LASS2基因?qū)盒阅[瘤轉移抑制作用的研究進展

何俊，王海峰，王劍松

(昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院，昆明650101)

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·綜述·

LASS2基因?qū)盒阅[瘤轉移抑制作用的研究進展

何俊，王海峰，王劍松

(昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院，昆明650101)

人源性長壽保障基因2(LASS2基因)又稱為腫瘤轉移抑制基因1，是一種新型的人類腫瘤轉移抑制基因。LASS2基因?qū)η傲邢侔螂装⒏伟⑽赴⒔Y腸癌、乳腺癌、肺癌、腦膜瘤等多種腫瘤的侵襲和轉移均有抑制作用。本文就LASS2基因?qū)δ[瘤轉移抑制作用的相關研究進展作一綜述。

惡性腫瘤；LASS2基因；預后

腫瘤轉移是多數(shù)患者死亡的最終原因，轉移的過程涉及許多因素調(diào)控，其中任何單獨的步驟中斷可能阻止轉移級聯(lián)。1988年，Steeg等[1]在進行K-1735黑色素瘤轉移和非轉移亞系差別篩選的研究時，發(fā)現(xiàn)了第一個轉移抑制基因nm23，此后一類與腫瘤細胞的侵襲與轉移密切相關且相對較新的腫瘤轉移抑制基因相繼被發(fā)現(xiàn)，包括NM23、KISS1、RhOGDI2、BRMS1、TIMPs、MKK4、MTSS1、KAI1等。人源性長壽保障基因2 (LASS2) 又稱為腫瘤轉移抑制基因1(TMSG-1)，是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型人類腫瘤轉移抑制基因，該基因不僅可以抑制腫瘤的生長，也可抑制腫瘤的侵襲和轉移。本文對LASS2基因的作用機制及其在腫瘤轉移中的作用作一綜述。

1 LASS2基因

LASS2基因是于1999年由北京大學醫(yī)學院從前列腺癌細胞系的不同轉移潛能亞系中克隆出來[2]，其后于2001年由復旦大學在人肝cDNA文庫中克隆出和酵母長壽保障基因LAG1高度同源的新基因。LASS2基因是長壽保障基因家族的一員，與TMSG-1具有高度同源性。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，TMSG-1僅僅是LASS2基因的一個片段。所以，LASS2也被稱為TMSG-1。LASS2基因位于1號染色體上，編碼的蛋白質(zhì)含380個氨基酸, 分子質(zhì)量為45 000，包含10個外顯子、9個內(nèi)含子、5個跨膜域，是一個跨膜蛋白。LASS2基因具有HOX(69-131aa)、TLC(131-332aa)兩個功能域。HOX功能域由60個氨基酸組成，并與特定的DNA序列結合，作為DNA結合區(qū)域和轉錄因子，很多和生長發(fā)育有關的基因中都包含這一保守序列[3]。除了大家熟知的功能外，最近發(fā)現(xiàn)homeobox基因具有轉錄因子重塑和成人穩(wěn)態(tài)功能[4]。TLC功能域大約由200個氨基酸組成。目前研究認為，LASS家族TLC域可能在參與神經(jīng)酰胺的合成后，參與細胞功能，調(diào)節(jié)細胞的生長變異。

2 LASS2的作用機制

2.1 LASS2與神經(jīng)酰胺 神經(jīng)酰胺在鞘磷脂途徑中發(fā)揮第二信使分子作用，同時也參與細胞分化等多種生理、病理過程。神經(jīng)酰胺能激活大量應激相關酶，介導細胞凋亡，在應激反應誘導的疾病或腫瘤治療中具有重要作用。此外，神經(jīng)酞胺主要是阻滯GO/G1期細胞以促進細胞凋亡。神經(jīng)酰胺還可讓細胞內(nèi)的pHi升高, 在升高的pHi的環(huán)境下，Bax的構象發(fā)生變化介導細胞了凋亡。因此，參與調(diào)節(jié)神經(jīng)酰胺的合成過程可能是LASS2作用機制之一。

2.2 LASS2與腺核甘三磷酸水解酵素(V-ATPase) V-ATPase是定位于細胞質(zhì)膜及細胞器膜上的質(zhì)子泵，也是一種跨膜蛋白，主要作用是轉運H+、維持細胞穩(wěn)態(tài)。酸性環(huán)境能促進腫瘤細胞的生成和轉移，增強其侵襲能力。而酸性環(huán)境的維持離不開癌細胞的膜離子轉運系統(tǒng)，包括Na+/H+交換體、HCO3-轉運體和囊泡型H+-ATPase等。膜離子轉運系統(tǒng)是腫瘤酸性微環(huán)境的主要調(diào)節(jié)者，可以跨質(zhì)膜將H+泵出細胞，胞外積聚H+而引起的微酸環(huán)境能將基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)和MMP-9由酶原形式變?yōu)榛钚孕问剑瑥亩纸饧毎饣|(zhì)，引起腫瘤的浸潤和轉移。LASS2與V-ATPase的C亞基有直接聯(lián)系，兩者結合后可限制C亞基被蛋白酶水解,從而提高V-ATPase的活性，造成細胞質(zhì)內(nèi)H+進入到細胞器或排泌到細胞外，引起細胞質(zhì)堿化而誘導腫瘤細胞凋亡。活性V-ATPase還可以通過提高細胞的運動、遷移及增殖能力，加速腫瘤的浸潤和轉移。

2.3 其他 Gong等[5]在蛋白修飾、降解等特定條件下，引導LASS2進入細胞核，發(fā)現(xiàn)其在細胞核內(nèi)發(fā)揮調(diào)節(jié)rRNA轉錄作用，推測LASS2可能是一種潛在的轉錄因子。Su等[6]研究證實，TMSG1是通過Caspase依賴的線粒體途徑誘導而細胞凋亡的。

3 LASS2對腫瘤轉移的抑制作用

腫瘤細胞從原發(fā)部位黏附并侵入基底膜，通過細胞外基質(zhì)侵入淋巴管、血管和體腔，遷徙到其他部位；又與基底膜相互作用而穿出脈管系統(tǒng)，繼續(xù)生長，形成同樣類型的腫瘤；然后又再一次轉移下去，如此形成惡性循環(huán)。不是所有的惡性腫瘤都會發(fā)生轉移，但出現(xiàn)轉移卻是惡性腫瘤的確鑿證據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)LASS2與部分腫瘤的侵襲、轉移密切相關。

3.1 前列腺癌 Ma等[2]從人前列腺癌細胞系中克隆出LASS2基因，并發(fā)現(xiàn)其在高轉移潛能的前列腺癌細胞系PC-3M-IE8中表達量低于低轉移潛能前列腺癌細胞PC-3M-2B4，故推測此基因?qū)δ[瘤侵襲、轉移具有抑制作用，與Su等[7]研究結論一致。Xu等[8]合成特異性沉默LASS2基因的小干擾RNA，先下調(diào)低轉移潛能前列腺癌細胞PC-3M-2B4中LASS2的表達，再通過小干擾RNA使LASS2沉默、增加液泡ATP酶的活性，從而增強其侵襲能力并促進其轉移。以上研究均提示LASS2可作為抑制前列腺癌轉移擴散的一個有效治療靶點。最新研究對LASS2基因的作用機制提出了外顯子參與學說，即在人類前列腺癌細胞中KLF6/Sp1與外顯子1相結合啟動LASS2基因，并以此作為轉錄起始關鍵事件[9]。

3.2 膀胱癌 Wang等[10]對膀胱癌細胞株EJ-M3、EJ、T24和BIU-87中LASS2基因表達進行檢測，發(fā)現(xiàn)增殖和侵襲能力高的膀胱癌細胞株EJ-M3和BIU-87 LASS2 mRNA表達量低于低轉移能力的膀胱癌細胞株T24和EJ細胞[11]。LASS2基因表達隨著膀胱癌細胞增殖和侵襲能力的增強而降低，說明LASS2基因是一種新的腫瘤轉移抑制基因。王海峰等[12]以33例已行膀胱全切除術的膀胱癌患者為研究對象，對LASS2的表達和膀胱癌預后的關系進行了分析，發(fā)現(xiàn)LASS2基因蛋白和mRNA相對表達量低的膀胱癌患者預后較差；認為LASS2基因表達可能與膀胱癌的發(fā)生和發(fā)展相關，并可作為其預后判斷指標。最新研究發(fā)現(xiàn)，LASS2是miRNA-9的直接靶基因，模擬轉染miR-9可以下調(diào)LASS2表達，miRNA-9靶向LASS2基因可增強膀胱癌的耐藥性[13]。

3.3 肝癌 譚寧等[14]研究顯示，低轉移潛能的肝癌細胞系MHCC97-L中LASS2基因的表達水平高于高轉移潛能肝癌細胞系HCCLM3；該研究將載有LASS2基因的真核表達載體pCMV-HA2-LASS2轉染至HCCLM3，經(jīng)篩選后得到穩(wěn)定表達LASS2基因的HCCLM3細胞系，并證實過表達LASS2基因的HCCLM3細胞侵襲和轉移能力均受到明顯的抑制。Tang等[15]通過觀察細胞內(nèi)外H+濃度、細胞凋亡情況和線粒體凋亡相關蛋白含量等，證實LASS2基因過表達可抑制腫瘤細胞生長與轉移。

3.4 胃癌 汪波[16]研究顯示，胃良性疾病組織中LASS2陽性率為80%(16/20)，明顯高于胃癌組織中的46.9%(38/81)；淋巴結轉移、TNM分期越晚，癌組織LASS2蛋白及mRNA表達越低，證實LASS2基因可抑制胃癌細胞的轉移。

3.5 結腸癌 裴斐等[17]研究發(fā)現(xiàn)，未發(fā)生轉移的結腸癌患者癌組織LASS2蛋白表達多為強陽性(陽性率為52.4%)，而轉移者癌組織多為弱陽性或陰性(陽性率為35.0%)。余澤炎等[18]研究顯示， 76例份結直腸正常組織中，65例份呈強陽性、11例份呈弱陽性, LASS2蛋白均呈陽性表達；而在98例份結直腸癌組織中卻有32例份LASS2蛋白為陰性表達,其余均為弱陽性或強陽性，且LASS2蛋白表達與腫瘤分化程度、浸潤程度、遠處轉移及淋巴結轉移呈明顯負相關。以上均提示LASS2蛋白有助于預測結直腸癌的浸潤及轉移，并可作為一個新的治療靶點。

3.6 乳腺癌 裴斐等[17]研究顯示，未轉移的乳腺癌患者癌組織LASS2蛋白陽性率為36%，明顯高于轉移者(7.4%)。Su等[19]采用LASS2真核表達載體轉染人乳腺癌高侵襲細胞系MDA-MB-231，發(fā)現(xiàn)LASS2基因可促進細胞凋亡，抑制該基因表達可促進乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展。Fan等[20]將鹽酸多柔比星/阿霉素加入LASS2基因高表達的乳腺癌細胞，發(fā)現(xiàn)細胞凋亡率明顯升高，分析原因可能是LASS2基因過度表達會增強腫瘤細胞對多柔比星/阿霉素細胞的毒性易感性，由此預測LASS2基因可能作為一個預測乳腺癌患者病情及化療敏感性的相關指標。劉琳等[21]研究顯示，乳腺浸潤性導管癌組織LASS2蛋白表達與患者的病理分級、臨床分期、轉移以及預后均呈負相關，提示LASS2基因可能抑制了乳腺癌細胞的增殖和侵襲能力，具有抑癌基因的作用，證實LASS2有助于預測乳腺癌患者的預后。

3.7 肺癌 Ma等[2]研究顯示，與人肺巨細胞癌低轉移亞系PG-LH7相比，高轉移亞系PG-BE1中LASS2基因表達明顯降低，說明LASS2基因可以抑制人肺巨細胞癌的轉移。

3.8 腦膜瘤 Ke等[22]研究顯示，腦膜瘤組織LASS2蛋白表達與腫瘤復發(fā)、轉移密切相關，LASS2蛋白表達越低，患者的整體生存期以及無進展生存期越短，與患者的性別和辛普森分級無關。同時該研究證明，LASS2是影響腦膜瘤患者預后的獨立因素，可作為腦膜瘤預后的潛在生物標志物。

綜上所述，臨床中許多惡性腫瘤的發(fā)生、轉移均與LASS2基因低表達密切相關；LASS2基因表達情況可反映腫瘤的治療效果，可作為腫瘤預后標記物之一。但LASS2基因不容易被早期檢測到，故診斷腫瘤的特異性和敏感性較低，且不能準確反映腫瘤的侵襲和轉移部位，不能作為腫瘤篩查指標。雖目前臨床對LASS2的認識還不夠深入，許多針對LASS2靶向治療干預腫瘤進展的研究正在進行，將為未來的腫瘤靶向治療開拓新思路。

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國家自然科學基金資助項目(81260374, 81460384)；云南省教育廳基金 (2014Z072)；云南省科技廳面上項目(2015FB196)；云南省科技廳-昆明醫(yī)科大學聯(lián)合專項(2014FA015,2014FZ031)；云南省衛(wèi)生廳內(nèi)設機構項目(2014NS081)。

王劍松(E-mail: jiansongwang@yahoo.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.36.036

R73-37

A

1002-266X(2016)36-0100-03

2016-04-19)