人食道癌相关基因-4(ECRG4)是通过mRNA差异显示技术,从正常人食道上皮组织克隆得到的。随后的研究证实ECRG4符合肿瘤抑制基因的特点,并具有多组织、广泛的肿瘤抑制功能。
ECRG4不同于经典的肿瘤抑制基因,主要表现在以下几个方面。(1)经典的肿瘤抑制基因编码胞质或胞核蛋白,而ECRG4基因编码一个由148个氨基酸残基构成的前分泌蛋白原,其N端包含一个由30AA构成的特殊信号肽,该信号肽将新合成的Ecrg4以共价键结合的方式黏附在细胞膜表面;成熟的Ecrg4(AA31-148)包含多个高度保守的蛋白酶(如:Furin及Thrombin)切割位点,可以被组织特异性蛋白水解酶加工成数个功能各异的Ecrg4小肽。(2)ECRG4具有广泛的组织分布:ECRG4在上皮细胞、异化上皮细胞(如脉络丛的上皮细胞、脑室的管膜细胞,中耳黏膜层)、脑垂体细胞、心脏及其传导组织、白细胞、软骨细胞、肾上腺、呼吸道上皮,以及眼角膜等均有表达。(3)ECRG4基因突变尚未在肿瘤组织中检出,其功能的获得/丧失(gain/loss of function)主要依靠启动子的甲基化程度来调节。以上结果提示:Ecrg4不仅具有肿瘤抑制作用,而且具有其它潜在的重要生物学功能。
ECRG4在心肌细胞、心脏传导组织及颈动脉体的球细胞(glomus cells)均有表达。在小鼠胚胎发育过程中,ECRG4在心房的表达从胚胎发育的第12.5天开始持续升高,而同一时间其在心室的表达则维持低水平。体外,高频电刺激心肌细胞后,其ECRG4的表达降低;在房颤病人心耳组织及犬房颤模型的心房组织中,ECRG4的表达降低;乳鼠心肌细胞敲低ECRG4后,可以显著缩短其动作电位的时程。这些结果提示ECRG4在房颤的发生中起重要的作用。

摘要 ECRG4是从正常人食道上皮细胞克隆的肿瘤抑制基因。它在正常食道上皮细胞中持续表达,在肿瘤发生时其表达下调,并且其表达水平与肿瘤的恶性程度成反比。与经典的肿瘤抑制基因(通常编码胞质或胞核蛋白)不同,ECRG4编码一个148个氨基酸残基的前分泌蛋白原(Ecrg4),其N端包含一个由30AA构成的特殊信号肽,该信号肽将新合成的Ecrg4以共价键结合的方式黏附在细胞膜表面。当细胞激活时,Ecrg4从细胞表面脱落,并被组织特异性蛋白水解酶加工成数个功能各异的Ecrg4小肽。Ecrg4广泛表达于其它组织细胞,如心肌细胞及其心脏传导组织、颈动脉体的球细胞、肾上腺、脉络丛、白细胞等,进而发挥肿瘤抑制以外的各种特殊的功能,如调节炎症反应、诱导神经细胞衰老、刺激“下丘脑-垂体-肾上腺”轴激素的分泌、维持干细胞的干性、参与心脏节律及心率的调节,以及调控心肌对缺氧的反应性等。本文简要综述Ecrg4领域的最新发现及Ecrg4抑制肿瘤的分子机理,并重点总结Ecrg4在心血管系统中逐渐被认识的新功能。