謝瑋 陳健
(桂林醫(yī)學院,廣西腫瘤免疫與微環(huán)境調控重點實驗室,廣西 桂林 541001)
乳腺癌是一種在年輕女性中常見的惡性腫瘤,因其組織形態(tài)和免疫表型存在差異,對治療的反應也有很大的不同,而具有高度異質性。在中國,乳腺癌患病率位居女性所有癌癥第一[1-2]。大約20%乳腺癌患者為三陰性乳腺癌(Triple-negative breast cancer,TNBC)。TNBC是乳腺癌的一種亞型,具有高度轉移特點[3],因為缺乏雌激素、孕激素及人表皮生長因子受體,無針對性的診斷和治療方案,TNBC患者預后相對較差。
LncRNA是一類非編碼RNA,長度超過200個核苷酸序列。研究表明[4],lncRNA通過參與包括細胞生長,增殖,侵襲,EMT和遷移在內的多種生命歷程發(fā)揮致癌作用。HOTAIR是一種具有反式轉錄調控作用的LncRNA,由2158個核苷酸組成,長為2.2 kb,定位于第12號染色體中的HOXD基因座。
首先由Rin等人[5]在成纖維細胞中發(fā)現(xiàn),其與腫瘤大小、增殖能力、侵襲力和患者存活率密切相關,是癌癥轉移的獨立預后因素。本文就HOTAIR與TNBC的相關研究進行綜述,以期尋找HOTAIR與TNBC之間的相關性,為TNBC靶向臨床治療提供更多的參考依據。
TNBC指雌激素受體(Estrogen receptor,ER)、孕激素受體(Progesterone receptor,PR)以及人表皮生長因子受體(Human epidermal growth factor receptor 2,HER-2)均為陰性的乳腺癌。TNBC的發(fā)生發(fā)展與患者的年齡、種族和社會經濟狀況等密切相關,在非洲、非洲裔美國、西班牙絕經前女性中常見,且40歲以下女性患TNBC的風險是50歲以上女性的2倍[6]。此外,乳腺癌易感基因(Breast cancer susceptibility gene,BRCA)的突變也被認為是TNBC的危險因素之一。研究表明,約有20%的TNBC患者有BRCA突變,特別是BRCAl的突變[7]。據美國癌癥協(xié)會相關統(tǒng)計,每年大約有26萬名女性被確診為乳腺癌,其中15%~20%患者為TNBC[8]。而在我國,乳腺癌患病率也在迅速增加,已經成為絕經前女性中死亡率增長最快的癌癥之一。從病理分型上說,TNBC最常見的是浸潤性導管癌。在組織學分級上來看,TNBC患者大多為3級以上,呈實質性。TNBC骨轉移率與非TNBC相似,但內臟轉移(肝、肺轉移)以及腦轉移的發(fā)生率很高。具有較高的復發(fā)率,復發(fā)和轉移的風險大多發(fā)生在診療后的1~3年,發(fā)生復發(fā)轉移后生存期較短,大多數(shù)患者在5年內死亡,且5年生存率低于80%。TNBC早期即會出現(xiàn)局部復發(fā)和遠處轉移,這也是導致TNBC治療失敗,死亡率高的重要因素。
1.2.1 外科手術治療
迄今為止,手術治療依然是局部控制TNBC發(fā)生發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。在不影響生存率的前提下,為了提高患者的生活質量,一般選擇保乳手術。針對T1-2N0期TNBC患者研究發(fā)現(xiàn),實施保乳手術治療后,三陰性乳腺癌患者術后5年局部復發(fā)率雖高于非三陰性乳腺癌患者,但5年遠處轉移率及總生存率無明顯差異[9]。這可能是因為局部復發(fā)率主要與組織分級有關,組織學分級越高,患者局部復發(fā)率越高,預后越差。這項研究的結果證實了保乳手術治療TNBC的有效性,盡管手術治療不能夠控制術后復發(fā),但能夠降低癌細胞遠處轉移率進而提高患者生存率。
1.2.2 化療/新輔助化療
新輔助化療是指在實施局部治療方法前所做的全身化療,對于早期接受手術治療以及晚期無法實施手術治療的患者,可以應用新輔助化療來控制患者的局部病變從而提高保乳率。鉑類通過與雙鏈DNA交聯(lián),中止DNA復制,進而抑制腫瘤細胞增殖。先前研究發(fā)現(xiàn),順鉑對BRCA缺陷癌細胞系極為敏感,而75%的TNBC中存在有BRCAl突變,吉西他濱與順鉑聯(lián)合治療TNBC方案能夠延長患者無進展生存期[10]。因此鉑類、卡培他濱和吉西他濱是晚期TNBC一線治療中常用化療藥物。而盡管TNBC具有化療敏感性,且對化療的完全病理緩解率比其他亞型高,但是大多數(shù)TNBC患者的預后仍然較差,有研究表明[11],在TNBC新輔助化療試驗中,并沒有顯示出明顯的療效,反而增加了3/4級的不良事件發(fā)生率。也就是說,與非TNBC相比,TNBC病理緩解率高,但總生存率低。這兩者的矛盾可能是由于化療或新輔助化療之后,病情雖有所緩解,但TNBC轉移侵襲性強,無病生存時間短。
TNBC其他治療方式還包括放射治療,分子靶向治療,免疫治療等,但均無針對性,治療效果較差。
通過對全人類基因組測序時發(fā)現(xiàn),只有不到2%的基因能夠用于蛋白質的編碼,其余基因組均被轉錄成為非編碼RNA。非編碼RNA按照核苷酸的長度分為短鏈非編碼RNA,中鏈非編碼RNA和長鏈非編碼RNA[12]。lncRNA是一類轉錄長度超過200nt的RNA。這些無法編碼蛋白質的RNA曾被視為無用的RNA,稱為轉錄噪聲。直到2002年,lncRNA的奧秘第一次被揭露。lncRNA不能編碼蛋白質的主要原因是缺乏有意義的開放閱讀框(Open reading frame,ORF)。與其他RNA不同,LncRNA具有其自身特征:○1..組織和時空表達特異性:即在不同組織中LncRNA的表達量不一樣,而在同一組織中,因為生長階段的不同,當中LncRNA的表達量也會發(fā)生改變。.○2..一級結構保守性低,而二級結構具有高保守性,保證了LncRNA 行使其特定的生物學功能[13]。.○3..調控多樣性:目前認為lncRNA可在轉錄的沉默、激活及抑制,轉錄后加工維持mRNA的穩(wěn)定等多種水平上調控基因的表達,且作用機制錯綜復雜,迄今為止也不是十分明確。
有學者對1097例乳腺癌患者進行TCGA數(shù)據庫檢索發(fā)現(xiàn)1510個表達含量不同的LncRNA,其中有672個LncRNA在TNBC與非TNBC之間的表達水平存在差異[14]。lncRNA作為致癌基因和/或腫瘤抑制因子在表觀遺傳變化中發(fā)揮作用。一些LncRNA通過調控靶分子促進TNBC的發(fā)生及進展,表現(xiàn)為癌基因特征,例如分化拮抗非蛋白質編碼RNA(Differentiation antagonizes non- protein coding RNA,DANCR)[15],肝細胞癌高表達分子(High expression in hepatocellular carcinoma,HEIH)[16],結腸癌相關轉錄因子-1(Colon cancer associated tran- script-1,CCAT1)[17]等。而還有一些lncRNA被發(fā)現(xiàn)具有抑癌作用,增強這些有抑癌作用的lncRNA表達能夠抑制腫瘤細胞生長,而一旦這些 lncRNA低表達時就有了誘導腫瘤發(fā)生的潛能,甚至引起腫瘤的侵襲和轉移、降低患者存活率,如牛磺酸上調基因1(Taurine up-regulated gene 1,TUG1)[18],橫紋肌肉瘤-2相關的轉錄物(Rhabdomyosarcoma 2-associated transcript, RMST)[19],生長阻滯特異性轉錄因子5(Growth arrest-special transcript 5,GAS5)[20]等,這些分子的異常表達與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關。
HOTAIR是一種長鏈非編碼RNA,是Birney等人[21]分析了成纖維細胞中11種Hox基因簇轉錄的非編碼RNA,在12號染色體上發(fā)現(xiàn)了這種RNA。因為是通過反式作用造成染色質沉默,這與其他大多數(shù)的lncRNA并不相同,且雙鏈DNA中僅一條可以轉錄編碼,因此被稱為HOTAIR。He等[22]發(fā)現(xiàn)哺乳動物中表達的HOTAIR 定位于染色體12q13.13的HOXC11與HOXC12之間,長度為2158個核苷酸,全長6232 bp,包括5個短外顯子和1個長外顯子。到目前為止,了解到的HOTAIR作用機制主要有:.○1..作為三角架引導多梳蛋白抑制復合體2(Polycomb inhibitory complex 2,PRC2)和賴氨酸特異性組蛋白去甲基化酶1(Lysine-specific histone demethylase 1,LSD1)形成復合體,使該位點部分堿基表觀遺傳學沉默,重編染色體狀態(tài)[23];.○2..通過上皮-間質轉化的過程來發(fā)揮作用:HOTAIR介導上皮-間質轉化主要調節(jié)因子Snail和EZH2的增強子之間相互作用,將EZH2募集到特定的基因組位點。結果證明,HOTAIR在Snail介導的上皮-間質轉化中起關鍵作用[24];.○3..作為競爭性的內源RNA同腫瘤抑制因子相互作用或者通過“海綿效應”招募并結合miRNA抑制其表達促進腫瘤發(fā)生與發(fā)展[25];.○4..促進蛋白質泛素化[26];.○5..調控自噬:HOTAIR可以加速細胞自噬作用,減少細胞凋亡,增強細胞的耐藥性[12]。
Gupta等[27]發(fā)現(xiàn)與正常乳腺組織比較,在原發(fā)性和轉移型乳腺癌中HOTAIR表達均顯著增高。再使用分子克隆技術和microRNA干擾技術將帶有HOTAIR基因的表達載體穩(wěn)定轉染到乳腺癌細胞中發(fā)現(xiàn),穩(wěn)定表達HOTAIR基因的乳腺癌細胞相比于轉染前,細胞具有明顯更高的增殖、侵襲和轉移的能力。相反,使用microRNA 干擾乳腺癌細胞時,細胞的侵襲和轉移能力下降。從細胞學上證明了HOTAIR與乳腺癌轉移的生物學行為密切相關。最近的體外研究也進一步證明了HOTAIR能夠調控TNBC細胞惡性生物學行為。數(shù)據顯示29%的TNBC病例中表現(xiàn)出HOTAIR的表達增高, 雌激素可以增強TNBC 細胞MDA-MB-231以及BT549當中的HOTAIR表達,從而增加其遷移的能力[28]。研究還發(fā)現(xiàn)[29],與非TNBC組織相比,TNBC中HOTAIR的含量顯著增多。此外,HOTAIR的含量在晚期TNBC中較早中期升高更為顯著,這都表明了HOTAIR的表達水平與TNBC的發(fā)生、發(fā)展關系密切。
乳腺癌已成為繼肺癌之后發(fā)病率和死亡率最高的實體腫瘤。與乳腺癌的其他亞型相比,TNBC易于轉移,反應缺乏持久性,治療方案的可選擇性較少,治療效果不佳且生存期短的現(xiàn)實無法回避。因此迫切需要更有效的治療方法用來改善TNBC患者的預后。HOTAIR作為攻克癌癥難題的切入點,在乳腺腫瘤中表達的異常,也證明了其與乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展有著緊密聯(lián)系。HOTAIR不僅與腫瘤的增殖、侵襲和轉移能力有關,敲低HOTAIR還能夠使腫瘤細胞增敏,加強化療藥物的療效。這對于那些以化療為主要全身治療手段的TNBC 患者而言,無疑是個好消息。這表明我們可通過減少內源性HOTAIR的表達,抑制腫瘤進展。
雖然在HOTAIR的研究方面已取得一定的成果,然而關于TNBC中HOTAIR作用機制的研究尚待進一步探索。但我們相信,隨著對 HOTAIR的不斷深入研究,對TNBC生物學行為及其相關信號通路的深入探索,HOTAIR將成為臨床腫瘤性疾病診斷和治療的新靶點,讓TNBC患者得到最優(yōu)化的治療效果。