龍滿美，黃小英，馬韻②，姚金光，龍喜帶，3③

（1.廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院病理科，廣西 南寧 530021 E-mail：longmanmei1989＠163.com；2.右江民族醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室，廣西 百色 533000；3.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院，上海 200127）

XAGE-1b基因是XAGE亞科，屬于GAGE 家族的一員。這個基因強(qiáng)烈表達(dá)于尤文氏肉瘤，腺泡狀橫紋肌肉瘤和正常睪丸。該基因編碼的蛋白含有一個核定位信號，并與其他GAGE／PAGE蛋白質(zhì)共用一個相似性序列。因?yàn)楸磉_(dá)模式和序列的相似性，這種蛋白也屬于CT（癌- 睪丸）抗原家族。該基因的選擇性剪接，除了替代轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，還產(chǎn)生多個轉(zhuǎn)錄變異體。

1 XAGE-1b基因結(jié)構(gòu)

XAGE-1b基因的全稱為X 抗原家族，成員1b（X antigen family，member 1b），也稱為癌癥／睪丸抗原家族12，成員1b（cancer／testis antigen family12，member 1b）。2000 年，Liu等［1］研究發(fā)現(xiàn)，XAGE-1基因定位于人類X 染色體短臂，具體位置為Xp11.22，在多種腫瘤中有表達(dá)。XAGE-1有4種轉(zhuǎn)錄異構(gòu)體，分別命名XAGE-1a，XAGE-1b，XAGE-1c和XAGE-1d［2］。其中，XAGE-1b是XAGE-1最主要的轉(zhuǎn)錄本存在形式，具有表達(dá)譜廣、表達(dá)率高及免疫原性強(qiáng)等特點(diǎn)。從GeneBank了解到，XAGE-1b基因mRNA 表達(dá)的相關(guān)序列有 三 類：NM ＿001097594.2，NM ＿001097596.2，NM ＿001097595.1?；蚪M坐標(biāo)（GRCh37）：X：52，238，809-52，243，953。隸屬于長鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）類。lncRNA 是一類轉(zhuǎn)錄本長度超過200nt、不編碼蛋白的RNA，能在表觀遺傳、轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控基因表達(dá)，參與了X 染色體沉默、基因組印記以及染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄激活、轉(zhuǎn)錄干擾、核內(nèi)運(yùn)輸?shù)榷喾N重要的調(diào)控過程，與人類疾病的發(fā)生、發(fā)展和防治都有著密切聯(lián)系。

2 XAGE-1b蛋白結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能

XAGE - 1b 蛋 白 編 碼 為 GIFtS：33，GC 地 址：GCOXP052239.XAGE-1b長度約5145bp，其產(chǎn)物是一種含有81個氨基酸的蛋白質(zhì)，其編碼的蛋白質(zhì)與GAGE／PAGE 家族在COOH 端成員有很強(qiáng)的同源性。

近年來多個研究發(fā)現(xiàn)，XAGE-1b被異常激活和成比例地表達(dá)于不同類型的腫瘤組織中。在除睪丸、胎盤組織和腦組織以外的正常組織中幾乎不表達(dá)［3］，但大量表達(dá)在乳腺癌、前列腺癌、肺癌、肝癌、尤文氏肉瘤、黑色素瘤和橫紋肌肉瘤［4］。XAGE-1bmRNA 在肺癌、肝癌、前列腺癌表達(dá)近三分之一，但是XAGE-1b蛋白表達(dá)似乎僅限于肺癌，尤其是腺癌。因其可引起癌癥患者自發(fā)地體液免疫和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，有望成為癌癥疫苗。

3 XAGE-1b的調(diào)節(jié)機(jī)制

XAGE-1b調(diào)節(jié)表達(dá)的分子學(xué)機(jī)制，一直都是科學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，至今仍不是十分清楚。在過去的十幾年中，許多研究人員已經(jīng)廣泛地提及CpG 島在癌癥異常甲基化［5］。抑癌基因啟動子中的CpG 位點(diǎn)異常甲基化已經(jīng)得到傳統(tǒng)上認(rèn)可；甲基化標(biāo)記，在正常細(xì)胞中總是非甲基化，可用于甲基化分析，也可應(yīng)用于癌癥檢測。對那些正常的甲基化位點(diǎn)，在癌細(xì)胞的異常甲基化的改變，將成為癌細(xì)胞本身的標(biāo)志物。

有報(bào)道稱，癌癥／睪丸抗原的某些相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控是DNA 水平特異的啟動子甲基化［6］。XAGE-1的5＇端有一個典型的CpG 島跨越302 個堿基，應(yīng)用計(jì)算機(jī)的程序（MacVector序列分析軟件）分析已知的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位共同的基因組核苷酸序列，確定了潛在的轉(zhuǎn)錄因子在XAGE-1基因啟動子區(qū)的位點(diǎn)，有許多潛在的Sp1結(jié)合位點(diǎn)以及對其他轉(zhuǎn)錄因子如Oct-1，C／EBP和NFjB結(jié)合位點(diǎn)。通過共轉(zhuǎn)染Sp1的表達(dá)載體和XAGE-1的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)Sp1的共轉(zhuǎn)染導(dǎo)致了XAGE-1啟動子活性顯著增加，從而證實(shí)Sp1的作用作為XAGE-1基因啟動子的正調(diào)控元件［7］。

有學(xué)者提出CpG 島甲基化可能是該基因表達(dá)調(diào)控的潛在機(jī)制，并通過二硫化物修飾的DNA 和COBRA 的測序測定XAGE-1mRNA 的表達(dá)在正常細(xì)胞和癌細(xì)胞相關(guān)基因的甲基化狀態(tài)，揭示了XAGE-1基因啟動子甲基化密集的CpG 島的正常細(xì)胞和癌細(xì)胞不表達(dá)該基因；一旦這種甲基化丟失，該基因則高表達(dá)在正常睪丸和癌細(xì)胞系中；另外，將XAGE-1基因啟動子富含的CpG 島的片段連接到熒光素酶報(bào)告基因，構(gòu)建并瞬時轉(zhuǎn)染這種構(gòu)造成HCT116細(xì)胞，證實(shí)啟動子的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)活性的區(qū)域結(jié)合CpG 島，并證明CpG 島體外甲基化導(dǎo)致啟動子活性的喪失［8］。

總的來說，這些研究表明，在正常和癌組織中XAGE1的表達(dá)是由CpG 島甲基化基因中的啟動子調(diào)控的。

4 XAGE-1b與腫瘤的關(guān)系

4.1 XAGE-1b與尤文氏肉瘤 XAGE-1b是在多種腫瘤組織中表達(dá)的CT 抗原，在不同類型的腫瘤基因表達(dá)分析表明，尤文氏肉瘤和黑色素瘤中XAGE-1b的表達(dá)最高。用Northern印跡和RNA 斑點(diǎn)印跡發(fā)現(xiàn)，XAGE-1b高表達(dá)在7／8例尤文氏細(xì)胞系和4／9例尤文氏肉瘤的患者樣本［1］。

4.2 XAGE-1b與黑色素細(xì)胞瘤 研究發(fā)現(xiàn)在黑素細(xì)胞瘤進(jìn)展的不同階段，XAGE-1b僅僅表達(dá)于轉(zhuǎn)移瘤中（38%，n ＝61），在非典型痣（n ＝10）和原發(fā)性黑色素瘤（n ＝8）的表達(dá)均為陰性［9］。說明其與腫瘤的侵襲力密切相關(guān)，標(biāo)志著黑色素細(xì)胞瘤的進(jìn)展并可能成為黑色素瘤預(yù)后的標(biāo)志。

4.3 XAGE-1b 與急性白血病 學(xué)者通過RT-PCR 檢測114例急性白血病患者，分析了XAGE-1的4個轉(zhuǎn)錄體基因，發(fā)現(xiàn)14／63例（22.22%）急性髓細(xì)胞性白血病樣本和10／51例（19.61%）急性淋巴細(xì)胞白血病樣本XAGE-1b的基因呈陽性，提示XAGE-1b基因成比例表達(dá)在人類急性白血病，并且其表達(dá)和臨床特征，如性別、白血病類型之間沒有重要關(guān)系［3］。

4.4 XAGE-1b與肺癌 近年來，關(guān)于XAGE-1b在腫瘤組織中的表達(dá)研究逐漸增多。有學(xué)者通過免疫組化、免疫熒光和逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）等方法發(fā)現(xiàn)XAGE-1b在非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）中高表達(dá)［10］。XAGE-1b 的特異性CTL對自體XAGE-1b表達(dá)陽性的腫瘤細(xì)胞比自體XAGE-1b的基因陰性的腫瘤細(xì)胞或異體XAGE-1b的表達(dá)陽性癌細(xì)胞有更強(qiáng)的溶解效果，而該特異性CTL 對正常肺上皮細(xì)胞無殺傷活性［11］。這些結(jié)果可用于開發(fā)簡單有效的癌癥／睪丸抗原為基礎(chǔ)的免疫治療NSCLC。研究者們調(diào)查了XAGE-1b的表達(dá)與NSCLC 患者生存期之間的相關(guān)性。預(yù)先對這些樣本HLA I類的表達(dá)進(jìn)行了評估。XAGE-1b的表達(dá)與總生存率無相關(guān)性；然而，XAGE-1b和HLA I類同時表達(dá)，生存時間延長（P ＝0.019）；此外，XAGE-1b的結(jié)合下調(diào)HLA I類的表達(dá)時，生存期縮短（P ＝0.01）；癌巢浸潤性腫瘤CD8＋T 細(xì)胞表達(dá)XAGE-1b和HLAI類的密度明顯高于其他組。調(diào)查結(jié)果表明，XAGE-1b和HLA I類表達(dá)引起手術(shù)后微小殘留病灶CD8＋T 細(xì)胞應(yīng)答，并延長NSCLC 患者的生存期［12］。同時有學(xué)者對肺癌的類型及臨床特征進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)XAGE-1基因陽性的肺癌樣品為32.94%（28／85），在腺癌樣品為59.46%（22／37）和鱗狀細(xì)胞癌樣本為21.74（5／23），這提示XAGE-1b的基因在腺癌中表達(dá)明顯高于鱗狀細(xì)胞癌，并提出XAGE-1b基因表達(dá)與臨床特征之間沒有任何重要的相關(guān)性，如性別，年齡，臨床分期［13］。目前，已有多個學(xué)者的研究證明XAGE-1b可以顯著表達(dá)在NSCLC，尤其是腺癌。因此，XAGE-1b基因是一個可以表達(dá)顯著頻率，并具有免疫原性的NSCLC 的CT抗原。

4.5 XAGE-1b與涎腺腺樣囊性癌 Zhou等［14］研究發(fā)現(xiàn)，涎腺腺樣囊性癌細(xì)胞（ACC-M）在體內(nèi)和體外表達(dá)下調(diào)與XAGE-1b下調(diào)增殖表型相關(guān)，并提出XAGE-1b的表達(dá)促進(jìn)了ACC-2細(xì)胞在體內(nèi)和體外的增殖，影響ACC-2細(xì)胞在裸鼠體內(nèi)的轉(zhuǎn)移和跨膜侵襲。XAGE-1b干擾能抑制ACC-M 細(xì)胞在體外增殖和裸鼠皮下移植瘤生長，XAGE-1b在ACC-2細(xì)胞系中過表達(dá)表明其在體內(nèi)和體外增殖速度更快，跨膜和轉(zhuǎn)移能力更強(qiáng)，并且在腫瘤組織中的血管生成更多。這些研究都提示XAGE-1b的基因能夠直接或間接地影響血管生成，導(dǎo)致涎腺腺樣囊性癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。

4.6 XAGE-1b與前列腺癌 為了評估癌癥疫苗靶向XAGE-1的可行性，有學(xué)者［15］研究了XAGE-1轉(zhuǎn)錄物的4個變體，及XAGE-1參與前列腺癌患者的體液免疫應(yīng)答。采用逆轉(zhuǎn)錄- 聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）分析XAGE-1a，b，c，d mRNA在54例前列腺癌標(biāo)本和8 例良性前列腺增生癥（BPH）的表達(dá)。觀察54例前列腺癌標(biāo)本，XAGE-1b的mRNA 的表達(dá)為14例（25.93%），而XAGE-1a，c和d mRNA 表達(dá)分別是1、1和3，在8例BPH 標(biāo)本未觀察到XAGE-1轉(zhuǎn)錄物的變體。這表明XAGE-1b在前列腺癌組織的特異性較高，有望成為未來前列腺癌的靶向治療靶點(diǎn)。

4.7 XAGE-1b與肝癌 Gong L 等［16］通過免疫組織化學(xué)檢測HCC患者XAGE-1 蛋白的表達(dá)，反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）和實(shí)時RT -PCR 檢測來分析XAGE-1基因的表達(dá)。在96例HCC患者的組織中檢測到XAGE-1三種亞型（XAG-1b，XAGE-1c和XAGE-1d）。三種類型的XAGE-1轉(zhuǎn)錄變異體頻繁的表達(dá)在肝癌組織中并表現(xiàn)出較高的特異性，XAGE-1b，XAGE-1c和XAGE-1d的陽性表達(dá)率分別是41.7%（40／96），15.6%（15／96）和26.0%（25／96），XAGE-1b是主要的類型，但在癌旁組織和正常的肝組織未檢測到。此外，XAGE-1蛋白在40.6%（39／96）HCC 患者被檢測到，但在癌旁組織和正常肝組織未檢測到。同時，對XAGE-1的臨床相關(guān)性表達(dá)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)XAGE-1b與患者的年齡、性別、腫瘤大小、TNM 分期、血清AFP水平和感染肝炎病毒無關(guān)，并且XAGE-1b陽性的患者2年生存率較低。XAGE-1b在肝癌組織中高表達(dá)，尤其是XAGE-1b的特殊性，使其可以預(yù)測肝癌患者的預(yù)后，有望成為肝癌抗原特異性免疫治療的新靶點(diǎn)。

5 XAGE-1b的最新進(jìn)展

研究發(fā)現(xiàn)，XAGE-1b在多種腫瘤組織中高表達(dá)，是腫瘤免疫治療的理想靶基因。最新研究表明，XAGE-1b能夠顯著阻礙黑色素瘤細(xì)胞的遷移和侵襲，其在腫瘤的進(jìn)展過程發(fā)揮重要作用，研究者對GAGE 和XAGE-1特定的siRNA 能顯著抑制黑色素瘤細(xì)胞的遷移進(jìn)行研究，結(jié)果表明抑制SSX4，XAGE1和GAGE在癌細(xì)胞系表達(dá)干擾了腫瘤細(xì)胞的遷移和／或降低細(xì)胞生存能力［17］。所觀察到的RNAi誘導(dǎo)表型可能是CT 抗原的表達(dá)的抑制，而不是一個脫靶效應(yīng)的結(jié)果。這一發(fā)現(xiàn)多個siRNA 的不同目標(biāo)區(qū)域相同的基因具有相同的表型效應(yīng)，表明這些效果確實(shí)依賴于基因的枯竭，敲除XAGE1 和GAGE基因觀察抑制細(xì)胞遷移和侵襲，表明這些基因可能對癌癥的靶向治療有用。使用汞途徑分析系統(tǒng)檢測到XAGE-1b調(diào)控的熒光強(qiáng)度代表位于轉(zhuǎn)錄因子下游的信號傳導(dǎo)途徑。XAGE-1b的過表達(dá)通過縮短G0～G1期，延長G2～M 期促進(jìn)細(xì)胞生長，此外，XAGE-1b的過表達(dá)通過誘導(dǎo)腫瘤壞死因子-α（TNF-α）增強(qiáng)抗凋亡作用［18］。甲胎蛋白（AFP）是HCC 的主要標(biāo)記物。目前，診斷HCC的主要手段是測定血清AFP的水平。但是，臨床上約1／3的HCC患者血清AFP陰性，目前尚無有效的血清學(xué)標(biāo)記物來檢測這些患者。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)XAGE-1bmRNA 在HCC患者外周血的檢出率高達(dá)80.8%，在AFP陰性HCC 表達(dá)率為82.4%，而且AFP 與XAGE-1b mRNA 的表達(dá)不具有相關(guān)性，這在很大程度上彌補(bǔ)了AFP 陽性率方面的缺陷，顯示出了XAGE-1b mRNA 作為肝細(xì)胞癌分子標(biāo)志物的優(yōu)越性［19］。因?yàn)?，XAGE-1b mRNA 在多種腫瘤中表達(dá)，所以，它作為診斷HCC 的指標(biāo)缺乏一定的特異性。因此，AFP與XAGE-1bmRNA 聯(lián)合檢測或許是提高診斷準(zhǔn)確率的較好方案［20］。

6 結(jié)語

目前，腫瘤的診斷和治療方式繁多，但真正療效確切的方式寥寥無幾，所以迫切地期待一個有效的方法攻克癌癥這一難題。研究發(fā)現(xiàn)，XAGE-1b廣泛存在于多種惡性腫瘤細(xì)胞中，在腫瘤組織中高表達(dá)，其與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移關(guān)系密切。XAGE-1b抗原具有免疫原性，是腫瘤免疫學(xué)和腫瘤生物治療研究領(lǐng)域重要的研究對象，對腫瘤的免疫治療和研究有廣闊的應(yīng)用前景。此外，XAGE-1bmRNA 可作為腫瘤的血清學(xué)標(biāo)記物，協(xié)助診斷，提高檢出率。由于其在腫瘤中的檢測仍處于小范圍的小樣本初期臨床研究階段，目前并未普遍應(yīng)用到臨床中。如果能夠大范圍開展臨床研究，將來可用于一些腫瘤標(biāo)記物陰性患者的篩查。總的來說，我們對XAGE-1b的認(rèn)識還十分有限。XAGE-1b對腫瘤的分子機(jī)制尚不清楚，可能與CpG島的甲基化在基因的啟動子調(diào)節(jié)有關(guān)。分析XAGE-1b的分子機(jī)制，為腫瘤的診斷和治療找到新的靶點(diǎn)。對XAGE-1b的深入研究將會為腫瘤的診斷與治療探索出更加有效的方法。未來我們期待能有更多的前瞻性研究來證明XAGE-1b在腫瘤免疫治療中的價值，及其作為血清學(xué)標(biāo)記物用于癌癥診斷的重要意義。

［1］ Liu XF，Helman LJ，Yeung C，et al.XAGE-1，a new gene that is frequently expressed in Ewing＇s sarcoma［J］.Cancer Res，2000，60（17）：4752-4755.

［2］ Woloszynska-Read A，James SR，Song C，et al.BORIS／CTCFL expressionis insufficient for cancer-germline antigen gene expressionand DNA hypomethylation in ovarian celllines［J］.Cancer Immun，2010，23（10）：6.

［3］ Ji Y，Zhang W，Wang J，et al.mRNA expressionof the XAGE-1gene in human acute leukemia［J］.Int J Hematol，2010，91（2）：209-212.

［4］ Egland KA，Kumar V，Duray P，et al.Characterization of overlapping XAGE-1transcripts encoding a cancer testis antigen expressed in lung，breast，and other types of cancers［J］.Mol Cancer Ther，2002，1（7）：441-450.

［5］ Hamada T，Goto M，Tsutsumida H，et al.Mapping of the methyl pattern of the MUC2promoter in pancreatic cancer cell lines，u bisulfite genomic sequencing［J］.Cancer Lett，2005，227（2）：175-184.

［6］ Sigalotti L，Coral S，Nardi G，et al.Promoter methylation controls the expressionof MAGE2，3and 4genes in human cutaneous melanoma［J］.J Immunother，2002，25（1）：16-26.

［7］ Gardiner-Garden M，F(xiàn)rommer M.CpG islands in vertebrate genomes［J］.J Mol Biol，1987，196（2）：261-282.

［8］ Jun HL，Sang PK，Edward G，et al.Activation of human cancer／testis antigen gene，XAGE-1，in tumor cells is correlated with CpG island hypomethylation［J］.Int J Cancer，2005，116（2）：200-206.

［9］ Zendman AJ，vanKraats AA，Den Hollander AI，et al.Characterization of XAGE-1b，a short major transcript of cancer／testis-associated gene XAGE-1，induced in melanoma metastasis［J］.Int J Cancer，2002，97（2）：195-204.

［10］ Pandey JP，Namboodiri AM，Ohue Y，et al.Genetic variants of immunoglobulinγandκchains influence humoral immunity to the cancer-testis antigen XAGE-1b（GAGED2a）in patients with non-small cell lung cancer［J］.Clin Exp Immunol，2014，176（1）：78-83.

［11］ Zhou Q，Guo AL，Xu CR，et al.A dendritic cell-based tumour vaccine for lung cancer：full-length XAGE-1b protein-pulsed dendritic cells induce specific cytotoxic T lymphocytes in vitro［J］.Clin Exp Immunol，2008，153（3）：392-400.

［12］ Kikuchi E，Yamazaki K，Nakayama E，et al.Prolonged survival of patients with lung Aadenocarcinoma expressing XAGE-1band HLA class I antigens［J］.Cancer Immun，2008，8：13.

［13］ Lai Q，Zhang L，Sun Y.Association of XAGE-1gene expressionwith clinical characteristics of lung cancer［J］.Zhong Guo Fei Ai Za Zhi，2010，13（8）：786-789.

［14］ Zhou B，Li T，Liu Y，et al.Promoting effects on the proliferation and metastasis of ACC tumor cell with XAGE-1boverexpression［J］.Oncol Rep，2013，30（5）：2323-2335.

［15］ Koizumi F，Noguchi Y，Saika T，et al.XAGE-1mRNA expressionin prostate cancer and antibody response in patients［J］.Microbiol Immunol，2005，49（5）：471-476.

［16］ Gong L，Peng J，Cui Z，et al.Hepatocellular carcinoma patients highly and specifically expressing XAGE-1exhibit prolonged survival［J］.Oncol Lett，2010，1（6）：1083-1088.

［17］ Otavia L Caballero，Tzeela Cohen，Sita Gurung，et al.Effects of CT-Xp Gene Knock down in Melanoma Cell Lines［J］.Oncotarget，2013，4（4）：531-541.

［18］ Bo Zhou，Tingxiu Li，Yang Liu，et al.Preliminary study on XAGE-1bgene and its mechanism for promoting tumor cell growth［J］.Biomedical Reports，2013，1（4）：567-572.

［19］ 侯振宇，宋玉亮，潘澤亞，等.原發(fā)性肝癌患者血液中xAGE-1bmRNA 的表達(dá)［J］.中華肝膽外科雜志，2008，46（8）：622-623.

［20］ 張經(jīng)中，趙飛，侯振宇，等.XAGE-1bmRNA 在肝癌患者血液中的表達(dá)［J］.中國現(xiàn)代醫(yī)生，2012，50（36）：38-39.