LncRNA HOTAIR 在三陰性乳腺癌中的研究進展#

謝瑋 陳健

（桂林醫學院，廣西腫瘤免疫與微環境調控重點實驗室，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]在成纖維細胞中發現，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。

1 三陰性乳腺癌

1.1 流行病學及臨床特征

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的發生發展與患者的年齡、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]。據美國癌癥協會相關統計，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）以及腦轉移的發生率很高。具有較高的復發率，復發和轉移的風險大多發生在診療后的1~3年，發生復發轉移后生存期較短，大多數患者在5年內死亡，且5年生存率低于80%。TNBC早期即會出現局部復發和遠處轉移，這也是導致TNBC治療失敗，死亡率高的重要因素。

1.2 臨床治療現狀

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發生發展的重要環節。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患者研究發現，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率主要與組織分級有關，組織學分級越高，患者局部復發率越高，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，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，中止DNA復制，進而抑制腫瘤細胞增殖。先前研究發現，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。

2 LncRNA 與三陰性乳腺癌

2.1 LncRNA的特點

通過對全人類基因組測序時發現，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。

2.2 LncRNA與三陰性乳腺癌

有學者對1097例乳腺癌患者進行TCGA數據庫檢索發現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揮作用。一些LncRNA通過調控靶分子促進TNBC的發生及進展，表現為癌基因特征，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被發現具有抑癌作用，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生發展密切相關。

3 HOTAIR 與三陰性乳腺癌

3.1 HOTAIR

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號染色體上發現了這種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]發現哺乳動物中表達的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[23]；.○2..通過上皮-間質轉化的過程來發揮作用：HOTAIR介導上皮-間質轉化主要調節因子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生與發展[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]。

3.2 HOTAIR與三陰性乳腺癌

Gupta等[27]發現與正常乳腺組織比較，在原發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基因的表達載體穩定轉染到乳腺癌細胞中發現，穩定表達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。數據顯示29%的TNBC病例中表現出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]。研究還發現[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的發生、發展關系密切。

4 小結與展望

乳腺癌已成為繼肺癌之后發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生和發展有著緊密聯系。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患者得到最優化的治療效果。