TP73-AS1在肿瘤中的表达及调控作用*

王嘉新， 胡增涛， 关沧海， 孙东升， 王微娜， 姜兴明

(哈尔滨医科大学附属第二医院， 黑龙江 哈尔滨 150086)

随着高通量测序技术的发展，成千上万种长链非编码RNA(long non-coding RNA，lncRNA)进入人们的视野。lncRNA是一类长度超过200个核苷酸并缺少开放阅读框的不具备蛋白质编码功能的RNA[1-2]。研究发现lncRNA参与诸多生物学进程的关键步骤，包括染色质重塑、基因转录、转录后调节和蛋白质翻译等[3-5]。LncRNA机制的不断被阐明，也为肿瘤的研究提供了新的可能。LncRNA在多种肿瘤的增殖、迁移侵袭和抗凋亡等生物学特性中发挥重要作用，可通过转录、表观遗传调节、印迹、剪接和亚细胞转运等参与肿瘤的发生发展。为让患者获得更好的治疗效果，研究者们长期致力于寻找各种有效的肿瘤标记物，其中lncRNA在恶性肿瘤诊断和治疗中就具有重要的潜在应用价值[6]。TP73-AS1(P73 antisense RNA 1T)是目前广受关注的lncRNA，参与细胞信号通路的调节，与肿瘤的发生、发展和治疗反应密切相关。本文就TP73-AS1在肿瘤相关分子通路和病理生理中的作用及可能决定TP73-AS1作为生物标志物的决定因素等方面的最新研究进展进行简要综述。

1 TP73-AS1概述

TP73-AS1也被命名为p53依赖性凋亡调节物(p53-dependent apoptosis modulator，PDAM)，其编码基因位于1p36.32，包含11 773个碱基，是一种与肿瘤发生相关的lncRNA，最初在脑胶质瘤组织基因测序中被发现。随着研究的不断深入，发现TP73-AS1可通过调控p53依赖性抗凋亡基因控制细胞凋亡，胶质瘤细胞内TP73-AS1表达水平改变可影响化疗药物顺铂的耐药性[7]。肿瘤蛋白73(tumor protein 73，TP73)是TP73-AS1的同源基因，同样定位于染色体1p36上的区域，该区域被认为包含多个肿瘤抑制基因，而神经母细胞瘤发生过程则经常会删除该区域[8-9]。TP73具有2种交替剪接的亚型，可激活p53基因的转录，诱导细胞凋亡，抑制细胞生长。TP73作为编码基因在膀胱癌中高表达，与膀胱癌发生发展相关。TP73-AS1作为肿瘤相关的lncRNA，在诸多肿瘤中发挥重要调控作用，其表达水平与肿瘤临床病理特征密切相关。深入研究发现，TP73-AS1通过多种机制促进胶质瘤、肝癌和肺癌等肿瘤的发生发展。本文结合国内外最新报道，对TP73-AS1在肿瘤中的作用机制进行简要综述。

2 TP73-AS1与肿瘤

2.1神经系统肿瘤 胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤。Wang等[10]发现TP73-AS1在胶质母细胞瘤中表达下调，并与患者总体病死率下降有关。在胶质母细胞瘤中TP73-AS1的直接转录靶标为调控因子X1(regulation factor X1, RFX1)，TP73-AS1通过调节RFX1影响肿瘤侵袭、增殖和迁移。此外，TP73-AS1可以通过p53依赖性的抗凋亡基因来调控凋亡过程。Xiao等[7]研究也发现TP73-AS1作为竞争性内源RNA(competing endogenous RNA，ceRNA)通过miR-124调控依赖p53凋亡刺激蛋白抑制因子(inhibitor of apoptosis stimulating protein of p53，iASPP)抑制胶质瘤的生长和转移。Zhang等[11]在胶质瘤肿瘤细胞系的研究中发现，外源性过表达TP73-AS1可以促进脑胶质瘤细胞的增殖和侵袭，进一步功能实验证实TP73-AS1与高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein，HMGB1)通过竞争性结合miR-142来促进肿瘤细胞的迁移。

2.2消化系统肿瘤 食管癌是临床上较常见的消化道恶性肿瘤，每年全球范围内约有30万患者死于食管癌，且不同国家的发病率与死亡率不同[12]。TP73-AS1和丁酸脱氢酶2(butyrate dehydrogenase 2，BDH2)的表达水平在食管癌组织中普遍增高，且与临床标本的癌肿位置和肿瘤分期密切相关[13]。Zang等[14]研究发现，TP73-AS1会促进EC9706和KYSE30细胞中BDH2的表达，而BDH2会对caspase-3依赖性凋亡通路造成影响，可能是TP73-AS1调控食管癌细胞增殖的机制。此外，抑制BDH2或TP73-AS1可增强食管癌细胞对5-氟尿嘧啶和顺铂的化疗敏感性。

肝癌是一种致死率较高的恶性肿瘤，常伴有转移风险且容易复发。张会瑞等[15]观察到TP73-AS1在肝癌组织与正常组织中的差异表达最明显，并且研究发现TP73-AS1具有十分强大的基因调节能力，可通过互作基因映射到病毒致癌作用通路中，影响其下游丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信号通路与p53信号通路，上调促凋亡蛋白Bax表达、增加caspase-3活性和下调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达，使p53蛋白表达升高从而影响肝癌细胞的增殖。此外，Li等[16]研究发现，TP73-AS1在肝癌组织和肝肿瘤细胞系中表达上调，且TP73-AS1高表达影响患者的临床病理特征及预后，造成其存活率降低，机制可能为TP73-AS1与HMGB1在肝癌组织中竞争性结合miR-200a。miR-200a表达的下调促使HMGB1和高级糖基化终产物受体(receptor for advanced glycation end products，RAGE)的表达增加，促进肝癌细胞增殖。

Yao等[17]研究显示TP73-AS1与胆管癌整体生存率存在密切相关性，上调的TP73-AS1与肿瘤大小和TNM分期均存在显著的相关性，可以作为判断预后的独立危险因素。

Cai等[18]研究发现，TP73-AS1高表达的结直肠癌患者总体生存时间短于低表达者，进一步行分子水平研究表明TP73-AS1可以负调控miR-194在结直肠癌细胞中的表达，进而负向调控转化生长因子α(transforming growth factor α，TGFα)促进结直肠癌细胞的侵袭并抑制其凋亡。

Wang等[19]研究发现TP73-AS1在胃癌组织中的表达明显高于癌旁正常组织，TP73-AS1表达较高的胃癌患者无病生存率和总生存率较低。体外实验研究发现TP73-AS1抑制Wnt/β-catenin信号通路促进胃癌细胞增殖。Wang等[19]研究发现TP73-AS1可通过HMGB1/RAGE信号通路，抑制细胞增殖，增强胃癌细胞对顺铂化疗的敏感性。TP73-AS1在胃癌的侵袭转移过程也发挥重要作用，研究发现TP73-AS1还能够通过调节miR-194-5p/SDAD1信号通路促进胃癌转移[20]；Zhang等[21]研究也证实TP73-AS1可通过调控Bcl-2/caspase-3通路抑制胃癌细胞增殖，促进细胞凋亡，并增强其上皮间充质转化(epithelial-to-mesenchymal transition，EMT)潜能。

2.3泌尿生殖系统肿瘤 膀胱癌是泌尿系统常见的恶性肿瘤，全球范围内每年因膀胱癌死亡的人数约有15万[22]。Tuo等[23]研究发现TP73-AS1可通过阻滞细胞生长周期介导膀胱肿瘤细胞的增殖和凋亡。TP73-AS1的表达情况与膀胱癌患者的病死率相关，表达率低组患者的总体生存期短。虽然TP73-AS1抑制膀胱癌侵袭和转移机制的解释仍不十分明了，但有研究表明可能与EMT有关，即TP73-AS1抑制波形蛋白、基质金属蛋白酶(matrix metalloprotei-nase，MMP)-2、MMP-9的表达，进而抑制细胞生长、阻滞细胞周期、减少细胞的迁移和侵袭。

Liu等[24]发现，吻素1(KISS1)在TP73-AS1敲低的肾透明细胞癌组织中表达上调，TP73-AS1通过与组蛋白甲基化转移酶EZH2相互作用并特异性结合KISS1基因启动子区域来抑制KISS1表达。进一步研究表明，TP73-AS1是通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路来促进癌细胞增殖的。

卵巢癌是妇科最常见的恶性肿瘤之一，往往预后不良。Li等[25]研究证实了在卵巢癌中TP73-AS1具有促癌作用。Wang等[26]通过检测和比较卵巢癌组织及其癌旁组织中TP73-AS1的表达差异，发现TP73-AS1的表达水平与卵巢癌患者预后水平呈负相关。分子水平的机制研究显示其可能是通过增强卵巢癌细胞MMP-2和MMP-9的表达进而促进癌细胞的增殖、侵袭和迁移的。

2.4呼吸系统肿瘤 非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)是全球癌症死亡的主要原因之一，临床研究发现约50%的患者被诊断时已经发生了远处转移[27]。TP73-AS1在NSCLC中表达上调，且干扰TP73-AS1的表达可抑制体内和体外NSCLC细胞的增殖、肿瘤生长和周期推进，但具体的作用调控机制尚未明确。目前研究表明：TP73-AS1参与调控了非小细胞肺癌的发生发展过程，这可能是未来治疗非小细胞肺癌的作用靶点之一[28]。另有研究报道TP73-AS1通过激活PI3K/Akt通路促进肺癌细胞的增殖，起到促癌因子的作用[29]。

2.5其它系统肿瘤 乳腺癌是发生在乳腺上皮组织的恶性肿瘤，是女性最常见的恶性肿瘤之一，其发病率逐年上升且呈现年轻化趋势。Zou等[30]的研究证明在乳腺癌中TP73-AS1的表达高于相邻的癌旁组织。另外，TP73-AS1可以直接结合miR-200a进而促进乳腺癌细胞的增殖。深入研究发现，TP73-AS1通过与锌指E盒结合同源框1(zinc finger E-box binding homeobox 1，ZEB1)的3’-UTR区竞争性结合miR-200a，导致ZEB1的表达上调，促进肿瘤细胞的增殖和细胞分裂原活性，并且能够增强肿瘤细胞的迁移、黏附和浸润能力。换言之，TP73-AS1可能通过干扰TP73-AS1/miR-200a/ZEB1调控环路来影响乳腺癌的发生发展。Yao等[31]发现TP73-AS1高表达水平的患者预后更差。体内体外实验证实TP73-AS1与线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A，TFAM)竞争性结合miR-200a，从而促进TFAM表达，TP73-AS1可以作为“内源性海绵”吸附miR-200a进而促进乳腺癌细胞的增殖。在三阴乳腺癌中，下调TP73-AS1可通过miR-490-3p/TWIST1信号通路抑制乳腺癌细胞血管生成能力[32]。

骨肉瘤是全球青少年最常见的原发性骨肿瘤，由于早期转移和化疗抵抗，骨肉瘤患者的预后较差。Yang等[33]研究发现TP73-AS1在骨肉瘤组织和肿瘤细胞系中表达显著增加，且TP73-AS1高表达与骨肉瘤患者整体生存率降低有关。TP73-AS1可通过“海绵作用”调节miR-142的表达并进一步调控骨肉瘤细胞内的Ras相关C3毒素底物1(Ras-related C3 toxin substrate 1，Rac1)的含量并影响患者的预后。

3 TP73-AS1的作用机制

已有研究表明TP73-AS1与多种肿瘤恶性生物学行为联系紧密，有望成为筛选肿瘤相关基因的标志之一[34]。研究发现TP73-AS1可竞争性结合miR-194、miR-200和miR-124等多个miRNA[7, 16, 18, 20, 28, 30-33]并通过调控不同的信号通路来影响肿瘤的增殖、侵袭和转移等恶性生物学行为。TP73-AS1在肺癌和肾癌中可通过调控PI3K/Akt信号通路影响肿瘤细胞的增殖能力[24,29]；而在胃癌中，TP73-AS1影响Wnt/β-catenin通路促进其增殖[19]，敲减TP73-AS1的表达能够靶向调控HMGB1信号抑制胃癌和肝癌细胞的增殖能力[16, 35]；TP73-AS1还可以通过结合miR-200a调控TFAM进而促进乳腺癌细胞增殖[31]。上皮间质转化是指上皮细胞获得越来越大的迁移潜能和间充质特性的过程。TP73-AS1通过Bcl-2/caspase-3通路促进胃癌细胞的侵袭转移能力[21]；TP73-AS1通过竞争性结合miR-194上调TGF-α表达增强结肠癌细胞的EMT能力[18]；在肺癌中TP73-AS1还可以作为“分子海绵”竞争结合miR-449a、促进EZH2表达从而促进细胞侵袭转移[28]；TP73-AS1可以促进MMP-2和MMP-9 的表达使卵巢癌细胞的迁移能力增强[26]；TP73-AS1还可以通过miR-200/ZEB1信号通路增加乳腺癌细胞的转移能力[30]。

4 总结与展望

结合上述文章，TP73-AS1是近年发现的一种在大多数肿瘤中高表达的lncRNA，在乳腺癌、胃癌和肝癌等肿瘤中均发挥促癌基因作用，促进肿瘤的发生发展；目前TP73-AS1仅在膀胱癌中低表达并发挥抑癌基因的作用。但TP73-AS1的研究仍处于初级阶段，随着对TP73-AS1作用靶点及其调控机制的深入探索，其在人类不同肿瘤中的作用以及分子机制将会进一步被展现出来，或为疾病的早期诊断和精准治疗指明新的方向。