腹泻 4

NQO1（ EC 1.6.5.2 ） 是一种黄素蛋白，可催化各种醌和氧化还原染料的 2 电子还原，例如植物醌和维生素 K 甲萘醌（ Jaiswal 等人，1988 年）。

▼ 克隆与表达

Jaiswal 等人使用大鼠 Nmor1 探测肝脏 cDNA 文库（1988）克隆人 NMOR1。推导出的 274 个氨基酸的蛋白质的计算分子量为 30.9 kD，与大鼠细胞质 Nmor1 具有 85% 的同一性。正常人肝脏和 HepG2 人肝母细胞瘤细胞的 Northern 印迹分析显示 1.2、1.7 和 2.7 kb 的转录物似乎仅在其 3-prime UTR 的长度上有所不同。

使用 Northern 印迹分析，Jaiswal（1994）检测到 1.2-kb 和 2.7-kb NQO1 转录本在所有检查的人体组织中的可变表达。两种转录本均在肾脏中表达最高，其次是骨骼肌和肺。在胰腺中检测到最低表达。

▼ 基因功能

贾斯瓦尔等人（1988）表明，四氯二苯并对二恶英（TCDD） 处理 HepG2 细胞产生了 5 倍的 NMOR1 活性诱导。TCDD 主要诱导 2.7-kb NMOR mRNA 的转录。

爱德华兹等人（1983）表明 DIA4 的数量多态性可归因于“低活性”等位基因的分离。在 4% 到 6% 的人中存在 DIA4 缺失表型。在一系列人类/仓鼠杂种中，使用对磷酸乙醇酸磷酸酶（PGP；172280 ） 和 DIA4均杂合的人类亲本细胞制成，低活性等位基因和 PGP（2） 等位基因共分离，除了 16 个不一致杂种中的 2 个。DIA4 可能与 NAD（P）H:甲萘醌氧化还原酶（NMOR1） 相同。

▼ 基因结构

贾斯瓦尔等人（1988）确定 NQO1 基因的 3-prime 末端包含 4 个聚腺苷酸化信号序列，在聚腺苷酸化位点 2 和 3 之间有一个 Alu 重复序列。

Jaiswal（1991）确定 NQO1 基因包含 6 个编码外显子，长度约为 20 kb。

▼ 测绘

通过对人-鼠体细胞杂交的研究，Grzeschik（1980）和Povey 等人（1980）鉴定了与 16 号染色体分离的第四个心肌黄酶基因座（DIA4）。区域分配是 16q12-q22（最小重叠区域，SRO）。

通过对来自人类/啮齿动物体细胞杂交体的基因组 DNA 的 Southern 印迹分析，Jaiswal 等人（1988）证明单拷贝 NMOR1 基因对应到 16 号染色体，与 DIA4 分配到该染色体一致。

Chen 等人使用含有重排 16 号染色体和多个探针的小鼠/人类体细胞杂交体（1991）将 NMOR1 基因座分配给 16q22.1。

▼ 分子遗传学

NQO1 是一种 2 电子还原酶，可对苯酚类代谢物氧化产生的醌类进行解毒。对于 609C-T 多态性（ 125860.0001 ）的 T/T 形式纯合的个体具有增加的苯血液毒性风险。莫兰等人（1999）使用人早幼粒细胞系研究苯代谢物氢醌（HQ） 诱导 NQO1 的能力。当与 HQ 一起培养时，在这些细胞中观察到 NQO1 蛋白和活性的浓度依赖性诱导。多种解毒系统，包括 NQO1 和谷胱甘肽，可防止苯代谢物引起的毒性。事实上，暴露于非细胞毒性浓度的 HQ 会诱导 NQO1 和可溶性硫醇，并防止 HQ 诱导的细胞凋亡。野生型人骨髓细胞（609C 纯合子），当暴露于 HQ 时，显示 NQO1 蛋白和活性增加，而在具有 T/T 基因型的骨髓细胞中，HQ 未诱导 NQO1。在杂合骨髓细胞（C/T） 中观察到 HQ 对 NQO1 的中间诱导。nQO1 也被 HQ 在野生型（C/C） 人骨髓 CD34（+） 祖细胞中诱导。数据表明，未能诱导功能性 NQO1 可能导致 609C-T 替代纯合子个体苯中毒风险增加。

米尔斯坦等人（2006）开发了一种称为“聚焦相互作用测试框架”（FITF） 的有效测试策略，以识别在候选基因的病例对照研究中有用的上位相互作用中涉及的易感基因。在儿童健康研究的哮喘应用（见600807）病例对照数据中，FITF 确定了 NQO1 基因、髓过氧化物酶基因（MPO；606989）和过氧化氢酶基因（CAT；115500）之间的显着多位点效应，3参与氧化应激途径的基因。在主要由非裔美国人和亚裔美国儿童组成的孤立数据集中，这 3 个基因也显示出与哮喘状态的显着关联（P = 0.0008）。

法格霍尔姆等人（2008）发现纯合子中常见的 NQO1 错义变体 P187S（ 125860.0001 ）（ rs1800566 ） 使 NQO1失效，并强烈预测 2 个孤立系列的乳腺癌女性的生存率低（P = 0.002, N = 1,005; N = 1,005; 1,162），在使用表柔比星（P = 7.52 x 10（-6））和p53异常肿瘤（P = 6.15 x 10（-5））进行基于蒽环类的辅助化疗后效果特别明显。NQO12 纯合子转移后的存活率降低，进一步表明 NQO1 缺乏与癌症进展和治疗抵抗有关。一致地，体外 NQO12 纯合乳腺癌细胞对表柔比星的反应受损，反映了 NQO1 的 p53 相关和 p53 孤立作用。法格霍尔姆等人（2008） 提出了 NQO1 缺陷型乳腺肿瘤中蒽环类药物反应缺陷模型，以及活性氧（ROS） 升高促进的基因组不稳定性增加，并表明 NQO1 基因型是乳腺癌的预后和预测标志物。

Roychoudhury 和 Nei（1988）列出了等位基因变异的基因频率数据。

▼ 动物模型

Radjendirane 等（1998）通过有针对性的破坏产生了 Nqo1-null 小鼠。缺乏 NQO1 基因表达的小鼠与野生型小鼠无法区分。然而，与野生型小鼠相比，当给予甲萘醌时，Nqo1-null 小鼠表现出更高的毒性。这些结果确立了 NQO1 在防止醌毒性方面的作用。

▼ 等位基因变体（ 1 选定示例）：

.0001 苯毒性，易感性
白血病，化疗后，易感性，包括
乳腺癌，化疗后生存不良，包括
NQO1、PRO187SER
特拉弗等人（ 1992 , 1997 ） 表征了 NQO1 中的多态性，即 NQO1 cDNA 609 位的 C 到 T 取代，其编码残基 187（P187S） 处脯氨酸到丝氨酸的变化。在具有 T/T 基因型的细胞中，未检测到 NQO1 活性，缺乏活性对应于缺乏 NQO1 蛋白。

凯尔西等人（1997）发现 T/T 基因型的患病率在不同种族之间的差异在 4% 到 20% 之间，其中亚洲人群的患病率最高。

罗斯曼等人（1997）报告了中国接触苯工人的病例对照研究，显示 T/T NQO1 基因型个体的血液毒性风险增加。NQO1 对原位骨髓中苯衍生醌的保护作用需要与新鲜分离的骨髓单核细胞和祖细胞未能表达 NQO1 的观察结果相一致。莫兰等人（1999）表明，接触苯代谢物不会像在 C/C 基因型人群中那样在 T/T 基因型个体中诱导 NQO1，并且在具有 T/C 基因型的人群中诱导 NQO1 达到中等程度。

十字花科蔬菜（包括西兰花）的合成抗氧化剂和提取物（Benson 等，1980）是 NQO1 的有效诱导剂。鉴于缺乏 NQO1 活性、苯毒性和随后的苯诱发白血病风险之间的关联，Smith（1999）决定总体上研究 609C-to-T 多态性在白血病中的作用。他与同事一起研究了芝加哥地区的一系列 104 例白血病病例，其中一半以上为化疗继发的髓系白血病。在治疗后的 AML 病例中，突变等位基因频率比预期高 1.4 倍，在染色体 5 和/或 7 异常的患者中高 1.6 倍（1998）已经表明苯会增加暴露工人的 5 号和 7 号染色体的异常，并且对苯二酚在培养的人类细胞中产生类似的变化（Zhang et al., 1998）。因此，缺乏或降低 NQO1 活性可能使个体易患继发于化学品暴露的白血病。

法格霍尔姆等人（2008）发现 NQO1 的 T/T 基因型纯合子（NQO1*2, rs1800566 T） 强烈预测 2 个孤立系列的乳腺癌女性（ 114480 ） 的生存率低（P = 0.002, N = 1,005; P = 0.0 .中，N = 1162），表柔比星的效果蒽环类辅助化疗后特别明显（P = 7.52×10（-6））和p53基因（191170）-aberrant肿瘤（P = 6.15×10（-5））。