SATB1基因與食管癌關系的研究進展

閆睿怡，何琳莉★，謝佳軒，熊 典

（1.南充市川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院，四川 南充 637000；2.川北醫(yī)學院，四川 南充 637000）

食管癌是我國常見的上消化道惡性腫瘤之一[1]。國家癌癥中心的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015 年我國食管癌患病例數(shù)和死亡病例數(shù)分別位居所有惡性腫瘤的第6位和第4 位，嚴重影響我國居民的健康和生命安全[2]；并且食管癌的5 年標化生存率僅為30.3%，與其他癌癥相比較低[3]。有研究指出，轉(zhuǎn)錄單元中編碼的遺傳信息會通過構(gòu)成細胞基因表達程序的一系列復雜事件轉(zhuǎn)移到最終產(chǎn)物、非編碼轉(zhuǎn)錄本和蛋白質(zhì)，由轉(zhuǎn)錄、共轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控線索控制[4]。SATB1 于2008 年被發(fā)現(xiàn)和乳腺癌的轉(zhuǎn)移聯(lián)系緊密[5]，隨后又在胰腺癌[6]、消化系統(tǒng)惡性腫瘤[7]、泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤等多種惡性腫瘤中被發(fā)現(xiàn)存在過表達，同時SATB1 被大部分學者認為能夠參與調(diào)控腫瘤細胞的增殖與侵襲。有研究指出，SATB1 介導的基因可參與（直接或間接）細胞周期進展、細胞凋亡抑制和EMT 誘導的調(diào)控等過程。

近年來SATB1 被報道可參與食管癌的多個演變過程，而食管癌中SATB1 的高表達可能與疾病的分級以及患者的預后有關, 所以SATB1 與食管癌的臨床診療有密切聯(lián)系，具備潛在的臨床應用價值。因此，本文欲從食管癌的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸、診療等角度，介紹SATB1 與食管癌關系的最新研究成果，為食管癌的相關研究及臨床靶向、免疫治療提供新思路。

1 SATB1 基因與食管癌發(fā)生的關系

有學者發(fā)現(xiàn)，SATB1 基因在食管癌中的表達與癌組織腫瘤細胞分化水平、病理學分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分期等呈正相關，并且SATB1 基因在食管癌組織中的表達明顯高于癌旁組織[8]。Ma 等[9]通過定量實時聚合酶鏈反應（qRT-PCR）和蛋白質(zhì)印跡法分析了SATB1 在食管癌組織和正常食管組織中的mRNA 和蛋白表達量。研究結(jié)果表明，SATB1 在食管癌組織中的mRNA 及蛋白表達水平顯著高于正常食管組織。而且，SATB1 在不同食管癌細胞株中的表達情況也有所不同。Huang 等[10]通過免疫組化分析發(fā)現(xiàn)，與分化良好的組織相比，SATB1 在分化不良的組織中的表達顯著更高。李立明等[11]發(fā)現(xiàn)SATB1 基因主要表達于食管鱗癌的細胞質(zhì)中，進一步研究發(fā)現(xiàn)，食管鱗癌組織SATB1 基因陽性表達率較癌旁組織高，表明SATB1 基因可能發(fā)揮致癌基因的作用，從而參與了食管鱗癌的進展。已有研究證明，SATB1 可通過上調(diào)FN1 和PDGFRB 而在食管癌中發(fā)揮原癌基因的作用[12]。因此，SATB1 可作為篩選食管癌高危轉(zhuǎn)移患者的潛在指標。

2 SATB1 基因與食管癌進展的關系

食管癌的疾病進展方式主要有淋巴道轉(zhuǎn)移、直接蔓延、血道轉(zhuǎn)移等[13]。食管癌的進展涉及多基因多信號通路的改變，有大量研究表明SATB1 可參與食管癌的惡性進展[14]。

2.1 SATB1 異常表達與食管癌細胞增殖和凋亡的關系

本課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn)，黃芪甲苷可通過下調(diào)SATB1 的表達來抑制 Eca109 細胞的增殖并誘導其凋亡，進而發(fā)揮抗腫瘤作用[15]。沉默SATB1對食管癌細胞的增殖有明顯的抑制作用[16]。Ma等[9]通過CCK-8 測定在體外研究了SATB1-shRNA KYSE450 和EC9706 細胞的增殖活性。結(jié)果表明，所有SATB1-shRNA KYSE450 和EC9706 細 胞 的 生 長速度均低于空載體對照細胞的生長速度。這些數(shù)據(jù)表明，SATB1 可作為參與促進食管癌細胞增殖的基因之一。宋桂芹[17]通過細胞活力檢測發(fā)現(xiàn)，SATB1 的敲低可使食管癌TE-1 細胞的增殖和存活率顯著降低，經(jīng)該課題組研究發(fā)現(xiàn)FN1 和PDGFRB 在人食管癌中高度表達，且通過生物網(wǎng)絡構(gòu)建分析顯示，F(xiàn)N1 和PDGFRB 是TE-1 細胞中由SATB1 調(diào)控的中樞基因，F(xiàn)N1 和PDGFRB 的表達水平會伴隨SATB1 表達的升高而上調(diào)。將STAB1 敲除后，癌細胞的存活率會降低，若再使細胞株內(nèi)FN1 或PDGFRB 過表達可提升癌細胞的存活率，且可促進其增殖。因此證明SATB1可以促進食管癌細胞的存活。另外，通過流式細胞熒光分選技術對膜聯(lián)蛋白-V 和碘化丙啶（PI）染色的分析進而評估TE-1 細胞中的自發(fā)性凋亡后發(fā)現(xiàn)，SATB1 敲低可導致TE-1 細胞凋亡率從3.87% 增加到12.07%。此外，孫永紅等[12]通過研究發(fā)現(xiàn)，上調(diào)長鏈非編碼RNA（LncRNA）TMEM9B-AS1 表達可以通過TCF7L2-SATB1 途徑，調(diào)控食管癌細胞環(huán)氧化酶-2（COX-2）和β 連環(huán)蛋白1（CTNNB1）的表達，從而增強食管癌細胞增殖和侵襲的能力。

2.2 SATB1 異常表達與食管癌細胞遷移和侵襲的關系

為了進一步研究SATB1 對食管癌細胞遷移和侵襲能力的影響，Ma 等[9]進行了Transwell 細胞體外侵襲實驗。實驗發(fā)現(xiàn)，SATB1 的敲低可以顯著抑制食管癌KYSE450 和EC9706 細胞的遷移和侵襲能力。此外，與空載體對照細胞相比，KYSE450 和EC9706細胞中SATB1-shRNA 組中侵入膜后側(cè)的細胞數(shù)量顯著減少。因此得出結(jié)論，與空載體對照細胞相比，KYSE450 和EC9706 細胞中SATB1-shRNA 基團細胞的遷移和侵襲能力明顯降低。Song 等[18]通過GO 和KEGG 數(shù)據(jù)庫進行富集分析顯示，F(xiàn)N1 和PDGFRB 是食管癌細胞TE-1 中由SATB1 調(diào)控的通路改變中的關鍵基因；為了探索食管癌細胞中兩個關鍵基因FN1和PDGFRB 的功能，采用qRT-PCR 和蛋白質(zhì)印跡法來檢測SATB1 敲低的TE-1 和EC-109 細胞中這兩個關鍵基因mRNA 和蛋白表達水平的變化，結(jié)果顯示，F(xiàn)N1 和PDGFRB 的表達水平受到SATB1 的影響而上調(diào)。在FN1 或PDGFRB 過度表達的食管癌TE-1 細胞中，采用Transwell 測定法來評估這兩個基因的侵襲和遷移能力發(fā)現(xiàn)，遷移到膜下側(cè)的總食管癌TE-1細胞數(shù)量顯著增加。同時，在FN1 或PDGFRB 過表達的食管癌EC-109 細胞中觀察到細胞入侵能力增加。因此證明SATB1 通過上調(diào)FN1 和PDGFRB 的表達水平增強了食管癌細胞的遷移和侵襲能力。研究人員將SATB1 基因進行特異性沉默處理后發(fā)現(xiàn)，siRNASATB1 組的SATB1 mRNA 相對表達量較其他各組均有明顯的降低，siRNA-SATB1 組的24h、48 h 侵襲細胞數(shù)均顯著低于siRNA- 對照組和空白對照組，由此可見，沉默SATB1 基因可以抑制癌細胞的遷移和侵襲[11]。Huang 等[10]研究人員通過基質(zhì)金屬蛋白酶檢測實驗發(fā)現(xiàn)，SATB1 基因可通過調(diào)控基質(zhì)金屬蛋白酶的表達來影響食管癌細胞遷移和侵襲的進展。因此，證明了SATB1 的表達與食管癌的進展及轉(zhuǎn)移有很大關聯(lián)。該課題組成員構(gòu)建了SATB1-siRNA 表達載體，并將SATB1-siRNA-1 轉(zhuǎn)染到食管癌TE-1 中，從而有效抑制了細胞遷移和侵襲。

2.3 SATB1 異常表達與食管癌轉(zhuǎn)移的關系

研究表明，上皮- 間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）是促進食管癌細胞轉(zhuǎn)移的重要通路[19]。李立明等[11]發(fā)現(xiàn)，SATB1 基因在中低分化、TNM 分期Ⅲ～Ⅳ期的組織和產(chǎn)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織中的陽性表達率明顯升高，表明SATB1 基因高表達與食管鱗癌的惡性水平及轉(zhuǎn)移有關，提示SATB1 高表達增強了食管鱗癌的轉(zhuǎn)移能力。Ma 等[9]為了研究SATB1 下調(diào)是否能誘導EMT，進行了蛋白質(zhì)印跡實驗（分析EMT 相關標志物的表達），結(jié)果表明E- 鈣黏蛋白的表達顯著增加，而在所有SATB1 敲低的SATB1-shRNA KYSE450 和EC9706細胞中，用于錨定和支撐間充質(zhì)細胞胞質(zhì)內(nèi)細胞器的波形蛋白（Vimentin）的表達顯著降低，表明SATB1可參與食管癌的EMT 過程，抑制SATB1 可以逆轉(zhuǎn)EMT。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化是啟動細胞進展、侵襲和轉(zhuǎn)移的關鍵步驟之一。在EMT 期間，上皮細胞會改變其分子特征并獲得間充質(zhì)表型。SATB1 通過影響EMT 進而影響食管癌細胞轉(zhuǎn)移的具體機制目前未見報道，值得進行更進一步的研究。有多項研究發(fā)現(xiàn)，SATB1 可能與其他相關因子共同參與食管癌的轉(zhuǎn)移。研究表明，SATB1 可下調(diào)許多非轉(zhuǎn)移性基因的表達，包括乳腺癌轉(zhuǎn)移抑制因子1、分化簇82、kisspeptin 和核苷二磷酸激酶A 等。有研究指出，轉(zhuǎn)錄因子和染色質(zhì)組織者SATB1 是影響高階染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因調(diào)控整合的重要因素[20]。Gu 等[21]研究發(fā)現(xiàn)黑激素可通過抑制NF-κB 信號通路和降低MMP-9 來抑制食管癌細胞TE-1 的轉(zhuǎn)移。

3 SATB1 基因與食管癌預后的關系

多項對食管癌患者生存情況的研究表明，患者出現(xiàn)SATB1 陽性表達時往往提示預后不佳[22]。Cong 等[23]發(fā)現(xiàn)，與SATB1 表達水平高的患者相比，SATB1 表達水平較低的患者其總生存期更長，無病生存率更高。結(jié)合多組數(shù)據(jù)可知，SATB1 表達是影響食管癌患者總生存期的獨立因素，這表明高SATB1 表達可能是食管癌預后不良的預測性生物指標，并且有望成為新的治療靶點。Zhai 等[24]發(fā)現(xiàn)，SATB1 mRNA 表達較高的患者其復發(fā)率也較高。有研究通過測量mRNA 表達的方式在食管腫瘤組織中檢測到了SATB1 的表達，并發(fā)現(xiàn)高SATB1 mRNA 表達與較差的無病生存率和生存期相關。結(jié)合多項試驗的數(shù)據(jù)可知，高SATB1表達可能是手術后ESCC 患者預后不良的獨立影響因素。Nüssing S 等[25]研究發(fā)現(xiàn)SATB1 在幼稚CD8＋T細胞中呈高表達，并在效應CD8＋T 細胞分化時下調(diào),在幼稚CD8＋T 細胞中，SATB1 結(jié)合富集在與免疫譜系功能相關的基因組區(qū)域。因此，SATB1 可能會通過促進腫瘤浸潤CD8＋T 細胞抑制食管癌中PGK1 的表達，從而影響食管癌預后。

4 總結(jié)

食管癌是我國常見的消化道惡性腫瘤之一，侵襲能力較強。一般來說，食管癌早期并不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，但是由于它沒有明顯的臨床癥狀，所以經(jīng)常會被延誤治療，門診中一旦發(fā)現(xiàn)多數(shù)都處于中晚期。對于這類患者一部分可以進行轉(zhuǎn)化治療從而創(chuàng)造手術機會，但仍有大部分患者只能進行姑息性治療，雖然這種方法并不能夠徹底治愈食管癌，但是對于提高患者的生活質(zhì)量以及延長生存周期仍有一定效果。對于食管癌分子機制的研究，在研究新的靶向藥物中具有重要的意義。我們閱讀了現(xiàn)有的SATB1 與食管癌關系的相關文獻后，發(fā)現(xiàn)SATB1與食管癌的發(fā)生、發(fā)展等過程聯(lián)系密切。總的來說，SATB1 基因在食管癌中的表達與癌組織腫瘤細胞分化程度等呈正相關。縱觀近些年來SATB1 與食管癌關系的研究進展，我們發(fā)現(xiàn)，在2008—2017 這十年的研究中，僅有學者闡述了食管癌細胞中SATB1 高表達的意義，這可以為我們的臨床研究提供很好的思路，但是沒有將其機制，以及如何進展闡述清楚。本課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn)，藥物黃芪甲苷可以通過下調(diào)SATB1 而影響食管鱗癌細胞的凋亡。因此，我們匯總了近年來的相關研究成果，介紹了SATB1 與食管癌關系的最新研究成果，同時希望可以為食管癌的臨床靶向藥物治療及相關研究提供新思路。