SATB1基因与食管癌关系的研究进展

闫睿怡，何琳莉★，谢佳轩，熊 典

（1.南充市川北医学院附属医院，四川 南充 637000；2.川北医学院，四川 南充 637000）

食管癌是我国常见的上消化道恶性肿瘤之一[1]。国家癌症中心的统计数据显示，2015 年我国食管癌患病例数和死亡病例数分别位居所有恶性肿瘤的第6位和第4 位，严重影响我国居民的健康和生命安全[2]；并且食管癌的5 年标化生存率仅为30.3%，与其他癌症相比较低[3]。有研究指出，转录单元中编码的遗传信息会通过构成细胞基因表达程序的一系列复杂事件转移到最终产物、非编码转录本和蛋白质，由转录、共转录和转录后调控线索控制[4]。SATB1 于2008 年被发现和乳腺癌的转移联系紧密[5]，随后又在胰腺癌[6]、消化系统恶性肿瘤[7]、泌尿系统恶性肿瘤等多种恶性肿瘤中被发现存在过表达，同时SATB1 被大部分学者认为能够参与调控肿瘤细胞的增殖与侵袭。有研究指出，SATB1 介导的基因可参与（直接或间接）细胞周期进展、细胞凋亡抑制和EMT 诱导的调控等过程。

近年来SATB1 被报道可参与食管癌的多个演变过程，而食管癌中SATB1 的高表达可能与疾病的分级以及患者的预后有关, 所以SATB1 与食管癌的临床诊疗有密切联系，具备潜在的临床应用价值。因此，本文欲从食管癌的发生、发展、转归、诊疗等角度，介绍SATB1 与食管癌关系的最新研究成果，为食管癌的相关研究及临床靶向、免疫治疗提供新思路。

1 SATB1 基因与食管癌发生的关系

有学者发现，SATB1 基因在食管癌中的表达与癌组织肿瘤细胞分化水平、病理学分期和淋巴结转移分期等呈正相关，并且SATB1 基因在食管癌组织中的表达明显高于癌旁组织[8]。Ma 等[9]通过定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）和蛋白质印迹法分析了SATB1 在食管癌组织和正常食管组织中的mRNA 和蛋白表达量。研究结果表明，SATB1 在食管癌组织中的mRNA 及蛋白表达水平显著高于正常食管组织。而且，SATB1 在不同食管癌细胞株中的表达情况也有所不同。Huang 等[10]通过免疫组化分析发现，与分化良好的组织相比，SATB1 在分化不良的组织中的表达显著更高。李立明等[11]发现SATB1 基因主要表达于食管鳞癌的细胞质中，进一步研究发现，食管鳞癌组织SATB1 基因阳性表达率较癌旁组织高，表明SATB1 基因可能发挥致癌基因的作用，从而参与了食管鳞癌的进展。已有研究证明，SATB1 可通过上调FN1 和PDGFRB 而在食管癌中发挥原癌基因的作用[12]。因此，SATB1 可作为筛选食管癌高危转移患者的潜在指标。

2 SATB1 基因与食管癌进展的关系

食管癌的疾病进展方式主要有淋巴道转移、直接蔓延、血道转移等[13]。食管癌的进展涉及多基因多信号通路的改变，有大量研究表明SATB1 可参与食管癌的恶性进展[14]。

2.1 SATB1 异常表达与食管癌细胞增殖和凋亡的关系

本课题组在前期研究中发现，黄芪甲苷可通过下调SATB1 的表达来抑制 Eca109 细胞的增殖并诱导其凋亡，进而发挥抗肿瘤作用[15]。沉默SATB1对食管癌细胞的增殖有明显的抑制作用[16]。Ma等[9]通过CCK-8 测定在体外研究了SATB1-shRNA KYSE450 和EC9706 细胞的增殖活性。结果表明，所有SATB1-shRNA KYSE450 和EC9706 细 胞 的 生 长速度均低于空载体对照细胞的生长速度。这些数据表明，SATB1 可作为参与促进食管癌细胞增殖的基因之一。宋桂芹[17]通过细胞活力检测发现，SATB1 的敲低可使食管癌TE-1 细胞的增殖和存活率显著降低，经该课题组研究发现FN1 和PDGFRB 在人食管癌中高度表达，且通过生物网络构建分析显示，FN1 和PDGFRB 是TE-1 细胞中由SATB1 调控的中枢基因，FN1 和PDGFRB 的表达水平会伴随SATB1 表达的升高而上调。将STAB1 敲除后，癌细胞的存活率会降低，若再使细胞株内FN1 或PDGFRB 过表达可提升癌细胞的存活率，且可促进其增殖。因此证明SATB1可以促进食管癌细胞的存活。另外，通过流式细胞荧光分选技术对膜联蛋白-V 和碘化丙啶（PI）染色的分析进而评估TE-1 细胞中的自发性凋亡后发现，SATB1 敲低可导致TE-1 细胞凋亡率从3.87% 增加到12.07%。此外，孙永红等[12]通过研究发现，上调长链非编码RNA（LncRNA）TMEM9B-AS1 表达可以通过TCF7L2-SATB1 途径，调控食管癌细胞环氧化酶-2（COX-2）和β 连环蛋白1（CTNNB1）的表达，从而增强食管癌细胞增殖和侵袭的能力。

2.2 SATB1 异常表达与食管癌细胞迁移和侵袭的关系

为了进一步研究SATB1 对食管癌细胞迁移和侵袭能力的影响，Ma 等[9]进行了Transwell 细胞体外侵袭实验。实验发现，SATB1 的敲低可以显著抑制食管癌KYSE450 和EC9706 细胞的迁移和侵袭能力。此外，与空载体对照细胞相比，KYSE450 和EC9706细胞中SATB1-shRNA 组中侵入膜后侧的细胞数量显著减少。因此得出结论，与空载体对照细胞相比，KYSE450 和EC9706 细胞中SATB1-shRNA 基团细胞的迁移和侵袭能力明显降低。Song 等[18]通过GO 和KEGG 数据库进行富集分析显示，FN1 和PDGFRB 是食管癌细胞TE-1 中由SATB1 调控的通路改变中的关键基因；为了探索食管癌细胞中两个关键基因FN1和PDGFRB 的功能，采用qRT-PCR 和蛋白质印迹法来检测SATB1 敲低的TE-1 和EC-109 细胞中这两个关键基因mRNA 和蛋白表达水平的变化，结果显示，FN1 和PDGFRB 的表达水平受到SATB1 的影响而上调。在FN1 或PDGFRB 过度表达的食管癌TE-1 细胞中，采用Transwell 测定法来评估这两个基因的侵袭和迁移能力发现，迁移到膜下侧的总食管癌TE-1细胞数量显著增加。同时，在FN1 或PDGFRB 过表达的食管癌EC-109 细胞中观察到细胞入侵能力增加。因此证明SATB1 通过上调FN1 和PDGFRB 的表达水平增强了食管癌细胞的迁移和侵袭能力。研究人员将SATB1 基因进行特异性沉默处理后发现，siRNASATB1 组的SATB1 mRNA 相对表达量较其他各组均有明显的降低，siRNA-SATB1 组的24h、48 h 侵袭细胞数均显著低于siRNA- 对照组和空白对照组，由此可见，沉默SATB1 基因可以抑制癌细胞的迁移和侵袭[11]。Huang 等[10]研究人员通过基质金属蛋白酶检测实验发现，SATB1 基因可通过调控基质金属蛋白酶的表达来影响食管癌细胞迁移和侵袭的进展。因此，证明了SATB1 的表达与食管癌的进展及转移有很大关联。该课题组成员构建了SATB1-siRNA 表达载体，并将SATB1-siRNA-1 转染到食管癌TE-1 中，从而有效抑制了细胞迁移和侵袭。

2.3 SATB1 异常表达与食管癌转移的关系

研究表明，上皮- 间质转化（EMT）是促进食管癌细胞转移的重要通路[19]。李立明等[11]发现，SATB1 基因在中低分化、TNM 分期Ⅲ～Ⅳ期的组织和产生淋巴结转移组织中的阳性表达率明显升高，表明SATB1 基因高表达与食管鳞癌的恶性水平及转移有关，提示SATB1 高表达增强了食管鳞癌的转移能力。Ma 等[9]为了研究SATB1 下调是否能诱导EMT，进行了蛋白质印迹实验（分析EMT 相关标志物的表达），结果表明E- 钙黏蛋白的表达显著增加，而在所有SATB1 敲低的SATB1-shRNA KYSE450 和EC9706细胞中，用于锚定和支撑间充质细胞胞质内细胞器的波形蛋白（Vimentin）的表达显著降低，表明SATB1可参与食管癌的EMT 过程，抑制SATB1 可以逆转EMT。上皮间质转化是启动细胞进展、侵袭和转移的关键步骤之一。在EMT 期间，上皮细胞会改变其分子特征并获得间充质表型。SATB1 通过影响EMT 进而影响食管癌细胞转移的具体机制目前未见报道，值得进行更进一步的研究。有多项研究发现，SATB1 可能与其他相关因子共同参与食管癌的转移。研究表明，SATB1 可下调许多非转移性基因的表达，包括乳腺癌转移抑制因子1、分化簇82、kisspeptin 和核苷二磷酸激酶A 等。有研究指出，转录因子和染色质组织者SATB1 是影响高阶染色质结构和基因调控整合的重要因素[20]。Gu 等[21]研究发现黑激素可通过抑制NF-κB 信号通路和降低MMP-9 来抑制食管癌细胞TE-1 的转移。

3 SATB1 基因与食管癌预后的关系

多项对食管癌患者生存情况的研究表明，患者出现SATB1 阳性表达时往往提示预后不佳[22]。Cong 等[23]发现，与SATB1 表达水平高的患者相比，SATB1 表达水平较低的患者其总生存期更长，无病生存率更高。结合多组数据可知，SATB1 表达是影响食管癌患者总生存期的独立因素，这表明高SATB1 表达可能是食管癌预后不良的预测性生物指标，并且有望成为新的治疗靶点。Zhai 等[24]发现，SATB1 mRNA 表达较高的患者其复发率也较高。有研究通过测量mRNA 表达的方式在食管肿瘤组织中检测到了SATB1 的表达，并发现高SATB1 mRNA 表达与较差的无病生存率和生存期相关。结合多项试验的数据可知，高SATB1表达可能是手术后ESCC 患者预后不良的独立影响因素。Nüssing S 等[25]研究发现SATB1 在幼稚CD8＋T细胞中呈高表达，并在效应CD8＋T 细胞分化时下调,在幼稚CD8＋T 细胞中，SATB1 结合富集在与免疫谱系功能相关的基因组区域。因此，SATB1 可能会通过促进肿瘤浸润CD8＋T 细胞抑制食管癌中PGK1 的表达，从而影响食管癌预后。

4 总结

食管癌是我国常见的消化道恶性肿瘤之一，侵袭能力较强。一般来说，食管癌早期并不会出现转移，但是由于它没有明显的临床症状，所以经常会被延误治疗，门诊中一旦发现多数都处于中晚期。对于这类患者一部分可以进行转化治疗从而创造手术机会，但仍有大部分患者只能进行姑息性治疗，虽然这种方法并不能够彻底治愈食管癌，但是对于提高患者的生活质量以及延长生存周期仍有一定效果。对于食管癌分子机制的研究，在研究新的靶向药物中具有重要的意义。我们阅读了现有的SATB1 与食管癌关系的相关文献后，发现SATB1与食管癌的发生、发展等过程联系密切。总的来说，SATB1 基因在食管癌中的表达与癌组织肿瘤细胞分化程度等呈正相关。纵观近些年来SATB1 与食管癌关系的研究进展，我们发现，在2008—2017 这十年的研究中，仅有学者阐述了食管癌细胞中SATB1 高表达的意义，这可以为我们的临床研究提供很好的思路，但是没有将其机制，以及如何进展阐述清楚。本课题组在前期研究中发现，药物黄芪甲苷可以通过下调SATB1 而影响食管鳞癌细胞的凋亡。因此，我们汇总了近年来的相关研究成果，介绍了SATB1 与食管癌关系的最新研究成果，同时希望可以为食管癌的临床靶向药物治疗及相关研究提供新思路。