【摘要】 肿瘤是目前危害人类健康最严重的疾病，同时也是生命科学研究的热点。近年来的研究发现，Twist作为一种肿瘤基因，通过在许多肿瘤细胞中的过度表达，在抗细胞凋亡、肿瘤的多药耐药性、上皮-间质转变(EMT) 、血管的发生和肿瘤的侵袭方面起到了非常重要的作用。此外，大量的研究证实，Twist在肿瘤的不同分期中表达有着明显差异。这些研究成果对肿瘤的诊断和治疗等具有重要的意义，本文就Twist与肿瘤的相关性作一综述。
【关键词】 Twist 肿瘤 细胞凋亡 多药耐药性 上皮-间质转变
Twist是一种编码位于常染色体上的碱性螺旋-环-螺旋转录因子。Twist基因最早于1983年在果蝇中被发现，随后在水蛭（1997年）、文昌鱼（1998年）、秀丽隐杆线虫（1998年）、非洲蟾蜍（1989年）、小鼠（1991年）以及人类（1997年）中也相继发现了该基因的相似结构。Twist在不同的种属之间其核苷酸和按结算序列高度保守，在小鼠和人类的氨基酸序列具有96%的同源性，并且在不同的种属中其DNA结合区域具有100%的序列保守，它们都能结合一种E．box的DNA序列。人Twist基因位于7p21．2，含有2个外显子和1个内含子。第1个外显子长为772 bp，包含整个编码区域；内含子长为538 bp；mRNA全长l 669 bp。未被修饰的Twist蛋白分子量为20.9KD。
通过对小鼠胚胎的研究，在原线和邻近中胚层的原肠胚形成中最先检测到Twist基因的表达。而Twist蛋白的表达滞后于转录物的出现，并在神经褶的冠区被检测到。不同的研究表明Twist在中胚层分化过程中起着重要作用。在果蝇中，Twist活性的高水平能够增强骨骼肌的分化，但是却会阻碍其他中胚层组织的分化。而在鼠细胞体外实验中，诱导Twsit过表达却能够抑制肌肉分化和下调Myf5的活性。Twist异常的鼠胚，会出现前神经管未闭，颅面原始畸形和肢芽发育迟缓。人Twist基因编码序列种系突变会导致尖头-并指畸形综合症。
1 Twist与肿瘤生长
肿瘤的发生是机体在各种致瘤因素作用下，局部组织的细胞在基因水平上失去对其生长的调控，导致单克隆性异常增生，细胞增殖失控和细胞凋亡抑制是其主要表现特征。Twist通过抑制细胞凋亡、抑制肿瘤抑制基因p53和促进肿瘤血管生长等促进肿瘤的形成。对于抗细胞凋亡，Roberta Maestro等在其文章中提出Twist可能会通过改变成纤维细胞的特性，抑制ADP核糖基化因子(ARF)/鼠双微体2/P53途径，增强其对原癌基因诱导的细胞死亡的抵抗性，导致细胞凋亡的出现延迟和抑制，使得细胞大量增殖［1］。而Twist对P53途径的抑制则从转录和翻译两方面入手。Twist通过抑制ARF的表达影响P53稳定性，以及阻止P53分子结构中20位的丝氨酸的自身磷酸化，从而使P53介导的细胞凋亡途径失活；并通过与P53反式作用因子HOXA5的相互作用，逆转P53介导的Twist抑制作用；Twist 还通过抑制P300介导的乙酰化，阻止P53，P300和MDM2三元络合物的形成，间接抑制P53介导的基因转录［1，2］。在肿瘤血管发生方面，高表达Twist的MCF7乳腺癌细胞鼠种植实验动物模型中，发现肿瘤血管流量和血管渗透性有着显著升高［3］。
2 Twist与肿瘤转移
肿瘤的转移是一个复杂的多级的生物学过程，在每一阶段都通过不同的基因和信号通路进行调控。目前主要包括如下几个步骤：(1)肿瘤细胞从原发性肿瘤病灶中分离，在此步骤中细胞需要经历上皮-间质转变(EMT)来获得分离的能力；(2)侵入周围组织，穿透基底膜，进入血管或者淋巴管，各种蛋白溶解酶和趋化因子起着关键作用；(3)在失巢凋亡情况下存活；(4)移出或渗出血管或淋巴管；(5)形成微型转移结节；(6)适应周围基质环境，经过间质-上皮转变(MET)重新获得上皮细胞增殖特性，形成转移灶。研究表明，Twist基因在步骤(1)的EMT中起着关键性作用。
皮细胞通过表达E-钙粘蛋白(E-cadherin)而实现细胞间连接。E-粘蛋白是上皮组织中的一类依赖Ca2+的细胞间粘连跨膜糖蛋白分子，可以与胞浆内的β-环连蛋白(β-catenin)结合形成复合体，此复合体再直接连接到肌动蛋白细胞骨架上，用以维持细胞间黏附的稳定性和细胞的极性，这对于成体器官中上皮组织的功能发挥及动态平衡是必需的。正常细胞或转化E－cadherin的间充质细胞可以通过表达E-cadherin而实现细胞间的连接或黏附。
而EMT的核心就是E-钙粘蛋白的缺失，导致上皮细胞失去极性和细胞与细胞间的粘附作用不稳定，以及细胞骨架的改变，并使β-环连蛋白从复合体上解离，从而实现肿瘤细胞从原发灶中的分离。同时，β-环连蛋白的异位能协同T细胞因子导致EMT基因标记的表达，后者主要是指包括纤维结合蛋白、弹性蛋白在内的成纤维细胞相关基质蛋白［4］。通过对EMT基因标记的检测，Kang Y等人发现在EMT参与肿瘤细胞的迁移，侵袭和转移过程中， Twist基因起着重要的作用［5］。而通过胃癌［6］，膀胱癌［7］鼻咽癌［8］的研究，发现Twist的高表达伴随有E-cadherin的表达抑制。此外，还有研究证明，Twist在E-cadherin的调节中起着关键作用［9］。Yang J，Mani SA等人认为，Twist作为一种功能性碱性螺旋-环-螺旋转录因子，能够与其它的螺旋-环-螺旋蛋白以二聚体形式结合，该二聚体能够活化或者抑制不同的下游区目标，从而实现对E-cadherin的调节。因而，Twist的表达上调，通过抑制了E-钙粘蛋白的表达引发上皮-间质转变，使肿瘤细胞迁移、侵袭能力提高。
要指出的是，Twist并非唯一的EMT调节因子，大量的研究表明许多生长因子及受体，转录因子以及转化生长因子β(TGFβ)等均能够在不同细胞中诱导EMT［10］。这些因子或单独，或协同［11］，构成了EMT信号调节网络，通过对Twist表达的调控，作用于肿瘤细胞的迁移、侵袭、转移和增殖。但是，对于该信号调节网络的机制，仍有许多未解之处。
3 Twist与肿瘤化疗
化疗在肿瘤综合治疗当中占有重要地位，但与之伴随的肿瘤多药耐药性(MDR)的不断出现从很大程度上影响了肿瘤的药物治疗。因而，破解MDR的分子机制无疑具有极大意义，同时也是肿瘤研究中的难点和热点。香港大学的Wang X人研究发现，在鼻咽癌、膀胱癌、卵巢癌以及前列腺癌中，Twist蛋白水平的升高与这四种癌症对长春新碱的耐药有相关性，并参与了鼻咽癌对紫杉醇的耐药［12］。Cheng GZ等认为Twist通过AKT2参与了乳腺癌对紫杉醇的耐药［13］。Hoek K等人在对大量黑素瘤组织的研究中，发现Twist的高表达与黑素瘤的低存活率有相关性，并推测高表达的Twist会导致黑素瘤对紫杉醇和长春新碱的抗药性［14］。Valsesia-Wittmann S等通过对成神经细胞瘤的研究，认为H-Twist是N-Myc介导细胞凋亡途径的关键性抑制因子，H-Twist的下调导致N-Myc的扩增，而后者与迅速的瘤性增殖和预后不良息息相关［15］。
4 Twist与肿瘤诊断
明确肿瘤及肿瘤类型的诊断，对于肿瘤的治疗以及预后判断具有重要意义。目前，组织病理学是最为常用，最为准确的诊断，常常作为最后的诊断。但是，肿瘤病理学诊断往往依赖于经验的积累，随着不断的实践和总结经验才能逐步提高；其次，活检标本、巨检取材和切片检查均属抽样检查。有时不能代表整个病变，因而具有一定的局限性和误诊漏诊，对肿瘤的诊断和鉴别诊断造成影响。许多研究报道，在不同肿瘤的不同类型和分期中，Twist的表达具有显著差异性［5，6，7，8，11，16，17，18］。例如，在食管癌研究中发现，Twist在良性和恶性肿瘤的表达有差异［17］。原发性肝细胞癌与恶性肝细胞癌的Twist阳性表达率分别为26%和58%［18］。K.Shibata等人的研究则更进一步，通过对子宫颈癌的深入分析，从年龄、组织学分型、FIGO分期、淋巴结转移几个方面，对Twist的表达率进行了研究［19］ 。这些研究成果为我们提供了一种新的思路，即是否能将Twist的表达差异用于肿瘤的诊断和鉴别诊断？对此，何春年等已经做了有效的尝试。在甲状腺乳头状癌(PTC)与滤泡状腺瘤(FA)和良性乳头病变(BPL)诊断与鉴别诊断实验当中，他们发现Twist在PTC组中阳性表达率为100%，相对于FA组和BPL组，其鉴别诊断的敏感度、特异度和准确度分别为100%、96.4%和97.7%［20］。对于临床病理工作中急需准确可靠的标记物协助PTC的诊断，减少误诊和漏诊的现状，这一结果的出现有着非常积极的意义。
5 展望
目前对肿瘤的治疗手段当中，外科治疗对于复发性高，易远处转移的恶性肿瘤效果较差；而化疗则需要面对肿瘤细胞对药物的不敏感和耐药性问题。而Twist在肿瘤转移和耐药方面的作用，为解决这些问题提供了可能。对Twist在EMT中作用的研究为肿瘤的治疗和药物研究提供了广阔的前景，Twist可以作为肿瘤治疗的靶分子。而Twist与肿瘤预后的相关性［15，19］为肿瘤的预后判断提供了一种可能的标准。肿瘤中Twist表达差异更是为肿瘤的诊断和鉴别诊断翻开了新的一页。
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