Sox基因家族是一类具有高迁移率族蛋白（high mobility group protein,HMG）结合区域的转录因子家族^[1]。对Sox基因家族的研究始于哺乳动物睾丸决定因子Y染色体性别决定区（sexdetermining region of Y-chromosome,SRY）基因的发现。SRY基因是人体Y染色体上的一段基因片断，包含HMG结构，是决定男性睾丸发育的主要基因，由Sinclair等^[2]在1990年发现。Sox蛋白是指含有50%以上与SRY基因的HMG结构相似的氨基酸。迄今共发现约30种Sox基因。Sox2是Sox基因家族的重要成员之一，与组织器官的形成发展和细胞命运相关，是诱导干细胞的关键转录因子，也是维持干细胞特性的重要基因，具有干细胞多向分化调控的特性，参与性别决定、骨组织的发育、血细胞生成等多种早期胚胎发育过程^[3]。除此之外，其与肿瘤相关性的研究已在实验及临床研究中被广泛开展。1 影响Sox2表达的因素

Sox2作为一个转录因子，其蛋白的表达受多方面因素的影响，主要包括转录水平、翻译水平、翻译后表观遗传学水平等，现分述如下。1.1 在转录水平对Sox2的调控

生物体在内外因素的刺激下染色体的不稳定性会增加，通过信号逐级放大，导致Sox2上游基因或启动子区域发生改变，Sox2的转录可能会受到影响。Wiebe等^[4]研究发现，小鼠的Sox2基因启动子区域至少存在两个提高转录活性的顺式元件。Sox2基因启动子区域缺少TATA box元件，但有一个倒转的CCAAT box元件。CCAAT box元件能结合一系列的转录因子，包括NF-Y（nuclear factor-y）和CTF/NF-1。CCAAT box元件的突变会导致Sox2基因表达活性下降。1.2 在翻译水平对Sox2的调控

虽然Sox2基因为单一外显子结构，表达后只有一个转录发生，但Sox2的表达会随着翻译水平的变化而变化。一些研究显示，小分子RNA能抑制Sox2基因，从而影响其作用和下游活动。在人类胚胎干细胞自我更新中microRNA-145表达水平低，而在分化过程中的microRNA-145的表达升高，可直接抑制Sox2、OCT4、KLF4的表达。此外，在人类胚胎干细胞中OCT4可抑制microRNA-145的启动子，从而提出了双重负反馈回路的模型^[5]。microRNA-126也可以通过靶向结合到多个细胞系Sox2 mRNA 3'-非翻译区的位点，抑制Sox2的表达。胎盘特异性抗原（placentaspecific 1，PLAC1）是Sox2的一个下游分子，对microRNA-126有抑制作用，因为Sox2低表达易发生胃癌，故PLAC1可间接抑制胃癌的发生^[6]。另一项研究表明，microRNA-9可以结合Sox2基因的mRNA的3'-端非翻译区，从而影响ABCC3和ABCC6的表达，参与肿瘤的耐药过程^[7]。1.3 在翻译后水平对Sox2的调控

除了翻译调控，翻译后修饰也影响Sox2的表达。Sox2基因拥有317个氨基酸，许多位点可以通过磷酸化、乙酰化、泛素化、甲基化和SUMO化修饰。研究显示：小鼠Sox2可通过SUMO化修饰第247位点的赖氨酸，从而干扰其与Fgf4增强子的结合，负调节Sox2基因的转录活性^[8]。同时，Sox2乙酰化水平的增加,导致Sox2泛素化和蛋白酶体的降解，而第47位点的赖氨酸可阻断其乙酰化，维持其在高度乙酰化或分化条件下对靶基因的表达^[9]。Akt也可以直接与Sox2相互作用,使得Sox2蛋白的第118位点的苏氨酸发生磷酸化，磷酸化的Sox2稳定性增强，从而增强其转录活性^[10]。有研究证实在Sox2和共激活因子相关的精氨酸甲基转移酶1（coactivator-associated arginine methyltransferase 1，CARM1）之间亦存在相互作用，CARM1是一种具有精氨酸甲基转移酶活性的蛋白质，可维持胚胎干细胞的特性。CARM1可促进转录激活，催化Sox2在第113位点的精氨酸发生甲基化，从而促进基因转录^[11]。2 Sox2与肿瘤相关性研究2.1 Sox2与肿瘤细胞的增殖、分化与凋亡

越来越多的证据显示，Sox2在一些上皮来源的肿瘤中起到类似癌基因的作用，一些研究者甚至认为Sox2就是促进肿瘤形成和增殖的原癌基因^[12]。它具有促增殖、促生长、抑制凋亡及分化的重要作用。有文献^[13]报道在乳腺癌细胞（MCF-7）中Sox2过表达将促进肿瘤细胞的增殖和成瘤性，而Sox2被干扰后其增殖能力和成瘤性则明显下降，故认为Sox2可能是通过CCND1基因促进细胞G1/S期的转化，导致乳腺癌细胞增殖。在这一通路中B-catenin起到协同作用。在前列腺癌DU145细胞中稳定表达Sox2后，细胞增殖能力、抗凋亡能力明显增强；而将Sox2干扰后，细胞的增殖能力减弱，而且在化疗药物作用下与对照组相比其凋亡的敏感度增强。研究认为Sox2可能通过改变细胞内Ca离子稳态以及下调与钙通道相关的Orai1、SOCE等蛋白的表达来实现其功能^[14]。

Wakamatsu等^[15]在垂体肿瘤的动物模型中，将Sox2的基因敲除后肿瘤生长显著抑制。在体内外的实验研究中，Sox2通过干扰Wnt信号通路对人骨肉瘤细胞的增殖和分化发挥重要的调控作用^[16]。Oppel等^[17]发现在胶质细胞瘤中，Sox2基因敲除可以导致细胞增殖能力受损，且与Ki67这一增殖标记物的表达缺失相关，具体的分子机制可能是通过细胞周期蛋白cyclinD1和伴随的磷酸化RB蛋白的表达降低使得细胞停滞于S期。

除了在细胞增殖中发挥重要的作用，Sox2与肿瘤的分化密切相关。Zhang等^[18]研究发现Sox2在卵巢癌中的表达与肿瘤的分化程度呈现负相关，尤其是高级别浆液性卵巢癌，说明Sox2可能具有抗肿瘤分化的作用。另外Sox2阳性的卵巢癌患者与阴性患者相比生存期较短，表明Sox2可能成为卵巢癌预后的重要标志物。同时在食管鳞状细胞癌中，Sox2被证实可能做为预后较差的指标^[19]，Sox2的表达也与胰腺癌的病理类型相关^[20]。总之，在大多数肿瘤组织中Sox2的高表达与肿瘤的分期及分级均相关^[21]。

然而，有文献报道在胃癌组织中Sox2的表达是下调的，它使得细胞周期停滞和促进凋亡来抑制胃癌细胞的生长^[22]。而在部分磷状细胞肺癌的病例中，Sox2的过表达与肿瘤的大小呈反比，且临床预后较好^[23]。2.2 Sox2与肿瘤细胞的侵袭和转移

肿瘤的转移主要是通过细胞活力、变形能力的增加以及细胞外基质的降解来完成的。细胞外基质降解的酶类主要包括丝氨酸蛋白酶类，如纤溶酶原激活物（plasminogen activator，PA）和基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）类。其中MMPs是一类依赖Zn²⁺的蛋白水解酶，能降解细胞外基质及基底膜，是公认的在细胞迁移、侵袭中起关键作用的蛋白酶。MMPs分为6类，包括胶原酶、明胶酶、基质降解素、基质溶解素、furin活化的MMP和其他分泌型MMP。同一种MMP可降解多种细胞外基质成份，而某一种细胞外基质成分又可被多种MMP降解，但不同酶的降解效率可不同。其中Ⅳ型胶原酶是较为重要的一类，它主要有MMP2、MMP9两种形式。

在多形性胶质母细胞瘤（glioblastoma multiforme，GBM）的研究中，Alonso等^[24]发现11.5%的GBM患者Sox2基因发生扩增，42例患者中Sox2均为过表达且Sox2基因的启动子均发生甲基化。故推测Sox2与GBM的恶性表型有关。另外将胶质瘤细胞的Sox2干扰后，细胞不仅丧失了自我更新的能力，而且侵袭、转移的能力也大大降低。当恢复Sox2的表达后，其迁移、侵袭能力亦可恢复。说明在GBM中，Sox2是调控其侵袭、转移功能的重要靶点，但Sox2如何通过其下游靶基因来调控GBM的侵袭和转移尚需进一步研究。

在卵巢癌的研究中，Lou等^[25]发现纤维连接蛋白-1 （fibronectin1，FN1）是Sox2的下游靶基因，Sox2的高表达伴有Fn1的高表达。Sox2高表达的卵巢癌细胞株的迁移、侵袭能力明显升高。另外Sox2的高表达还伴有MMP2和MMP9 mRNA水平的升高，且通过明胶酶谱实验发现MMP2和MMP9的蛋白水解酶的活性亦升高。将FN1干扰后Sox2的促肿瘤迁移、侵袭能力明显降低。这些说明在卵巢癌中，Sox2可能通过下游的靶基因FN1激活了某些通路，引起基质金属蛋白酶MMP2和MMP9的表达及活性均增加，进而增加了对细胞外基质的降解，从而导致卵巢癌细胞的迁移、侵袭功能增强。Han等^[26]研究也证实了在结肠癌中当Sox2基因被干扰后，MMP9活性无明显改变，但MMP2活性明显下调，使得肿瘤的迁移能力明显降低。他们通过免疫组织化学分析还发现：在Sox2高表达的患者中，发生肝脏及淋巴结转移的比率明显升高，提示Sox2的表达可以作为预测结肠癌患者有无肝脏或淋巴结转移的标志物，并可作为一项重要的预后指标。

然而在胶质瘤的研究中，Oppel等^[17]观察到虽然Sox2干扰后焦点黏着斑激酶（focal adhesion kinase，FAK）的磷酸化水平降低，基质金属蛋白酶MMP2、MMP9水平降低，但同时又激活了RHOA依赖的通路，引起细胞阿米巴样的运动增加，迁移能力增强。另外将干扰了Sox2的胶质瘤细胞株种植于裸鼠体内，发现裸鼠脑组织中肿瘤侵袭能力反而增加。故Sox2对肿瘤迁移、侵袭的影响并非仅靠单一通路或某几个因子来完成的，可能需要多个因子、多个通路构成的网络来完成。2.3 Sox2与肿瘤细胞的EMT

上皮细胞-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition,EMT），是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程。它在胚胎发育、慢性炎症、组织重建、癌症转移等生理、病理过程中发挥重要作用。其主要的特征有细胞黏附分子(如E-钙黏蛋白)表达的减少、细胞骨架转化为以波形蛋白（Vimentin）为主的细胞骨架以及在形态上具有间充质细胞的特征等。通过EMT，上皮细胞失去了细胞极性，失去与基底膜的连接等上皮表型，获得了较高的迁移与侵袭能力。EMT分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，其中Ⅲ型EMT是与上皮细胞恶性肿瘤相关的表型转化，是上皮细胞来源的恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的重要生物学过程。

在大肠癌的研究中，Han等^[26]发现Sox2在上皮间质转化中发挥重要作用，当结肠癌细胞SW620的Sox2基因被干扰后，细胞的形态由纺锤状或梭状变为上皮样。EMT的调控因子如Snail、Slug、Zeb1等的mRNA水平降低，一些间充质的标志物如波形蛋白、纤维连接蛋白、N-cadherin表达降低。在Sox2高表达后E-cadherin无显著改变，但vimentin的表达明显升高。另外研究发现Sox2可能是通过激活Wnt/ß-catenin通路来发挥EMT的功能。2.4 Sox2与肿瘤耐药、复发

研究发现与铂类敏感的卵巢癌细胞株相比，Sox2的表达在铂类耐药的细胞株中显著增高，免疫组织化学也验证了Sox2蛋白在铂类耐药的卵巢癌细胞中过表达，原因可能是这部分铂类耐药的肿瘤细胞中表达Sox2的干细胞群得以逃逸、幸存并募集^[27]。在胰腺癌的研究中发现，肿瘤干细胞（cancer stem cell,CSC）往往伴有Sox2的高表达，是导致耐药、复发的主要原因，可能的机制是：（1）通过ABC膜的跨膜转运即外排泵的高表达，将细胞毒药物排出细胞；（2）修复DNA损伤能力增强；（3）降低免疫反应；（4）抗凋亡的能力。除此之外这类细胞往往保持静止状态，对作用于细胞周期的细胞毒药物不敏感。同时随着药物的降解，这些CSC分化为肿瘤干细胞池，导致肿瘤复发^[28]。由此可见，Sox2的表达与肿瘤的耐药性相关，并给肿瘤的治疗增加了困难。

开展针对Sox2的靶向治疗成为今后肿瘤研究中的一个设想，Xiang等^[29]利用siRNA技术干扰非小细胞肺癌中的Sox2基因后，转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β)的表达下调，且癌细胞迁移能力明显下降，凋亡细胞的数量明显上升，这些结果说明Sox2可以调节目标基因例如TGF-β的水平从而控制肿瘤细胞的生长和转移，故有望成为今后肺癌治疗的新靶点。3 Sox2与肿瘤干细胞的研究

Sox2在肿瘤形成中发挥了多方面的作用，其异常表达已被证实与肺癌、乳腺癌、食管癌、结肠癌、脑膜瘤、鼻咽部肿瘤、卵巢癌、宫颈癌等密切相关^[30]。近几年发展起来的肿瘤干细胞学说认为：肿瘤是一种干细胞疾病。肿瘤干细胞是指肿瘤组织中极少数具有干细胞特性的细胞，它们具有自我更新及分化潜能。在肿瘤生长、复发、转移、耐放化疗方面起着重要作用^[31]。Sox2作为重要的干细胞转录因子之一，其与肿瘤的相关性可能是通过CSC这一“桥梁”来实现的。Mimeault等^[32]研究证实：与分化潜能相关的转录因子Sox2涉及肿瘤形成发展过程中表观遗传的重组及干细胞特性的获得，它也有望成为预测肿瘤转移及疾病复发风险的重要分子标志物。

既然肿瘤的发生、发展、转移、耐药、复发均与肿瘤干细胞密切相关，Sox2又是维持干细胞特性必不可少的转录因子，故Sox2、肿瘤干细胞及肿瘤三者之间存在必然的联系^[33]，如何将Sox2目前的研究成果应用于肿瘤的临床防治有待进一步的研究和探索。 4 问题与展望

随着对Sox2研究的逐渐深入，Sox2的功能，尤其在恶性肿瘤组织中的功能被越来越深入、广泛的认识。但仍有很多问题等待人们去进一步研究：（1）在大多数肿瘤组织中，Sox2的高表达往往伴有肿瘤的转移以及不良的预后。但在少数恶性组织中，Sox2的作用恰恰相反。故对Sox2在不同组织类型的恶性肿瘤中所起的作用仍存在争议，在何种组织中起促癌作用，何种组织中起抑癌作用，仍需进一步探索其内在规律。（2）在某些肿瘤组织中发现Sox2基因扩增，导致Sox2蛋白过表达。引起Sox2基因扩增的主要机制，如遗传因素或易感因素仍然是未知的。（3）Sox2蛋白参与复杂的信号转导网络，具体某种功能所对应的信号通路尚不完整和明确，有待进一步探索。虽然目前在Sox2研究中存在的问题还很多，但针对Sox2的靶向治疗已成为今后肿瘤研究中的一个重要方向。