摘要：人源性长寿保障基因Ⅱ型（LASS2）是我国研究发现的一种可以抑制肿瘤侵袭和转移的基因，它位于染色体1q21，预测编码蛋白质的分子量大小为27KD。LASS2在高转移潜能的细胞系中低表达，在低转移潜能的细胞系中高表达，提示LASS2的表达和肿瘤转移负相关。但其作用机制至今仍不清楚，有待进一步明确。现就LASS2的研究现状及其在膀胱肿瘤的应用前景做一综述。
关键词：LASS2；肿瘤；机制；前景
众所周知，肿瘤是威胁人类健康的一大杀手，而肿瘤的侵袭和转移是导致患者死亡的主要原因，因此转移的发生与否是我们评价肿瘤患者治疗效果及判断预后的重要参考指标之一。目前，对肿瘤转移机制的研究已成为肿瘤研究领域的热点。人源性长寿保障基因Ⅱ型（LASS2）又称为肿瘤转移抑制基因-1（TMSG-1）[1]，首先由上海肿瘤研究所发现并获得其基因全长，进一步的研究表明LASS2基因度肿瘤的转移具有一定的影响。
1 LASS2基因的发现及研究历史
LASS2首先由上海肿瘤研究所于1998年发现并获得其基因全长。1999年北京大学基础医学院病理系在应用mRNA差异显示技术研究前列腺癌转移相关基因时，以人前列腺癌细胞系PC-3M不同转移潜能亚系为研究对象克隆出肿瘤转移抑制基因-1（TMSG-1，亦称LASS2基因）。LASS2的全长cDNA序列具有一个编码230个氨基酸的开放阅读框架，预测其编码的蛋白质分子量大小为27KD。 2000年2月，东京大学实验室从人10w胚胎cDNA文库中克隆出一新基因，登记序列AK001105，其与TMSG-1氨基酸序列有87%的同源性[2]。2001年7月，美国NIH癌症研究所从人类皮肤黑色素瘤中克隆出一新基因，登记序列BC010032，与TMSG-1有高度同源性[3]。2001年9月，上海复旦大学遗传研究所从人肝cDNA文库中克隆出一与酵母长寿保障基因LAG1高度同源的新基因，将其命名为LASS2[4]。LASS2 可以明显抑制肝癌细胞SMMC-7721 的生长提示LASS2 可能参与调控肝癌细胞的生长。2007年唐宁发现LASS2基因可下调MMP-2的分泌及激活，可使肝癌细胞HCCLM3的转移能力受到明显抑制，提示LASS2基因对肝癌细胞HCCLM3的转移具有抑制作用[5]。 Laviad[6]于2008年发现LASS2基因有2拼接转录子，编码同一种蛋白。2011年徐晓燕等通过特异性小干扰RNA（siRNA）沉默LASS2基因能促进人前列腺癌细胞的体外侵袭能力[3]，反向证实了LASS2基因是一种新的肿瘤转移抑制基因。2012年S Fan等发现在具有抗药性的MCF-7/阿霉素其乳腺癌细胞中LASS2的表达水平要比在对化疗药物敏感度高的MCF-7乳腺癌细胞低的多，并且LASS2的低表达与乳腺癌患者预后差相关。进一步研究表明LASS2通过抑制V-ATPase质子泵的活性进而促进肿瘤细胞内酸化来增强乳腺癌细胞对化疗药物的敏感性[7]。
2 LASS2抑制肿瘤转移的作用机制
肿瘤的转移是恶性肿瘤的基本生物学特征，自1889年Peget提出"种子-土壤"[8]学说以来，人类一百多年的研究发现肿瘤转移的机制十分复杂。肿瘤在侵袭过程中伴随着大量遗传学的改变。随着肿瘤转移机制研究的不断深入，人们相继发现了一批肿瘤转移抑制基因包括：NM23，P53，WT1，VHL，APC等。LASS2是我国新近发现的肿瘤转移抑制基因，放射杂交基因表明其定位在人染色体1q11，并在正常人的肝组织和肾组织中高表达。LASS2的全长cDNA序列具有一个编码230个氨基酸的开放阅读框，预测蛋白质分子大小为27KD，具有四个跨膜结构域，一个Lag1功能域和一个C-末端酸性功能域[5]。 2.1对恶性肿瘤生长的影响 前期的对LASS2及LASS基因家族的研究发现，LASS2主要参与神经酰胺的合成调节。LASS2基因具有HOX、TLC两个功能域。其中，HOX作为序列特异性DNA结合转录调节因子，对神经酰胺的合成是必须的[9]。当与LASS2同源的基因中包涵HOX功能域时，神酰胺合成酶的活性明显增加，而缺乏HOX功能域时，LASS2对神经酰胺合成酶的活性无明显诱导作用[10]。由此可以得出LASS2基因能诱导神经酰胺合成酶的活性，使细胞内神经酰胺含量增加。神经酰胺是神经鞘脂的主要成员之一，是细胞信号途径传导中的第二信使，它不但参与多种蛋白磷酸酶和蛋白激酶的激活，还参与细胞的分化、增殖、衰老等过程，特别是在誘导细胞凋亡过程中起重要作用。我们推测LASS2基因通过诱导细胞内神经酰胺酶活性，使细胞内神经酰胺含量增加，从而抑制肿瘤的生长，分化，促进凋亡。
2.2对恶性肿瘤侵袭转移的影响 前期的研究发现，LASS2抑制肿瘤侵袭转移的作用是通过影响肿瘤细胞外周微环境的酸度来实现。上海肿瘤研究所在pull-down试验（细胞外）中，初步验证了LASS2基因能与V-ATPase质子泵的C亚基ATP6L结合[5]，通过抑制细胞内H+的泵出，从而导致细胞内PH值下降。要明确LASS2抑制肿瘤侵袭和转移的机制首先要明确V-ATPase的功能。V-ATPase是一种广泛存在于真核细胞膜上的跨膜蛋白，与H+的主动转运相关，是一种ATP依赖性H+泵，它可以跨越质膜将H+泵出细胞，对细胞外微环境的酸化起重要作用[11]。研究表明，抑制肿瘤侵袭和转移的第一道屏障是肿瘤细胞外基质（ECM），肿瘤细胞可以分泌多种蛋白水解酶，如组织蛋白酶B（cB）和基质金属蛋白酶（MMP）等[12]。这些蛋白水解酶能水解细胞外基质（ECM），从而促进肿瘤的侵袭与转移。而几乎所有的蛋白水解酶均对H+敏感，需要在细胞外的酸性微环境中激活。存在于细胞膜上的V-ATPase将H+泵出，形成并维持肿瘤细胞外的酸性微环境，从而激活肿瘤细胞分泌的多种蛋白水解酶，促使细胞外基质（ECM）降解，启动肿瘤的侵袭和转移过程[12，13]。
譚宁在实验中建立了过表达LASS2基因的HCCLM3肝癌细胞系（高转移潜能），通过划痕实验及体外侵袭实验，证实了LASS2基因在HCCLM3肝癌细胞中过表达后，HCCLM3肝癌细胞在迁移，侵袭等转移能力上受到明显抑制[6]。唐宁的反向研究实验，通过脂质体转染将靶向LASS2的小干扰RNA（siRNA）转染MHCC97-L肝癌细胞（低转移潜能），结果表明靶向LASS2的siRNA能有效下调其表达， 并能提高MHCC97-L细胞在转染LASS2siRNA后的体外侵袭能力[14]。
综上所述，LASS2基因编码的蛋白能与V-ATPase质子泵的C亚基ATP6L结合并干扰其作用，抑制V-ATPase质子泵的跨膜运输H+功能，肿瘤细胞的泌酸能力明显下降[15]，导致细胞外H+浓度的降低。细胞外H+浓度降低使得对H+高度敏感的蛋白水解酶类的活性被抑制，特别是MMP-2的活性，引起细胞外基质（ECM）降解减少，从而抑制肿瘤的侵袭和转移。
3 LASS2基因在膀胱肿瘤研究中的前景
LASS2基因在膀胱肿瘤中的研究较少，文献仅见我科Wang H等[16]运用实时定量PCR法对收集的新鲜膀胱癌组织33例分析其LASS2mRNA的表达，实验结果显示LASS2mRNA表达的多少与膀胱癌的分期、分级、浸润深度以及是否复发有着密切关系，与免疫组化的结果一致。此外，王海峰[17]等的体外实验表明LASS2基因在不同侵袭潜能的膀胱癌细胞株（EJ，BIU-87，T24和EJ-m3）中的表达水平随着膀胱癌细胞侵袭潜能增高而递减。
依据LASS2在其他肿瘤中的研究近况、我实验室在膀胱肿瘤中的前期试验及以上文献报道，我们认为LASS2基因在膀胱癌演进过程中扮演的角色值得进一步开发。对其影响膀胱癌凋亡和生物学行为的研究，以及进一步深入的机理研究，有望为LASS2成为阻遏膀胱癌的发生、发展的新的候选靶点。
4 结语
众所周知原发的肿瘤可以进行手术切除或者放射治疗，但对于已经播散的肿瘤往往难以通过上述手段开获得理想的治疗效果。肿瘤的转移是一个相互关联的多步骤的过程。近年来科研人员在控制肿瘤起始生长和血管生成方面做了较深入的研究，开发了多种抑制血管内皮生长因子（VEGF）的药物，形成了靶向治疗的理念。虽然靶向治疗和基因疗法一样已成为肿瘤治疗研究的新热点但是以VEGF为靶点的的靶向治疗有效率只有30%左右，因此还需要继续寻求肿瘤治疗的新靶点和新药物。虽然目前LASS2基因在肿瘤中的作用及机制仍不是很清楚，但其在部分肿瘤组织中的作用已经被证实，LASS2蛋白有望成为预防、治疗肿瘤的新药物，LASS2基因有望成为基因靶向治疗的一个候选靶点，从而提高患者的生存率。
参考文献：
[1]Xu XY，Pei F，You J F.TMSG-1 and its roles in tumor biology[J].Chin J Cancer， 2010， 29（7）：697-704.
[2]徐晓艳，由江峰，裴斐，等. RNA 沉默LASS2 基因促进人前列腺癌细胞体外侵袭及其机制研究[J].北京大学学报（医学版），2011，06：814-819.
[3]Strausberg RL， Feingold EA， Grouse LH， etal. Generation and initial analysis of more than 15，000 full-length human and mouse cDNA sequences[J]. Proc Natl Acad Sci， 2002， 99（26）， 16899-16903.
[4]Pan H， Qin WX， Huo KK， et al.Cloning， mapping， and charater izat ion of a human homologue of the yeast longevity assurance gene LAG1[J]. Genomics， 2003，77（1-2）：58-64.
[5]谭宁，覃文新，万晓桢，等.LASS2基因抑制HCCLM3肝癌细胞的转移[J].肿瘤， 2007，27（5）：335-340.
[6]Laviad EL， Albee L， Pankova-kholmyansky I， et al. Characterization of ceramide synthase 2： tissue distribution， substrate specificity， and inhibition by sphingosine 1-phosphate[J].J Biol Chem， 2008，283（9）：5677-5684.
[7]S Fan， Y Niu，N Tan，et al.LASS2 enhances chemosensitivity of breast cancerby counteracting acidic tumor microenvironment through inhibiting activity of V-ATPase proton pump[J]. Oncogene， 2012：183.
[8]Chambers AF， Groom AC， Macdonald IC. Dissemination and growth of cancer cells in metastatic sites [J].NatRev Cancer，2002， 2（8）：563-572.
[9]Siskind J，Kolsenick N，Colombini M.Ceramide channels increase the permeability of the mitochondrial outer membrane to small proteins [J].J Biol Chem，2002.277（30）：26796-26803.
[10]Guillas I， Jiang JC，Vionnet C，e tal. Human homologues of LAG1 reconstitute Acyt-CoA-dependent via ceramide synthesis [J]. FEBS Lett，2002，528（1-3）：3-4.
[11]TNishi and MFogac .The vacuolar（H+）-ATPases-nature"s most versatile proton pumps[J].Nat Rev Mol Cell Biol，2002， 3（2）：94-103.
[12]R.Martinez-Zaguilan，R.M.Lynch，G.M.Martinez，etal.Vacuolar-typeH（+）-ATPases are funcionally expressed in Plasma membranes of human tumor cells[J].Am J Physiol Cell Physiol， 1993， 265：1015-1029.
[13]Rozhin，J.，Sameni，M.，Ziegler，G.，et al.Pericellular PH affects distribution and secretion of cathepsinB in malignant cells[J].Cancer Res，1994，54：6517-6525.
[14]唐寧，游海燕，覃文新，等.靶向LASS2基因的小干扰RNA对人肝细胞侵袭能力的影响[J].肿瘤， 2009，29（5）：399-403.
[15]LU X， QIN W， L I J， et al. The growth andmetastasis of human hepatocellular carcinoma xenografts are inhibited by small interfering RNA targeting to the subunit ATP6L of proton pump[J].Cancer Res，2005， 65 （15） ： 6843-6849.
[16]Wang H，Wang J，Zuo Y，et al.Expression and prognostic significance of a new tumor metastasis suppressor gene LASS2 in human bladder carcinoma[J].MedOncol， 2012， 29（3）：1921-1927.
[17]王海峰，王剑松，丁明霞，等.新的肿瘤转移抑制基因LASS2在不同侵袭潜能的膀胱癌细胞中表达的体外研究[J].现代泌尿生殖肿瘤杂志， 2011，5：193-197.
编辑/哈涛