LncRNA-ATB與腫瘤相關(guān)研究及其臨床應(yīng)用

陳影，張英杰

腫瘤是危害人類生命健康的重大疾病之一，據(jù)報道，中國惡性腫瘤的發(fā)病率和死亡率均在全球平均水平之上，近年來雖然許多癌癥的生存率有明顯升高[1],但形勢仍不容樂觀。在我國癌癥就診患者中，早期病例低于20%，從而錯過了最佳治療時期[2]。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，LncRNA)是一種長度大于200 nt的RNA，具有特異性高、敏感性強的特點，研究發(fā)現(xiàn)lncRNA是一種調(diào)節(jié)因子，參與調(diào)控染色質(zhì)重塑、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后等過程[3]。目前已發(fā)現(xiàn)了一些lncRNAs，如H19、HOTAIR和MEG3等是與腫瘤相關(guān)的潛在生物標(biāo)志物。轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)活化的長鏈非編碼RNA(lncRNA-ATB)的基因坐位于14號染色體[4],已有研究發(fā)現(xiàn)lncRNA-ATB在腫瘤中有差異表達，并參與腫瘤的發(fā)展過程。本文就lncRNA-ATB在不同腫瘤中的作用以及應(yīng)用前景進行綜述。

1 LncRNA-ATB與呼吸系統(tǒng)腫瘤

肺癌是世界上常見的惡性腫瘤之一，且是主要的癌癥死亡原因。其中約80%為非小細胞肺癌[5]，包括鱗狀細胞癌、大細胞癌和腺癌，其5年生存率低。李柏森等[6]用實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)發(fā)現(xiàn)lncRNA-ATB在非小細胞肺癌(nonsmall cell lung cancer, NSCLC)細胞中的表達高于正常支氣管上皮細胞(HBEC)(P<0.05)，這一發(fā)現(xiàn)表明ATB在NCSLC中有作用，它促進NSCLC細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移作用是通過與mir-200家族結(jié)合實現(xiàn)的，而轉(zhuǎn)染或敲除lncRNA-ATB均可抑制腫瘤細胞的增殖和浸潤[7]，以上說明了lncRNA-ATB對NSCLC細胞或組織是起促進作用的。血漿lncRNA-ATB對NSCLC的診斷準(zhǔn)確性高于血清癌胚抗原[8]。NSCLC組織與血漿中l(wèi)ncRNA-ATB的高表達和腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等有關(guān)，也和患者生存期呈負相關(guān)，其表達越高，患者生存時間越短，這可以表明過表達的lncRNA-ATB與患者預(yù)后不良相關(guān)。有相關(guān)研究[9]顯示ATB促進肺癌的增殖和轉(zhuǎn)移也可以經(jīng)參與調(diào)控p38信號通路和E-鈣粘蛋白來實現(xiàn)。上述表明lncRNA-ATB和NSCLC的增殖和轉(zhuǎn)移有關(guān)，并可提示著預(yù)后不良。

2 LncRNA-ATB與生殖系統(tǒng)腫瘤

2.1 宮頸癌 宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤之一，其發(fā)病率在女性中居于第二，病程可長達數(shù)年至數(shù)十年，給女性的身心造成極大的痛苦。宮頸癌患者患病后會有陰道出血、尿痛、下肢水腫等表現(xiàn)，因其原發(fā)于子宮頸，會損害子宮，割掉子宮成了患者的無奈選擇。宮頸癌患者早期可無癥狀，被發(fā)現(xiàn)時多為晚期，若是能及早發(fā)現(xiàn)進行手術(shù)治療，并使用西黃丸和復(fù)方斑蟊膠囊等藥物加以佐助，5年內(nèi)治愈率可達100%[10]，可見早期發(fā)現(xiàn)的重要意義。有研究[11]首次證實LncRNA-ATB在宮頸癌細胞中表達上調(diào)， lncRNA-ATB通過與mir-433結(jié)合并對其下調(diào)來降低E-鈣粘蛋白的表達，抑制其抑癌作用，以此來促進宮頸癌細胞的侵襲轉(zhuǎn)移。宮頸癌細胞系SiHa、HeLa中ATB的表達均比在正常宮頸內(nèi)皮細胞的高[10-11]。高表達的LncRNA-ATB與癌腫大小和國際婦產(chǎn)科聯(lián)合會(international federation of gynecology and obstetrics，F(xiàn)IGO)分期呈負相關(guān)。有研究人員通過單變量 (危險比HR=1.168，95%置信區(qū)間CI=1.059-1.289，P=0.002)和多變量(HR=1.116，95%置信區(qū)間CI=1.005-1.241，P=0.041)進行分析發(fā)現(xiàn)lncRNA-ATB在宮頸癌中高表達是總生存期(OS)的危險因素，與宮頸癌預(yù)后相關(guān)[12]。通過以上這些研究可推測lncRNA-ATB和宮頸癌預(yù)后密切相關(guān)，以后可能成為判斷預(yù)后宮頸癌預(yù)后的生物標(biāo)志物之一。

2.2 乳腺癌 女性惡性腫瘤發(fā)病率第一的就是乳腺癌，患者死亡的主要原因是遠端轉(zhuǎn)移和對當(dāng)前治療藥物產(chǎn)生耐藥性[13]。曲妥珠單抗是治療乳腺癌的一種藥物，但人類表皮生長因子受體2(HER2)陽性乳腺癌患者會對曲妥珠單抗產(chǎn)生耐藥性，造成患者的死亡。盡管乳腺癌已有生物標(biāo)志物如CA15-3和CEA，但其敏感性和特異性低。因此，還是需要開發(fā)新的生物標(biāo)志物來預(yù)測乳腺癌進展和耐藥性。在乳腺癌中TGF-β可以和HER2在不同水平上合作，而由TGF-β活化的lncRNA-ATB在TR SKBR-3和TR組織中顯著上調(diào)。有相關(guān)研究[14]發(fā)現(xiàn)，lncRNA-ATB可以和mir-200c結(jié)合來對鋅指E-盒結(jié)合同源盒1(ZEB1)和ZEF-217進行調(diào)控，然后誘導(dǎo)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)，從而促進曲妥珠單抗的耐藥性和乳腺癌的侵襲級聯(lián)反應(yīng)。高表達的lncRNA-ATB與mir-200c呈負相關(guān)，使其在乳腺癌患者的組織中下調(diào)，從而促進乳腺癌的侵襲性，繼而對曲妥珠單抗產(chǎn)生耐藥性。另有研究[15]表明lncRNA-ATB在對區(qū)分乳腺癌患者病程分期方面的特異性和敏感性都比CA15-3要好。以上表明lncRNA-ATB與抗轉(zhuǎn)移和逆轉(zhuǎn)曲妥珠單抗的耐藥性有關(guān)，有可能作為早期診斷的生物標(biāo)志物。

3 LncRNA-ATB與消化系統(tǒng)腫瘤

3.1 肝細胞性肝癌 肝細胞性肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是肝癌的主要組織學(xué)亞型，在全球范圍內(nèi)都常見的惡性腫瘤。目前主要治療方法是肝移植，但該方法治療后易復(fù)發(fā)、易轉(zhuǎn)移，致使患者預(yù)后差。自噬是癌細胞能更好存活的一種代謝途徑。有研究[16]證實，lncRNA-ATB能增加HCC細胞的自噬量，進一步研究表明，lncRNA-ATB經(jīng)活化轉(zhuǎn)錄共激活因子相關(guān)蛋白(yes-associated protein,YAP)，并上調(diào)自噬相關(guān)蛋白5(ATG5)來調(diào)節(jié)自噬，以此提高癌細胞的生存。另有人研究的100份樣本中[17]，lncRNA-ATB的表達明顯高于相對的鄰近肺癌組織，并且還伴隨著門靜脈血栓的形成以及肝內(nèi)或肝外轉(zhuǎn)移。高表達的ATB也影響著患者OS和無進展生存期。LncRNA-ATB可能作為mir-200家族的內(nèi)源競爭RNA(competing endogenous RNAs,ceRNA)和miR-200競爭性結(jié)合，促進EMT，增強肝癌細胞的侵襲力。ATB還能和白介素-11(IL-11)mRNA結(jié)合，增加其穩(wěn)定性并上調(diào)其自分泌來激活STAT3信號通路，以此促進肝癌細胞遠處定植[18]。過表達的lncRNA-ATB提示著HCC患者預(yù)后不良，可能會成為HCC患者預(yù)后判斷的指標(biāo)。

3.2 胃癌 胃癌也是世界性的健康問題，雖然當(dāng)前關(guān)于胃癌的早期治療還不錯，但相關(guān)的早期診斷生物標(biāo)志物卻沒有合適的，且胃癌的長期生存率不高。有研究[19-20]證實lncRNA-ATB在胃癌組織中的表達高于癌旁組織，且與血管侵犯和總生存率有關(guān)，這表明lncRNA-ATB可能是胃癌的預(yù)后判斷因素。有氧糖酵解是腫瘤細胞代謝的主要途徑，經(jīng)過研究[19]發(fā)現(xiàn)lncRNA-ATB可能通過上調(diào)糖酵解關(guān)鍵酶-M2型丙酮酸激酶(PKM2)的表達來抑制胃癌細胞的糖酵解過程。有人認為EMT與腫瘤進展密切相關(guān)，lncRNA-ATB通過與miR-200家族競爭性結(jié)合或經(jīng)ERK和PI3K/AKT信號通路來促進EMT的進展，最終加速腫瘤進展[21]。進一步研究[22]證實，lncRNA-ATB是和mir-200家族的mir-141-3p直接結(jié)合，再作用于TGF-β2，通過這樣一個反饋環(huán)來調(diào)節(jié)胃癌的進展。這些研究說明了lncRNA-ATB在胃癌中起一定的作用。

3.3 結(jié)腸癌 結(jié)腸癌在男性或女性中都是前三的最常見癌癥[23]。相關(guān)研究[24]表明lncRNA-ATB在沉默HT29細胞和SW620細胞中的表達分別對癌細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移起抑制和促進作用，并通過結(jié)合并維持IL-11的穩(wěn)定性，調(diào)控其分泌來參與結(jié)腸癌的發(fā)展過程。通過qRT-PCR發(fā)現(xiàn)lncRNA-ATB在結(jié)腸癌組織中高表達，同時E-鈣粘蛋白表達下調(diào)，而N-鈣粘蛋白上調(diào)，這顯示lncRNA-ATB通過促進EMT進展來加速腫瘤的進展；進一步研究[25]發(fā)現(xiàn)，二者皆與PN分期和AJCC分期有關(guān),而和其他臨床病理特征有明顯相關(guān)。另有人研究124例結(jié)腸癌患者發(fā)現(xiàn)高表達的lncRNA-ATB和癌腫大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、淋巴浸潤，以及血管浸潤有密切關(guān)系，且患者的預(yù)后較差[26]。Yang等[27]發(fā)現(xiàn)ATB通過調(diào)節(jié)β-連環(huán)蛋白的表達來介導(dǎo)結(jié)腸癌干細胞的調(diào)節(jié)，它被敲除后會損傷癌細胞的集落和球體形成。這些研究都證實結(jié)腸癌中l(wèi)ncRNA-ATB表達異常，和患者預(yù)后有密切關(guān)聯(lián)。

4 LncRNA-ATB與泌尿系統(tǒng)腫瘤

4.1 腎細胞癌 腎細胞癌是泌尿系統(tǒng)腫瘤之一，目前其發(fā)病機制還不清晰。通過用RNA免疫沉淀技術(shù)、蛋白質(zhì)印跡法和qRT-PCR等技術(shù)進行分析發(fā)現(xiàn)，lncRNA-ATB可以和DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1(DNMT1)結(jié)合并維持其穩(wěn)定性，還能促進DNMT1和p53蛋白的結(jié)合，下調(diào)p53的表達[28]。P53是腫瘤抑制蛋白，過表達的p53可部分逆轉(zhuǎn)lncRNA-ATB在腎細胞癌中的影響。另有研究[29]表明高表達的ATB下調(diào)E-鈣粘蛋白和上調(diào)N-鈣粘蛋白來誘導(dǎo)EMT，從而促進癌細胞的侵襲和遷移。對198例腎細胞癌患者研究發(fā)現(xiàn)lncRNA-ATB的表達和一些臨床病理特征密切相關(guān)，如組織學(xué)分級、遠處轉(zhuǎn)移，以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[30]，這也提示著患者預(yù)后不良，總體生存率較低。

4.2 膀胱癌 研究[31]發(fā)現(xiàn)lncRNA-ATB能結(jié)合并下調(diào)mir-126的表達，來直接靶向作用于鼠肉瘤病毒癌基因同源物(kirsten ras oncogene homolog, KRAS)并上調(diào)其表達，而過表達的KRAS能促進人膀胱癌細胞T24細胞的侵襲和遷移，也能激活PI3K/AKT以及mTOR來調(diào)控腫瘤的進展。

5 LncRNA-ATB與其他系統(tǒng)腫瘤

乳頭狀甲狀腺癌(papillary thyroid cancer，PTC)雖然惡性程度低，但易發(fā)生轉(zhuǎn)移，因其生長緩慢而容易被忽略，產(chǎn)生無法挽回的后果。通過對64例PTC患者進行分析，lncRNA-ATB在腫瘤組織的表達水平明顯高于非癌組織，發(fā)現(xiàn)lncRNA-ATB的高表達和癌腫體積以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，還能準(zhǔn)確區(qū)分有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織[32]。轉(zhuǎn)染后的ATB表達相應(yīng)下調(diào)，降低了癌細胞的遷移。進一步分析發(fā)現(xiàn)血漿中高水平的lncRNA-ATB的患者生存率明顯低于低表達患者；同時也發(fā)現(xiàn)對TGF-β進行治療顯著上調(diào)lncRNA-ATB的表達而ATB的表達卻對TGF-β1無影響，這顯示TGF-β1可能是ATB的激活劑，參與PTC細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[33]。高表達的lncRNA-ATB與患者生存率有關(guān)，表明患者預(yù)后不良。

6 小結(jié)

腫瘤是世界性問題，許多腫瘤的發(fā)病機制尚未完全明確，也缺乏相應(yīng)的特異性強、敏感性高的早診生物標(biāo)志物或治療靶點。目前，多種惡性腫瘤的分子機制都有待挖掘。隨著研究發(fā)現(xiàn)，越來越多的lncRNAs被發(fā)掘出來，它們在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中起著不同程度的作用。LncRNA作為調(diào)節(jié)因子，可調(diào)控染色質(zhì)重塑、轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯等過程[3]。LncRNA-ATB作為lncRNA的一種也是當(dāng)前的研究熱點，在腫瘤中其抑癌基因和癌基因的作用。不少研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA-ATB在多種腫瘤中差異表達，如在肺癌[7]、乳腺癌[14]、結(jié)直腸癌[25]、腎癌[30]、前列腺癌[34]等惡性腫瘤中高表達，促進癌癥的進展；卻在胰腺癌[35]中表達下調(diào)。LncRNA-ATB主要是和mir-200家族競爭性結(jié)合來上調(diào)ZEB1和ZEB2的表達水平，然后調(diào)控EMT，進而參與腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移和凋亡等細胞過程。具體可以通過lncRNA-ATB/mir-141-3p/TGF-β2[21]、lncRNA-ATB/IL-11/STAT3軸等[17]來表達作用。大量研究表明lncRNA-ATB可能是部分腫瘤的早期診斷及預(yù)后的生物標(biāo)志物或治療靶點，但其在腫瘤中的潛在分子機制還不是很清晰，lncRNA-ATB的作用機制還有待于進一步的研究。隨著研究的深入，未來lncRNA-ATB可能成為新的腫瘤生物標(biāo)志物，為腫瘤的預(yù)防和治療作出重要貢獻。