PXDN基因与肿瘤关系的研究进展

海南医学2023年5月第34卷第10期

HainanMed

J,May2023,Vol.34,No.10

doi:10.3969/.1003-6350.2023.10.034

　·综述·

PXDN基因与肿瘤关系的研究进展

杨国源

1

综述周宇

2

审校

1.广东医科大学，广东湛江524000；

2.广东医科大学附属医院消化内科，广东湛江524000

【摘要】PXDN基因属于过氧化氢酶家族，是一种具有过氧化物酶活性的细胞外基质蛋白相关的基因。许多

研究发现，PXDN基因与多种恶性肿瘤的发生、发展密切关系,但其在各肿瘤中的作用各有不同。本文对其与肿瘤

关系的研究进展进行综述。

【关键词】过氧化氢酶基因；蛋白表达；结构；功能；肿瘤

【中图分类号】R73【文献标识码】A【文章编号】1003—6350（2023）10—1518—03

o-yuan

1

,ZHOUYu

2

.ong

MedicalUniversity,Zhanjiang524000,Guangdong,CHINA;mentofGastroenterology,theAffiliatedHospitalof

GuangdongMedicalUniversity,Zhanjiang524000,Guangdong,CHINA

【Abstract】PXDNgenebelongstocatalasefamily,whichisanextracellularmatrixprotein-relatedgenewithper-

udieshavefoundthatPXDNgeneiscloselyrelatedtotheoccurrenceanddevelopmentofavari-

etyofmalignanttumors,ticlereviewstheresearchprogressofitsrelation-

shipwithtumor.

【Keywords】Catalasegene;Expressionofproteins;Stucture;Function;Tumor

PXDN基因(Peroxidasin)编码的蛋白属于血红素过

氧化氢酶家族，含有多个功能结构域。近年来国内外

学者研究发现，PXDN基因及其蛋白与消化、泌尿生殖

等多个系统肿瘤的发生、发展、生物学行为和预后有密

切关系，现就其与肿瘤关系的研究进展综述如下：

1PXDN基因的生物学特性及其功能

PXDN基因位于人染色体2p25.3，其编码的蛋白

是一种同源三聚体多结构域血红素过氧化物酶

[1]

，

PXDN基因除含有过氧化物酶结构域之外，还含有细

胞外基质(ECM)蛋白质共有的结构域，富含亮氨酸的

重复结构域(LRR)以及血管性血友病因子C型结构域

等

[2-3]

，在细胞外基质的形成及维持细胞外基质完整性

过程中起重要作用

[4-5]

。

基底膜(basementmembrane，BMS)是细胞外基质

特化形成的网膜结构，位于几乎所有组织细胞层下，

包括上皮细胞、内皮细胞和肌肉细胞，它可以为不同

组织的细胞提供结构支持并传递调节信号

[6-7]

。胶原

蛋白Ⅳ组装成片状网络是基底膜形成的基本机制

[8]

，

而PXDN可通过半胱氨酸介导蛋白质寡聚化成三

聚体复合物，形成亚砜亚胺交联来稳定胶原蛋白Ⅳ

网络

[9-10]

；另外，PXDN在过氧化氢存在下对底物进行

酶促氧化，并生成次卤酸

[11]

，在次卤酸的作用下形成共

价硫磺酰胺键来交联胶原蛋白Ⅳ(ColⅣ)的C端非胶

原结构域，并以此来巩固细胞外基质

[12-13]

。以上研究

第一作者：杨国源(1997—)，男，在读硕士研究生，主要研究方向为消化系统疾病基础与临床研究。

通讯作者：周宇(1963—)，男，博士，主任医师，研究生导师，主要研究方向为非编码RNA与炎症性肠病和大肠癌的关系，E-mail：ahdg2005@

。

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(收稿日期：2022-10-12)

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No.10

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均提示PXDN可能在调控细胞外基质和基底膜的结

构及功能方面具有重要作用。此外，PXDN基因还可

通过脂多糖与革兰氏阴性细菌相结合

[14]

，并借助过氧

化物酶在体外催化产生次卤酸的特性杀死细菌，从而

增强肺宿主防御

[15-16]

。另有研究表明，上皮细胞-间充

质转化(EMT)过程能促进肿瘤细胞的侵袭和扩散，而

Snail家族转录抑制因子1(snailfamilytranscriptional

repressor1，SNAI1)可抑制PXDN基因的表达及其调

控的细胞外基质稳定性，进而参与EMT过程

[17]

，提示

PXDN可能在肿瘤的发生与发展中发挥重要作用。

2PXDN基因与肿瘤关系研究

肿瘤的发生发展与环境、遗传、基因表达等因素

相关。截止目前，国内外已有众多研究发现PXDN基

因在泌尿生殖系统、消化系统等肿瘤组织中存在显著

差异表达，并与上皮-间充质转化过程密切相关，在肿

瘤的侵袭、增殖和迁移中发挥作用，并对肿瘤的发生、

预后有一定的影响。

2.1PXDN基因与消化系统肿瘤在胃癌中，

Wu等

[18]

利用COX分析对包括PXDN基因在内的4个

抗氧化剂相关基因与胃癌患者生存率的相关性进行

分析鉴别，发现PXDN基因和胃癌患者的总生存率显

著相关，但不能作为独立的预测因子，不适宜作为胃

癌早期诊断及治疗的靶点。Cai等

[19]

也利用生物信息

学工具对GSE6188、GSE13937和GSE43732等食管癌

基因微阵列进行分析，发现hsa-miR-1和hsa-miR-203

是上述微阵列中的两个共同下调基因，而PXDN基因

可作为hsa-miR-203的靶向基因，PXDN基因有望成

为食管癌诊断的生物标志物。然而在肝癌和结肠癌

中PXDN基因的甲基化可能表现不同的作用。

Holmila等

[20]

应用靶向大规模平行半导体测序来评估

血浆循环细胞DNA(cfDNA)中PXDN基因的甲基化

水平，并评估其作为两个分别来自法国和泰国的肝癌

病例组和对照组中肝癌生物标记物的潜力，结果发现

PXDN基因的甲基化水平在病例组与对照组之间无显

著差异，表明PXDN基因并不能作为肝癌的生物标记

物。另外，Su等

[21]

使用Cox回归模型和Kaplan-Meier

分析评估PXDN基因甲基化作为结肠癌患者经过手术

及放化疗预后的预测因子，包括无复发生存期(RFS)、无

进展生存期(PFS)和总生存期(OS)，研究发现PXDN的甲

基化水平与结肠癌患者预后的关系无统计学意义，表明

PXDN基因甲基化状态和结肠癌患者预后无明显相关

性。综上所述，PXDN基因及其甲基化在消化系统不同

肿瘤中其临床意义可能不同。

2.2PXDN基因与泌尿生殖系统肿瘤有研究

发现，Snai1的过度表达导致人类前列腺癌细胞中

PXDN基因的表达显著上调，提示PXDN基因可能参

与前列腺癌的发生、发展过程

[22]

。Dougan等

[23]

也通过

免疫组织化学方法分析PXDN蛋白在前列腺癌组织

中的表达，发现PXDN蛋白的表达随着前列腺癌的进

展而增加，与此同时，PXDN基因被敲除后，前列腺癌

组织中的过氧化氢表达增加并激活相关氧化应激通

路进而促进肿瘤细胞凋亡，由此推测PXDN基因与前列

腺癌的进展密切相关，可能是一种潜在的生物标志物，可

用于前列腺癌的靶向治疗。在膀胱癌中，Di等

[24]

从GEO

数据集下载膀胱癌基因芯片GSE31684，并构建共表

达网，利用分子复合物检测(MCODE)鉴定PXDN基因

并通过TCGA数据集检查，结果显示，PXDN基因在膀

胱癌中高表达，与患者预后不良及肿瘤分期相关。在

宫颈癌中，转化生长因子β诱导PXDN基因与锌指转

录因子结合，使PXDN基因在参与上皮-间充质转化过

程中表达量下调，说明PXDN基因参与宫颈癌的上皮-

间充质转化过程。也有研究发现，PXDN基因与卵巢

癌也有关。Zheng等

[25]

研究发现，PXDN基因在卵巢癌

组织和细胞中高表达，可通过调节PI3K/Akt通路的激

活而在卵巢癌细胞的增殖、侵袭和迁移中发挥促进作

用。另一研究发现，血红素加氧酶-1(HO-1)可调节绒

毛膜癌的黏附、信号传导、转运和其他关键细胞功能，

从而促进肿瘤细胞的生长和传播，而HO-1的黏附促

进作用取决于PXDN基因在绒毛膜癌细胞中的表

达。说明HO-1可能通过PXDN基因参与绒毛膜癌的

发生、发展过程

[26]

。

2.3PXDN基因与其他系统肿瘤Shimomura等

[27]

对111例口腔鳞状细胞癌患者的组织样本进行PXDN

蛋白表达的免疫组织化学染色检测，结果发现，在111

例组织中有42例检测到PXDN蛋白的胞浆表达，而在

邻近的非癌口腔黏膜中，PXDN蛋白的免疫染色呈阴

性或极弱，有淋巴结转移的患者的PXDN蛋白的表达

显著高于无淋巴结转移的患者，提示PXDN基因有可

能成为口腔鳞状细胞癌进展的新预测指标。Jay-

achandran等

[28]

发现在转染PXDNsiRNA72h后，黑色

素瘤细胞数量较前显著减少，同时PXDN基因和EMT

标志物之间呈显著相关。表明PXDN基因在黑色素

瘤中高度表达，并能通过影响细胞的EMT过程来促进

黑色素瘤细胞侵袭。也有研究发现，PXDN基因在增

殖性胶质母细胞瘤的微血管系统中显著性上调，提

示PXDN基因与增殖性胶质母细胞瘤的微血管病变

有关

[29]

。另外，Sun等

[30]

借助细胞基因网络方法开发了

由包括PXDN基因在内的十二个基因组成的巨噬细

胞相关基因网络，并验证其在胶质瘤进展及耐药性中

的作用，研究发现上述巨噬细胞相关基因网络对胶质

瘤患者靶向治疗的耐药性及其预后判断方面均有重

要价值。

3展望

PXDN基因已被报道参与多种肿瘤的发生、发

展。研究PXDN基因在肿瘤发生、发展中的作用，分

析PXDN基因与肿瘤临床病理特征的相互关系，探讨

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(收稿日期：2022-08-17)

其在免疫治疗、联合化疗、靶向治疗等方案的选择有

助于临床医师对肿瘤患者制定个体化综合治疗方案，

对改善临床预后具有重要意义。PXDN基因的研究

为肿瘤的发病、诊断与治疗带来新的思路、线索。同

时，目前对于PXDN基因与肿瘤的关系研究多在临床

意义方面，在致癌机制方面，特别是与信号通路关系

方面鲜有报道，这将是今后进一步研究的方向。

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