LASS2的研究現狀及其在膀胱腫瘤的應用前景

摘要：人源性長壽保障基因Ⅱ型（LASS2）是我國研究發現的一種可以抑制腫瘤侵襲和轉移的基因，它位于染色體1q21，預測編碼蛋白質的分子量大小為27KD。LASS2在高轉移潛能的細胞系中低表達，在低轉移潛能的細胞系中高表達，提示LASS2的表達和腫瘤轉移負相關。但其作用機制至今仍不清楚，有待進一步明確。現就LASS2的研究現狀及其在膀胱腫瘤的應用前景做一綜述。

關鍵詞：LASS2；腫瘤；機制；前景

眾所周知，腫瘤是威脅人類健康的一大殺手，而腫瘤的侵襲和轉移是導致患者死亡的主要原因，因此轉移的發生與否是我們評價腫瘤患者治療效果及判斷預后的重要參考指標之一。目前，對腫瘤轉移機制的研究已成為腫瘤研究領域的熱點。人源性長壽保障基因Ⅱ型（LASS2）又稱為腫瘤轉移抑制基因-1（TMSG-1）[1]，首先由上海腫瘤研究所發現并獲得其基因全長，進一步的研究表明LASS2基因度腫瘤的轉移具有一定的影響。

1 LASS2基因的發現及研究歷史

LASS2首先由上海腫瘤研究所于1998年發現并獲得其基因全長。1999年北京大學基礎醫學院病理系在應用mRNA差異顯示技術研究前列腺癌轉移相關基因時，以人前列腺癌細胞系PC-3M不同轉移潛能亞系為研究對象克隆出腫瘤轉移抑制基因-1（TMSG-1，亦稱LASS2基因）。LASS2的全長cDNA序列具有一個編碼230個氨基酸的開放閱讀框架，預測其編碼的蛋白質分子量大小為27KD。 2000年2月，東京大學實驗室從人10w胚胎cDNA文庫中克隆出一新基因，登記序列AK001105，其與TMSG-1氨基酸序列有87%的同源性[2]。2001年7月，美國NIH癌癥研究所從人類皮膚黑色素瘤中克隆出一新基因，登記序列BC010032，與TMSG-1有高度同源性[3]。2001年9月，上海復旦大學遺傳研究所從人肝cDNA文庫中克隆出一與酵母長壽保障基因LAG1高度同源的新基因，將其命名為LASS2[4]。LASS2 可以明顯抑制肝癌細胞SMMC-7721 的生長提示LASS2 可能參與調控肝癌細胞的生長。2007年唐寧發現LASS2基因可下調MMP-2的分泌及激活，可使肝癌細胞HCCLM3的轉移能力受到明顯抑制，提示LASS2基因對肝癌細胞HCCLM3的轉移具有抑制作用[5]。 Laviad[6]于2008年發現LASS2基因有2拼接轉錄子，編碼同一種蛋白。2011年徐曉燕等通過特異性小干擾RNA（siRNA）沉默LASS2基因能促進人前列腺癌細胞的體外侵襲能力[3]，反向證實了LASS2基因是一種新的腫瘤轉移抑制基因。2012年S Fan等發現在具有抗藥性的MCF-7/阿霉素其乳腺癌細胞中LASS2的表達水平要比在對化療藥物敏感度高的MCF-7乳腺癌細胞低的多，并且LASS2的低表達與乳腺癌患者預后差相關。進一步研究表明LASS2通過抑制V-ATPase質子泵的活性進而促進腫瘤細胞內酸化來增強乳腺癌細胞對化療藥物的敏感性[7]。

2 LASS2抑制腫瘤轉移的作用機制

腫瘤的轉移是惡性腫瘤的基本生物學特征，自1889年Peget提出\"種子-土壤\"[8]學說以來，人類一百多年的研究發現腫瘤轉移的機制十分復雜。腫瘤在侵襲過程中伴隨著大量遺傳學的改變。隨著腫瘤轉移機制研究的不斷深入，人們相繼發現了一批腫瘤轉移抑制基因包括：NM23，P53，WT1，VHL，APC等。LASS2是我國新近發現的腫瘤轉移抑制基因，放射雜交基因表明其定位在人染色體1q11，并在正常人的肝組織和腎組織中高表達。LASS2的全長cDNA序列具有一個編碼230個氨基酸的開放閱讀框，預測蛋白質分子大小為27KD，具有四個跨膜結構域，一個Lag1功能域和一個C-末端酸性功能域[5]。 2.1對惡性腫瘤生長的影響 前期的對LASS2及LASS基因家族的研究發現，LASS2主要參與神經酰胺的合成調節。LASS2基因具有HOX、TLC兩個功能域。其中，HOX作為序列特異性DNA結合轉錄調節因子，對神經酰胺的合成是必須的[9]。當與LASS2同源的基因中包涵HOX功能域時，神酰胺合成酶的活性明顯增加，而缺乏HOX功能域時，LASS2對神經酰胺合成酶的活性無明顯誘導作用[10]。由此可以得出LASS2基因能誘導神經酰胺合成酶的活性，使細胞內神經酰胺含量增加。神經酰胺是神經鞘脂的主要成員之一，是細胞信號途徑傳導中的第二信使，它不但參與多種蛋白磷酸酶和蛋白激酶的激活，還參與細胞的分化、增殖、衰老等過程，特別是在誘導細胞凋亡過程中起重要作用。我們推測LASS2基因通過誘導細胞內神經酰胺酶活性，使細胞內神經酰胺含量增加，從而抑制腫瘤的生長，分化，促進凋亡。

2.2對惡性腫瘤侵襲轉移的影響 前期的研究發現，LASS2抑制腫瘤侵襲轉移的作用是通過影響腫瘤細胞外周微環境的酸度來實現。上海腫瘤研究所在pull-down試驗（細胞外）中，初步驗證了LASS2基因能與V-ATPase質子泵的C亞基ATP6L結合[5]，通過抑制細胞內H+的泵出，從而導致細胞內PH值下降。要明確LASS2抑制腫瘤侵襲和轉移的機制首先要明確V-ATPase的功能。V-ATPase是一種廣泛存在于真核細胞膜上的跨膜蛋白，與H+的主動轉運相關，是一種ATP依賴性H+泵，它可以跨越質膜將H+泵出細胞，對細胞外微環境的酸化起重要作用[11]。研究表明，抑制腫瘤侵襲和轉移的第一道屏障是腫瘤細胞外基質（ECM），腫瘤細胞可以分泌多種蛋白水解酶，如組織蛋白酶B（cB）和基質金屬蛋白酶（MMP）等[12]。這些蛋白水解酶能水解細胞外基質（ECM），從而促進腫瘤的侵襲與轉移。而幾乎所有的蛋白水解酶均對H+敏感，需要在細胞外的酸性微環境中激活。存在于細胞膜上的V-ATPase將H+泵出，形成并維持腫瘤細胞外的酸性微環境，從而激活腫瘤細胞分泌的多種蛋白水解酶，促使細胞外基質（ECM）降解，啟動腫瘤的侵襲和轉移過程[12，13]。

譚寧在實驗中建立了過表達LASS2基因的HCCLM3肝癌細胞系（高轉移潛能），通過劃痕實驗及體外侵襲實驗，證實了LASS2基因在HCCLM3肝癌細胞中過表達后，HCCLM3肝癌細胞在遷移，侵襲等轉移能力上受到明顯抑制[6]。唐寧的反向研究實驗，通過脂質體轉染將靶向LASS2的小干擾RNA（siRNA）轉染MHCC97-L肝癌細胞（低轉移潛能），結果表明靶向LASS2的siRNA能有效下調其表達， 并能提高MHCC97-L細胞在轉染LASS2siRNA后的體外侵襲能力[14]。

綜上所述，LASS2基因編碼的蛋白能與V-ATPase質子泵的C亞基ATP6L結合并干擾其作用，抑制V-ATPase質子泵的跨膜運輸H+功能，腫瘤細胞的泌酸能力明顯下降[15]，導致細胞外H+濃度的降低。細胞外H+濃度降低使得對H+高度敏感的蛋白水解酶類的活性被抑制，特別是MMP-2的活性，引起細胞外基質（ECM）降解減少，從而抑制腫瘤的侵襲和轉移。

3 LASS2基因在膀胱腫瘤研究中的前景

LASS2基因在膀胱腫瘤中的研究較少，文獻僅見我科Wang H等[16]運用實時定量PCR法對收集的新鮮膀胱癌組織33例分析其LASS2mRNA的表達，實驗結果顯示LASS2mRNA表達的多少與膀胱癌的分期、分級、浸潤深度以及是否復發有著密切關系，與免疫組化的結果一致。此外，王海峰[17]等的體外實驗表明LASS2基因在不同侵襲潛能的膀胱癌細胞株（EJ，BIU-87，T24和EJ-m3）中的表達水平隨著膀胱癌細胞侵襲潛能增高而遞減。

依據LASS2在其他腫瘤中的研究近況、我實驗室在膀胱腫瘤中的前期試驗及以上文獻報道，我們認為LASS2基因在膀胱癌演進過程中扮演的角色值得進一步開發。對其影響膀胱癌凋亡和生物學行為的研究，以及進一步深入的機理研究，有望為LASS2成為阻遏膀胱癌的發生、發展的新的候選靶點。

4 結語

眾所周知原發的腫瘤可以進行手術切除或者放射治療，但對于已經播散的腫瘤往往難以通過上述手段開獲得理想的治療效果。腫瘤的轉移是一個相互關聯的多步驟的過程。近年來科研人員在控制腫瘤起始生長和血管生成方面做了較深入的研究，開發了多種抑制血管內皮生長因子（VEGF）的藥物，形成了靶向治療的理念。雖然靶向治療和基因療法一樣已成為腫瘤治療研究的新熱點但是以VEGF為靶點的的靶向治療有效率只有30%左右，因此還需要繼續尋求腫瘤治療的新靶點和新藥物。雖然目前LASS2基因在腫瘤中的作用及機制仍不是很清楚，但其在部分腫瘤組織中的作用已經被證實，LASS2蛋白有望成為預防、治療腫瘤的新藥物，LASS2基因有望成為基因靶向治療的一個候選靶點，從而提高患者的生存率。

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編輯/哈濤