1. 引言
越来越多研究表明,长链非编码 RNA(lncRNAs)的异常表达在多种生物过程和疾病中发挥关键作用,如肿瘤发生和心血管疾病。其中,lncRNA ADAMTS9-AS1 参与多种疾病的发展,包括肥厚型心肌病(HCM)、子宫内膜异位症(EMs)、胶质瘤、胸腺瘤、食管癌、乳腺癌等。探索其在不同疾病中的分子机制,可为疾病治疗提供新参考。
2. ADAMTS9-AS1 参与非恶性疾病
2.1 肥厚型心肌病(HCM)
HCM 是一种常见的遗传性心脏病,影响着大量人群。研究发现,lncRNAs 和微小 RNA(miRNAs)在心血管疾病中异常表达,且 lncRNA/miRNA/mRNA 轴与心血管疾病相关。在 HCM 患者外周血中,ADAMTS9-AS1 表达显著下调,它正向调节 β - 肌动蛋白基因(ACTB)。ACTB 参与血管重塑,在 HCM 发生中起关键作用。研究证实,miR-206 是 ACTB 的上游 miRNA,与 ACTB 呈负相关,而 ADAMTS9-AS1 是 miR-206 的上游 lncRNA,二者存在负调控关系。
肥厚型梗阻性心肌病(HOCM)是 HCM 的一种类型,其主要病理特征是心肌细胞肥大(CH)。在 HOCM 患者血清和经异丙肾上腺素(ISO)处理的 AC16 细胞中,ADAMTS9-AS1 表达下调。过表达 ADAMTS9-AS1 可缓解 ISO 诱导的 CH。研究发现,miR-185-5p 与心肌纤维化和心肌细胞存活密切相关,ADAMTS9-AS1 靶向结合 miR-185-5p 并抑制其表达。miR-185-5p 可结合赖氨酸乙酰转移酶 7(KAT7)的 3'-UTR 靶点,抑制 KAT7 表达,而 KAT7 与 ADAMTS9-AS1 呈正相关。
综上所述,ADAMTS9-AS1/miR-206/ACTB 和 ADAMTS9-AS1/miR-185-5p/KAT7 调控网络分别参与 HCM 和 HOCM 的发生,这些分子可作为潜在的血液循环标志物,为治疗提供新方向。
2.2 子宫内膜异位症(EMs)
EMs 是一种慢性疾病,子宫内膜组织出现在子宫腔外,会对全球 5 - 10% 的育龄女性造成严重影响。研究表明,子宫内膜间质基质细胞(ESCs)的抗凋亡、增殖和迁移能力增强在 EMs 发展中起关键作用,诱导 ESC 凋亡是治疗 EMs 的有效方法之一。
研究发现,ADAMTS9-AS1 在异位子宫内膜组织中表达失调。在异位子宫内膜(ecEM)组织中,其表达明显高于在位子宫内膜(euEM)组织,且在异位子宫内膜间质细胞(EESCs)中的表达水平与 ecEM 组织相同。上调 ADAMTS9-AS1 不仅提高 ESC 活性,还促进其生长和迁移。铁在细胞存活中至关重要,铁过载可能影响 EMs 的发生发展。研究表明,铁死亡是 ESC 死亡的重要方式,ADAMTS9-AS1 与 ESC 铁死亡呈负相关。谷胱甘肽过氧化物酶 4(GPX4)是铁死亡的关键抑制因子,ADAMTS9-AS1 通过正向调节 GPX4 负向调节 ESC 铁死亡。进一步研究发现,ADAMTS9-AS1 可通过海绵吸附 miR-6516-5p,间接调节下游靶基因,而 miR-6516-5p 靶向 GPX4 并抑制其表达。
综上,ADAMTS9-AS1/miR-6516-5p/GPX4 调控网络参与 EMs 的发展,ADAMTS9-AS1 可能成为新的分子靶点,为 EMs 治疗提供新证据。
3. ADAMTS9-AS1 参与肿瘤
3.1 胶质瘤
胶质瘤是常见的原发性颅内肿瘤,死亡率和发病率高。越来越多研究证实,lncRNAs 参与胶质瘤的增殖、迁移和侵袭过程。研究发现,与正常脑组织和正常人类星形胶质细胞(NHAs)相比,胶质瘤组织和细胞(U251 和 U87)中 ADAMTS9-AS1 表达增强。敲低 ADAMTS9-AS1 可显著抑制 U251 和 U87 细胞的增殖、迁移和侵袭能力。
研究表明,Wnt/β - 连环蛋白信号通路是调节胶质瘤发生发展的关键通路之一,ADAMTS9-AS1 正向调节该通路。同时,ADAMTS9-AS1 通过海绵吸附 miR-128 和 miR-150,正向调节 Ras/MAPK 信号通路,该通路也参与胶质瘤的发生发展。
总之,ADAMTS9-AS1 通过激活 Wnt/β - 连环蛋白信号通路和 miR-128、miR-150 介导的 Ras/MAPK 信号通路,增强胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力,具有潜在临床价值,有望成为胶质瘤的新治疗靶点。
3.2 胸腺瘤
胸腺瘤是常见的纵隔上皮肿瘤,多发生于前纵隔,发病率较低。研究发现,胸腺瘤中包括 ADAMTS9-AS1 在内的多种 lncRNAs 表达失调,通过癌症基因组图谱(TCGA)数据库验证,ADAMTS9-AS1 在胸腺瘤中表达下调。
通过分析胸腺瘤中的 lncRNA/miRNA/mRNA 调控网络,发现 ADAMTS9-AS1 的下调和 has-miR-515-1 的上调通过白细胞介素 - 6(IL-6)介导。同时,miRNAs 的过表达激活 PI3K/Akt/HIF-1/Rap-1 信号通路,该信号通路的抑制剂可能在胸腺瘤治疗中发挥重要作用。
因此,ADAMTS9-AS1 可作为胸腺瘤发生发展的新生物标志物,靶向 ADAMTS9-AS1 可能为胸腺瘤治疗提供新策略。
4. ADAMTS9-AS1 参与癌症
4.1 食管鳞状细胞癌
食管癌是常见的消化系统恶性肿瘤,食管鳞状细胞癌(ESCC)是中国食管癌的主要组织学类型。研究发现,lncRNAs 的异常表达与 ESCC 的发病机制密切相关,ADAMTS9-AS1 与 ESCC 的肿瘤分级呈正相关。通过 TCGA 数据库验证,ADAMTS9-AS1 在 ESCC 肿瘤组织中表达下调,是 ESCC 的关键预后风险因素。
综上,ADAMTS9-AS1 可作为 ESCC 诊断的重要生物标志物,为 ESCC 治疗提供有价值的指导。
4.2 乳腺癌
乳腺癌(BC)是女性最常见的恶性肿瘤之一,发病率逐年上升。越来越多研究表明,ADAMTS9-AS1 在乳腺癌的发展和预后中起关键作用。在浸润性导管癌和小叶癌中,ADAMTS9-AS1 表达显著下调,且与患者的总生存期相关。
研究发现,ADAMTS9-AS1 通过竞争性结合 miR-301b-3p,上调转化生长因子 β 受体 II(TGFBR2)的表达,进而调节 JAK/STAT 信号通路,抑制乳腺癌细胞的增殖和侵袭。同时,ADAMTS9-AS1 还可通过海绵吸附 miR-513a-5p,调节锌指蛋白 36(ZFP36)的表达,抑制乳腺癌细胞的增殖和侵袭。
综上所述,ADAMTS9-AS1/miR-301b-3p/TGFBR2/JAK/STAT 和 ADAMTS9-AS1/miR-513a-5p/ZFP36 调控网络为乳腺癌治疗提供新方向,ADAMTS9-AS1 可能成为乳腺癌治疗的关键调控因子。
4.3 乳头状肾细胞癌
乳头状肾细胞癌(PRCC)是肾细胞癌(RCC)的常见亚型。研究发现,铁死亡可抑制癌细胞发展,ADAMTS9-AS1 是 PRCC 患者铁死亡相关的预后信号,可预测患者的总生存期(OS)。在 PRCC 患者中,女性患者的 ADAMTS9-AS1 表达水平低于男性患者,且随着肿瘤 T 分期延长和癌症风险水平升高,其表达水平显著降低。
综上,ADAMTS9-AS1 在 PRCC 的发病机制中起重要作用,可作为 PRCC 的预后标志物。
4.4 肝细胞癌
肝细胞癌(HCC)是全球最常见的恶性肿瘤之一,发病率和死亡率极高。研究表明,lncRNAs 在 HCC 的诊断和治疗中起关键作用。通过 RT-qPCR 检测发现,ADAMTS9-AS1 在 HCC 细胞系(HepG2、MHCC97-H 和 Hep3B)中表达显著上调。过表达 ADAMTS9-AS1 可促进 HCC 细胞的增殖、迁移和侵袭,而下调其表达则抑制细胞增殖。
研究发现,ADAMTS9-AS1 与 PI3K/AKT/mTOR 信号通路相关,上调其表达可增强 p-AKT、PIK3CB 和 p-mTOR 蛋白的表达,同时影响细胞自噬和凋亡相关蛋白的表达。
综上所述,ADAMTS9-AS1 的上调促进 HCC 细胞的增殖、迁移和侵袭,激活 PI3K/AKT/mTOR 信号通路,影响细胞自噬和凋亡,可作为 HCC 诊断和预后的新生物标志物。
4.5 非小细胞肺癌
肺癌是全球常见且致命的恶性肿瘤,非小细胞肺癌(NSCLC)是肺癌的主要类型。研究表明,lncRNAs 的异常表达是 NSCLC 的潜在生物标志物或治疗靶点。通过 RT-qPCR 分析发现,ADAMTS9-AS1 在 NSCLC 组织中表达明显增强,且过表达 ADAMTS9-AS1 与患者预后不良相关。
在人 NSCLC 细胞系(A549 和 95D)中,敲低 ADAMTS9-AS1 可抑制细胞生长、增殖、迁移和侵袭,诱导细胞周期G0?/G1?期阻滞和凋亡。研究发现,ADAMTS9-AS1 通过调节细胞周期蛋白依赖性激酶 4(CDK4)、N - cadherin、vimentin、Bad 和 E - cadherin 等蛋白的表达,影响细胞增殖、迁移、侵袭和上皮 - 间质转化(EMT)过程。
综上,靶向 ADAMTS9-AS1 可能为 NSCLC 的治疗和预防提供有价值的靶点。
4.6 肺腺癌
肺腺癌(LUAD)是肺癌的常见组织学亚型,发病率逐年上升,患者 5 年生存率较低。研究发现,EMT 在 LUAD 的转移和侵袭中起关键作用,lncRNAs 与 LUAD 的发病机制和生物学功能密切相关。
通过 RT-qPCR 检测发现,ADAMTS9-AS1 在 LUAD 组织和细胞中表达显著下调,低表达 ADAMTS9-AS1 与患者预后不良相关。过表达 ADAMTS9-AS1 可抑制 LUAD 细胞的增殖、迁移和侵袭,降低细胞的集落形成能力和干细胞样特征,减少肿瘤生长和重量。研究表明,ADAMTS9-AS1 通过调节 miR-5009-3p/nephronectin(NPNT)轴,影响 LUAD 细胞的干性。
综上所述,ADAMTS9-AS1/miR-5009-3p/NPNT 轴参与 LUAD 的发生发展,ADAMTS9-AS1 可能为 LUAD 的临床治疗提供新方向。
4.7 结直肠癌
结直肠癌(CRC)是常见的胃肠道癌症,也是癌症相关死亡的主要原因之一。研究表明,大量 lncRNAs 参与 CRC 的发生发展,可作为潜在的治疗靶点。通过 RT-qPCR 检测发现,ADAMTS9-AS1 在 CRC 组织和细胞系中表达降低,低表达 ADAMTS9-AS1 与患者预后不良相关。
过表达 ADAMTS9-AS1 可抑制 CRC 细胞的增殖和细胞周期,降低细胞迁移和侵袭能力,抑制 EMT 过程。研究发现,ADAMTS9-AS1 的下游靶点可能是 Wnt 信号通路,其对 Wnt/β - 连环蛋白信号通路具有抑制作用。然而,也有研究得出相反结论,ADAMTS9-AS1 在 CRC 中的作用仍需进一步研究。
综上,ADAMTS9-AS1 可能是 CRC 的潜在治疗靶点和预后新生物标志物。
4.8 卵巢癌
卵巢癌(OC)是女性常见的癌症之一,上皮性卵巢癌(EOC)是其最常见的类型,患者 5 年生存率较低。研究表明,lncRNAs 和 miRNAs 在 EOC 的发展中起关键作用。
通过 qRT-PCR 检测发现,ADAMTS9-AS1 在 EOC 细胞中表达上调,低表达 ADAMTS9-AS1 可降低细胞活力、增殖和迁移能力。研究发现,ADAMTS9-AS1 通过调节铁死亡抑制 EOC 细胞的增殖和迁移。ADAMTS9-AS1/miR-587/SLC7A11 轴参与调节 EOC 细胞的增殖、迁移和铁死亡过程。
综上,ADAMTS9-AS1/miR-587/SLC7A11 轴为 EOC 治疗提供新策略。
4.9 膀胱癌
膀胱癌(BC)是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,越来越多证据表明 lncRNAs 在膀胱癌的发生、发展、治疗和预后中起重要作用。研究发现,ADAMTS9-AS1 在膀胱癌中的表达存在差异,部分研究表明其表达下调,且与患者生存率相关;而部分研究表明其在膀胱癌细胞中表达上调,高表达 ADAMTS9-AS1 可促进膀胱癌细胞(5637 和 T24)的增殖、迁移和侵袭,加速 EMT 过程,抑制细胞自噬和凋亡,激活 PI3K/AKT 信号通路。
综上,ADAMTS9-AS1 有望成为膀胱癌治疗的新靶点。
4.10 膀胱尿路上皮癌
膀胱尿路上皮癌(BUC)是膀胱癌的常见病理类型,发病率和死亡率高,患者预后极差。研究发现,lncRNAs 在 BUC 中起重要作用,部分 lncRNAs 可作为潜在的诊断和预后标志物。
研究表明,ADAMTS9-AS1 在 BUC 中表达下调,与患者总生存期(OS)呈负相关,低表达 ADAMTS9-AS1 的患者预后较好。研究发现,ADAMTS9-AS1 与 hsa-mir-185、hsa-mir-21、hsa-mir-31 和 hsa-mir-454 存在相互作用,且与锌指 E - box 结合同源盒 1(ZEB1)通过 hsa-mir-96 相互作用,ZEB1 与恶性肿瘤的迁移和侵袭密切相关。
综上,ADAMTS9-AS1 在 BUC 的进展中起关键作用,靶向 ADAMTS9-AS1 可能为 BUC 治疗提供新方向。
4.11 前列腺癌
前列腺癌(PCa)是男性泌尿系统常见的恶性肿瘤,在中国其发病率和死亡率呈上升趋势。研究证实,lncRNAs 参与 PCa 细胞的癌变过程。通过生物信息学分析和 RT-qPCR 验证,发现 ADAMTS9-AS1 在 PCa 中表达下调,低表达 ADAMTS9-AS1 可预测 PCa 患者的 OS,且与肿瘤淋巴结转移分类和神经周围浸润密切相关。
CCK-8 实验表明,过表达 ADAMTS9-AS1 可诱导 PCa 细胞增殖,其抑制作用可通过 miR-142-5p 模拟物或沉默细胞周期蛋白 D1(CCND1)逆转。研究发现,miR-142-5p 是 ADAMTS9-AS1 的下游靶点,二者呈负调控关系,miR-142-5p 与 CCND1 也呈负相关,而高表达 miR-142-5p 与 PCa 患者总生存期不良相关,CCND1 参与调节癌症的发生发展。
综上,ADAMTS9-AS1/miR-142-5p/CCND1 轴在 PCa 中起重要作用,靶向 ADAMTS9-AS1 可能为 PCa 治疗提供新的理念。
5. 结论
ADAMTS9-AS1 参与多种疾病的生物学过程,如增殖、迁移、侵袭、自噬和凋亡。本文分别阐述了其在非恶性疾病、肿瘤和癌症中的作用,全面解析了其作用机制。ADAMTS9-AS1 可能通过 lncRNA-miRNA-mRNA 相关的 ceRNA 网络和经典信号通路影响不同疾病。虽然目前在部分疾病中仅发现 ADAMTS9-AS1 表达失调,具体机制有待深入研究,但它仍有望成为多种疾病的潜在生物标志物和治疗靶点,为疾病治疗提供新的思路。