Lin28B与消化系统恶性肿瘤相关性的研究进展

Research Progress on Correlation between Lin28B and Malignant Tumors of Digestive System

摘要: Lin28B蛋白已逐渐成为近几年恶性肿瘤研究的热点，Lin28B蛋白可以影响特定mRNA的翻译或稳定性，在多种肿瘤中存在异常表达，提示其在肿瘤的发生和发展中起着关键作用。现就Lin28B在消化系统恶性肿瘤中的相关研究进展综述如下。

Abstract: Lin28B protein has gradually become a hotspot of malignant tumor research in recent years. Lin28B protein can affect the translation or stability of specific mRNA and has abnormal expression in a variety of tumors, suggesting that it plays a key role in the occurrence and development of tu-mors. The research progress of Lin28B in malignant tumors of digestive system is reviewed as fol-lows.

1. 引言

Lin28家族是一种高度保守的RNA结合蛋白，包括Lin28A和Lin28B两个家族成员 [1]，两个亚型在不同的肿瘤细胞中表达并不具有完全的一致性，但均具有独特的RNA结合结构域：一个冷休克结构域(Cold Shock Domain, CSD)和两个Cys-Cys-His-Cys锌指结构域(CCHC Zn Finger Domain)，这种独特结构为在Lethal-7(let-7)转录后调控过程中通过抑制let-7而致癌奠定了基础 [2]。Lin28最早发现于秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans, C. elegans)，随后在哺乳动物中也检测到Lin28A的表达 [3]，De [4] 等研究发现Lin28A在葡萄糖摄取和耐受、糖尿病、镰状细胞贫血和癌症中的作用，表明Lin28A活性的调节可能是一种较好的治疗方法，但是Lin28A调控性发育的具体作用机制有待进一步研究。Lin28B的表达最初从肝癌组织中被发现，其与Lin28A结构序列相似度达76%，Lin28B定位于6q21染色体，基因编码区含有250个氨基酸残基 [5]。Piskounova等 [6] 免疫组化研究结果发现Lin28A在细胞浆中表达而Lin28B则在细胞核中表达。后续许多研究证实，Lin28B在胚胎干细胞及发育组织中高表达，在成熟组织中表达受抑制。Lin28B可以通过激活增殖相关转录因子、上调细胞周期相关因子、刺激细胞增殖信号通路、促进核糖体蛋白合成和增强葡萄糖代谢等提高肿瘤细胞的增殖能力 [7]。

RNA结合蛋白通过与信使RNA (mRNAs)和非编码RNA相互作用，形成动态的复杂结构——信使核糖核蛋白(mRNPs)，再通过调节mRNA的加工、输出、定位、翻译和降解等几乎所有过程来调控基因表达 [8]，其中RNA结合蛋白表达异常则是肿瘤的重要致病机制。目前，Lin28B参与调控肿瘤发生机制尚不明确，相关研究主要集中在于Lin28B-let-7依赖的调控轴。Let-7家族作为最知名的miRNA之一，被鉴定为肿瘤抑制因子，在胚胎期几乎不表达，而在胚胎发育末期上调 [9]。它位于Lin28B的下游靶点，其在转录后水平与Lin28B的mRNA特异性序列3′非翻译区(3′-UTR)结合，诱导靶mRNA剪切或阻遏其翻译 [10]，从而发挥抑制作用。同时Lin28B可以与let-7家族的前体RNA的终末环相结合，并阻断let-7的成熟过程，因此Lin28B和Let-7相互影响，构成双向负反馈环路 [11]。Lin28B通过抑制let-7和直接结合靶点RNA在分化、代谢、增殖和肿瘤发生等不同的生物学和病理过程中发挥重要作用。越来越多的研究表明，Lin28及其唯一的类似物Lin28B在晚期人类恶性肿瘤中存在高表达，它们在肿瘤干细胞的维持中发挥着重要作用 [12]。

2. Lin28B与肝癌的关系

研究数据表明，原发性肝癌居恶性肿瘤发病率第七，病死率第二，仅次于肺癌 [13]。全面了解肝癌干细胞的分子机制，将有助于肝癌靶向治疗的研究取得新的进展。Lin28B富集于未分化的细胞中，能够影响分化相关mRNA的翻译及miRNA的降解。

以往的研究发现，Lin28B基因在乳腺癌、肠癌、肺癌等多种肿瘤中存在高表达 [14]。Guo [5] 等使用芯片技术首先发现在肝癌组织中Lin28B的表达，同时通过蛋白质印迹法(western blot)和cDNA末端快速扩增技术(RACE)分析，鉴定出了两个5′外显子不同的Lin28B亚型。一个是具有冷休克结构域和锌指结构域的长亚型Lin28B，在低分化的肝细胞肝癌(HCC)和胎盘中表现出高表达；另一个N端冷休克结构域缺失的短亚型Lin28BS，在高分化的HCC、非肿瘤肝组织和胎儿肝中表现出高表达。这一发现证实Lin28B在人体组织中的表达模式，也支持Lin28B作为肿瘤进展标志物的可能性。

在Qiu [15] 等研究中发现Lin28B及其mRNA的表达在乙肝病毒相关HCC组织中明显高于相邻的非肿瘤肝组织，而未在正常的非肝硬化肝组织中检测到，这一研究结果与近期Han [16] 等的研究一致。在Qiu等的研究中还发现Lin28B或其同源物与肝癌细胞的侵袭行为有关，主要有AFP水平高、晚期、肿瘤大小等因素。Lin28B基因的异常表达可能参与肝癌的发生，但需要进一步的研究来证实其他病因引起的HCC中Lin28B的具体表达情况。同时该研究确定Lin28B是符合米兰标准的HCC患者总生存期(OS)和无复发生存期(RFS)的独立阴性预测因子，这有助于鉴别符合米兰标准并行肝切除术的高危HCC患者，但需进一步的研究确定肝移植术后患者是否有预测价值。

Nan [17] 等人的近期研究发现过表达Lin28B显著增加肝癌细胞的紫杉醇诱导的化疗耐药，而沉默Lin28B则降低化疗耐药，表明Lin28B参与紫杉醇诱导的肝癌细胞的化疗耐药，这种作用可能与调节凋亡相关蛋白活性有关。Jian [18] 等的研究采用遗传策略干预其表达，分析细胞存活、增殖和凋亡情况发现通过沉默或敲除HCC细胞中的Lin28B可以抑制HCC细胞的生长、增殖、迁移和侵袭，推测Lin28B可能是一个有用的肝癌化疗耐药分子标记物，但在未来的临床实践中，需要更多的研究明确Lin28B可以作为一个预测性的生物标志物和治疗靶点来逆转HCC化疗耐药。

3. Lin28B与食管癌的关系

食管癌是最常见的消化道恶性肿瘤之一，也是世界上第六大常见的癌症相关死亡原因 [19]。我国是食管癌高发国家，食管癌新发病例和死亡人数约占全球55% [20]。Hamano [21] 等通过研究161个食管癌组织样本，发现Lin28和Lin28B的高表达与食管癌患者的淋巴结转移和不良预后有关，且体外实验研究表明Lin28B的表达与食管癌的侵袭性有关。Ling [22] 等研究关注Lin28/let-7对wnt活化的食管鳞状细胞癌(ESCC)的影响，发现ESCC细胞中Lin28作为信号转导的关键因子，参与调控let-7及wnt信号通路下游基因的表达，但仍需进一步的研究阐明Lin28B参与其调控的具体机制。近期研究 [23] 通过结构建模分析和体外RNA-蛋白相互作用分析确定Lin28B作为5-甲基胞嘧啶(m5C)介导物，通过其独特的CSD域参与促进食管鳞状细胞癌进展。国内外有关Lin28B在食管癌中的研究较少，仍需更多的研究明确Lin28B与食管癌的相关性以及其进一步的作用机制。

4. Lin28B与结肠癌的关系

结肠癌是世界范围内威胁人类健康的恶性肿瘤，随着膳食结构改变、人口老龄化加剧，其病发率和致死率均呈逐年上升趋势 [24]。其发生发展是一个很复杂的过程，病因与患者饮食习惯、结肠慢性炎症、结肠息肉及家族史等有关 [25]。近年研究显示，癌基因激活及抑癌激活失活也是本病的重要发病机制之一 [26]。Zhu等 [27] 在其设计的转基因小鼠中发现诱导过表达Lin28B会扩大肠隐窝间隙中的转运扩增细胞，导致肠道病理性死亡，提示Lin28B可能在结肠发育和疾病中发挥作用。后续的试验研究 [28] 观察发现在异种移植Lin28B细胞的小鼠中存在大约17%的转移灶(其中包括肝脏、肺、脾脏周围脂肪、淋巴结转移)，提示Lin28B在结肠癌细胞中的表达促进肿瘤的发生或转移。

有关Lin28B在结肠癌中的表达及促进分化、转移相关机制在近期研究中得到证实，Suzuki [29] 等的RNA binding protein IP (RIP)实验表明，Lin28B可以通过直接与CDX2 mRNA结合，导致CDX2表达增强，从而促进结直肠癌细胞产生的皮下异种移植瘤的分化，并通过间质-上皮转化促进转移瘤的定植。Pang [30] 等的临床研究采用免疫组化和RT-PCR检测结肠癌组织芯片中Lin28B的表达，结果显示与正常黏膜相比，Lin28B在结肠癌组织中表达上调，且其过表达与患者生存期降低和肿瘤复发增加相关。同时该研究构建Lin28B特异性小干扰RNA (siRNA)标本，在两种细胞株中测定si-Lin28B的效率，分析结果显示si-Lin28B与奥沙利铂之间存在协同作用，提示Lin28B促进奥沙利铂对结肠癌细胞的细胞毒性。

关于Lin28B在结肠癌细胞化疗敏感性中的作用，另有研究表明 [31]，过表达致癌基因Lin28B可通过促进细胞凋亡提高结肠癌细胞对5-氟尿嘧啶(5-FU)的化疗敏感性，且进一步的研究发现Lin28B诱导的化疗敏感性增强的作用是不依赖于let-7相关机制的，表明Lin28B可能作为结肠癌患者化疗的预测性生物标志物，但其诱导化疗敏感性增强的作用机制还有待进一步研究。

5. Lin28B与胃癌的关系

胃癌是一种全球性的重要疾病，2020年全球死亡人数为76.9万人 [32]。当前我国胃癌发病率和死亡率分别居恶性肿瘤的第2位和第3位 [33]，严重威胁人民的生命健康。在致病因素的作用下，胃癌形成需要几年甚至十几年，期间胃粘膜组织发生一系列变化，如肠型胃癌的发生一般需要经过浅表性胃炎，萎缩性胃炎，肠上皮化生，异型增生等组织学变化，最终形成浸润性癌。其中肠化生和异型增生被认为是肠型胃癌的癌前病变 [34]。

越来越多的研究表明Lin28B参与肠化生及胃癌发生，Hu [35] 等通过免疫组化检测97例人胃腺癌(GAC)样本中Lin28B的表达，Lin28B蛋白在胃腺癌中的表达水平高于相应的相邻正常组织，其表达与胃腺癌患者淋巴结转移、TNM分期、肿瘤浸润和分化之间存在显著相关性。Kaplan-Meier估计显示，总体5年生存率与Lin28B表达呈负相关，其表达越高导致胃腺癌预后较差。研究结果发现Lin28B在胃腺癌中的预后作用，并表明Lin28B是胃腺癌患者的潜在治疗靶点。Wang [36] 等采用聚合PCR和western blot检测方法检测胃癌细胞与正常胃上皮细胞中Lin28B的表达，结果发现胃癌细胞中Lin28B的表达相比对照组显著升高。后续实验表明，过表达或敲低Lin28B可增强或减弱胃癌细胞的形成能力，分别表现为细胞球体大小和数量的增加或减少，由于干细胞可赋予细胞间充质特性，因此这一结果有助于明确Lin28B具有促进胃癌干细胞和上皮细胞—间充质转化(EMT)的作用。近期研究 [37] 应用数据分析鉴定出Lin28B在胃癌中高度活化，其高表达与胃癌患者的预后不良相关，进一步的生物信息学分析发现，Lin28B启动子处4个CpG位点的低甲基化与其表达升高呈负相关，低甲基化激活的Lin28B促进胃癌的细胞增殖和转移。但在未来的临床实验中，需要更多的研究明确低甲基化激活的Lin28B是胃癌患者预后预测和个体化治疗的潜在分子标志物。

目前有关胃癌中Lin28B表达的相关机制的研究发现过表达或敲低Lin28B可增加或降低胃癌细胞中NRP-1的表达，且过表达或敲低Lin28B可激活或灭活NRP-1、Wnt/β-catenin轴的下游信号通路，提示Lin28B/NRP-1/Wnt/β-catenin信号通路可能在胃癌中发挥了作用，但需进一步的研究证实。此外，关于Lin28B/let-7/c-myc信号环路，尚春香 [38] 等研究发现Lin28B及c-myc均高表达于胃癌组织，且二者与胃癌TNM分期、浸润深度及淋巴结转移均密切相关，推测Lin28B/let-7/c-myc信号环路参与了胃癌的病理过程，研究结果提示Lin28B可能是评估胃癌浸润、转移的潜在指标，具有良好的临床研究价值。

6. 结论

综上所述，Lin28B与消化道系统恶性肿瘤，如肝癌、结肠癌、胃癌、食管癌的发生、发展均密切相关。Lin28B在消化道系统恶性肿瘤的发生、分化、放疗耐受性、遗传易感性和肿瘤的耐药性及肿瘤复发等研究中很有价值，能为患者的预后评估提供新的监测指标，为临床治疗提供新的研究思路。在此基础上，通过对Lin28B可能致病机制进行深入研究，探究其可能的作用位点及方式，将来可通过敲减或敲除Lin28B表达水平，从而抑制其致癌作用，有望成为治疗消化系统恶性肿瘤的新方法。

NOTES

^*第一作者。

^#通讯作者。