SART3基因的研究進展

戴雨薇 毛若卉 嚴偉亢 徐云濤 鄭國灣

【摘 要】T細胞識別的鱗狀細胞癌抗原3（SART3）是一類從鱗狀細胞癌中識別出的腫瘤自身抗原，在許多惡性腫瘤細胞系中均有表達，并能特異性誘導HLA限制性細胞毒性T淋巴細胞（CTL）產生殺瘤作用。本文就SART3基因的結構、分布及其功能、與腫瘤的關系、腫瘤免疫應用等方面進行簡要綜述并提出展望，以期SART3能更好地應用于臨床治療。

【關鍵詞】SART3;腫瘤;免疫治療

【中圖分類號】R730【文獻標識碼】A【文章編號】1672-3783（2020）08-24--01

T細胞識別的鱗狀細胞癌抗原3（squamouscellcarcinomaantigenrecognizedbyT-cells3，SART3）是近年來從鱗狀細胞癌中識別出的能在多種腫瘤中表達的腫瘤自身抗原，在許多惡性腫瘤細胞系中均有表達，并能在腫瘤排斥反應中起相關作用——激活機體的細胞免疫系統，活化CTL特異性地識別并殺傷表達SART3的腫瘤細胞。該抗原已被報道在多種癌癥的免疫治療中有效，有望作為一種重要的腫瘤排斥抗原，成為腫瘤免疫治療的“通用工具”。現綜述SART3基因及其表達的抗原蛋白的研究進展。

1 SART3基因的結構及其分布

人類SART3基因（hSART3）染色體上的定位為12q23.3，外顯子計數為20，有17個轉錄本、250個直向同源物，39186個堿基，取向負鏈。SART3基因編碼的蛋白質是一種腫瘤排斥抗原，由963個氨基酸殘基組成，分子量為110kDa，該蛋白質在N端含有半四肽重復序列，在C端附近含有兩個RNA識別基序。在廣泛的哺乳動物蛋白質數據庫搜索中，我們確定了SART3蛋白序列，這些蛋白質與酵母細胞的Prp2相關，可能涉及U4/U6snRNP組裝和（或）再循環。

SART3抗原在所檢測的所有惡性腫瘤細胞系和大多數不同組織類型的腫瘤組織的細胞核中均有表達。在大多數增殖細胞（包括正常細胞和惡性細胞）的胞漿中也有表達，但在正常組織中不表達，睪丸和胎肝除外。

該基因存在于真核生物的共同祖先中：小家鼠的SART3基因與hSART3有83.25%的同源性;雞SART3基因與hSART3有72.45%的同源性;斑馬魚SART3基因與hSART3有64.72%的同源性。尚未發現可用于SART3基因旁系同源物的數據。

2 SART3基因的功能

①誘導HLA限制性腫瘤特異性CTLSART3的兩個衍生肽（SART3109-118和SART3315-323）可以從大多數不同組織類型的癌癥患者中誘導HLA-A24限制性CTL，60%的日本受試者、20%的白人受試者和12%的非洲受試者中發現了HLA-A24等位基因。此外，最近還發現了SART3的三個表位肽，它們可以誘導不同HLA-A2亞型癌癥患者的HLA-A2限制性CTL，40%的日本受試者、50%的白人受試者和24%的非洲受試者中發現了HLA-A2等位基因[2]。

②參與mRNA剪接調控在真核生物中，轉錄和mRNA的處理是緊密耦合的，兩者都受到染色質動態分解和重組的調控，SART3蛋白作為一種循環因子和RNA結合蛋白，通過促進抗U4/U6snRNP的形成，協助前mRNA剪接。

③參與HIV-1基因表達和病毒復制SART3蛋白具有增強人類免疫缺陷病毒I型（HIV-1）Tat蛋白的反式激活活性，且是一種有效的雄激素受體（AR）結合蛋白，以NRbox依賴的方式與AR結合，抑制AREs介導的報告基因的表達從而抑制AR活性，通過去除NR-box可以消除這種抑制作用。

④參與調控造血研究發現SART3的mRNA和蛋白質在所有CD34+細胞群中均有表達，但隨著細胞開始循環并發展為成熟的造血細胞（即CD14+、CD16+或CD36+細胞），SART3在microRNA-124（mir-124）與SART3的3′-非翻譯區（3′UTR）的相互作用下開始下調，提示SART3在HSCs/HPCs的調節中起作用。

3 SART3基因與腫瘤的關系

3.1 SART3的表達與腫瘤的惡性程度相關

3.1.1 SART3與腦腫瘤

在病死率最高的成人腫瘤之中，腦惡性腫瘤獨占一席之位，有效數據表明，在全球范圍內，原發惡性腦腫瘤的發病率呈逐年遞增態勢，且其預后極差。同時大多數腦腫瘤為快速致死，其五年的生存率僅約為33%。KumikoMurayama等人[1]通過免疫印跡法檢測了SART3抗原在34例腦腫瘤細胞株和組織中的表達，并進行了CTL的測定，研究表明SART3抗原編碼的腫瘤抗原表位可以誘導CTLs在所有膠質瘤細胞株（表達比例為100%，18/18）和大多數被檢測的腦腫瘤細胞中（表達比例為91%，31/34）表達。

3.1.2 SART3與口腔癌

Fukuda等人[2]研究了SART3抗原在口腔癌組織中的表達，并報道了SART3衍生肽可用于口腔癌患者的特異性免疫治療。該研究表明，SART3抗原在所有口腔癌細胞系（表達比例為100%，6/6）和大多數口腔癌組織的胞漿和胞核中（表達比例為81%，25/31）均能檢測到，相反，這種抗原在口腔良性腫瘤和口腔正常組織樣本中檢測不到，這些結果與Yang等人的報道一致。在TNM分級中，早期癌癥組（I期和II期）和晚期癌癥組（III期和IV期）中的SART3抗原的表達比例分別為81%（13/16）和73%（11/15）。

3.1.3 SART3與乳腺癌

YSuefuji等人[3]的研究結果顯示，SART3抗原編碼的腫瘤抗原表位能夠誘導CTLs在所有乳腺細胞系和大多數乳腺腫瘤中的胞漿（表達比例為70%，28/40）及細胞核（表達比例為75%，30/40）中均有表達。相反，這種抗原在非腫瘤性乳腺組織樣本中檢測不到。SART3抗原在Ⅰ期和Ⅱ期標本的胞漿中表達比例分別為78.3%（18/23）和82.6%（19/23），而Ⅲ期和Ⅳ期的表達比例分別為58.8%（10/17）和64.7%（11/17）。

3.1.4 SART3與骨肉瘤

骨肉瘤是一種常見的非造血系統骨惡性腫瘤，來源于軟組織或骨組織中，可產生類骨質及骨質的間質細胞。其發病率約占骨原發惡性腫瘤的40%，且發病原因較為復雜。患者的病灶多位于四肢骨的干骺端，其致死率及遠處轉移率較高。NaotakeTsuda等人[4]的研究表明，在100%的骨肉瘤細胞系（20/20）、50%的肌肉骨骼腫瘤組織標本（16/32）和67%的骨肉瘤組織（6/9）中檢測到SART3蛋白。

3.2 SART3基因參與腫瘤發生的機制

缺氧是許多實體腫瘤的共同特征，有利于腫瘤的進展和獲得性耐藥，低氧誘導因子-1α（HIF-1α）和腫瘤抑制蛋白p53是在許多細胞通路對缺氧反應起主要作用的轉錄因子。研究發現，SART3可以調節缺氧條件下p53和HIF-1α的串擾，從而促進腫瘤細胞存活[5]。SART3的表達可以使常氧和缺氧狀態下的HIF-1α升高，由此促進腫瘤血管的增生，為腫瘤細胞在相對缺氧狀態下提供能量，同時，癌細胞中的CMYC顯著下調，抑制了壞死性細胞死亡，這可能是癌細胞在有限能源條件下生存的一種策略。LindeDeTroyer等人[6]通過研究發現，應激誘導的lncRNALINC02657，我們稱之為LASTR，可以通過調節U4/U6循環因子SART3的活性來促進癌細胞增殖。

SART3基因在以下兩種腫瘤中的機制又有所不同。在黑色素瘤中，我們發現SART3抑制了白細胞介素-8（IL-8）的表達和分泌，而在其他癌癥類型中沒有（除了非小細胞型肺癌），而IL-8在黑色素瘤的發生和轉移中起著重要的作用，能使腫瘤細胞侵襲能力增強。

在肺癌中，miR-34a可以通過靶向細胞周期調控因子CDK4/6和抗凋亡因子BCL-2，以及Wnt、TGF-β和Notch信號等調控途徑發揮抑瘤作用。SART3的兩個RNA識別基序（RRMs）參與和前miR-34a的特異性結合。在非小細胞型肺癌中，SART3過表達能促進肺癌細胞miR-34a的生物合成，下調miR-34a靶基因CDK4/6，導致G1期細胞周期停滯，從而產生抑癌作用，這與其他癌癥中將SART3描述為抗原的報道不同，這表明，SART3的功能是多樣的，尚未完全了解，有待進一步的研究[7]。

4 SART3抗原腫瘤免疫應用

近年來，免疫治療已成為繼手術、放療和化療之后最有前景的癌癥治療策略，被稱為腫瘤治療的“第三次革命”，主要方法為免疫檢查點封鎖、嵌合抗原受體（CAR）T細胞過繼免疫、治療性腫瘤疫苗等。實驗證明，從SART3109-118和SART315-323抗原中得到的某些肽段能誘導外周血單核細胞（PBMCs）中HLA-A24和HLA-A2限制性、腫瘤特異性CTL，產生細胞毒作用[2-5]。這些肽是高效免疫刺激劑，可通過抗原提呈細胞來誘導活化T細胞，產生腫瘤特異性CTL，并使其產生大量IFN-γ，其誘導的HLA限制性CTL活性能被抗HLA-Ⅰ抗體和抗CD8抗體所抑制[4]。因此，SART3抗原及其多肽可作為HLA-A24+或HLA-A2+癌癥患者特異性免疫治療的合適分子。

5 結語

SART3基因編碼的RNA結合蛋白是一種腫瘤自身抗原，功能廣泛，不僅在mRNA剪接調控、HIV-1基因表達和病毒復制等方面起重要作用，還能誘導癌癥患者的HLA限制性腫瘤特異性CTL產生殺瘤作用，關于其在腫瘤中的具體調節通路方面仍有許多亟待解決的問題。近些年來，較多的研究顯示SART3在正常組織和癌組織中的表達差異有望成為癌癥診療的潛在生物標記物，為未來的癌癥治療奠定基礎并提供新思路，同時也待更多相關臨床研究的支持。

參考文獻

Murayama K， Kobayashi T， Imaizumi T， et al. Expression of the SART3 tumor-rejection antigen in brain tumors and induction of cytotoxic T lymphocytes by its peptides[J]. J Immunother， 2000，23（5）：511-518.

Fukuda K. Expression of the SART3 Antigens in Oral Cancers[J]. Kurume Med J， 2001， 48（1）：55-58.

Suefuji Y， Sasatomi T， Shichijo S， et al. Expression of SART3 antigen and induction of CTLs by SART3-derived peptides in breast cancer patients[J]. Br J Cancer， 2001，84（7）：915-919.