王嘉新， 胡增濤， 關(guān)滄海， 孫東升， 王微娜， 姜興明

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院， 黑龍江 哈爾濱 150086)

隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展，成千上萬種長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)進(jìn)入人們的視野。lncRNA是一類長度超過200個核苷酸并缺少開放閱讀框的不具備蛋白質(zhì)編碼功能的RNA[1-2]。研究發(fā)現(xiàn)lncRNA參與諸多生物學(xué)進(jìn)程的關(guān)鍵步驟，包括染色質(zhì)重塑、基因轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)和蛋白質(zhì)翻譯等[3-5]。LncRNA機(jī)制的不斷被闡明，也為腫瘤的研究提供了新的可能。LncRNA在多種腫瘤的增殖、遷移侵襲和抗凋亡等生物學(xué)特性中發(fā)揮重要作用，可通過轉(zhuǎn)錄、表觀遺傳調(diào)節(jié)、印跡、剪接和亞細(xì)胞轉(zhuǎn)運等參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。為讓患者獲得更好的治療效果，研究者們長期致力于尋找各種有效的腫瘤標(biāo)記物，其中l(wèi)ncRNA在惡性腫瘤診斷和治療中就具有重要的潛在應(yīng)用價值[6]。TP73-AS1(P73 antisense RNA 1T)是目前廣受關(guān)注的lncRNA，參與細(xì)胞信號通路的調(diào)節(jié)，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和治療反應(yīng)密切相關(guān)。本文就TP73-AS1在腫瘤相關(guān)分子通路和病理生理中的作用及可能決定TP73-AS1作為生物標(biāo)志物的決定因素等方面的最新研究進(jìn)展進(jìn)行簡要綜述。

1 TP73-AS1概述

TP73-AS1也被命名為p53依賴性凋亡調(diào)節(jié)物(p53-dependent apoptosis modulator，PDAM)，其編碼基因位于1p36.32，包含11 773個堿基，是一種與腫瘤發(fā)生相關(guān)的lncRNA，最初在腦膠質(zhì)瘤組織基因測序中被發(fā)現(xiàn)。隨著研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)TP73-AS1可通過調(diào)控p53依賴性抗凋亡基因控制細(xì)胞凋亡，膠質(zhì)瘤細(xì)胞內(nèi)TP73-AS1表達(dá)水平改變可影響化療藥物順鉑的耐藥性[7]。腫瘤蛋白73(tumor protein 73，TP73)是TP73-AS1的同源基因，同樣定位于染色體1p36上的區(qū)域，該區(qū)域被認(rèn)為包含多個腫瘤抑制基因，而神經(jīng)母細(xì)胞瘤發(fā)生過程則經(jīng)常會刪除該區(qū)域[8-9]。TP73具有2種交替剪接的亞型，可激活p53基因的轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制細(xì)胞生長。TP73作為編碼基因在膀胱癌中高表達(dá)，與膀胱癌發(fā)生發(fā)展相關(guān)。TP73-AS1作為腫瘤相關(guān)的lncRNA，在諸多腫瘤中發(fā)揮重要調(diào)控作用，其表達(dá)水平與腫瘤臨床病理特征密切相關(guān)。深入研究發(fā)現(xiàn)，TP73-AS1通過多種機(jī)制促進(jìn)膠質(zhì)瘤、肝癌和肺癌等腫瘤的發(fā)生發(fā)展。本文結(jié)合國內(nèi)外最新報道，對TP73-AS1在腫瘤中的作用機(jī)制進(jìn)行簡要綜述。

2 TP73-AS1與腫瘤

2.1神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤 膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤。Wang等[10]發(fā)現(xiàn)TP73-AS1在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中表達(dá)下調(diào)，并與患者總體病死率下降有關(guān)。在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中TP73-AS1的直接轉(zhuǎn)錄靶標(biāo)為調(diào)控因子X1(regulation factor X1, RFX1)，TP73-AS1通過調(diào)節(jié)RFX1影響腫瘤侵襲、增殖和遷移。此外，TP73-AS1可以通過p53依賴性的抗凋亡基因來調(diào)控凋亡過程。Xiao等[7]研究也發(fā)現(xiàn)TP73-AS1作為競爭性內(nèi)源RNA(competing endogenous RNA，ceRNA)通過miR-124調(diào)控依賴p53凋亡刺激蛋白抑制因子(inhibitor of apoptosis stimulating protein of p53，iASPP)抑制膠質(zhì)瘤的生長和轉(zhuǎn)移。Zhang等[11]在膠質(zhì)瘤腫瘤細(xì)胞系的研究中發(fā)現(xiàn)，外源性過表達(dá)TP73-AS1可以促進(jìn)腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖和侵襲，進(jìn)一步功能實驗證實TP73-AS1與高遷移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein，HMGB1)通過競爭性結(jié)合miR-142來促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移。

2.2消化系統(tǒng)腫瘤 食管癌是臨床上較常見的消化道惡性腫瘤，每年全球范圍內(nèi)約有30萬患者死于食管癌，且不同國家的發(fā)病率與死亡率不同[12]。TP73-AS1和丁酸脫氫酶2(butyrate dehydrogenase 2，BDH2)的表達(dá)水平在食管癌組織中普遍增高，且與臨床標(biāo)本的癌腫位置和腫瘤分期密切相關(guān)[13]。Zang等[14]研究發(fā)現(xiàn)，TP73-AS1會促進(jìn)EC9706和KYSE30細(xì)胞中BDH2的表達(dá)，而BDH2會對caspase-3依賴性凋亡通路造成影響，可能是TP73-AS1調(diào)控食管癌細(xì)胞增殖的機(jī)制。此外，抑制BDH2或TP73-AS1可增強(qiáng)食管癌細(xì)胞對5-氟尿嘧啶和順鉑的化療敏感性。

肝癌是一種致死率較高的惡性腫瘤，常伴有轉(zhuǎn)移風(fēng)險且容易復(fù)發(fā)。張會瑞等[15]觀察到TP73-AS1在肝癌組織與正常組織中的差異表達(dá)最明顯，并且研究發(fā)現(xiàn)TP73-AS1具有十分強(qiáng)大的基因調(diào)節(jié)能力，可通過互作基因映射到病毒致癌作用通路中，影響其下游絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號通路與p53信號通路，上調(diào)促凋亡蛋白Bax表達(dá)、增加caspase-3活性和下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)，使p53蛋白表達(dá)升高從而影響肝癌細(xì)胞的增殖。此外，Li等[16]研究發(fā)現(xiàn)，TP73-AS1在肝癌組織和肝腫瘤細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào)，且TP73-AS1高表達(dá)影響患者的臨床病理特征及預(yù)后，造成其存活率降低，機(jī)制可能為TP73-AS1與HMGB1在肝癌組織中競爭性結(jié)合miR-200a。miR-200a表達(dá)的下調(diào)促使HMGB1和高級糖基化終產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation end products，RAGE)的表達(dá)增加，促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖。

Yao等[17]研究顯示TP73-AS1與膽管癌整體生存率存在密切相關(guān)性，上調(diào)的TP73-AS1與腫瘤大小和TNM分期均存在顯著的相關(guān)性，可以作為判斷預(yù)后的獨立危險因素。

Cai等[18]研究發(fā)現(xiàn)，TP73-AS1高表達(dá)的結(jié)直腸癌患者總體生存時間短于低表達(dá)者，進(jìn)一步行分子水平研究表明TP73-AS1可以負(fù)調(diào)控miR-194在結(jié)直腸癌細(xì)胞中的表達(dá)，進(jìn)而負(fù)向調(diào)控轉(zhuǎn)化生長因子α(transforming growth factor α，TGFα)促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的侵襲并抑制其凋亡。

Wang等[19]研究發(fā)現(xiàn)TP73-AS1在胃癌組織中的表達(dá)明顯高于癌旁正常組織，TP73-AS1表達(dá)較高的胃癌患者無病生存率和總生存率較低。體外實驗研究發(fā)現(xiàn)TP73-AS1抑制Wnt/β-catenin信號通路促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖。Wang等[19]研究發(fā)現(xiàn)TP73-AS1可通過HMGB1/RAGE信號通路，抑制細(xì)胞增殖，增強(qiáng)胃癌細(xì)胞對順鉑化療的敏感性。TP73-AS1在胃癌的侵襲轉(zhuǎn)移過程也發(fā)揮重要作用，研究發(fā)現(xiàn)TP73-AS1還能夠通過調(diào)節(jié)miR-194-5p/SDAD1信號通路促進(jìn)胃癌轉(zhuǎn)移[20]；Zhang等[21]研究也證實TP73-AS1可通過調(diào)控Bcl-2/caspase-3通路抑制胃癌細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，并增強(qiáng)其上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-to-mesenchymal transition，EMT)潛能。

2.3泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤 膀胱癌是泌尿系統(tǒng)常見的惡性腫瘤，全球范圍內(nèi)每年因膀胱癌死亡的人數(shù)約有15萬[22]。Tuo等[23]研究發(fā)現(xiàn)TP73-AS1可通過阻滯細(xì)胞生長周期介導(dǎo)膀胱腫瘤細(xì)胞的增殖和凋亡。TP73-AS1的表達(dá)情況與膀胱癌患者的病死率相關(guān)，表達(dá)率低組患者的總體生存期短。雖然TP73-AS1抑制膀胱癌侵襲和轉(zhuǎn)移機(jī)制的解釋仍不十分明了，但有研究表明可能與EMT有關(guān)，即TP73-AS1抑制波形蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloprotei-nase，MMP)-2、MMP-9的表達(dá)，進(jìn)而抑制細(xì)胞生長、阻滯細(xì)胞周期、減少細(xì)胞的遷移和侵襲。

Liu等[24]發(fā)現(xiàn)，吻素1(KISS1)在TP73-AS1敲低的腎透明細(xì)胞癌組織中表達(dá)上調(diào)，TP73-AS1通過與組蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶EZH2相互作用并特異性結(jié)合KISS1基因啟動子區(qū)域來抑制KISS1表達(dá)。進(jìn)一步研究表明，TP73-AS1是通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路來促進(jìn)癌細(xì)胞增殖的。

卵巢癌是婦科最常見的惡性腫瘤之一，往往預(yù)后不良。Li等[25]研究證實了在卵巢癌中TP73-AS1具有促癌作用。Wang等[26]通過檢測和比較卵巢癌組織及其癌旁組織中TP73-AS1的表達(dá)差異，發(fā)現(xiàn)TP73-AS1的表達(dá)水平與卵巢癌患者預(yù)后水平呈負(fù)相關(guān)。分子水平的機(jī)制研究顯示其可能是通過增強(qiáng)卵巢癌細(xì)胞MMP-2和MMP-9的表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移的。

2.4呼吸系統(tǒng)腫瘤 非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)是全球癌癥死亡的主要原因之一，臨床研究發(fā)現(xiàn)約50%的患者被診斷時已經(jīng)發(fā)生了遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[27]。TP73-AS1在NSCLC中表達(dá)上調(diào)，且干擾TP73-AS1的表達(dá)可抑制體內(nèi)和體外NSCLC細(xì)胞的增殖、腫瘤生長和周期推進(jìn)，但具體的作用調(diào)控機(jī)制尚未明確。目前研究表明：TP73-AS1參與調(diào)控了非小細(xì)胞肺癌的發(fā)生發(fā)展過程，這可能是未來治療非小細(xì)胞肺癌的作用靶點之一[28]。另有研究報道TP73-AS1通過激活PI3K/Akt通路促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖，起到促癌因子的作用[29]。

2.5其它系統(tǒng)腫瘤 乳腺癌是發(fā)生在乳腺上皮組織的惡性腫瘤，是女性最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率逐年上升且呈現(xiàn)年輕化趨勢。Zou等[30]的研究證明在乳腺癌中TP73-AS1的表達(dá)高于相鄰的癌旁組織。另外，TP73-AS1可以直接結(jié)合miR-200a進(jìn)而促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖。深入研究發(fā)現(xiàn)，TP73-AS1通過與鋅指E盒結(jié)合同源框1(zinc finger E-box binding homeobox 1，ZEB1)的3’-UTR區(qū)競爭性結(jié)合miR-200a，導(dǎo)致ZEB1的表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和細(xì)胞分裂原活性，并且能夠增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的遷移、黏附和浸潤能力。換言之，TP73-AS1可能通過干擾TP73-AS1/miR-200a/ZEB1調(diào)控環(huán)路來影響乳腺癌的發(fā)生發(fā)展。Yao等[31]發(fā)現(xiàn)TP73-AS1高表達(dá)水平的患者預(yù)后更差。體內(nèi)體外實驗證實TP73-AS1與線粒體轉(zhuǎn)錄因子A(mitochondrial transcription factor A，TFAM)競爭性結(jié)合miR-200a，從而促進(jìn)TFAM表達(dá)，TP73-AS1可以作為“內(nèi)源性海綿”吸附miR-200a進(jìn)而促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖。在三陰乳腺癌中，下調(diào)TP73-AS1可通過miR-490-3p/TWIST1信號通路抑制乳腺癌細(xì)胞血管生成能力[32]。

骨肉瘤是全球青少年最常見的原發(fā)性骨腫瘤，由于早期轉(zhuǎn)移和化療抵抗，骨肉瘤患者的預(yù)后較差。Yang等[33]研究發(fā)現(xiàn)TP73-AS1在骨肉瘤組織和腫瘤細(xì)胞系中表達(dá)顯著增加，且TP73-AS1高表達(dá)與骨肉瘤患者整體生存率降低有關(guān)。TP73-AS1可通過“海綿作用”調(diào)節(jié)miR-142的表達(dá)并進(jìn)一步調(diào)控骨肉瘤細(xì)胞內(nèi)的Ras相關(guān)C3毒素底物1(Ras-related C3 toxin substrate 1，Rac1)的含量并影響患者的預(yù)后。

3 TP73-AS1的作用機(jī)制

已有研究表明TP73-AS1與多種腫瘤惡性生物學(xué)行為聯(lián)系緊密，有望成為篩選腫瘤相關(guān)基因的標(biāo)志之一[34]。研究發(fā)現(xiàn)TP73-AS1可競爭性結(jié)合miR-194、miR-200和miR-124等多個miRNA[7, 16, 18, 20, 28, 30-33]并通過調(diào)控不同的信號通路來影響腫瘤的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)行為。TP73-AS1在肺癌和腎癌中可通過調(diào)控PI3K/Akt信號通路影響腫瘤細(xì)胞的增殖能力[24,29]；而在胃癌中，TP73-AS1影響Wnt/β-catenin通路促進(jìn)其增殖[19]，敲減TP73-AS1的表達(dá)能夠靶向調(diào)控HMGB1信號抑制胃癌和肝癌細(xì)胞的增殖能力[16, 35]；TP73-AS1還可以通過結(jié)合miR-200a調(diào)控TFAM進(jìn)而促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖[31]。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化是指上皮細(xì)胞獲得越來越大的遷移潛能和間充質(zhì)特性的過程。TP73-AS1通過Bcl-2/caspase-3通路促進(jìn)胃癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力[21]；TP73-AS1通過競爭性結(jié)合miR-194上調(diào)TGF-α表達(dá)增強(qiáng)結(jié)腸癌細(xì)胞的EMT能力[18]；在肺癌中TP73-AS1還可以作為“分子海綿”競爭結(jié)合miR-449a、促進(jìn)EZH2表達(dá)從而促進(jìn)細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移[28]；TP73-AS1可以促進(jìn)MMP-2和MMP-9 的表達(dá)使卵巢癌細(xì)胞的遷移能力增強(qiáng)[26]；TP73-AS1還可以通過miR-200/ZEB1信號通路增加乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力[30]。

4 總結(jié)與展望

結(jié)合上述文章，TP73-AS1是近年發(fā)現(xiàn)的一種在大多數(shù)腫瘤中高表達(dá)的lncRNA，在乳腺癌、胃癌和肝癌等腫瘤中均發(fā)揮促癌基因作用，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展；目前TP73-AS1僅在膀胱癌中低表達(dá)并發(fā)揮抑癌基因的作用。但TP73-AS1的研究仍處于初級階段，隨著對TP73-AS1作用靶點及其調(diào)控機(jī)制的深入探索，其在人類不同腫瘤中的作用以及分子機(jī)制將會進(jìn)一步被展現(xiàn)出來，或為疾病的早期診斷和精準(zhǔn)治療指明新的方向。