HuR與非小細(xì)胞肺癌*

王夢(mèng)雅 綜述 王麗芳 審校

(濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院，濟(jì)寧 272013;濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，濟(jì)寧 272029)

肺癌是全球發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤，85%的患者為非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)，由于臨床癥狀不典型，多數(shù)患者確診時(shí)已為中晚期，5年生存率不足15%，嚴(yán)重威脅人類健康[1]。近年來，隨著靶向治療的發(fā)展，NSCLC患者2年生存率可達(dá)到40%，降低了肺癌的死亡率[2]。因此，尋找NSCLC敏感的分子標(biāo)記物對(duì)于NSCLC患者的預(yù)后評(píng)估和治療具有重要意義。人類抗原R(Hu-antigen R，HuR)是一種在人體中普遍表達(dá)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子，與多種mRNA結(jié)合而發(fā)揮不同生物學(xué)功能[3]。HuR在腫瘤發(fā)生發(fā)展中具有促進(jìn)作用，此外體外靶向治療中具有抗腫瘤活性，因此深入探索HuR與NSCLC的關(guān)系有望為NSCLC患者的治療提供新方向。

1 HuR

HuR屬于胚胎致死性異常視覺基因(embryonic lethal abnormal visual,ELAV)家族的編碼蛋白，通過與靶mRNA結(jié)合而提高其穩(wěn)定性和翻譯，是重要的腫瘤調(diào)節(jié)因子[4]。在結(jié)構(gòu)上，HuR主要由3個(gè)RNA識(shí)別基序(RNA recognition motif,RRM)，即RRM1、RRM2及RRM3構(gòu)成，其中RRM1和RRM2可以高親和力結(jié)合靶mRNA富含AU元件(AU-rich element，ARE)的3'非翻譯區(qū)(3'-untranslated region，3'UTR)，提高mRNA穩(wěn)定性，從而使mRNA胞核-胞漿轉(zhuǎn)運(yùn)過程中免受核酸酶降解，促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄后表達(dá)[5]。

HuR在炎癥、動(dòng)脈粥樣硬化、腸道粘膜破壞及腫瘤等刺激下表達(dá)增加，其中胞漿HuR在腫瘤組織中表達(dá)增加會(huì)促進(jìn)腫瘤增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移、淋巴管和新生血管的形成等，在結(jié)腸癌、肺癌、前列腺癌、乳腺癌、胃癌等腫瘤中，胞漿HuR表達(dá)與腫瘤的惡性行為及預(yù)后相關(guān)，是腫瘤重要的治療靶點(diǎn)[6-9]。

2 NSCLC中HuR的表達(dá)與臨床意義

NSCLC胞漿HuR過表達(dá)，并且與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期以及預(yù)后有關(guān)，但其表達(dá)水平與腫瘤組織學(xué)類型無關(guān)[10]。胞漿HuR過表達(dá)促進(jìn)NSCLC的發(fā)展，提示HuR在NSCLC患者預(yù)后評(píng)估及靶向治療的應(yīng)用潛能。

3 NSCLC中HuR的生物學(xué)行為

3.1 淋巴管形成與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移

新生血管、淋巴管形成是腫瘤生長(zhǎng)和侵襲的關(guān)鍵步驟，其中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-C(VEGF-C)作為公認(rèn)的淋巴管生成因子，VEGF-C mRNA 3'UTR通過結(jié)合HuR而提高自身穩(wěn)定性及蛋白表達(dá)，從而參與腫瘤淋巴管形成及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[11]。Wang 等[10]發(fā)現(xiàn)NSCLC胞漿中HuR與腫瘤高LVD或MVD相關(guān)，其中siHuR處理的肺癌細(xì)胞VEGF-C表達(dá)水平顯著降低，提示HuR通過調(diào)節(jié)VEGF-C的表達(dá)影響腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，可作為腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè)因子。

3.2 增殖與抑制凋亡

正常情況下，甲狀旁腺激素相關(guān)肽(PTHrP)參與人體細(xì)胞內(nèi)外鈣的轉(zhuǎn)運(yùn)、骨骼生長(zhǎng)及修復(fù)，然而在腫瘤組織如乳腺癌中具有促轉(zhuǎn)移的作用，包括常見的骨轉(zhuǎn)移[12]。在肺腺癌細(xì)胞系中特異性siRNA-HuR可降低PTHrP mRNA以及相關(guān)分泌蛋白，抑制細(xì)胞生長(zhǎng)并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，提示肺腺癌中HuR上調(diào)PTHrP表達(dá)，HuR表達(dá)降低可抑制PTHrP相關(guān)的生物學(xué)行為[13]。

3.3 侵襲與轉(zhuǎn)移

細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶3(CDK3)是CDK家族的一員，在正常細(xì)胞周期中作用較小，然而在腫瘤細(xì)胞中具有促侵襲和遷移的作用。NSCLC細(xì)胞HuR可促進(jìn)肺癌干細(xì)胞特性的產(chǎn)生，而該過程是因?yàn)镠uR結(jié)合CDK3 mRNA，最終提高CDK3 mRNA的穩(wěn)定性和表達(dá)，提示CDK3是HuR的靶基因，HuR抑制劑可通過降低CDK3的表達(dá)發(fā)揮功能[14]。細(xì)胞維甲酸結(jié)合蛋白(Crabp2)是一種小細(xì)胞溶質(zhì)蛋白，具有促腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移作用，與腫瘤不良預(yù)后相關(guān)[15]。在高轉(zhuǎn)移性NSCLC細(xì)胞中Crabp2表達(dá)增加，抑制HuR可逆轉(zhuǎn)Crabp2的侵襲、遷移、抗凋亡作用，因此可降低NSCLC細(xì)胞轉(zhuǎn)移，降低腫瘤復(fù)發(fā)率，這為晚期NSCLC患者的治療提供了一種新方向[16]。

4 HuR特異性抑制劑與NSCLC

肺癌的發(fā)生是一個(gè)多階段逐漸演變的過程，涉及一系列基因改變，目前已知的癌基因如HER家族、ALK融合基因、RAS基因家族、MDM2基因等與腫瘤的發(fā)生較為密切，相關(guān)的靶向藥物顯示出了較好的抗腫瘤效應(yīng)。HuR作為轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子，其功能依賴于HuR二聚化及胞漿-胞核穿梭，因此改變HuR與靶基因的結(jié)合、抑制胞核-漿轉(zhuǎn)運(yùn)或降低胞漿HuR表達(dá)均會(huì)影響HuR及其靶嗎RNA的功能[17]。

4.1 納米藥物

納米顆粒(nanoparticles，NPs)是利用納米技術(shù)制備的納米級(jí)微粒或膠囊，經(jīng)癌細(xì)胞特定受體的配體修飾后可以表現(xiàn)出對(duì)癌細(xì)胞更好的靶向性及更高的腫瘤抑制作用，靶向納米顆粒治療已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注[18]。

Muralidhara等[19]發(fā)現(xiàn)攜帶HuR-siRNA的膽固醇脂質(zhì)納米顆粒(HuR-FNP)可誘導(dǎo)人NSCLC細(xì)胞(H1299細(xì)胞)G1期停滯和凋亡，導(dǎo)致癌細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制，同時(shí)還觀察到HuR調(diào)節(jié)的癌蛋白(細(xì)胞周期蛋白D1、細(xì)胞周期蛋白E和Bcl-2)表達(dá)降低，抑癌基因p27表達(dá)增加，證明了HuR是非小細(xì)胞肺癌治療的靶點(diǎn)。后續(xù)體外實(shí)驗(yàn)及肺轉(zhuǎn)移模型中也發(fā)現(xiàn)了攜帶HuR-siRNA的NPs具有更強(qiáng)的細(xì)胞毒性，導(dǎo)致NSCLC細(xì)胞系(A549、HCC827)活性降低，細(xì)胞遷移和侵襲受到抑制[20]。另外，HuR-NP在惡性黑色素瘤細(xì)胞系中也顯示出相同的抗腫瘤活性[21]。盡管以上研究都顯示了HuR-NPs具有強(qiáng)大的抗腫瘤效應(yīng)，但近年來以納米材料為基礎(chǔ)的研究在NSCLC的治療中無明顯進(jìn)展，因此基于siRNA的治療轉(zhuǎn)化到臨床上仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

4.2 分子靶向藥物

與傳統(tǒng)化療藥物相比，針對(duì)驅(qū)動(dòng)基因陽性的小分子靶向藥物在NSCLC中表現(xiàn)出高效、低毒副反應(yīng)及高特異性等特點(diǎn)，已經(jīng)成為腫瘤患者的重要治療手段。因此,開發(fā)針對(duì)HuR結(jié)合位點(diǎn)的藥物將影響HuR功能從而發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。

CMLD-2是一種新的針對(duì)HuR的小分子抑制劑，在結(jié)腸癌、胰腺癌、甲狀腺癌等不同癌細(xì)胞系中表現(xiàn)出抗腫瘤活性，研究認(rèn)為由調(diào)節(jié)增殖與抗凋亡途徑的HuR-mRNA穩(wěn)定性降低所致[22]。Allegri 等[23]發(fā)現(xiàn)經(jīng)CMLD-2治療的NSCLC細(xì)胞(A549、HCC827、H1299、H1975)中HuR調(diào)節(jié)蛋白(Bcl2和p27)mRNA降低，導(dǎo)致G1期停滯并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，表現(xiàn)出抗腫瘤作用。同樣地，其他HuR小分子抑制劑通過競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合HuR可降低靶mRNA穩(wěn)定性，如MS-444在腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中可抑制腫瘤血管生成、免疫逃避和細(xì)胞凋亡抑制相關(guān)mRNA的表達(dá)[8]，KH-3在轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞中破壞HuR-FOXQ1mRNA結(jié)合，從而抑制癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移[24]。值得注意的是，由于HuR介導(dǎo)多種腫瘤相關(guān)mRNA的表達(dá)，HuR抑制劑在體內(nèi)對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的抑制涉及不同途徑。因此，在NSCLC中，HuR是否能成為腫瘤治療靶點(diǎn)，還需進(jìn)一步探索HuR靶基因的表達(dá)狀態(tài)。

4.3 中醫(yī)藥治療

HuR主要分布于細(xì)胞的胞核中，其中HuR的胞漿-胞核轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)于mRNA的穩(wěn)定及表達(dá)至關(guān)重要，抑制HuR轉(zhuǎn)運(yùn)具有抗腫瘤作用[6,17]。研究發(fā)現(xiàn)雷公藤甲素通過抑制HuR從胞核轉(zhuǎn)運(yùn)到胞質(zhì)中，影響下游COX-2 mRNA穩(wěn)定性及表達(dá)，最終抑制癌細(xì)胞的增殖和侵襲[25]。此外，經(jīng)豬苓多糖處理的肺癌細(xì)胞(A549)表現(xiàn)出HuR胞漿-胞核表達(dá)異常，這降低了Cyclin D1 mRNA的穩(wěn)定性及Cyclin D1蛋白的表達(dá)，抑制癌細(xì)胞增殖作用。

根據(jù)以上研究，HuR作為NSCLC治療的新靶點(diǎn)，主要通過3種方式發(fā)揮抗腫瘤作用：1)沉默HuR表達(dá)；2)抑制HuR與靶mRNA結(jié)合；3)抑制HuR的胞核-胞漿轉(zhuǎn)運(yùn)。此外，其他研究發(fā)現(xiàn)HuR表達(dá)狀態(tài)會(huì)影響腫瘤細(xì)胞對(duì)微環(huán)境的敏感性，一方面HuR表達(dá)增加促進(jìn)腫瘤的耐藥性，另一方面聯(lián)合HuR抑制劑可增加化療藥物的敏感性，這進(jìn)一步證明了HuR在腫瘤治療中的潛力[26-27]。

5 小結(jié)與展望

近年來，低劑量螺旋CT的廣泛應(yīng)用提高了肺癌的早診斷率，使得越來越多的患者通過手術(shù)達(dá)到治愈[1]。對(duì)于中晚期NSCLC患者，靶向治療的加入也顯著改善了患者的生存。HuR是基因表達(dá)中關(guān)鍵的上游調(diào)節(jié)因子，通過結(jié)合不同靶mRNA而參與轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，共同促進(jìn)腫瘤發(fā)展，但HuR在NSCLC中的作用及預(yù)后評(píng)估價(jià)值仍需進(jìn)一步探索。此外，分子生物學(xué)的發(fā)展不僅揭示了腫瘤的內(nèi)在發(fā)病機(jī)制，同時(shí)推進(jìn)了腫瘤靶向藥物的開發(fā)，抑制胞漿HuR表達(dá)也已經(jīng)成為腫瘤靶向治療的研究熱點(diǎn)。目前體外細(xì)胞系研究顯示腫瘤胞漿HuR表達(dá)水平同樣影響腫瘤微環(huán)境，未來或許可進(jìn)一步研究HuR與腫瘤藥物的關(guān)系。

利益沖突：所有作者均申明不存在利益沖突。