)高表達(dá) Twist2和活性形式的 H-RasV12，細(xì)胞表現(xiàn)惡性轉(zhuǎn)化的特征，如接觸抑制丟失、軟瓊脂中生長(zhǎng)、裸鼠皮下注射后的高成瘤性。移植后表現(xiàn)出侵襲性肉瘤的組織學(xué)特性，包括有絲分裂異常、細(xì)胞核大小不均、血管生成活躍。表明Twist2和Ras蛋白有成瘤的協(xié)同作用[14]。

Twist2高表達(dá)與多種腫瘤的發(fā)生相關(guān)。Liang等[15]研究89例舌鱗狀細(xì)胞癌(Tongue squamous cell carcinoma, TSCC)患者，發(fā)現(xiàn)Twist2高表達(dá)的占44.94%，而且表達(dá)水平與患者的無病生存期相關(guān)。Twist2、Snai1和 Snai2在頭頸鱗狀細(xì)胞癌(Head and neck squamous cell carcinoma, HNSCC) 明顯比正常組織高表達(dá)，而且Twist2過表達(dá)與HNSCC的分化級(jí)別差、低生存率及不良預(yù)后相關(guān)[16]。Zhou等[17]研究121例唾液腺囊癌(Adenoid cystic carcinoma, ACC)患者，42.98%表達(dá)高水平的 Twist2，并與嗜神經(jīng)侵襲、局部復(fù)發(fā)及遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移相關(guān)。Shimoda等[18]在ACC細(xì)胞系也發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子Snail、Twist1、Twist2、Slug、Zeb1和 Zeb2表達(dá)均增高。在 93例結(jié)直腸癌(Colorectal cancer, CRC)患者中，71%的樣本高表達(dá)Twist2，表達(dá)部位主要在胞漿，是總生存率低的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素[19]。通過FISH分析12例人乳頭狀甲狀腺癌(Papillary thyroid carcinoma, PTC)，83%的患者Twist2拷貝數(shù)增加[20]。丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus, HCV)非結(jié)構(gòu)性蛋白NS5A能通過激活Twist2，誘導(dǎo)原代肝細(xì)胞致癌性轉(zhuǎn)化和EMT[21]。

但Zhao等[22]在肝細(xì)胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)對(duì)照研究Twist1和2時(shí)，發(fā)現(xiàn)Twist1在細(xì)胞核高表達(dá)與HCC轉(zhuǎn)移相關(guān)，其表達(dá)水平與E鈣粘素的表達(dá)負(fù)相關(guān)，而 Twist2只在細(xì)胞漿表達(dá)，且與HCC的轉(zhuǎn)移無相關(guān)性，也不影響細(xì)胞系 HepG2和PLC的侵襲能力。

另外，Twist2在骨肉瘤細(xì)胞發(fā)揮腫瘤抑制的作用。Ishikawa等[23]通過對(duì)比23份人骨肉瘤樣本和9份正常骨髓基質(zhì)細(xì)胞(Marrow stroma cell, MSC)發(fā)現(xiàn)，Twist2在骨肉瘤明顯低表達(dá)，而且其表達(dá)水平與成瘤性呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。如在高成瘤性的骨肉瘤細(xì)胞高表達(dá) Twist2，可起到輕微抑制體外細(xì)胞生長(zhǎng)及明顯抑制體內(nèi)腫瘤形成的作用；相反，如在低成瘤性的骨肉瘤細(xì)胞將Twist2沉默，會(huì)促發(fā)腫瘤的形成。

在Ig VH(免疫球蛋白重鏈可變區(qū))突變的CLL，轉(zhuǎn)錄因子Twist2選擇性地沉默，表達(dá)水平與啟動(dòng)子區(qū)甲基化水平相關(guān)[24]。對(duì)77例成年和54例兒童急性淋巴細(xì)胞白血病(Acute lymphoblastic leukemia, ALL)患者的研究發(fā)現(xiàn)，Twist2失活，比例分別占 68%和56%。其失活是由于啟動(dòng)子區(qū)高甲基化造成的，表觀調(diào)控在RUNX1-ETV6融合陽性的病例中更普遍，復(fù)發(fā)的成年ALL中，幾乎所有患者(91%)出現(xiàn)Twist2高甲基化[25]。

Twist2在多種腫瘤中出現(xiàn)表達(dá)水平的變化，但在不同腫瘤中的變化并不一致，整體上表達(dá)增高的情況占多數(shù)。

1.3 Twist2與EMT

EMT是有關(guān)形態(tài)發(fā)生的過程，細(xì)胞失去上皮特性如細(xì)胞極性、細(xì)胞間接觸，并獲得間質(zhì)細(xì)胞特性如運(yùn)動(dòng)性增加[26]。腫瘤細(xì)胞EMT常伴有腫瘤抑制因子E鈣粘素的表達(dá)喪失和N鈣粘素的表達(dá)增加，E鈣粘素不可逆失活的機(jī)制包括其基因座雜合丟失(Loss of heterozygosity, LOH)、編碼區(qū)突變、啟動(dòng)子區(qū)甲基化以及轉(zhuǎn)錄抑制因子對(duì) E-box的調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)錄抑制因子如 Twist2、Snail、Slug、ZEB和 E12/E47等對(duì)CDH1基因編碼E鈣粘素有抑制作用[27]。

Germanguz等[28]對(duì)斑馬魚中4種twist基因的表達(dá)模式進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在入鞘/遷移細(xì)胞表達(dá)的Twist可能是從水母中保留下來，從兩胚層動(dòng)物到人類都保守，提出促進(jìn)細(xì)胞移動(dòng)可能是twist基因更古老原始的功能。

Twist2高表達(dá)后增強(qiáng)了細(xì)胞的遷移能力，出現(xiàn)上皮細(xì)胞標(biāo)志下調(diào)、間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志上調(diào)，促進(jìn)了EMT發(fā)生[13]。Twist2的表達(dá)位置決定腫瘤的進(jìn)展：細(xì)胞質(zhì)陽性的細(xì)胞膜表達(dá)E鈣粘素，主要集中在腫瘤組織的中心；細(xì)胞核陽性則細(xì)胞膜無E鈣粘素表達(dá)，分布在侵襲性腫瘤組織的前緣[29]。

Li等[30]發(fā)現(xiàn) Twist2在宮頸癌胞漿和核內(nèi)表達(dá)高，表達(dá)水平與宮頸上皮細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)變及宮頸癌組織學(xué)進(jìn)程相關(guān)，與E鈣粘素的表達(dá)水平負(fù)相關(guān)。多數(shù)宮頸癌患者死亡是由于轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)，人乳頭瘤病毒(Human papilloma virus, HPV)促使宮頸正常上皮向上皮癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)出間質(zhì)特性，發(fā)生EMT進(jìn)程，轉(zhuǎn)錄因子Snail、Twist1、Twist2和six1在復(fù)雜的調(diào)控過程中發(fā)揮作用[31]。Twist2在CRC高表達(dá)也與E鈣粘素降低相關(guān)[20]。在HMECs，Twist2蛋白和有絲分裂相關(guān)的癌基因蛋白協(xié)同作用，如活化的Ras或ErbB2，導(dǎo)致EMT發(fā)生[13]。前列腺癌(Prostate cancer,PCa)細(xì)胞PC3高表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子Twist 2，表現(xiàn)纖維細(xì)胞樣形態(tài)，侵襲力增加，上皮細(xì)胞標(biāo)志E鈣粘素等下調(diào)，間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志纖連蛋白等上調(diào)，而將 Twist2沉默后上述表型逆轉(zhuǎn)[32]。

倉(cāng)鼠頰囊癌細(xì)胞能提高 Twist2的表達(dá)，TGF-β的下游效應(yīng)因子p12CDK2-AP1(p12，Doc-1)可誘導(dǎo)EMT，因此認(rèn)為EMT細(xì)胞發(fā)揮作用造成局部侵襲，而使非EMT細(xì)胞進(jìn)入血流，在遠(yuǎn)端組織重建并生長(zhǎng)[27]。

2 Twist2發(fā)揮作用的分子機(jī)制

Twist2發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)控的功能，但在不同的組織和細(xì)胞以及機(jī)體發(fā)育的不同階段，有不同的分子機(jī)制。

2.1 Twist2在成骨中發(fā)揮作用的機(jī)制

以成骨樣細(xì)胞系 HSaOS-2為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)Twist2和Twist1分別在成骨細(xì)胞和前成骨細(xì)胞階段維持細(xì)胞、抑制分化(圖1)，Twist2的表達(dá)可以改變成骨細(xì)胞對(duì)外部生長(zhǎng)因子的應(yīng)答，如堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子bFGF，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[6]。

Runx2是成骨細(xì)胞分化的充分必要條件，在骨骼發(fā)育早期，Twist2和Twist1在Runx2陽性的細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，而成骨細(xì)胞特異基因的表達(dá)僅在此 3個(gè)基因表達(dá)減弱時(shí)才出現(xiàn)，Twist2或Twist1的缺乏導(dǎo)致成骨分化的早現(xiàn)，Twist蛋白短暫抑制成骨細(xì)胞分化。Twist2在間質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)表達(dá)升高時(shí)，Runx2表達(dá)上升[33]。胰島素受體(Insulin receptor, IR)信號(hào)通過抑制 Twist2，經(jīng)由Runx2，控制成骨細(xì)胞的成長(zhǎng)和骨鈣蛋白的表達(dá)[34]。

Bialek等[35]提出 Twist蛋白抑制成骨作用是通過一個(gè) Twist-box結(jié)構(gòu)域所介導(dǎo)，只保留 N-末端和C-末端的缺失突變體 NCTwist，表現(xiàn)出比野生型更強(qiáng)的Runx2抑制作用，表明 Twist的抗成骨作用存在于C-末端，該末端在Twist蛋白保守。Twist-box可以與Runx2的DNA結(jié)合域相互作用而抑制其功能，并通過體內(nèi)基因誘變證實(shí)了該結(jié)構(gòu)域的功能。Zhang等[9]也闡明Twist蛋白不影響Runx2的基因表達(dá)，而是通過抑制Runx2活性，實(shí)現(xiàn)對(duì)成骨分化的調(diào)節(jié)。

表皮生長(zhǎng)因子(Epidermal growth factor, EGF)在骨骼系統(tǒng)發(fā)揮重要作用，成骨刺激可瞬時(shí)誘導(dǎo)肝素結(jié)合 EGF樣生長(zhǎng)因子(HB-EGF)和上皮調(diào)節(jié)蛋白(Epiregulin，EPR)表達(dá)，但用HB-EGF和EPR孵育前成骨細(xì)胞 MC3T3-E1，成骨分化被抑制。以上作用依賴 Ras，細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(Extracellular regulated kinase, ERK)通過Smad1的核定位和誘導(dǎo)Twist2調(diào)節(jié)Runx2活性[36]。

圖1 Twist1和Twist2在早期骨細(xì)胞發(fā)育的功能模擬模式

在MSCs中，纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子2(Fibroblast growth factor, Fgf2)選擇性地誘導(dǎo)Twist2和Spry4表達(dá)，而抑制Sfrp2和Runx2表達(dá)。Fgf2預(yù)處理MSCs，Erk1和Erk2的磷酸化延遲，并在成骨誘導(dǎo)期抑制了骨特異基因的表達(dá)，兩個(gè)因素抑制了MSCs的分化[37]。

Twist1和2之間存在互相調(diào)節(jié)(Cross talk)，MC3T3細(xì)胞中外源Twist 1可激活內(nèi)源Twist2的表達(dá)，外源Twist 2反過來可激活內(nèi)源Twist1的表達(dá)；Twist蛋白與其他HLH蛋白間也存在交互調(diào)節(jié)(Cross regulate)[9]，在人成骨細(xì)胞系 MG63，Twist蛋白和 Id蛋白抑制E2A(E12或E47)-CBP蛋白復(fù)合物，該復(fù)合物在顱頂成骨細(xì)胞分化時(shí)常上調(diào)p21WAF/Cip1，后者抑制細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶(Cyclin-dependent kinase, CDKs)[38]，E2A和 Twist可與 Snail競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合 E-box，以控制p21WAF/Cip1表達(dá)，調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化[39]。

2.2 Twist2在腫瘤中的作用機(jī)制

Twist2能與活化的 Ras協(xié)作，廢除 p53和 Rb依賴的信號(hào)通路關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，破壞癌基因誘導(dǎo)的早衰。機(jī)體在腫瘤發(fā)展的早期，通過早衰來淘汰潛在的有害細(xì)胞，是腫瘤初始發(fā)展的屏障，Twist2蛋白是腫瘤發(fā)生早期的決定性驅(qū)動(dòng)因子。在p53和Rb抑制腫瘤通路中，活性Ras誘導(dǎo)的p16Ink4a和p21Cip1可以被Twist2完全廢除，Twist2可以抑制二者的啟動(dòng)子活性，ARF和p53水平未被下調(diào)[14]。

twist2基因缺陷導(dǎo)致小鼠的促炎細(xì)胞因子表達(dá)增強(qiáng)，在許多組織造成凋亡、惡病質(zhì)、發(fā)育受限等后果，該現(xiàn)象歸結(jié)于Twist2對(duì)細(xì)胞因子表達(dá)的抑制。鼠Twist2由細(xì)胞因子信號(hào)通路誘導(dǎo)，NF-κB通路的激活劑TNFα可誘發(fā)Twist2的表達(dá)增加。表達(dá)過程依賴背部相關(guān)蛋白 RelA，RelA缺陷小鼠檢測(cè)不到twist基因、TNFα及IκBα表達(dá)。而多種細(xì)胞因子啟動(dòng)區(qū)包含bHLH蛋白的結(jié)合位點(diǎn)E-box，包括TNFα和IL-6等，表達(dá)的Twist又通過與RelA相互作用抑制細(xì)胞因子表達(dá)，Twist2的 C-末端也能抑制 RelA的活性，形成一個(gè)負(fù)性調(diào)控環(huán)(圖2)[3]。突變小鼠的表型反映了該負(fù)性調(diào)控環(huán)的喪失。

圖2 Twist對(duì)細(xì)胞因子表達(dá)的負(fù)性調(diào)控

Koh等[40,41]在研究CD7誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制時(shí)，證實(shí)Twist2可以結(jié)合 NF-κB的 E-box，而負(fù)性調(diào)控未成熟T細(xì)胞中NF-κB介導(dǎo)的CD7啟動(dòng)子區(qū)的活性；發(fā)揮組蛋白去乙?；饔?，降低半乳凝素介導(dǎo)的凋亡。

2.3 Twist2在EMT發(fā)生中的作用機(jī)制

EMT相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子間存在互相調(diào)節(jié)，Twist2發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)控的功能，抑制E鈣粘素的表達(dá)，促使EMT的發(fā)生。Twist 2介導(dǎo)的早衰逃逸與EMT的發(fā)生相關(guān)，提示腫瘤細(xì)胞在惡性轉(zhuǎn)變中獲得轉(zhuǎn)移能力可能是保護(hù)機(jī)制失效的副作用。Twist2本身的表達(dá)也受到其他因子的調(diào)控。在胃癌(Gastric cancer, GC)相關(guān)的細(xì)胞系HSC45轉(zhuǎn)染Snail，EMT相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子twist2的mRNA水平增加8.2倍，twist1增加2.1倍，slug增加 20.9倍[42]。NF-κB2/p52在前列腺癌 LNCaP細(xì)胞系，可導(dǎo)致包括 Twist2在內(nèi)的涉及細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、移動(dòng)和血管生成的多個(gè)基因上調(diào)[43]。twist2的mRNA表達(dá)被MEK或PI3激酶抑制劑所抑制[36]。

非轉(zhuǎn)移性 PCa細(xì)胞系，用 TGF-β和 EGF處理可誘導(dǎo) EMT。用活化的 Ras穩(wěn)定轉(zhuǎn)染細(xì)胞，Ras-Raf-MEK1信號(hào)級(jí)聯(lián)放大對(duì)Erk2核內(nèi)定位是必要的。Erk2與 TGF-β協(xié)同作用啟動(dòng) EMT。轉(zhuǎn)錄因子c-Myc受Erk2磷酸化，對(duì)EMT是必需的。發(fā)生EMT的前列腺細(xì)胞表現(xiàn)出侵襲性，細(xì)胞梭形，E鈣粘素丟失，波形蛋白、纖連蛋白、S100A4(鈣結(jié)合蛋白A4，纖維母細(xì)胞特異蛋白1)表達(dá)增加，并表達(dá)與轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因MT-MMP1、MMP-2/9、MMP-9同源二聚體，及Twist2和Slug[44]。

TGF-β通過其細(xì)胞表面的受體和其下游因子Smad誘導(dǎo)EMT，Smad通路誘導(dǎo)核因子hmga2基因的表達(dá)，后者把轉(zhuǎn)錄因子Twist和Snail與TGF-β通路聯(lián)系在一起，是 TGF-β誘發(fā) EMT的充分必要條件。另外，TGF-β激活了 Smad3和 Smad4而誘導(dǎo)p12表達(dá)，通過與DNA多聚酶α和CDK2相互作用抑制生長(zhǎng)，p12誘導(dǎo)的EMT是由Twist2調(diào)節(jié)的[27]。

3 結(jié) 語

Twist2作為轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)多種基因的表達(dá)，在不同組織中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)功能，尤其在骨發(fā)育和腫瘤形成及腫瘤的進(jìn)展和 EMT的發(fā)生過程中起重要的調(diào)節(jié)作用。Twist2的作用受到時(shí)空表達(dá)、磷酸化、二聚化和細(xì)胞定位調(diào)節(jié)。Twist2通過結(jié)合保守的 E-box序列，招募共激活物或抑制劑，或通過蛋白-蛋白相互作用，形成二聚物，發(fā)揮激活/抑制的調(diào)節(jié)作用。與Twist2相關(guān)的相互作用因子見表1。

目前對(duì)Twist2調(diào)控基因的研究還很有限，既沒有闡明Twist2對(duì)每個(gè)基因調(diào)節(jié)作用的具體方式，也沒有全面的直接比較Twist2與Twist1兩種蛋白質(zhì)作用的重疊與區(qū)別。使用ChIP-Chip和ChIP-Seq技術(shù)可能會(huì)有助于全面分析轉(zhuǎn)錄因子在整個(gè)基因組的結(jié)合情況，將有利于明確Twist2所調(diào)控的基因、結(jié)合的部位，以及進(jìn)行特異性比較Twist1和Twist2之間的調(diào)控差異。因此，進(jìn)一步綜合分析Twist1與Twist2在 DNA的結(jié)合位置、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和轉(zhuǎn)錄后修飾，有望了解Twist2蛋白的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄機(jī)制。

表1 與Twist2相關(guān)的相互作用因子

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