LASS2的研究現(xiàn)狀及其在膀胱腫瘤的應(yīng)用前景

摘要：人源性長(zhǎng)壽保障基因Ⅱ型（LASS2）是我國(guó)研究發(fā)現(xiàn)的一種可以抑制腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的基因，它位于染色體1q21，預(yù)測(cè)編碼蛋白質(zhì)的分子量大小為27KD。LASS2在高轉(zhuǎn)移潛能的細(xì)胞系中低表達(dá)，在低轉(zhuǎn)移潛能的細(xì)胞系中高表達(dá)，提示LASS2的表達(dá)和腫瘤轉(zhuǎn)移負(fù)相關(guān)。但其作用機(jī)制至今仍不清楚，有待進(jìn)一步明確。現(xiàn)就LASS2的研究現(xiàn)狀及其在膀胱腫瘤的應(yīng)用前景做一綜述。

關(guān)鍵詞：LASS2；腫瘤；機(jī)制；前景

眾所周知，腫瘤是威脅人類(lèi)健康的一大殺手，而腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致患者死亡的主要原因，因此轉(zhuǎn)移的發(fā)生與否是我們?cè)u(píng)價(jià)腫瘤患者治療效果及判斷預(yù)后的重要參考指標(biāo)之一。目前，對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制的研究已成為腫瘤研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。人源性長(zhǎng)壽保障基因Ⅱ型（LASS2）又稱(chēng)為腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因-1（TMSG-1）[1]，首先由上海腫瘤研究所發(fā)現(xiàn)并獲得其基因全長(zhǎng)，進(jìn)一步的研究表明LASS2基因度腫瘤的轉(zhuǎn)移具有一定的影響。

1 LASS2基因的發(fā)現(xiàn)及研究歷史

LASS2首先由上海腫瘤研究所于1998年發(fā)現(xiàn)并獲得其基因全長(zhǎng)。1999年北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理系在應(yīng)用mRNA差異顯示技術(shù)研究前列腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)基因時(shí)，以人前列腺癌細(xì)胞系PC-3M不同轉(zhuǎn)移潛能亞系為研究對(duì)象克隆出腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因-1（TMSG-1，亦稱(chēng)LASS2基因）。LASS2的全長(zhǎng)cDNA序列具有一個(gè)編碼230個(gè)氨基酸的開(kāi)放閱讀框架，預(yù)測(cè)其編碼的蛋白質(zhì)分子量大小為27KD。 2000年2月，東京大學(xué)實(shí)驗(yàn)室從人10w胚胎cDNA文庫(kù)中克隆出一新基因，登記序列AK001105，其與TMSG-1氨基酸序列有87%的同源性[2]。2001年7月，美國(guó)NIH癌癥研究所從人類(lèi)皮膚黑色素瘤中克隆出一新基因，登記序列BC010032，與TMSG-1有高度同源性[3]。2001年9月，上海復(fù)旦大學(xué)遺傳研究所從人肝cDNA文庫(kù)中克隆出一與酵母長(zhǎng)壽保障基因LAG1高度同源的新基因，將其命名為L(zhǎng)ASS2[4]。LASS2 可以明顯抑制肝癌細(xì)胞SMMC-7721 的生長(zhǎng)提示LASS2 可能參與調(diào)控肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。2007年唐寧發(fā)現(xiàn)LASS2基因可下調(diào)MMP-2的分泌及激活，可使肝癌細(xì)胞HCCLM3的轉(zhuǎn)移能力受到明顯抑制，提示LASS2基因?qū)Ω伟┘?xì)胞HCCLM3的轉(zhuǎn)移具有抑制作用[5]。 Laviad[6]于2008年發(fā)現(xiàn)LASS2基因有2拼接轉(zhuǎn)錄子，編碼同一種蛋白。2011年徐曉燕等通過(guò)特異性小干擾RNA（siRNA）沉默LASS2基因能促進(jìn)人前列腺癌細(xì)胞的體外侵襲能力[3]，反向證實(shí)了LASS2基因是一種新的腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因。2012年S Fan等發(fā)現(xiàn)在具有抗藥性的MCF-7/阿霉素其乳腺癌細(xì)胞中LASS2的表達(dá)水平要比在對(duì)化療藥物敏感度高的MCF-7乳腺癌細(xì)胞低的多，并且LASS2的低表達(dá)與乳腺癌患者預(yù)后差相關(guān)。進(jìn)一步研究表明LASS2通過(guò)抑制V-ATPase質(zhì)子泵的活性進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞內(nèi)酸化來(lái)增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性[7]。

2 LASS2抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用機(jī)制

腫瘤的轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的基本生物學(xué)特征，自1889年P(guān)eget提出\"種子-土壤\"[8]學(xué)說(shuō)以來(lái)，人類(lèi)一百多年的研究發(fā)現(xiàn)腫瘤轉(zhuǎn)移的機(jī)制十分復(fù)雜。腫瘤在侵襲過(guò)程中伴隨著大量遺傳學(xué)的改變。隨著腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制研究的不斷深入，人們相繼發(fā)現(xiàn)了一批腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因包括：NM23，P53，WT1，VHL，APC等。LASS2是我國(guó)新近發(fā)現(xiàn)的腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因，放射雜交基因表明其定位在人染色體1q11，并在正常人的肝組織和腎組織中高表達(dá)。LASS2的全長(zhǎng)cDNA序列具有一個(gè)編碼230個(gè)氨基酸的開(kāi)放閱讀框，預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)分子大小為27KD，具有四個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，一個(gè)Lag1功能域和一個(gè)C-末端酸性功能域[5]。 2.1對(duì)惡性腫瘤生長(zhǎng)的影響 前期的對(duì)LASS2及LASS基因家族的研究發(fā)現(xiàn)，LASS2主要參與神經(jīng)酰胺的合成調(diào)節(jié)。LASS2基因具有HOX、TLC兩個(gè)功能域。其中，HOX作為序列特異性DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，對(duì)神經(jīng)酰胺的合成是必須的[9]。當(dāng)與LASS2同源的基因中包涵HOX功能域時(shí)，神酰胺合成酶的活性明顯增加，而缺乏HOX功能域時(shí)，LASS2對(duì)神經(jīng)酰胺合成酶的活性無(wú)明顯誘導(dǎo)作用[10]。由此可以得出LASS2基因能誘導(dǎo)神經(jīng)酰胺合成酶的活性，使細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)酰胺含量增加。神經(jīng)酰胺是神經(jīng)鞘脂的主要成員之一，是細(xì)胞信號(hào)途徑傳導(dǎo)中的第二信使，它不但參與多種蛋白磷酸酶和蛋白激酶的激活，還參與細(xì)胞的分化、增殖、衰老等過(guò)程，特別是在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡過(guò)程中起重要作用。我們推測(cè)LASS2基因通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)酰胺酶活性，使細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)酰胺含量增加，從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)，分化，促進(jìn)凋亡。

2.2對(duì)惡性腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的影響 前期的研究發(fā)現(xiàn)，LASS2抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的作用是通過(guò)影響腫瘤細(xì)胞外周微環(huán)境的酸度來(lái)實(shí)現(xiàn)。上海腫瘤研究所在pull-down試驗(yàn)（細(xì)胞外）中，初步驗(yàn)證了LASS2基因能與V-ATPase質(zhì)子泵的C亞基ATP6L結(jié)合[5]，通過(guò)抑制細(xì)胞內(nèi)H+的泵出，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)PH值下降。要明確LASS2抑制腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的機(jī)制首先要明確V-ATPase的功能。V-ATPase是一種廣泛存在于真核細(xì)胞膜上的跨膜蛋白，與H+的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)，是一種ATP依賴(lài)性H+泵，它可以跨越質(zhì)膜將H+泵出細(xì)胞，對(duì)細(xì)胞外微環(huán)境的酸化起重要作用[11]。研究表明，抑制腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的第一道屏障是腫瘤細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），腫瘤細(xì)胞可以分泌多種蛋白水解酶，如組織蛋白酶B（cB）和基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）等[12]。這些蛋白水解酶能水解細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），從而促進(jìn)腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移。而幾乎所有的蛋白水解酶均對(duì)H+敏感，需要在細(xì)胞外的酸性微環(huán)境中激活。存在于細(xì)胞膜上的V-ATPase將H+泵出，形成并維持腫瘤細(xì)胞外的酸性微環(huán)境，從而激活腫瘤細(xì)胞分泌的多種蛋白水解酶，促使細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）降解，啟動(dòng)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移過(guò)程[12，13]。

譚寧在實(shí)驗(yàn)中建立了過(guò)表達(dá)LASS2基因的HCCLM3肝癌細(xì)胞系（高轉(zhuǎn)移潛能），通過(guò)劃痕實(shí)驗(yàn)及體外侵襲實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了LASS2基因在HCCLM3肝癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)后，HCCLM3肝癌細(xì)胞在遷移，侵襲等轉(zhuǎn)移能力上受到明顯抑制[6]。唐寧的反向研究實(shí)驗(yàn)，通過(guò)脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染將靶向LASS2的小干擾RNA（siRNA）轉(zhuǎn)染MHCC97-L肝癌細(xì)胞（低轉(zhuǎn)移潛能），結(jié)果表明靶向LASS2的siRNA能有效下調(diào)其表達(dá)， 并能提高M(jìn)HCC97-L細(xì)胞在轉(zhuǎn)染LASS2siRNA后的體外侵襲能力[14]。

綜上所述，LASS2基因編碼的蛋白能與V-ATPase質(zhì)子泵的C亞基ATP6L結(jié)合并干擾其作用，抑制V-ATPase質(zhì)子泵的跨膜運(yùn)輸H+功能，腫瘤細(xì)胞的泌酸能力明顯下降[15]，導(dǎo)致細(xì)胞外H+濃度的降低。細(xì)胞外H+濃度降低使得對(duì)H+高度敏感的蛋白水解酶類(lèi)的活性被抑制，特別是MMP-2的活性，引起細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）降解減少，從而抑制腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。

3 LASS2基因在膀胱腫瘤研究中的前景

LASS2基因在膀胱腫瘤中的研究較少，文獻(xiàn)僅見(jiàn)我科Wang H等[16]運(yùn)用實(shí)時(shí)定量PCR法對(duì)收集的新鮮膀胱癌組織33例分析其LASS2mRNA的表達(dá)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示LASS2mRNA表達(dá)的多少與膀胱癌的分期、分級(jí)、浸潤(rùn)深度以及是否復(fù)發(fā)有著密切關(guān)系，與免疫組化的結(jié)果一致。此外，王海峰[17]等的體外實(shí)驗(yàn)表明LASS2基因在不同侵襲潛能的膀胱癌細(xì)胞株（EJ，BIU-87，T24和EJ-m3）中的表達(dá)水平隨著膀胱癌細(xì)胞侵襲潛能增高而遞減。

依據(jù)LASS2在其他腫瘤中的研究近況、我實(shí)驗(yàn)室在膀胱腫瘤中的前期試驗(yàn)及以上文獻(xiàn)報(bào)道，我們認(rèn)為L(zhǎng)ASS2基因在膀胱癌演進(jìn)過(guò)程中扮演的角色值得進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。對(duì)其影響膀胱癌凋亡和生物學(xué)行為的研究，以及進(jìn)一步深入的機(jī)理研究，有望為L(zhǎng)ASS2成為阻遏膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展的新的候選靶點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

眾所周知原發(fā)的腫瘤可以進(jìn)行手術(shù)切除或者放射治療，但對(duì)于已經(jīng)播散的腫瘤往往難以通過(guò)上述手段開(kāi)獲得理想的治療效果。腫瘤的轉(zhuǎn)移是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的多步驟的過(guò)程。近年來(lái)科研人員在控制腫瘤起始生長(zhǎng)和血管生成方面做了較深入的研究，開(kāi)發(fā)了多種抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）的藥物，形成了靶向治療的理念。雖然靶向治療和基因療法一樣已成為腫瘤治療研究的新熱點(diǎn)但是以VEGF為靶點(diǎn)的的靶向治療有效率只有30%左右，因此還需要繼續(xù)尋求腫瘤治療的新靶點(diǎn)和新藥物。雖然目前LASS2基因在腫瘤中的作用及機(jī)制仍不是很清楚，但其在部分腫瘤組織中的作用已經(jīng)被證實(shí)，LASS2蛋白有望成為預(yù)防、治療腫瘤的新藥物，LASS2基因有望成為基因靶向治療的一個(gè)候選靶點(diǎn)，從而提高患者的生存率。

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編輯/哈濤