LncRNA HOTAIR 在三阴性乳腺癌中的研究进展#

谢玮 陈健

（桂林医学院，广西肿瘤免疫与微环境调控重点实验室，广西 桂林 541001）

乳腺癌是一种在年轻女性中常见的恶性肿瘤，因其组织形态和免疫表型存在差异，对治疗的反应也有很大的不同，而具有高度异质性。在中国，乳腺癌患病率位居女性所有癌症第一[1-2]。大约20%乳腺癌患者为三阴性乳腺癌（Triple-negative breast cancer，TNBC）。TNBC是乳腺癌的一种亚型，具有高度转移特点[3]，因为缺乏雌激素、孕激素及人表皮生长因子受体，无针对性的诊断和治疗方案，TNBC患者预后相对较差。

LncRNA是一类非编码RNA，长度超过200个核苷酸序列。研究表明[4]，lncRNA通过参与包括细胞生长，增殖，侵袭，EMT和迁移在内的多种生命历程发挥致癌作用。HOTAIR是一种具有反式转录调控作用的LncRNA，由2158个核苷酸组成，长为2.2 kb，定位于第12号染色体中的HOXD基因座。

首先由Rin等人[5]在成纤维细胞中发现，其与肿瘤大小、增殖能力、侵袭力和患者存活率密切相关，是癌症转移的独立预后因素。本文就HOTAIR与TNBC的相关研究进行综述，以期寻找HOTAIR与TNBC之间的相关性，为TNBC靶向临床治疗提供更多的参考依据。

1 三阴性乳腺癌

1.1 流行病学及临床特征

TNBC指雌激素受体（Estrogen receptor，ER）、孕激素受体（Progesterone receptor，PR）以及人表皮生长因子受体（Human epidermal growth factor receptor 2，HER-2）均为阴性的乳腺癌。TNBC的发生发展与患者的年龄、种族和社会经济状况等密切相关，在非洲、非洲裔美国、西班牙绝经前女性中常见，且40岁以下女性患TNBC的风险是50岁以上女性的2倍[6]。此外，乳腺癌易感基因（Breast cancer susceptibility gene，BRCA）的突变也被认为是TNBC的危险因素之一。研究表明，约有20%的TNBC患者有BRCA突变，特别是BRCAl的突变[7]。据美国癌症协会相关统计，每年大约有26万名女性被确诊为乳腺癌，其中15%~20%患者为TNBC[8]。而在我国，乳腺癌患病率也在迅速增加，已经成为绝经前女性中死亡率增长最快的癌症之一。从病理分型上说，TNBC最常见的是浸润性导管癌。在组织学分级上来看，TNBC患者大多为3级以上，呈实质性。TNBC骨转移率与非TNBC相似，但内脏转移（肝、肺转移）以及脑转移的发生率很高。具有较高的复发率，复发和转移的风险大多发生在诊疗后的1~3年，发生复发转移后生存期较短，大多数患者在5年内死亡，且5年生存率低于80%。TNBC早期即会出现局部复发和远处转移，这也是导致TNBC治疗失败，死亡率高的重要因素。

1.2 临床治疗现状

1.2.1 外科手术治疗

迄今为止，手术治疗依然是局部控制TNBC发生发展的重要环节。在不影响生存率的前提下，为了提高患者的生活质量，一般选择保乳手术。针对T1-2N0期TNBC患者研究发现，实施保乳手术治疗后，三阴性乳腺癌患者术后5年局部复发率虽高于非三阴性乳腺癌患者，但5年远处转移率及总生存率无明显差异[9]。这可能是因为局部复发率主要与组织分级有关，组织学分级越高，患者局部复发率越高，预后越差。这项研究的结果证实了保乳手术治疗TNBC的有效性，尽管手术治疗不能够控制术后复发，但能够降低癌细胞远处转移率进而提高患者生存率。

1.2.2 化疗/新辅助化疗

新辅助化疗是指在实施局部治疗方法前所做的全身化疗，对于早期接受手术治疗以及晚期无法实施手术治疗的患者，可以应用新辅助化疗来控制患者的局部病变从而提高保乳率。铂类通过与双链DNA交联，中止DNA复制，进而抑制肿瘤细胞增殖。先前研究发现，顺铂对BRCA缺陷癌细胞系极为敏感，而75%的TNBC中存在有BRCAl突变，吉西他滨与顺铂联合治疗TNBC方案能够延长患者无进展生存期[10]。因此铂类、卡培他滨和吉西他滨是晚期TNBC一线治疗中常用化疗药物。而尽管TNBC具有化疗敏感性，且对化疗的完全病理缓解率比其他亚型高，但是大多数TNBC患者的预后仍然较差，有研究表明[11]，在TNBC新辅助化疗试验中，并没有显示出明显的疗效，反而增加了3/4级的不良事件发生率。也就是说，与非TNBC相比，TNBC病理缓解率高，但总生存率低。这两者的矛盾可能是由于化疗或新辅助化疗之后，病情虽有所缓解，但TNBC转移侵袭性强，无病生存时间短。

TNBC其他治疗方式还包括放射治疗，分子靶向治疗，免疫治疗等，但均无针对性，治疗效果较差。

2 LncRNA 与三阴性乳腺癌

2.1 LncRNA的特点

通过对全人类基因组测序时发现，只有不到2%的基因能够用于蛋白质的编码，其余基因组均被转录成为非编码RNA。非编码RNA按照核苷酸的长度分为短链非编码RNA，中链非编码RNA和长链非编码RNA[12]。lncRNA是一类转录长度超过200nt的RNA。这些无法编码蛋白质的RNA曾被视为无用的RNA，称为转录噪声。直到2002年，lncRNA的奥秘第一次被揭露。lncRNA不能编码蛋白质的主要原因是缺乏有意义的开放阅读框（Open reading frame，ORF）。与其他RNA不同，LncRNA具有其自身特征：○1..组织和时空表达特异性：即在不同组织中LncRNA的表达量不一样，而在同一组织中，因为生长阶段的不同，当中LncRNA的表达量也会发生改变。.○2..一级结构保守性低，而二级结构具有高保守性，保证了LncRNA 行使其特定的生物学功能[13]。.○3..调控多样性：目前认为lncRNA可在转录的沉默、激活及抑制，转录后加工维持mRNA的稳定等多种水平上调控基因的表达，且作用机制错综复杂，迄今为止也不是十分明确。

2.2 LncRNA与三阴性乳腺癌

有学者对1097例乳腺癌患者进行TCGA数据库检索发现1510个表达含量不同的LncRNA，其中有672个LncRNA在TNBC与非TNBC之间的表达水平存在差异[14]。lncRNA作为致癌基因和/或肿瘤抑制因子在表观遗传变化中发挥作用。一些LncRNA通过调控靶分子促进TNBC的发生及进展，表现为癌基因特征，例如分化拮抗非蛋白质编码RNA（Differentiation antagonizes non- protein coding RNA，DANCR）[15]，肝细胞癌高表达分子（High expression in hepatocellular carcinoma，HEIH）[16]，结肠癌相关转录因子-1（Colon cancer associated tran- script-1，CCAT1）[17]等。而还有一些lncRNA被发现具有抑癌作用，增强这些有抑癌作用的lncRNA表达能够抑制肿瘤细胞生长，而一旦这些 lncRNA低表达时就有了诱导肿瘤发生的潜能，甚至引起肿瘤的侵袭和转移、降低患者存活率，如牛磺酸上调基因1（Taurine up-regulated gene 1，TUG1）[18]，横纹肌肉瘤-2相关的转录物（Rhabdomyosarcoma 2-associated transcript， RMST）[19]，生长阻滞特异性转录因子5（Growth arrest-special transcript 5，GAS5）[20]等，这些分子的异常表达与肿瘤的发生发展密切相关。

3 HOTAIR 与三阴性乳腺癌

3.1 HOTAIR

HOTAIR是一种长链非编码RNA，是Birney等人[21]分析了成纤维细胞中11种Hox基因簇转录的非编码RNA，在12号染色体上发现了这种RNA。因为是通过反式作用造成染色质沉默，这与其他大多数的lncRNA并不相同，且双链DNA中仅一条可以转录编码，因此被称为HOTAIR。He等[22]发现哺乳动物中表达的HOTAIR 定位于染色体12q13.13的HOXC11与HOXC12之间，长度为2158个核苷酸，全长6232 bp，包括5个短外显子和1个长外显子。到目前为止，了解到的HOTAIR作用机制主要有：.○1..作为三角架引导多梳蛋白抑制复合体2（Polycomb inhibitory complex 2，PRC2）和赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1（Lysine-specific histone demethylase 1，LSD1）形成复合体，使该位点部分碱基表观遗传学沉默，重编染色体状态[23]；.○2..通过上皮-间质转化的过程来发挥作用：HOTAIR介导上皮-间质转化主要调节因子Snail和EZH2的增强子之间相互作用，将EZH2募集到特定的基因组位点。结果证明，HOTAIR在Snail介导的上皮-间质转化中起关键作用[24]；.○3..作为竞争性的内源RNA同肿瘤抑制因子相互作用或者通过“海绵效应”招募并结合miRNA抑制其表达促进肿瘤发生与发展[25]；.○4..促进蛋白质泛素化[26]；.○5..调控自噬：HOTAIR可以加速细胞自噬作用，减少细胞凋亡，增强细胞的耐药性[12]。

3.2 HOTAIR与三阴性乳腺癌

Gupta等[27]发现与正常乳腺组织比较，在原发性和转移型乳腺癌中HOTAIR表达均显著增高。再使用分子克隆技术和microRNA干扰技术将带有HOTAIR基因的表达载体稳定转染到乳腺癌细胞中发现，稳定表达HOTAIR基因的乳腺癌细胞相比于转染前，细胞具有明显更高的增殖、侵袭和转移的能力。相反，使用microRNA 干扰乳腺癌细胞时，细胞的侵袭和转移能力下降。从细胞学上证明了HOTAIR与乳腺癌转移的生物学行为密切相关。最近的体外研究也进一步证明了HOTAIR能够调控TNBC细胞恶性生物学行为。数据显示29%的TNBC病例中表现出HOTAIR的表达增高， 雌激素可以增强TNBC 细胞MDA-MB-231以及BT549当中的HOTAIR表达，从而增加其迁移的能力[28]。研究还发现[29]，与非TNBC组织相比，TNBC中HOTAIR的含量显著增多。此外，HOTAIR的含量在晚期TNBC中较早中期升高更为显著，这都表明了HOTAIR的表达水平与TNBC的发生、发展关系密切。

4 小结与展望

乳腺癌已成为继肺癌之后发病率和死亡率最高的实体肿瘤。与乳腺癌的其他亚型相比，TNBC易于转移，反应缺乏持久性，治疗方案的可选择性较少，治疗效果不佳且生存期短的现实无法回避。因此迫切需要更有效的治疗方法用来改善TNBC患者的预后。HOTAIR作为攻克癌症难题的切入点，在乳腺肿瘤中表达的异常，也证明了其与乳腺癌的发生和发展有着紧密联系。HOTAIR不仅与肿瘤的增殖、侵袭和转移能力有关，敲低HOTAIR还能够使肿瘤细胞增敏，加强化疗药物的疗效。这对于那些以化疗为主要全身治疗手段的TNBC 患者而言，无疑是个好消息。这表明我们可通过减少内源性HOTAIR的表达，抑制肿瘤进展。

虽然在HOTAIR的研究方面已取得一定的成果，然而关于TNBC中HOTAIR作用机制的研究尚待进一步探索。但我们相信，随着对 HOTAIR的不断深入研究，对TNBC生物学行为及其相关信号通路的深入探索，HOTAIR将成为临床肿瘤性疾病诊断和治疗的新靶点，让TNBC患者得到最优化的治疗效果。