轉(zhuǎn)錄組學(xué)與蛋白組學(xué)在三陰性乳腺癌中的預(yù)后研究進(jìn)展

黃萍妹 胡曉磊 綜述 葉長生 審校

三陰性乳腺癌（triple-negative breast cancer，TNBC）占侵襲性乳腺癌的10%～20%，研究表明其常見于非裔、絕經(jīng)前女性，臨床特點為組織學(xué)分級高、預(yù)后差［1-2］。由于缺乏精準(zhǔn)的分子靶點，TNBC治療方式以手術(shù)為主，輔助放、化療［3］?；煱ㄐ螺o助化療及術(shù)后化療，因患者產(chǎn)生藥物耐受性，遠(yuǎn)期化療效果明顯降低，易導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移［2，4］。因此，分析TNBC本質(zhì)特點并利用有效的指標(biāo)判斷臨床預(yù)后，可針對性探索治療靶點，從而找到適合的替代療法。本文就近年來TNBC 轉(zhuǎn)錄組學(xué)與蛋白組學(xué)的預(yù)后研究進(jìn)行綜述。

1 TNBC的轉(zhuǎn)錄組分析

1.1 全轉(zhuǎn)錄組測序分析

隨著對基因的深入認(rèn)識及高通量技術(shù)的應(yīng)用漸趨成熟，通過構(gòu)建基因表達(dá)評分系統(tǒng)，或根據(jù)TNBC基因表達(dá)譜特點進(jìn)行分型以判斷預(yù)后［5］。同時，對各亞型腫瘤進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組測序分析可得到預(yù)后相關(guān)指標(biāo)。Liu等［6］分析轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)4種分子分型，并將其命名為FUSCC分型，包括免疫調(diào)節(jié)型（IM）、管腔雄激素受體型（LAR）、間充質(zhì)樣型（MES）、基底樣及免疫抑制型（BLIS），前兩種分型與Lehmann 分型中的IM、LAR 基本一致［5］。該研究進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，采用FUSCC 分型的MES 包含Lehmann 分型中的間充質(zhì)干細(xì)胞樣型（MSL）和間充質(zhì)型（M），而BLIS則主要包括基底細(xì)胞樣1型（BL1）及M，生存分析提示BLIS 型的無復(fù)發(fā)生存期（relapse-free survival，RFS）較IM、LAR、MES 分型差。此外，結(jié)合患者總生存期（overall survival，OS）、RFS分析發(fā)現(xiàn)，差異表達(dá)基因的變化與腫瘤預(yù)后密切相關(guān)。Yang 等［7］研究發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)mRNA 中的LHX1、WISP1 和S1PR1 與OS 呈負(fù)相關(guān)，而SORBS1 與OS 呈正相關(guān)。有研究使用ALDH 和CD24/CD44 標(biāo)記TNBC，發(fā)現(xiàn)在ALDH+CD24-CD44+乳腺癌干細(xì)胞中，P4HA2、PTGR1 高表達(dá)及RAB40B 低表達(dá)者RFS 更短［8］。Chen 等［9］研究顯示，TNBC 中HORMAD1轉(zhuǎn)錄合成的mRNA表達(dá)明顯上調(diào)，生存分析提示其高表達(dá)與RFS 短相關(guān)。該研究結(jié)合免疫組織化學(xué)法檢測及臨床病理學(xué)信息分析發(fā)現(xiàn)，上述研究結(jié)論同樣成立。雖然這些研究缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但在某種程度上可作為腫瘤治療的臨床預(yù)后判斷。

1.2 非編碼RNA測序分析

人類絕大部分基因無編碼蛋白的功能，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為非編碼RNA（non-coding RNA，ncRNA），包括長鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）、微小RNA（microRNA，miRNA）、環(huán)狀RNA（circular RNA，circRNA）等，在轉(zhuǎn)錄后、翻譯、表觀遺傳等不同層面參與細(xì)胞生物學(xué)過程［10］。lncRNA在多種腫瘤中異常表達(dá)，在TNBC中起著不可或缺的作用［11］。Lin等［12］研究發(fā)現(xiàn)，LINKA及LINK-A依賴的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的激活可促進(jìn)糖酵解重編程及腫瘤生成，導(dǎo)致患者預(yù)后差。雌二醇（E2）通過上調(diào)HOTAIR增加腫瘤惡性程度，促使TNBC發(fā)生遷移［13］。值得注意的是，ERRLR01、MALAT1也同樣受E2激素信號通路調(diào)節(jié)，參與TNBC的遷移、侵襲［14-15］。有研究利用轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果構(gòu)建共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)潛在核心lncRNA-RMST低表達(dá)提示OS短［16］。Wang等［17］分析含5個lncRNA（ENSG00000250337、ENSG 00000224137、ENSG00000266088、ENSG00000238121和ENSG00000 260257）模型用于評估乳腺癌預(yù)后，發(fā)現(xiàn)該模型獨立于其他評分系統(tǒng)，推測這些指標(biāo)可區(qū)分乳腺癌亞型（表1）。

lncRNA還具有“海綿功能”，通過胞內(nèi)競爭ncRNA另一成員miRNA，削弱其調(diào)控靶基因的能力，從而參與多種病理生理過程［26］?？紤]總體miRNA評分較單個miRNA指標(biāo)能更好地判斷腫瘤預(yù)后，有研究嘗試建立特征評分系統(tǒng)評估腫瘤預(yù)后［27］。此外，TNBC中某些miRNA的特征性表達(dá)可發(fā)揮致癌或抑癌的功效，影響該類患者的生存預(yù)后。致癌miRNA如miRNA-301a、miRNA-454高表達(dá)以及抑癌miRNA如miRNA-221-3p、miRNA-34c低表達(dá)均提示TNBC預(yù)后差［18-21］。

高度保守的circRNA為近年來的研究熱點，同樣可作為miRNA 的“海綿”，形成相應(yīng)的circRNA-miRNA-mRNA 軸，發(fā)揮內(nèi)源性競爭RNA（competing endogenous RNA，ceRNA）作用，如與RNA 結(jié)合蛋白相互作用，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子、選擇性剪接和翻譯等，參與腫瘤的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移［22-25］。Zeng 等［23］研究發(fā)現(xiàn)，TNBC 中表達(dá)上調(diào)的has_circ_007294 通過miRNA-148a-3p 和miRNA-152-3p 可增加轉(zhuǎn)錄因子USF1 表達(dá)、上調(diào)TGF-β1表達(dá)、激活TGF-β1/Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，以誘導(dǎo)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）促進(jìn)乳腺癌的侵襲和轉(zhuǎn)移，其表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和晚期臨床分期密切相關(guān)，是乳腺癌患者OS的獨立危險因素。研究進(jìn)一步證實，促進(jìn)has_circ_007294 合成的ESRP 受USF1 調(diào)控，說明circRNA 與mRNA之間非單純的線性調(diào)節(jié)關(guān)系。

2 TNBC的蛋白組分析

RNA與蛋白質(zhì)表達(dá)水平間的差異，使功能性生物學(xué)特征無法完全體現(xiàn)出基因表達(dá)特點。因此，功能性蛋白質(zhì)組學(xué)分析作為補(bǔ)充信息，整合基因組及轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)利于發(fā)現(xiàn)新靶點［28］。蛋白質(zhì)組學(xué)測定技術(shù)可識別、量化低豐度蛋白質(zhì)，翻譯后修飾表征蛋白質(zhì)，驗證蛋白質(zhì)特性，并確定潛在治療靶點。Cuzick等［29］提出IHC4評分標(biāo)準(zhǔn)，證實了其預(yù)后指導(dǎo)意義，表明針對TNBC的蛋白質(zhì)組學(xué)研究為值得探索的方向之一（表2）。

表1 非編碼RNA涉及通路及預(yù)后相關(guān)性

Gon?alves 等［30］對乳腺癌細(xì)胞行蛋白質(zhì)譜分析，發(fā)現(xiàn)主要為管腔型和基底型，基底型乳腺癌細(xì)胞中S100A9 表達(dá)上調(diào)與其預(yù)后差相關(guān)。Agboola 等［31］利用免疫組織化學(xué)法檢測TNBC 中上皮細(xì)胞黏附分子（EpCAM）的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)其與腫瘤大小、分級呈正相關(guān)，且該類型患者的無病間隔（disease-free interval，DFI）、無轉(zhuǎn)移生存期（metastasis-free survival，MFS）明顯縮短。Handa等［32］通過免疫組織化學(xué)法檢測TNBC 患者中CPA4 表達(dá)情況，提示CPA4 高表達(dá)患者的OS、DFS 明顯較短，多變量分析結(jié)果表明CPA4 是生存率差的1個獨立預(yù)后因素。Young等［33］利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法（LC-MS/MS）鑒定因PIK3CA 突變而引起改變的72 種蛋白質(zhì)，發(fā)現(xiàn)其中大部分是分泌蛋白、細(xì)胞表面受體或細(xì)胞外基質(zhì)相互作用分子，這些蛋白質(zhì)的變化與腫瘤的臨床不良預(yù)后相關(guān)。Wu等［34］研究TNBC細(xì)胞系的磷酸酪氨酸蛋白組發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)侵襲性TNBC 細(xì)胞中受體酪氨酸激酶（AXL）被激活，且AXL 的陽性表達(dá)顯著降低患者生存率。Lawrence 等［35］研究發(fā)現(xiàn)，TNBC 中NF-κBp65 變體表達(dá)升高，且NF-κB 通過免疫調(diào)節(jié)途徑調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)并參與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移，提示NF-κB是潛在的預(yù)后指標(biāo)。

表2 蛋白質(zhì)組分析

3 問題與展望

目前，關(guān)于TNBC的轉(zhuǎn)錄組學(xué)及蛋白組學(xué)預(yù)后研究基本可分為兩類，一類是建立評分模型判斷預(yù)后；另一類是通過單指標(biāo)參與信號通路研究預(yù)后相關(guān)性。在轉(zhuǎn)錄組研究中，從多角度考慮mRNA、lncRNA、miRNA、circRNA 間的相互作用，嘗試建立ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)評價腫瘤預(yù)后的特點［7，17，36］。但因大數(shù)據(jù)建模、分析工具選擇、腫瘤異質(zhì)性等原因，最終的特征評分模型各不相同。采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、開發(fā)特定分析數(shù)據(jù)集和工具能一定程度上平衡雜亂數(shù)據(jù)，這對跨組學(xué)研究尤為重要。在蛋白組研究中，將基因數(shù)據(jù)與基于免疫組織化學(xué)法、LC-MS/MS等技術(shù)的蛋白質(zhì)相關(guān)信息整合分析，是大部分蛋白組學(xué)研究手段之一，有助于發(fā)現(xiàn)潛在靶點、腫瘤內(nèi)部或腫瘤間的信號通路以及整體的組織生物學(xué)特性。但實際用于臨床驗證的標(biāo)志物極少，這可能與樣本制備、實驗設(shè)計和不當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析有關(guān)。為減少實驗過程中的誤差可從下述幾方面考慮：1）采集同一病例的腫瘤組織及正常組織以降低腫瘤異質(zhì)性；2）統(tǒng)一組織采集、固定和處理方式；3）細(xì)胞系研究時應(yīng)考慮轉(zhuǎn)化細(xì)胞系中可能存在基因突變的差異；4）除ER、PR、HER-2 外，其他蛋白質(zhì)細(xì)胞系與腫瘤基因組圖譜（the cancer genome atlas，TCGA）組學(xué)數(shù)據(jù)缺乏表達(dá)一致性；5）獲得的靶點需要在大樣本中進(jìn)行驗證。

4 結(jié)語

綜上所述，無法認(rèn)清腫瘤本質(zhì)導(dǎo)致分析結(jié)果參差不齊，尤其腫瘤的異質(zhì)性使研究難度增加，但科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步可利用龐大的信息數(shù)據(jù)從多角度探索腫瘤的本質(zhì)特點。越來越多的預(yù)后指標(biāo)已逐步得到證實，盡快明確相關(guān)指標(biāo)的臨床意義，才能制定針對性的治療決策。