DEAD-box家族是一类以D(Asp)-E(Glu)-A(Ala)-D(Asp)为保守序列的RNA解旋酶家族，参与需要RNA调节的所有细胞过程。研究表明，DDX家族很多成员在肿瘤组织中表达失调，并且参与肿瘤的发生、发展，在肿瘤细胞的增殖、凋亡、细胞周期、侵袭、转移以及代谢等方面发挥关键作用，可以作为肿瘤的诊断、恶性程度的评价、临床预后的预测等新的分子标志物，也为肿瘤的治疗提供了新的潜在分子靶标。本文就DDX家族的结构、功能、以及与肿瘤的关系作一综述。
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DDX盒蛋白(DEAD-Box Protein)家族最早由Abdelhaleem等[1]和Linder等[2]提出的一类编码RNA解旋酶蛋白家族，最早该家族成员被认为参与胚胎形成、精子发生、细胞生长和分裂。近些年研究表明，DDX家族成员在多种肿瘤的发生、发展中发挥着重要作用。
DEAD-box具有9个保守的区域(Q、Ⅰ、Ⅰa、Ⅰb、Ⅱ～Ⅵ)，而以其中序列Ⅱ，即D(Asp)-E(Glu)-A(Ala)-D(Asp)为标志性区域(见封四，图1)。在其结构中，Q区域可能参与了调节ATP的结合和水解，Ⅰ和Ⅵ区域则包含了ATP结合位点，III区域与ATP水解相关，而Ia、Ib、IV和V区域具有RNA结合位点，参与RNA解旋[3]。这些蛋白通过水解ATP获能，进行RNA解旋进而调控细胞过程，如翻译起始，核和线粒体剪接，核糖体和剪接体的包装[4,5]。随着研究的深入，越来越多的文献提出，DDX家族与肿瘤组织中存在异常表达，且这种异常表达与肿瘤的发生、发展、转移以及侵袭等方面有关[1,5]。
DDX家族部分成员在肿瘤组织中发生突变、表达上调的情况。虽然这些成员在肿瘤发生中的确切作用尚未明确，但可能与RNA解旋酶的正常功能失调进而导致异常RNA翻译所形成的关键蛋白表达和功能有关。
DDX2，即真核转录因子eIF4A，是DDX家族中的典型代表。Eberle等[6]研究发现，与人类正常黑色素细胞相比，DDX2在黑色素瘤细胞中存在显著地过表达，干扰DDX2的表达可以抑制黑色素瘤细胞的增殖[7]。Malka-Mahieu等[8]在黑色素瘤细胞中加入DDX2抑制剂，也发现其可以有效抑制黑色素瘤细胞的增殖。从而证实DDX2在黑色素瘤中通过调控增殖发挥癌基因作用，为黑色素瘤的临床治疗提供了新的思路和启示，并可能成为未来的治疗策略。
Jiang等[9]利用第二代测序技术对25例自然杀伤/T细胞淋巴瘤(NK/T cell lymphoma, NKTCL)进行了全外显子组测序。发现DDX3X在NKTCL中存在高频突变，并在大组病例中证实DDX3X基因突变是患者预后不良的分子标志。因此，DDX3X为今后的NKTCL临床治疗策略以及预后分析提供了一定的启示。
Payne等[10]发现在急性粒细胞性白血病患者中，存在DDX18低表达，且这种低表达与ERG蛋白和脑和急性白血病胞质蛋白低表达具有相关性，这部分患者总体生存率也高于对照。通过进一步的实验发现，DDX18的突变导致编码的DDX18蛋白失活引起p53依赖的G1期细胞周期阻滞，从而影响细胞的增殖。其为寻找急性粒细胞性白血病临床治疗的新靶点提供了思路。另外，Chen等[11,12]通过对87例慢性粒细胞性白血病临床样本分析发现，DDX43甲基化水平在慢性粒细胞性白血病患者慢性期、加速期、急变期中存在差异，揭示DDX43低甲基化可能在慢性粒细胞性白血病演变过程中发挥作用，说明DDX43的甲基化水平可作为慢性粒细胞性白血病疾病进展的分子标志。Polprasert等[13]发现，DDX41与急性粒细胞性白血病有关。
DDX5(p68)作为DDX家族成员，与前体mRNA的剪切密切相关，在细胞增殖中发挥作用。Dey和Liu[14]发现，奥沙利铂处理结肠癌HCT116细胞，会激活p38MAP激酶，进而在T564或T446位点导致DDX5发生苏氨酸磷酸化，并可导致肿瘤细胞凋亡减少。说明DDX5的苏氨酸磷酸化可能在结肠癌对奥沙利铂的耐药中发挥作用，为研究结肠癌的耐药机制提供了思路。Ma等[15]在食管癌中研究了DDX5的作用，发现DDX5可以通过影响食管癌细胞上皮间质化(EMT)过程促进食管癌的侵袭转移，为食管癌的治疗提供了新的靶标。Du等[16]发现DDX5在胃癌组织中显著高表达，并且与Ki－67指数以及病理分期密切相关，而进一步的体内体外实验证实DDX5可以通过激活mTOR信号通路促进胃癌的增殖能力，因此，DDX5在胃癌中可能作为一个潜在的治疗靶点。
DDX5也常常和DEAD家族另一成员DDX17(p72)协同作用，调控细胞的增殖、周期、凋亡等。Sook等[17]通过Western blot以及免疫组化发现结直肠肿瘤中，存在DDX5和DDX17的高表达，两者具有相关性。并且发现DDX5和DDX17的表达水平在结肠息肉到腺瘤再到腺癌的演变过程中显著增加。他们通过进一步实验证实，DDX5和DDX17可以形成复合物，激活β-catenin，从而调控细胞增殖。通过敲除DDX5和DDX17，发现β-catenin相关的原癌基因如c-myc、cyclin D1、c-jun和Fra-1等表达明显下调，而被C-myc抑制的细胞周期抑制因子p21WAF1/CIP1的表达明显上升。Shin等[17]认为DDX5/DDX17可能是通过直接调控原癌基因并且间接作用于抑癌基因P21WAP1/CAP1发挥调控细胞增殖、细胞周期的功能。这项研究也提示了DDX家族内部可以通过相互之间的作用共同发挥功能。
DDX6，又名RCK基因，其参与了翻译抑制以及mRNA的降解，进而影响miRNA诱导的基因沉默、可变剪切等。Taniguchi等[18]发现其在结肠癌中存在高表达，并证实DDX6在C-myc表达中起到转录因子作用从而直接调节其表达，C-myc又可以调控PTB1表达。而PTB1可以通过调节丙酮酸激酶2(PKM2)的表达水平。PKM2是肿瘤细胞Warburg效应的重要限速酶。这项研究表明DDX6是如何与重要的原癌基因C-myc作用，并影响肿瘤增殖及代谢。因此，DDX6不仅在维持和调控肿瘤相关基因表达中发挥作用，并且是肿瘤代谢重要途径Warburg效应的关键调控因素。为寻找结肠癌临床治疗的新靶点提供了一定的思路。
Tsukamo等[19]发现，DDX27在胃癌中存在过表达，并且通过免疫组化以及多因素分析显示其与脉管浸润以及肝转移相关，进一步实验证实，DDX27在胃癌细胞集落形成以及胃癌细胞周期调节、细胞凋亡等过程中均有显著作用。这项研究显示，DDX27可能是胃癌的一个潜在的治疗靶点。
除此之外，Heerma等[20]通过在303例结肠癌组织中发现，39%的标本存在DDX3的过表达。且DDX3与β-catenin的表达相关，而后者是Wnt信号通路激活的标志。
DDX1作为DDX家族成员，在前体mRNA3'端的形成与修饰中发挥作用。Han等[21]研究发现，DDX1在卵巢癌中存在高表达，随后发现DDX1可以与microRNA成熟的关键酶Drosha相互作用，参与调控miR-200家族，影响卵巢癌的增殖、转移和侵袭。说明DDX1在卵巢癌中发挥抑癌基因的作用。这项研究揭示了DDX1作为RNA解旋酶是如何与microRNA作用，并调节肿瘤的发生、发展以及侵袭和转移，为今后的临床治疗提供新的思路。Taunk等[22]研究发现，DDX1在乳腺癌中存在高表达，这些异常的表达可能作为新的临床肿瘤标志物或者预后指标。
Redmond等[23]发现，DDX18可以调控高迁移率族蛋白2 (HMGB2)表达，进而影响类固醇受体辅助活化因子(SRC)以及ER。这项研究为探寻临床乳腺癌的内分泌治疗及其耐药机制提供了新的思路。Wang等[24]研究发现，DDX5可通过激活β-catenin通路促进非小细胞肺癌的增殖。Fidaleo等[25]发现DHX9在尤因肉瘤中通过促进DNA损伤修复进而抑制尤因肉瘤细胞凋亡，发挥促癌作用。Wilky等[26]构建了DDX3的小分子抑制剂并处理尤因肉瘤细胞，发现DDX3抑制剂可以通过抑制尤因肉瘤细胞的DNA复制、mRNA转录等抑制肿瘤生长，从而认为DDX3在尤因肉瘤中可作为潜在的治疗靶点。Yin等[27]发现DDX3可以通过调节miRNA21进而调控恶性胶质瘤的增殖。González-Duarte等[28]发现，DDX5可以调节宫颈癌细胞增殖。
DDX家族在众多肿瘤的发生、发展中扮演着重要角色。DDX家族有些成员可以通过直接调控细胞的增殖、细胞周期。有些则通过调节重要肿瘤细胞的关键分子如P53、MAPK、C-myc等的表达，或者调节microRNA在转录以及翻译水平上，对mRNA的剪切、修饰，进而影响相关基因的表达。在肿瘤的发生、演化过程中，影响细胞的上皮间质转化，而且在肿瘤细胞的增殖、周期、侵袭、转移以及重要的能量代谢途径Warburg效应等方面发挥关键作用。不仅可以为研究肿瘤生物学特性、肿瘤病因学提供新的思路，也可作为肿瘤的早期诊断、组织学分型和临床分级分期的新的生物学标志物，并且为肿瘤的精准与个体化治疗提供了潜在的新靶点。
虽然DDX家族在基因水平上已经取得了可喜的成就，但是因其家族成员庞大，作用关系复杂，不同成员在不同肿瘤中作用亦不甚相同，因此详尽阐明DDX家族的生物学特性和分子机制仍有待大样本进一步研究。相信随着研究的深入，DDX家族将为肿瘤的早期诊断、有效治疗及预后评估提供重要线索。
