溶血磷脂酸受體1 及信號(hào)通路在腫瘤疾病中的研究進(jìn)展

譚曉麗，孫娜，歐陽國(guó)慶，阮喬*

（1.重慶化工職業(yè)學(xué)院 制藥工程學(xué)院，重慶 401228；2 青島濱海學(xué)院附屬醫(yī)院 藥學(xué)部，山東青島 266404）

溶血磷脂酸（Lysophosphatidic Acid，LPA）是一種磷脂信號(hào)分子，可調(diào)控細(xì)胞的多種基礎(chǔ)活動(dòng)，如癌細(xì)胞的增值、侵襲、遷移、血管發(fā)生等[1]。LPA 可以與細(xì)胞膜上至少6 種G 蛋白偶聯(lián)受體（稱為L(zhǎng)PA受體1-6）結(jié)合，激活各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，在多種生理和病理過程中發(fā)揮重要作用。溶血磷脂酸受體1（Lysophosphatidic Acid Receptor 1，LPAR1）是第一個(gè)確定的高親和力LPA 受體，屬于G 蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）超家族[2]。LPAR1 可以偶聯(lián)Gαi/o、Gαq/11和Gα12/133 種不同G 蛋白亞單位，通過下游分子和多種信號(hào)傳導(dǎo)通路來傳遞信號(hào)，啟動(dòng)一系列細(xì)胞反應(yīng)，包括細(xì)胞增殖、遷移及細(xì)胞骨架變化，參與多種生物學(xué)功能，包括趨化性、增殖、細(xì)胞分化、血小板聚集和腫瘤進(jìn)展[3]。LPAR1 與卵巢癌、胃癌、骨肉瘤、鼻咽癌等多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程關(guān)系密切。

1 LPAR1 的發(fā)現(xiàn)與基因表達(dá)

LPAR1 于1996 年首次在發(fā)育中的大腦中發(fā)現(xiàn)，是最早被發(fā)現(xiàn)的LPAR 亞型[4]。LPAR1 廣泛存在于人體各組織，在胚胎大腦皮層的心室區(qū)中富集，在腦、腎、肺、胎盤、小腸等組織中表達(dá)較高[5]。在小鼠中，LPAR1 基因編碼內(nèi)含子為L(zhǎng)PAR1 ～LPAR3 所共有，有5 個(gè)外顯子，LPAR1 與LPAR2、LPAR3 中具有同一性的氨基酸序列占50%～60%。在哺乳動(dòng)物中，LPAR1 基因編碼約41 kD 的蛋白質(zhì)，由364 個(gè)氨基酸組成，具有7 個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域[6]。LPAR1 通過下游分子和多種信號(hào)傳導(dǎo)通路結(jié)合并激活3 種G 蛋白（Gαi/o、Gαq/11和Gα12/13）來傳遞信號(hào)，參與腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲、細(xì)胞骨架變化等過程。Gαi/o亞單位介導(dǎo)磷脂酰肌醇3-激酶（Phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）的激活，通過下游mTOR 通路可以增加蛋白質(zhì)翻譯[7]。Gαq/11蛋白主要通過激活磷酸肌醇信號(hào)通路來調(diào)節(jié)Ca2+穩(wěn)態(tài)。Gα12/13通過激活Rho 途徑蛋白來調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架重塑、細(xì)胞遷移和侵襲[8]。

2 LPAR1 的生理學(xué)作用

2.1 LPAR1/PI3K/AKT 與卵巢漿液性囊腺癌

卵巢漿液性囊腺癌（Ovarian Serous Cystadenocarcinoma，OSC）是卵巢癌中最常見的病理學(xué)亞型，約占所有卵巢癌的75%～80%[9]。隨著對(duì)OSC 發(fā)生發(fā)展分子機(jī)制探索的不斷深入，靶向治療已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。加深分子機(jī)制的認(rèn)識(shí)，探索新的治療靶點(diǎn)對(duì)OSC 治療至關(guān)重要。

BAI 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，具有高侵襲和遷移能力的ITH 細(xì)胞模型中LPAR1 蛋白和mRNA 的水平顯著增加。ITH 是指在單個(gè)腫瘤內(nèi)，癌細(xì)胞顯示出各種異體特征，包括不同的生物學(xué)特征、基因表達(dá)水平和分化狀態(tài)，即腫瘤內(nèi)異質(zhì)性（Intratumoral Heterogeneity，ITH）。ITH 與腫瘤轉(zhuǎn)移、治療抗性和復(fù)發(fā)有關(guān)，導(dǎo)致許多人類惡性腫瘤的治療失敗。

CUI 等[11]重新鑒定了ITH 的細(xì)胞模型，探索和驗(yàn)證了LPAR1 在ITH 發(fā)展中的作用。在LPAR1 沉默的ITH 細(xì)胞模型中，體外生物學(xué)功能（包括侵襲性、遷移性和增殖能力）和體內(nèi)腫瘤形成顯著降低。相比之下，無論體外體內(nèi)，在LPAR1 過表達(dá)的ITH 細(xì)胞模型中細(xì)胞功能均顯著增強(qiáng)。因此，LPAR1 在調(diào)節(jié)OSC 細(xì)胞系的獨(dú)立異質(zhì)亞群的存活力中起著至關(guān)重要的作用，且OSC 中ITH 的發(fā)展與LPAR1 表達(dá)顯著相關(guān)。

PI3K/Akt/mTOR 途徑的激活與人類OSC 中ITH 的發(fā)展有關(guān)，作為GPCR 超家族的成員，LPAR1 通過與Gαi/o蛋白結(jié)合來激活PI3K/Akt 通路。p-PI3K 和p-Akt水平在LPAR1 敲低細(xì)胞中顯著降低，在LPAR1 過表達(dá)細(xì)胞中顯著增加。因此，LPAR1 可能通過激活PI3K/Akt 信號(hào)通路參與人類OSC 中ITH 的發(fā)展，PI3K/Akt 途徑的激活參與癌變和卵巢癌發(fā)展[10-11]。因此，位于PI3K/Akt 通路上游的LPAR1 可能是治療卵巢癌的一個(gè)有效靶點(diǎn)，降低LPAR1 表達(dá)可以作為OSC 的潛在治療靶點(diǎn)。

2.2 LPAR1/miR-501-5p 與胃癌

胃癌是全球最常見的癌癥之一，其發(fā)病率和死亡率很高，由于缺乏特定的臨床表現(xiàn)，難以在早期診斷，大部分胃癌患者在確診時(shí)已處于中晚期，這使患者的死亡率大大增加[12]。為胃癌患者尋找更具特異性的診斷生物標(biāo)志物和更有效的靶向治療是非常必要的。

MicroRNA-501-5p（miR-501-5p）是一種促進(jìn)腫瘤的miRNA，對(duì)胃癌發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。許多在胃癌中失調(diào)的miRNA 可以作為腫瘤抑制因子或啟動(dòng)因子發(fā)揮作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移、增殖和侵襲等。許多異常表達(dá)的miRNA 與胃癌患者的預(yù)后相關(guān)[13-14]。因此，miRNA 有可能成為診斷、預(yù)后的有效生物標(biāo)志物和胃癌治療的新型治療靶點(diǎn)。

MA 等[15]研究了miR-501-5p 及LPAR1 在胃癌組織和細(xì)胞系中的表達(dá)及功能。miR-501-5p 在胃癌組織和細(xì)胞系中顯著上調(diào)，miR-501-5p 的下調(diào)能夠抑制胃癌細(xì)胞的增殖和遷移。通過沉默胃癌細(xì)胞系中miR-501-5p 的表達(dá)可以提高胃癌細(xì)胞的凋亡率，抑制胃癌細(xì)胞的增殖和遷移。miR-501-5p 可以直接靶向LPAR1 并沉默其在胃癌細(xì)胞系中的表達(dá)。與對(duì)應(yīng)的相鄰正常組織相比，LPAR1 在胃癌組織中明顯下調(diào)，LPAR1 的表達(dá)水平與miR-501-5p 表達(dá)成反比。敲低LPAR1 可以促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖和遷移，這種促進(jìn)作用可以通過下調(diào)miR-501-5p 的表達(dá)來挽救。因此，miR-501-5p 可以通過靶向下調(diào)LPAR1 的表達(dá)來促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖和遷移，miR-501-5p/LPAR1可能成為胃癌的潛在治療靶點(diǎn)，有助于人類胃癌的治療。

2.3 LPAR1/Akt/mTOR 信號(hào)通路與骨肉瘤

骨肉瘤是一種常見的骨組織惡性腫瘤，起源于間葉組織，其結(jié)締組織能直接誘導(dǎo)產(chǎn)生腫瘤骨或骨樣組織，常發(fā)生于管狀骨，多發(fā)病于青少年，發(fā)病率和轉(zhuǎn)移率高，且預(yù)后不良[16-17]。因此，對(duì)骨肉瘤發(fā)生發(fā)展的具體機(jī)制進(jìn)行深入研究至關(guān)重要。

呂俊杰等[18]研究了LPAR1 在骨肉瘤中的表達(dá)情況及其對(duì)人骨肉瘤細(xì)胞MG63、U2OS 增殖、遷移和侵襲能力的影響和作用機(jī)制。通過分析骨肉瘤3 個(gè)數(shù)據(jù)集中的差異基因，發(fā)現(xiàn)LPAR1 在骨肉瘤中低表達(dá)。與空載體組相比，LPAR1 組人骨肉瘤細(xì)胞MG63、U2OS 的遷移和侵襲能力均出現(xiàn)明顯下降，表明過表達(dá)LPAR1 對(duì)人骨肉瘤細(xì)胞MG63、U2OS 的增殖、侵襲活性具有抑制作用，提示LPAR1 在骨肉瘤細(xì)胞中具有抗腫瘤細(xì)胞增殖的特性。

在惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及侵襲轉(zhuǎn)移過程中，特定的信號(hào)傳遞通路發(fā)揮著重要作用。在骨肉瘤中，Akt/mTOR 信號(hào)通路參與調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、粘附、腫瘤血管生成等過程[19]。通過觀察人骨肉瘤細(xì)胞MG63、U2OS 中Akt/mTOR 信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)，與空載體組相比，LPAR1 組人骨肉瘤細(xì)胞MG63、U2OS 中pmTOR/mTOR、pAkt/Akt 表達(dá)明顯下降，結(jié)果表明過表達(dá)LPAR1 可以通過去磷酸化抑制Akt/mTOR 信號(hào)通路，這可能是導(dǎo)致細(xì)胞增殖、遷移及侵襲能力下降的一個(gè)重要機(jī)制。綜上所述，LPAR1 在骨肉瘤中低表達(dá)、過表達(dá)LPAR1 能夠抑制人骨肉瘤細(xì)胞MG63、U2OS 的增殖、遷移和侵襲能力，促進(jìn)凋亡。LPAR1 在骨肉瘤細(xì)胞中具有抗腫瘤細(xì)胞增殖的特性，其機(jī)制可能是通過抑制Akt/mTOR 信號(hào)通路來實(shí)現(xiàn)的。

TAKAGI 等[20]確定了骨肉瘤細(xì)胞通常表現(xiàn)出高血小板活化誘導(dǎo)特性，細(xì)胞的侵襲性由活化血小板釋放的LPA 促進(jìn)。LPAR1 在骨肉瘤細(xì)胞系和內(nèi)部骨肉瘤患者來源的異種移植腫瘤中顯著上調(diào)。LPA 治療誘導(dǎo)骨肉瘤的形態(tài)變化和侵襲性增加。骨肉瘤細(xì)胞中LPAR1 基因的敲除（KO）廢除了血小板介導(dǎo)的骨肉瘤侵襲和早期肺轉(zhuǎn)移灶的形成?？诜捎玫腖PAR1 拮抗劑給藥，骨肉瘤的肺轉(zhuǎn)移被顯著抑制。因此，LPA-LPAR1 可能是開發(fā)治療策略的良好目標(biāo)，從抗癌劑的治療開始通過預(yù)防轉(zhuǎn)移改善晚期骨肉瘤的預(yù)后。

2.4 LPAR1/ZFAS1/miR-892b 與鼻咽癌

鼻咽癌是一種常見的頭頸上皮惡性腫瘤，早期發(fā)病癥狀不明顯，發(fā)病隱匿，發(fā)病位置狹窄，發(fā)病時(shí)已處于中晚期。由于對(duì)輻射和手術(shù)限制的高敏感性，放射治療一直是早期鼻咽癌最有效的治療方法，晚期鼻咽癌患者雖然采用了其他輔助療法如化療，但是晚期毒性、顳葉神經(jīng)病變等嚴(yán)重影響患者的功能狀態(tài)和生活質(zhì)量[21]。因此，了解鼻咽癌的分子機(jī)制可為診斷和治療提供新的方向，早發(fā)現(xiàn)、早治療，對(duì)于鼻咽癌患者的治療和預(yù)后至關(guān)重要。

最近的研究表明，非蛋白質(zhì)編碼RNA（ncRNAs）占基因組編碼轉(zhuǎn)錄物的比例超過98%。ncRNAs，特別是lncRNAs（大于200個(gè)核苷酸）和microRNAs（miRNAs，19 ～22 個(gè)核苷酸）的表達(dá)減少與包括癌癥在內(nèi)的各種疾病的進(jìn)展有關(guān)[22-23]。lncRNA 可以通過轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后或表觀遺傳水平上的失調(diào)基因表達(dá)來介導(dǎo)多種癌癥中腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移的進(jìn)展。據(jù)報(bào)道，lncRNA 的異常表達(dá)也參與了鼻咽癌的起始和進(jìn)展[24]。LI 等[25]的研究證明了lncRNA 的失調(diào)顯著介導(dǎo)了鼻咽癌的進(jìn)展。ZFAS1 是一種新鑒定的lncRNA，在幾種人類癌癥中上調(diào)，如胃癌、肝細(xì)胞癌等[26]。PENG 等[27]探討了ZFAS1 的鼻咽癌特異性表達(dá)以及ZFAS1 介導(dǎo)的鼻咽癌生長(zhǎng)、攻擊性和腫瘤發(fā)生的機(jī)制。

lnc RNA 中的ZFAS1 通過海綿miR-892b 上調(diào)LPAR1 表達(dá)促進(jìn)鼻咽癌的腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移。通過比較多個(gè)lncRNA 的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)ZFAS1 在鼻咽癌組織中失調(diào)，在裸鼠中，當(dāng)ZFAS1 沉默時(shí)，由HONE1 細(xì)胞形成的腫瘤異種移植物的生長(zhǎng)被顯著抑制。ZFAS1 可能作為鼻咽癌發(fā)生的啟動(dòng)子，通過WNT/β-連環(huán)蛋白途徑激活。鼻咽癌組織和細(xì)胞中l(wèi)ncRNA ZFAS1 的表達(dá)顯著升高，對(duì)鼻咽癌的腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移具有重要意義。lncRNA ZFAS1 的下調(diào)表達(dá)足以抑制體外鼻咽癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和體內(nèi)腫瘤發(fā)生。

XU 等[28]報(bào)道了鼻咽癌患者血漿中mir-892b 表達(dá)降低，并且在放療或化療治療后miR-892b 表達(dá)上調(diào)。因此，miR-892b 可能作為鼻咽癌的關(guān)鍵腫瘤抑制因子，其在鼻咽癌進(jìn)展中的作用值得相關(guān)人員進(jìn)一步研究。鼻咽癌中miR-892b 的下游效應(yīng)物為L(zhǎng)PAR1，鼻咽癌細(xì)胞中LPAR1 的表達(dá)受到miR-892b的負(fù)調(diào)節(jié)。ZFAS1 直接靶向miR-892b，miR-892b負(fù)調(diào)節(jié)下游LPAR1 的表達(dá)。miR-892b 的下調(diào)以及ZFAS1 和LPAR1 的上調(diào)可以在很大程度上增強(qiáng)鼻咽癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，而miR-892b 的過表達(dá)以及ZFAS1 和LPAR1 的下調(diào)降低了這些能力?？傊琹ncRNA ZFAS1 可能作為鼻咽癌腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移的啟動(dòng)子，通過以miR-892b 依賴的方式上調(diào)LPAR1 的表達(dá)。通過調(diào)節(jié)ZFAS1 和miR-892b 的表達(dá)進(jìn)而調(diào)節(jié)LPAR1 的表達(dá)，對(duì)于鼻咽癌的治療具有巨大的潛在價(jià)值，有望成為治療鼻咽癌的靶點(diǎn)。

3 展望

LPAR1 及信號(hào)通路在腫瘤疾病的發(fā)生和發(fā)展中具有重要意義，如促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖、侵襲、遷移等。隨著研究者們對(duì)LPAR1 及其信號(hào)通路的認(rèn)識(shí)不斷深入，對(duì)它在多種疾病中的作用進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并設(shè)計(jì)了不同結(jié)構(gòu)類型的LPAR1 拮抗劑和激動(dòng)劑。LPAR1 及信號(hào)通路在各種疾病中的表達(dá)機(jī)制仍在進(jìn)一步探索中，隨著研究的繼續(xù)深入，其在其他疾病中的功能和作用機(jī)制會(huì)被逐步闡明，其作為潛在靶點(diǎn)將會(huì)被應(yīng)用于各種疾病的臨床診斷、治療、新藥研發(fā)等，可進(jìn)一步為包括腫瘤在內(nèi)的多種疾病的臨床治療提供新思路新方案。