劉 凱，張全武 (鄭州大學附屬鄭州中心醫(yī)院病理科，河南 鄭州 450007)

在人類基因組中，僅不到2%的轉錄產(chǎn)物具有蛋白質編碼功能[1]，其余大部分均為非編碼RNA(non-coding RNA，ncRNA)。最初這類ncRNA被認為是轉錄過程中不具備生物學功能的“噪音”，后來進一步研究發(fā)現(xiàn)，ncRNA在腫瘤細胞生物學行為的調節(jié)中也發(fā)揮重要作用[2-3]。根據(jù)核苷酸序列的長度分類，一般將長度>200個核苷酸的ncRNA定義為長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)。目前已知lncRNA可作為轉錄和選擇性剪接的調節(jié)因子、轉錄后調節(jié)因子和微小RNA的分子誘餌[4]。肺腺癌轉移相關轉錄本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1)作為lncRNA家族中的重要成員，最早是在非小細胞肺癌的研究中發(fā)現(xiàn)，用來研究肺癌的生物學行為，以及判斷預后[5]。此外，MALAT1可在多種腫瘤細胞中表達，參與調節(jié)腫瘤細胞的生物學行為以及血管生成[6-7]。因此，本文對MALAT1與腫瘤血管生成關系及調控腫瘤血管生成的可能機制進行重點闡述，以期為臨床抗腫瘤血管生成治療提供新的理論依據(jù)。

1 MALAT1概述

MALAT1定位于細胞核核小體核斑區(qū)，又稱為核富集轉錄本2，長約8.7 kb，位于人染色體11q13，不具有開放閱讀框架，無法編碼蛋白質[8]。MALAT1轉錄后，主要由內源性RNA酶RNase P和RNase Z進行修飾[9]。修飾后的轉錄本MALAT1的3’末端缺乏多聚A尾，卻能形成獨特的三螺旋結構，可使其免受核酸外切酶的剪切，具有保護MALAT1完整性的作用[10]。MALAT1除了在腫瘤細胞中異常表達外，在正常組織中也廣泛表達，屬于高度保守的ncRNA[4]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，MALAT1不僅在肺癌中表達[11]，在腎細胞癌[12]、肝細胞癌[13]、宮頸癌[14]、骨肉瘤[15]、結直腸癌[16]、上皮性卵巢癌[17]等腫瘤中均有表達。MALAT1通過競爭性內源RNA調控、調節(jié)表觀遺傳基因表達、調節(jié)基因轉錄形成RNA蛋白復合物等方式，直接或間接與蛋白質、RNA、DNA等分子相互作用，進而參與調控腫瘤細胞增殖、細胞遷移、侵襲、血管生成[18-21]。而在上述功能的調控中，MALAT1的3’末端片段發(fā)揮重要作用[22]。

2 MALAT1與腫瘤血管生成

腫瘤的發(fā)生發(fā)展由多種因素參與，過程極其復雜，其中包括腫瘤細胞增殖、侵襲、遷移、上皮間質轉化及血管生成，而血管生成在腫瘤的生長及發(fā)展過程中具有重要作用[23-25]。研究[26-27]表明，腫瘤組織在沒有血管生成的情況下，腫瘤直徑不會超過2 mm。腫瘤血管生成是指血管內皮細胞在已分化的血管中，在相關血管生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的作用下，通過降解血管外基質和基底膜，內皮細胞增殖遷移重新形成血管網(wǎng)的過程[23]。

2.1 MALAT1與甲狀腺癌血管生成在甲狀腺癌中，MALAT1可通過調節(jié)甲狀腺癌腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages, TAMs)分泌成纖維細胞因子2(fibroblast growth factor 2, FGF2)，抑制炎癥因子的釋放、促進腫瘤細胞增殖、遷移、侵襲和誘導血管形成[28]。FGF2作為早期發(fā)現(xiàn)的非依賴性血管生長因子，可通過與內皮細胞表面受體(酪氨酸激酶受體、整合素)相互作用發(fā)揮促血管生成活性[29-30]。

2.2 MALAT1與肝細胞癌血管生成在肝細胞癌的抗血管生成治療中，血管抑制劑可使含有MALAT1的外泌體進入腫瘤微環(huán)境，從而使MALAT1直接激活肝細胞外調節(jié)蛋白激酶1/2，導致肝細胞侵襲和遷移能力增強[31]。此外，在肝細胞癌中MALAT1和VEGF-A均呈高表達狀態(tài)，兩者相互作用，可顯著促進腫瘤血管生成[6]。

2.3 MALAT1與神經(jīng)母細胞瘤血管生成神經(jīng)母細胞瘤作為兒童早期最常見的實體腫瘤，主要特征是缺氧和廣泛的腫瘤血管生成。在缺氧條件下，人神經(jīng)母細胞瘤細胞中MALAT1表達顯著上升，并且誘導內皮細胞遷移、侵襲和血管形成；與此同時，MALAT1也可通過刺激FGF2表達增加，從而促進腫瘤血管生成[32]。

2.4 MALAT1與結直腸癌血管生成在結直腸癌組織中，Yes相關蛋白1(Yes-associated protein 1，YAP1)可誘導MALAT1吸附miR-126-5p以促進VEGF-A等相關分子的表達，通過YAP1-MALAT1-miR-126-5p通路調控結直腸癌血管生成和上皮-間充質轉化，為大腸癌的治療提供了新的生物標志物和治療靶點[33]。

2.5 MALAT1與骨肉瘤血管生成骨肉瘤作為起源于骨的最常見惡性腫瘤，好發(fā)于青少年時期，預后較差。在骨肉瘤中，MALAT1可誘導血管生成因子(包括VEGF-A和FGF2)的表達，進而發(fā)揮促血管生成作用[15]。也有學者發(fā)現(xiàn)，MALAT1可通過與miR-150-5p結合促使VEGF-A表達上升，從而誘導骨肉瘤血管生成[34]。因此，MALAT1被認為是預防骨肉瘤進展新的治療靶點。

2.6 MALAT1與乳腺癌血管生成在乳腺癌患者血清中MALAT1呈高表達狀態(tài)，被作為早期乳腺癌篩查的潛在指標，和影響患者預后的獨立因素[35]。Huang等[7]發(fā)現(xiàn)乳腺癌中MALAT1高表達與腫瘤血管生成關系密切，敲除乳腺癌細胞中MALAT1后可顯著抑制血管內皮細胞增殖、遷移和管狀結構形成，這一機制可能與MALAT1和miR-145相互作用降低了血管生長因子的表達有關。

3 MALAT1參與腫瘤血管生成的可能機制

MALAT1的功能發(fā)揮主要取決于其自身基因序列中兩個獨立的結構域，指導其定位于核小斑。作為儲存、加工mRNA前體剪切因子的重要場所，核小斑在MALAT1前體加工中起到重要作用[36]。成熟MALAT1轉錄本3’末端的三螺旋結構可促進mRNA翻譯等相關結構的發(fā)現(xiàn)為MALAT1后續(xù)功能研究奠定基礎。

3.1 MALAT1發(fā)揮競爭性內源性RNA作用微小RNA(microRNA，miRNA)是一類內源性、保守長度為20～24個核苷酸的非編碼小RNA分子。MALAT1作為競爭性內源性RNA可與miRNA相互作用，發(fā)揮“miRNA海綿”的功能，通過互補配對，起到抑制miRNA表達及其對靶基因的負向調控作用[37]。研究[38]發(fā)現(xiàn)，MALAT1可抑制miR-92a的表達，抵消miR-92a對血管內皮中Krüppel樣轉錄因子2表達的抑制作用，從而誘導血管生成。Sun等[39]發(fā)現(xiàn)，抑制血管內皮細胞中MALAT1的表達，可抑制內皮細胞的增殖，其機制與MALAT1和miR-320a相互作用有關。

研究[40]發(fā)現(xiàn)，在缺氧復氧誘導的血管內皮細胞損傷實驗中，MALAT1也可通過與miR-320a相互作用調節(jié)血管生成。在肝細胞癌中MALAT1可與miR-140相互作用，共同參與血管生成的調節(jié)作用[6]。在乳腺癌中MALAT1與miR-145相互作用，通過調節(jié)VEGF的表達水平，實現(xiàn)對腫瘤血管生成的調控作用[7]。

3.2 MALAT1與DNA甲基化DNA甲基化是一種表觀遺傳修飾，也是一種基因表達調控方式，在甲基轉移酶的作用下，將甲基轉移到胞嘧啶-鳥嘌呤雙核苷酸(CpG)中的胞嘧啶5號碳位上，通過改變局部染色質的結構影響基因的表達[41]。表觀遺傳修飾是指在遺傳表現(xiàn)和基因表達發(fā)生可遺傳的改變，而DNA序列不發(fā)生改變，主要包括DNA甲基化修飾、組蛋白修飾、ncRNA等修飾形式[42]。

MALAT1作為首個報道的lncRNA，既可參與基因剪切也可參與表觀遺傳[43]。研究[44]發(fā)現(xiàn)，lncRNA可以通過與DNA甲基轉移酶DNMT1結合的模式，參與DNA甲基化，且這種作用機制在其他基因中也普遍存在。在基因組中，CpG密集的區(qū)域稱為CpG島。一般情況下，腫瘤組織中抑癌基因CpG島是高甲基化的，臨近基因無法正常表達；相反，癌基因CpG島是低甲基化的，促使癌基因表達，兩者均可促進腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。研究[45]發(fā)現(xiàn)，MALAT1在乳腺癌組織中表達較癌旁正常組織高，而MALAT1甲基化水平較癌旁正常組織低，結果提示MALAT1基因啟動子DNA甲基化是導致MALAT1表達下調的重要機制，并對乳腺癌的發(fā)生發(fā)展起到抑制作用。

4 總結與展望

MALAT1在甲狀腺癌、肝細胞癌、神經(jīng)母細胞瘤等多種腫瘤組織中表達，參與腫瘤血管生成等生物學行為的調節(jié)。目前關于MALAT1參與調節(jié)腫瘤血管生成的研究相對較少，參與腫瘤血管生成調節(jié)的機制主要有2種，一是發(fā)揮競爭性內源性RNA作用，二是通過DNA甲基化對基因表達進行調控。雖然關于MALAT1作用機制的研究報道較多，但MALAT1在腫瘤血管生成中具體的調節(jié)機制、作用靶點仍不十分明確。MALAT1介導的DNA甲基化能否應用到腫瘤的防治和新藥開發(fā)中、不同腫瘤中作用機制是否可以通用等問題還有待進一步驗證。總之，MALAT1在不同腫瘤中發(fā)揮的作用是多樣的，這也為臨床以MALAT1為靶點抗腫瘤血管生成治療帶來了新的挑戰(zhàn)。今后隨著MALAT1參與調節(jié)腫瘤血管生成機制的進一步闡明，也將為腫瘤患者的靶向治療帶來新的希望。