曹 瑋，陳小松，沈坤煒

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院外科 乳腺疾病診治中心，上海 200025）

乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤之一，占女性惡性腫瘤相關(guān)年死亡人數(shù)的第2位[1]。20%～25%的浸潤性乳腺癌為HER2陽性，惡性程度高，預(yù)后較差[2-3]。曲妥珠單抗是針對HER2的人源化單克隆抗體，可顯著改善HER2陽性乳腺癌病人的預(yù)后[4]。但部分HER2陽性乳腺癌病人存在對曲妥珠單抗治療的原發(fā)或繼發(fā)耐藥，臨床亟需耐藥的預(yù)測指標(biāo)以及已轉(zhuǎn)耐藥的有效治療方法。既往研究顯示，長鏈非編碼RNA(long noncoding RNA,LncRNA)與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展及耐藥相關(guān)。研究曲妥珠單抗耐藥相關(guān)LncRNA及其作用機(jī)制可為逆轉(zhuǎn)曲妥珠單抗耐藥提供新的思路，指導(dǎo)HER2陽性乳腺癌的進(jìn)一步臨床治療。本文就HER2陽性乳腺癌曲妥珠單抗的耐藥機(jī)制及其與LncRNA之間的研究進(jìn)展作一綜述。

曲妥珠單抗耐藥機(jī)制與LncRNA分子機(jī)制

曲妥珠單抗原發(fā)性耐藥定義為，HER2陽性晚期乳腺癌病人接受曲妥珠單抗一線治療8～12周內(nèi)出現(xiàn)疾病進(jìn)展，或HER2陽性早期乳腺癌病人術(shù)后輔助治療時或結(jié)束后1年內(nèi)復(fù)發(fā)。曲妥珠單抗繼發(fā)性耐藥則為，HER2陽性晚期乳腺癌病人接受曲妥珠單抗治療，首次治療有效，在后續(xù)治療中疾病進(jìn)展[5]。約33%的病人接受曲妥珠單抗輔助治療后復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移，提示需針對這些病人尋找逆轉(zhuǎn)耐藥的方法，以提高對HER2陽性乳腺癌的治療效果。

目前曲妥珠單抗的耐藥機(jī)制尚未完全明確。既往研究報道提示的曲妥珠單抗耐藥可能機(jī)制包括以下：①免疫因素如腫瘤細(xì)胞逃逸抗體依賴的細(xì)胞毒作用；②HER家族受體如EGFR/HER1、HER3介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)上調(diào)；③酪氨酸激酶受體如IGF1R介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)上調(diào)；④雌激素受體(ER)通路的旁路激活作用；⑤HER2基因突變；⑥PI3K/AKT/mTOR通路異?；罨?；⑦其他，如上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)導(dǎo)致耐藥等。最新研究顯示LncRNA可通過多種分子機(jī)制參與惡性腫瘤的藥物治療耐藥，從而可為曲妥珠單抗治療的耐藥逆轉(zhuǎn)提供新的思路。

LncRNA是轉(zhuǎn)錄本長度大于200個核苷酸的非編碼RNA，表達(dá)量大多低于編碼蛋白的基因。但腫瘤組織中異常表達(dá)的LncRNA不僅可通過順式作用調(diào)控鄰近基因表達(dá)量，還通過反式作用與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)錄激活因子或抑制因子結(jié)合，發(fā)揮調(diào)控基因表達(dá)作用，從而影響細(xì)胞增殖、活化癌基因、抑制抑癌基因表達(dá)、促進(jìn)EMT等過程，最終介導(dǎo)腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和耐藥。

LncRNA已被發(fā)現(xiàn)與胃癌、乳腺癌、結(jié)腸癌等多種腫瘤的耐藥高度相關(guān)。許多數(shù)據(jù)庫，如Lnc2Cancer[6]，LncRNA Disease[7]收錄了腫瘤相關(guān)的LncRNA信息。多項(xiàng)研究報道LncRNA與乳腺癌耐藥存在緊密聯(lián)系。

乳腺癌全身治療分為化療、內(nèi)分泌治療和靶向藥物治療，而LncRNA與這三種治療耐藥均高度相關(guān)，部分LncRNA同時介導(dǎo)多種藥物治療耐藥。如HOTAIR促進(jìn)乳腺癌病人對他莫昔芬內(nèi)分泌治療的耐藥[8]。在最新的研究中，Lu等[9]收集并分析112例接受新輔助化療病人化療前血清中HOTAIR的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)HOTAIR高表達(dá)病人接受新輔助化療的反應(yīng)率低，預(yù)后更差。UCA1曾被Wu等[10]報道，可通過抑制mTOR信號通路介導(dǎo)乳腺癌對他莫昔芬耐藥。Zhu等[1 1]的研究顯示，UCA1可作用于miR-18a-YAP1軸促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞對曲妥珠單抗靶向治療的耐藥。

相比于既往耐藥研究靶點(diǎn)，LncRNA的分子機(jī)制獨(dú)特且復(fù)雜。其可通過表觀遺傳修飾、影響DNA的可變剪切、作為染色質(zhì)的組成成分、調(diào)節(jié)mRNA降解、作為“分子海綿”調(diào)節(jié)miRNA表達(dá)量等方式，調(diào)控關(guān)鍵基因表達(dá)，進(jìn)而影響NF-κB、Bcl2、PI3K-AKT等信號通路，最終介導(dǎo)乳腺癌對藥物產(chǎn)生耐藥[12]。因此，研究LncRNA可彌補(bǔ)既往曲妥珠單抗耐藥機(jī)制研究的空缺，發(fā)現(xiàn)曲妥珠單抗耐藥的新機(jī)制，為抗HER2治療提供新的思路和治療靶點(diǎn)。

目前已有多項(xiàng)臨床前研究發(fā)現(xiàn)，包括Lnc ATB、GAS5、SNHG14在內(nèi)的多個LncRNA與曲妥珠單抗耐藥相關(guān)，揭示了多種潛在的LncRNA介導(dǎo)曲妥珠單抗耐藥的分子機(jī)制。其中，分析乳腺癌細(xì)胞株中的LncRNA表達(dá)水平，尋找耐藥細(xì)胞株中異常表達(dá)的LncRNA基因，并在乳腺癌細(xì)胞系或臨床腫瘤組織中對其異常表達(dá)進(jìn)行驗(yàn)證，最后通過進(jìn)一步的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)手段，發(fā)現(xiàn)這些LncRNA可通過不同的分子機(jī)制激活或抑制關(guān)鍵信號通路，來介導(dǎo)細(xì)胞增殖、凋亡等，最終導(dǎo)致細(xì)胞株對曲妥珠單抗耐藥。

LncRNA介導(dǎo)曲妥珠單抗耐藥的分子機(jī)制

LncRNA介導(dǎo)曲妥珠單抗耐藥可能的分子機(jī)制主要有以下一些。①作為順式作用元件，調(diào)節(jié)染色質(zhì)重塑、組蛋白修飾、DNA甲基化等過程，進(jìn)而調(diào)控基因表達(dá)以影響乳腺癌細(xì)胞的曲妥珠單抗耐藥性 (見圖1A)。②作為競爭性內(nèi)源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)，來競爭性結(jié)合miRNA，影響下游靶基因的表達(dá)，從而影響曲妥珠單抗耐藥(見圖1B)。③LncRNA被包裹進(jìn)外泌體內(nèi)，由耐藥細(xì)胞分泌并進(jìn)入受體細(xì)胞中，使受體細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性，導(dǎo)致腫瘤組織耐藥性升高(見圖1C)。

圖1 LncRNA影響HER2陽性乳腺癌曲妥珠單抗耐藥分子機(jī)制示意圖

一、LncRNA調(diào)節(jié)表觀遺傳修飾曲妥珠單抗耐藥

LncRNA可作為順式作用元件影響鄰近基因的表達(dá)，從而影響下游信號通路的活性。在曲妥珠單抗耐藥細(xì)胞株中，LncRNA通過此種方式調(diào)節(jié)關(guān)鍵基因的表觀遺傳修飾，激活Nrf2和NF-κB信號通路，使曲妥珠單抗耐藥。

Dong等[13-14]使用芯片技術(shù)檢測曲妥珠單抗耐藥及敏感細(xì)胞株中LncRNA的表達(dá)，找出其中異常表達(dá)的SNHG14和AGAP2-AS1。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證，SNHG14的表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖和對曲妥珠單抗產(chǎn)生耐藥。進(jìn)一步的分子機(jī)制研究表明，SNHG14和AGAP2-AS1均可作為順式作用元件，分別調(diào)節(jié)PABPC1基因和MyD88基因啟動子區(qū)域的H3K27乙酰化過程，使上述兩個基因表達(dá)上調(diào)。PABPC1基因表達(dá)上調(diào)導(dǎo)致Nrf2信號通路激活，使乳腺癌細(xì)胞耐藥性增強(qiáng)。MyD88基因是NF-κB信號通路的關(guān)鍵基因。該基因表達(dá)上調(diào)激活NF-κB信號通路，進(jìn)而促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖，增強(qiáng)腫瘤對曲妥珠單抗的耐藥性。

二、LncRNA作為ceRNA使曲妥珠單抗耐藥

LncRNA發(fā)揮反式作用，與其他蛋白質(zhì)、RNA等生物分子相互作用，調(diào)節(jié)遠(yuǎn)處關(guān)鍵基因的表達(dá)，從而發(fā)揮特定的生物學(xué)功能。近期有研究表明，LncRNA可作為ceRNA，發(fā)揮“分子海綿”作用，競爭性結(jié)合miRNA，影響miRNA對下游基因的調(diào)控作用，最終使乳腺癌細(xì)胞對曲妥珠單抗的耐藥。

Li等[15]的研究檢測到，在曲妥珠單抗耐藥乳腺癌細(xì)胞中，GAS5表達(dá)下調(diào)，并通過體內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，敲除GAS5基因可促進(jìn)乳腺癌腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，使用拉帕替尼處理曲妥珠單抗耐藥乳腺癌細(xì)胞后，GAS5表達(dá)水平上升，并與miR-21競爭性結(jié)合導(dǎo)致miR-21表達(dá)下調(diào)，使下游靶基因PTEN表達(dá)上調(diào)。PTEN基因在HER2陽性乳腺癌曲妥珠單抗耐藥過程中發(fā)揮重要作用，其表達(dá)上調(diào)會導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞對曲妥珠單抗的敏感性上升。因此，GAS5可作為ceRNA通過miR-21/PTEN軸影響曲妥珠單抗耐藥。

Lnc-ATB和UCA1同樣可作為ceRNA，影響miRNA對下游靶基因的調(diào)控作用，介導(dǎo)曲妥珠單抗耐藥。Lnc-ATB是轉(zhuǎn)化生長因子β (transforming growth factor-β,TGF-β)激活的LncRNA，可誘導(dǎo)EMT。Lnc-ATB在曲妥珠單抗耐藥的乳腺癌組織和細(xì)胞系被TGF-β激活而表達(dá)上調(diào)，并作為ceRNA競爭性結(jié)合miR-200c，上調(diào)miR-200c靶基因ZEB1和ZNF217的表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)EMT，促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞對曲妥珠單抗產(chǎn)生耐藥。此外，曾被報道作為ceRNA促進(jìn)ER陽性乳腺癌他莫昔芬耐藥[16]的 UCA1，可作為ceRNA，競爭性結(jié)合 miR-18a，使HER2陽性的乳腺癌曲妥珠單抗耐藥。miR-18a的靶基因YAP1表達(dá)下調(diào)，使下游Hippo信號通路被抑制，腫瘤細(xì)胞生長受限，最終腫瘤組織對曲妥珠單抗的敏感性增加。Zhu等[11]敲除曲妥珠單抗耐藥乳腺癌細(xì)胞中的UCA1基因后，檢測到細(xì)胞中miR-18a表達(dá)上調(diào)，使曲妥珠單抗耐藥。

三、LncRNA通過外泌體影響曲妥珠單抗耐藥

近年來，外泌體和腫瘤液體活檢成為乳腺癌相關(guān)研究的熱點(diǎn)[17-18]，不斷有研究報道發(fā)現(xiàn)外泌體介導(dǎo)乳腺癌發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和耐藥的新機(jī)制，而LncRNA正是重要研究對象之一。既往研究指出，LncRNA可通過外泌體在腎癌細(xì)胞間播散耐藥性[19]，也見于乳腺癌。

Dong等[20]使用基因芯片技術(shù)檢測曲妥珠單抗耐藥細(xì)胞外泌體內(nèi)的LncRNA表達(dá)水平，并挑選表達(dá)上調(diào)的SNHG14，進(jìn)一步研究得出結(jié)論：敲除耐藥細(xì)胞中的SNHG14，可使細(xì)胞對曲妥珠單抗的敏感性上升，且外泌體轉(zhuǎn)運(yùn)的SNHG14進(jìn)入受體細(xì)胞，會導(dǎo)致對曲妥珠單抗耐藥。分子機(jī)制研究表明，SNHG14通過激活Bcl-2/Bax通路抑制細(xì)胞凋亡，使腫瘤細(xì)胞對曲妥珠單抗產(chǎn)生耐藥。曲妥珠單抗耐藥病人血清外泌體SNHG14在體外實(shí)驗(yàn)中，表達(dá)顯著上調(diào)。綜上，SNHG14被包裹于外泌體中，由曲妥珠單抗耐藥乳腺癌細(xì)胞分泌后，隨外泌體進(jìn)入受體細(xì)胞后，通過Bcl-2/Bax軸抑制受體細(xì)胞凋亡，從而將耐藥表型賦予受體細(xì)胞，使乳腺癌細(xì)胞對曲妥珠單抗耐藥。外泌體SNHG14在臨床上具有潛在應(yīng)用價值，可作為預(yù)測曲妥珠單抗療效的生物學(xué)標(biāo)志物[20]。

HER2陽性乳腺癌曲妥珠單抗耐藥相關(guān)候選LncRNA

較多研究表明，LncRNA對HER2陽性乳腺癌細(xì)胞曲妥珠單抗耐藥具有重要調(diào)節(jié)作用。LncRNA的作用機(jī)制思路新，具有廣闊的研究前景。然而，這些研究的不足是：對LncRNA分子機(jī)制闡明不明確，缺乏對這些LncRNA候選作用靶點(diǎn)的篩選和驗(yàn)證。此外，使用細(xì)胞株進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)，尚未完全模擬腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)的情況，有待提升研究結(jié)果的可靠性。因此，有研究者嘗試使用全轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)對HER2陽性乳腺癌病人標(biāo)本進(jìn)行分析，以發(fā)現(xiàn)更多可能與曲妥珠單抗耐藥相關(guān)的LncRNA及其下游作用靶點(diǎn)。筆者使用“trasnscriptome analysis”，“trastuzumab resistance”，“HER2 enriched”，“clinical outcome”，“herceptin resistance”，“breast cancer”等關(guān)鍵詞在 Pubmed、Lnc2Cancer及LncRNADisease數(shù)據(jù)庫進(jìn)行搜索。搜集的文獻(xiàn)中選出部分結(jié)果匯總(見表1)。

表1 HER2陽性乳腺癌曲妥珠單抗耐藥相關(guān)候選LncRNA

小 結(jié)

曲妥珠單抗耐藥嚴(yán)重影響HER2陽性乳腺癌的療效。研究曲妥珠單抗耐藥機(jī)制有助于尋找預(yù)測曲妥珠單抗療效的生物學(xué)標(biāo)志物，并發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)曲妥珠單抗耐藥的新思路，對HER2陽性乳腺癌的治療具有重要意義。LncRNA不但參與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移，還通過影響表觀遺傳修飾、作為ceRNA等分子機(jī)制影響曲妥珠單抗耐藥，可為曲妥珠單抗耐藥研究提供新的方向，具有廣闊的研究前景。目前曲妥珠單抗耐藥相關(guān)LncRNA的研究仍不充分，使用基因芯片技術(shù)對HER2陽性乳腺癌細(xì)胞系進(jìn)行研究，能有效發(fā)現(xiàn)與曲妥珠單抗耐藥相關(guān)的潛在LncRNA。此外，使用二代測序技術(shù)對臨床組織標(biāo)本進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組分析，能準(zhǔn)確而全面地了解乳腺癌病人體內(nèi)的基因表達(dá)水平，獲得更符合臨床實(shí)際情況的分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)更多可能與曲妥珠單抗耐藥相關(guān)的LncRNA基因，為研究曲妥珠單抗耐藥分子機(jī)制和尋找有效的逆轉(zhuǎn)曲妥珠單抗耐藥靶點(diǎn)提供幫助。相信隨著研究技術(shù)的發(fā)展和研究層面的深入，會有更多曲妥珠單抗耐藥相關(guān)的LncRNA及其分子機(jī)制被發(fā)現(xiàn)，深化對曲妥珠單抗耐藥的認(rèn)識，有助于HER2陽性乳腺癌的臨床診療。