功能性lncRNAs在鼻咽癌研究中的進(jìn)展

周劉穎,張鵬飛

(中南大學(xué)湘雅醫(yī)院國家衛(wèi)健委腫瘤蛋白質(zhì)組學(xué)重點實驗室,中國湖南長沙 410008)

鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是頭頸部最常見的惡性腫瘤之一,具有明顯的地域傾向,在世界范圍內(nèi)罕見,但是在北非、東南亞和東亞,尤其是中國廣東,發(fā)病率特別高[1]。鼻咽癌是一種有高度轉(zhuǎn)移和侵襲傾向的上皮癌,早期即可發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,多數(shù)患者發(fā)現(xiàn)時已至晚期[2,3]。目前,鼻咽癌主要依靠其獨特的臨床和病理特征來診斷。在治療上,鼻咽癌對放療和化療敏感[4]。盡管放療和化療在治療鼻咽癌上取得了各種進(jìn)展,但并沒有顯著提高鼻咽癌患者的5年生存率[5]。鼻咽癌的頻繁復(fù)發(fā)和較差的預(yù)后對于臨床來說仍然是巨大的挑戰(zhàn)[6]。如何提高晚期鼻咽癌患者的生存率和改善患者生活質(zhì)量是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界的關(guān)鍵問題,此外,對于鼻咽癌患者的早期發(fā)現(xiàn)和早期治療是改善預(yù)后并提高其治愈率的關(guān)鍵因素。近年來,研究人員發(fā)現(xiàn)了許多在鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展過程中起著關(guān)鍵作用的功能性長鏈非編碼RNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs),探明這些功能性lncRNAs對鼻咽癌的調(diào)控機制,將有助于深入揭示鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展機制,也可為鼻咽癌的早期診斷和早期治療提供新的思路。

1 lncRNAs概述

人類基因組計劃及其后續(xù)的DNA元件百科全書計劃(The Encyclopedia of DNA Elements Project,ENCODE)研究結(jié)果表明,蛋白質(zhì)編碼基因序列僅占人類基因組序列的1%～3%,人類基因組中絕大部分轉(zhuǎn)錄的序列為lncRNAs[7]。lncRNAs是一類長度在200～1*10^5個核苷酸(nt)的內(nèi)源性非編碼RNAs,不能翻譯成蛋白質(zhì)[8]。根據(jù)lncRNAs所在的基因組位置,可大致分為五類:1)正義lncRNAs;2)反義lncRNAs;3)基因內(nèi)lncRNAs;4)基因間lncRNAs;5)雙向lncRNAs。越來越多的研究表明lncRNAs可以作為分子信號、誘餌、指南、支架或增強子影響基因轉(zhuǎn)錄[9～11]。此外,lncRNAs還有突出的生物學(xué)功能,例如基因組印記、細(xì)胞周期控制、分化調(diào)節(jié)、多能維持和發(fā)育調(diào)節(jié)[12～15]。這些發(fā)現(xiàn)表明lncRNAs可以通過各種機制參與細(xì)胞過程。

目前已經(jīng)證明,lncRNAs在許多癌癥中異常表達(dá),如肺癌[16]、肝癌[17]、神經(jīng)母細(xì)胞瘤[18]等,通過調(diào)節(jié)多種致癌基因或腫瘤抑制基因的表達(dá)而參與癌癥的發(fā)生和進(jìn)展[19]。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn),在大多數(shù)腫瘤中,lncRNAs能調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、轉(zhuǎn)移和細(xì)胞凋亡[20～22],調(diào)控機制涉及轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平或表觀遺傳水平[23,24]。在影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中,lncRNAs幾乎能在每一步的基因表達(dá)中起調(diào)節(jié)作用,主要作用機制有:1)通過DNA甲基化、胞嘧啶的共價修飾和組蛋白修飾來實現(xiàn)對表觀遺傳的調(diào)控;2)通過控制轉(zhuǎn)錄的啟始和延伸,調(diào)控特定基因的轉(zhuǎn)錄,加入P53網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)對RNA轉(zhuǎn)錄的調(diào)控;3)通過選擇性剪接和miRNA海綿功能來實現(xiàn)對轉(zhuǎn)錄后RNA的加工;4)參與蛋白質(zhì)翻譯和翻譯后蛋白質(zhì)修飾。

2 lncRNAs的研究方法概述

lncRNAs的研究主要包括功能性lncRNAs的篩選以及l(fā)ncRNAs的鑒別、表達(dá)驗證、體內(nèi)和體外功能研究、機制研究。lncRNAs的功能和作用機制較為復(fù)雜,近年來出現(xiàn)了一系列技術(shù)以鑒定lncRNAs及解析RNA結(jié)構(gòu)域、序列、結(jié)構(gòu)和特征[25]。

其中,篩選功能性lncRNAs的方法包括:1)微陣列(microarray)和RNA測序(RNA-Seq),它們是高通量檢測lncRNAs表達(dá)情況的有效工具;2)基于RNA-蛋白質(zhì)的相互作用篩選lncRNAs,如:將RNA免疫共沉淀與微陣列(RNA immunoprecipitation chip,RIP-Chip)或測序(RIP-Seq)結(jié)合起來、交聯(lián)免疫沉淀和高通量測序(CLIP-Seq)等。

鑒別lncRNAs的方法有:1)克隆lncRNAs的序列全長;2)預(yù)測lncRNAs的編碼潛能;3)核糖體富集測定;4)lncRNAs的亞細(xì)胞定位,包括:分餾q-PCR和熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization,FISH)。驗證微陣列和測序結(jié)果的真實性以及檢測lncRNAs的表達(dá),可采用的方法有:Northern印跡、qRT-PCR、原位雜交(in situ hybridization,ISH)和 FISH。

研究編碼基因在細(xì)胞中功能的方法,同樣能用在lncRNAs的功能研究中。識別細(xì)胞功能的典型方法是調(diào)控lncRNAs表達(dá),包括功能喪失和功能增益。功能喪失的方法有:1)利用干擾小RNA(small interfering RNA,siRNA)和短發(fā)夾RNA(short hairpin RNA,shRNA)進(jìn)行RNAi技術(shù);2)反義寡核苷酸(antisense oligonucleotides,ASOs);3)以CRISPR/Cas系統(tǒng)為基礎(chǔ)的方法。功能增益的方法主要是過表達(dá)特定的lncRNA。

調(diào)控基因表達(dá)的lncRNAs通常定位于染色質(zhì)。為明確lncRNAs在染色質(zhì)上的作用,確定基因組上的lncRNAs結(jié)合位點是很有必要的。其中主要方法有:1)RNA純化的染色體分離-測序(chromatin isolation by RNA purification,ChiRP-Seq);2)RNA靶標(biāo)捕獲雜交分析-測序(CHART-Seq);3)RNA反義純化-測序(RNA-Seq analysis pipeline,RAP-Seq)。

RNA-蛋白質(zhì)相互作用的研究可從以下兩方面著手:確定lncRNA綁定的蛋白質(zhì)組;確定RNA-蛋白質(zhì)-DNA的相互作用。對于前者,可通過結(jié)合質(zhì)譜的RNA色譜法進(jìn)行;對于后者,其相關(guān)的方法較多,具體見表1。

表1 鑒定lncRNA-蛋白質(zhì)-DNA相互作用的方法Table 1 Methods for identifying lncRNA-protein-DNA interactions

lncRNAs的體內(nèi)功能研究主要依靠lncRNAs的動物模型,比較常見的主要有:基因工程鼠(genetically engineered mouse,GEM)模型;腫瘤異種移植模型。

3 在鼻咽癌中發(fā)揮重要作用的lncRNAs

系統(tǒng)了解lncRNAs在不同細(xì)胞類型不同病理條件下的表達(dá)情況,篩選差異表達(dá)的lncRNAs是研究lncRNAs的第一步。一般來說,過度表達(dá)的lncRNAs被稱為促癌lncRNAs,而表達(dá)下調(diào)的lncRNAs稱為抑癌lncRNAs。

3.1 在鼻咽癌中發(fā)揮促癌作用的lncRNAs

3.1.1 ANRIL

ANRIL(antisense non-coding RNA in the INK4 locus,也稱為CDKN2B-AS)是由19個外顯子組成的3 834 nt RNA,從位于染色體9p21處的INK4BARF-INK4A基因簇反義鏈中轉(zhuǎn)錄而來。ANRIL最初是從家族性黑素瘤患者中鑒定出來的,之后越來越多的研究表明,它在各種惡性腫瘤中異常表達(dá),如:胃癌、乳腺癌、肺癌、膀胱癌、卵巢癌等。

Zou等[26]研究發(fā)現(xiàn),ANRIL在NPC組織和細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)。多變量分析顯示,ANRIL的表達(dá)可作為總體生存率(P=0.027)和無病生存率(P=0.033)的獨立預(yù)測因子。ANRIL可以誘導(dǎo)增加側(cè)群體細(xì)胞(SP細(xì)胞)在NPC細(xì)胞中的百分比。ANRIL主要通過兩個方面來促進(jìn)NPC的進(jìn)展:一是通過調(diào)節(jié)mTOR信號通路來影響糖酵解中必需基因的表達(dá),重新編程細(xì)胞葡萄糖代謝;二是誘導(dǎo)產(chǎn)生側(cè)群干細(xì)胞樣癌細(xì)胞。

有明確的證據(jù)表明lncRNAs可作為miRNA的分子海綿,并負(fù)調(diào)節(jié)其表達(dá)。Wang等[27]研究發(fā)現(xiàn),在NPC組織和細(xì)胞中,ANRIL表達(dá)上調(diào)而miR-let-7a表達(dá)下調(diào)。熒光素酶測定顯示ANRIL可以負(fù)調(diào)節(jié)miR-let-7a表達(dá)。此外,ANRIL的敲低可抑制NPC細(xì)胞的致瘤性并通過調(diào)節(jié)NPC細(xì)胞中的miR-let-7a來提高順鉑(cisplatin,CDDP)所致的細(xì)胞毒性。

Hu等[28]研究發(fā)現(xiàn),在NPC細(xì)胞系中,ANRIL的表達(dá)上升但miR-125a的表達(dá)下調(diào)。作為miR-125a的競爭內(nèi)源性RNAs(competing endogenous RNAs,ceRNAs),ANRIL敲低可抑制NPC細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)其凋亡,增強其放射敏感性;而ANRIL過表達(dá)可逆轉(zhuǎn)miR-125a對NPC細(xì)胞增殖、凋亡以及放射敏感性的影響。

3.1.2 MALAT1

MALAT1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1,肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1)長度大約為8 700 nt,定位于人類染色體11q13.1,屬于基因間lncRNAs。其最早是在非小細(xì)胞肺癌的研究中被發(fā)現(xiàn),在健康人組織中廣泛表達(dá),而在各種腫瘤患者組織中的表達(dá)水平更高,如:前列腺癌、膀胱癌、乳腺癌和NPC等。

Jin等[29]研究發(fā)現(xiàn),MALAT1在NPC細(xì)胞系和組織中顯著上調(diào)。MALAT1促進(jìn)癌癥進(jìn)展,而且MALAT1的相對表達(dá)量與患者的整體生存時間呈負(fù)相關(guān)。體內(nèi)和體外實驗顯示,敲低MALAT1可使NPC細(xì)胞凋亡增加,使NPC細(xì)胞對輻射敏感增強。研究者還發(fā)現(xiàn),MALAT1通過調(diào)控腫瘤干細(xì)胞(cancer stem cell,CSC)來調(diào)節(jié)NPC細(xì)胞對輻射的敏感性。此外,在MALAT1和miR-1之間存在相互抑制,加上凋亡相關(guān)蛋白質(zhì)slug被鑒定為miR-1的下游靶標(biāo)。研究者得出,MALAT1可作為miR-1的ceRNAs來調(diào)節(jié)slug的表達(dá),從而調(diào)節(jié)CSC活性和放射抗性。

3.1.3 AFAP1-AS1

AFAP1-AS1(actin filament associated protein 1 antisense RNA1,肌動蛋白絲相關(guān)蛋白1反義RNA1)位于AFAP1蛋白編碼基因的反義鏈處,AFAP1-AS1第二外顯子和AFAP1外顯子14、15和16之間有重疊和互補區(qū)域。AFAP1是連接到其他蛋白質(zhì)的分子適配器,調(diào)節(jié)肌動蛋白絲完整性的變化以及誘導(dǎo)鱗狀細(xì)胞形成。

Bo等[30]研究發(fā)現(xiàn),AFAP1-AS1表達(dá)在NPC中上調(diào),與NPC轉(zhuǎn)移和預(yù)后不良有關(guān)。體外實驗表明:敲低AFAP1-AS1顯著抑制NPC細(xì)胞遷移和侵襲能力,但是會增加AFAP1蛋白的表達(dá)。蛋白質(zhì)組學(xué)和生物信息學(xué)分析表明AFAP1-AS1影響幾個小GTP酶家族成員和肌動蛋白的表達(dá)。以上研究提示,AFAP1-AS1通過調(diào)節(jié)肌動蛋白絲完整性來促進(jìn)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。

3.1.4 Hotair

Hotair(HOXtranscriptantisenseintergenicRNA,HOX轉(zhuǎn)錄反義RNA)位于人類染色體12q13.13,長度約為2 200 bp。它最早被發(fā)現(xiàn)在乳腺癌中高表達(dá),在其他腫瘤中也檢測到Hotair的異常上調(diào),如結(jié)腸直腸癌、宮頸癌、膀胱癌、肝細(xì)胞癌、胃腸道間質(zhì)瘤和胰腺癌。其高表達(dá)與這些癌癥的不良預(yù)后、進(jìn)展和復(fù)發(fā)呈正相關(guān)。有研究報道,Hotair是一個標(biāo)志著NPC進(jìn)展和存活的獨立預(yù)后標(biāo)記[31]。

Fu等[32]研究發(fā)現(xiàn),lncRNA Hotair在NPC細(xì)胞和組織中表達(dá)上調(diào)。進(jìn)一步的研究表明Hotair敲低可顯著減弱體外和體內(nèi)腫瘤細(xì)胞生長和血管生成。此外,Hotair可通過直接激活血管生成因子VEGFA的轉(zhuǎn)錄來促進(jìn)血管生成,也可通過上調(diào)GRP78介導(dǎo)的VEGFA和Ang2的表達(dá)來促進(jìn)血管生成。

3.1.5 HNF1A-AS

HNF1A-AS(HNF1A-antisense)位于12號染色體上,長度為2 455 bp。HNF1A-AS最開始被發(fā)現(xiàn),是因為它能調(diào)節(jié)食管腺癌細(xì)胞[33]和肺腺癌細(xì)胞[34]的增殖與遷移。Zhuang等[35]研究發(fā)現(xiàn),HNF1A-AS在NPC組織和細(xì)胞系中的表達(dá)都上調(diào)。HNF1A-AS敲低可抑制細(xì)胞增殖和遷移能力。裸鼠的皮下移植瘤模型表明,HNF1A-AS敲低可抑制腫瘤生長。細(xì)胞周期分析顯示,HNF1AAS敲低導(dǎo)致G0/G1期的細(xì)胞積累。此外,該研究還發(fā)現(xiàn)敲低HNF1A-AS可逆轉(zhuǎn)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的過程。

3.1.6 H19

H19位于人類染色體11p15.5,20年前被鑒定為印記基因,最近發(fā)現(xiàn)與腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)。H19在多種癌癥中表達(dá)上調(diào),如胃癌、膀胱癌、胰腺導(dǎo)管腺癌、食管癌、結(jié)腸直腸癌和乳腺癌,可影響細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲和EMT過程。

Li等[36]研究發(fā)現(xiàn),H19在NPC組織和低分化的細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào),敲低H19可顯著抑制NPC細(xì)胞的侵襲能力。H19可影響zeste基因增強子同源物2(enhancer of zeste homolog 2,EZH2)的表達(dá),而EZH2在NPC細(xì)胞中上調(diào)并促進(jìn)細(xì)胞侵襲。進(jìn)一步研究顯示,H19與EZH2不是直接相互作用,而是通過抑制miR-630的活性來調(diào)節(jié)EZH2表達(dá),miR-630是EZH2的阻遏物并以序列特異性方式與H19相互作用。此外,通過miR-630/EZH2通路,H19可抑制E-鈣粘蛋白表達(dá),促進(jìn)NPC細(xì)胞的侵襲。

3.1.7 NEAT1

NEAT1(nuclear enriched abundant transcript 1,核富集的豐富轉(zhuǎn)錄本1)已發(fā)現(xiàn)在許多癌癥中表達(dá)上調(diào),包括乳腺癌、前列腺癌、結(jié)直腸癌等,并與癌癥進(jìn)展相關(guān)。例如,在前列腺癌中,NEAT1能夠通過改變靶基因啟動子的表觀遺傳來促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[37]。

Lu等[38]研究發(fā)現(xiàn),NEAT1在NPC細(xì)胞系和NPC組織中顯著上調(diào)。敲低NEAT1可使NPC細(xì)胞對放射敏感。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),NEAT1可通過調(diào)節(jié)EMT表型來影響放射抗性,而且NEAT1和miR-204之間能相互抑制。此外,ZEB1是miR-204的下游靶標(biāo),而NEAT1可通過負(fù)調(diào)節(jié)miR-204的表達(dá)來上調(diào)ZEB1表達(dá)。因此,研究認(rèn)為:NEAT1通過調(diào)節(jié)miR-204/ZEB1軸來調(diào)控NPC的EMT表型和放射抵抗性。

3.1.8 ROR

ROR長度為2.6 kb,位于染色體18,由4個外顯子組成。有研究發(fā)現(xiàn),它在癌癥中表達(dá)上調(diào)并促進(jìn)肝癌、乳腺癌和神經(jīng)膠質(zhì)瘤的進(jìn)展。例如,ROR對缺氧敏感,它在肝細(xì)胞癌中的功能與低氧信號有關(guān),通過miR-145 HIF-1信號模塊起作用。ROR通過防止細(xì)胞應(yīng)激通路的活化(包括p53應(yīng)答),在調(diào)節(jié)乳腺癌的過程中起關(guān)鍵作用[39]。

ROR與NPC的增殖、轉(zhuǎn)移和凋亡密切相關(guān)。Li等[40]研究發(fā)現(xiàn),ROR在NPC組織和細(xì)胞中的表達(dá)顯著上調(diào)。其通過影響EMT程序,促進(jìn)NPC遷移和侵襲。此外,研究還發(fā)現(xiàn):上調(diào)ROR,使NPC細(xì)胞對順鉑起臨界耐藥作用,因為ROR可通過p53途徑增強NPC抗化療能力。

3.1.9 EWSAT1

EWSAT1(Ewing sarcoma associated transcript 1,尤文肉瘤相關(guān)轉(zhuǎn)錄物1)位于染色體15,在NOX5和GLCE兩個蛋白質(zhì)的編碼基因之間,最早在尤文肉瘤中研究發(fā)現(xiàn)。EWSAT1在尤文肉瘤中表達(dá)上調(diào),有致癌的作用[41]。

Song等[42]研究發(fā)現(xiàn),EWSAT1在NPC組織和細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào),EWSAT1高表達(dá)的NPC患者,其生存時間明顯較短。進(jìn)一步研究顯示,EWSAT1過表達(dá)促進(jìn)了NPC細(xì)胞生長,而EWSAT1敲低產(chǎn)生相反的效應(yīng)。此外,機制分析表明,EWSAT1可作為miR-326/330-5p簇的ceRNAs,調(diào)節(jié)其表達(dá),靶向細(xì)胞周期蛋白D1。以上研究提示,EWSAT1可作為miR-326/330-5p簇的ceRNAs來部分上調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1,從而促進(jìn)NPC細(xì)胞在體外的生長。

3.1.10 CASC9

CASC9(cancer susceptibility candidate 9)位于人類染色體8q21.11,最初被確定為食管鱗狀細(xì)胞癌相關(guān)的lncRNA。

Su等[43]研究發(fā)現(xiàn),CASC9在NPC組織中高度表達(dá),其促進(jìn)細(xì)胞生長并與癌癥患者不良預(yù)后相關(guān)。之前有研究表明,HIF1α通過激活癌細(xì)胞糖酵解代謝的靶基因表達(dá),來適應(yīng)細(xì)胞對低氧條件的反應(yīng)。而CASC9可以與HIF1α相互作用并增強HIF1α的穩(wěn)定性。此外,過表達(dá)CASC9可激活HIF1α,從而促進(jìn)糖酵解代謝途徑和NPC細(xì)胞的腫瘤發(fā)生。

3.1.11 其他lncRNAs

XIST(X-inactive specific transcript,X滅活特異性轉(zhuǎn)錄本)是一種來自XIST基因的lncRNA,被發(fā)現(xiàn)在多種腫瘤中表達(dá)上調(diào),包括卵巢癌、非小細(xì)胞肺癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、乳腺癌和肝細(xì)胞癌。Song等[44]研究發(fā)現(xiàn),XIST在NPC組織和細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào),XIST高表達(dá)的NPC患者,其生存時間明顯較短。多變量分析表明,XIST是NPC患者預(yù)后的獨立危險因素。過表達(dá)XIST可促進(jìn)NPC的細(xì)胞生長,而敲低XIST產(chǎn)生相反效應(yīng)。此外,XIST可作為miR-34a-5p的ceRNAs上調(diào)基因E2F3的表達(dá)。

LINC01420位于染色體X(p11.21)。Yang等[45]研究發(fā)現(xiàn),LINC01420在NPC組織中的表達(dá)水平高于鼻咽上皮組織。此外,高LINC01420表達(dá)的NPC患者,其總生存時間明顯較短。敲低LINC01420可抑制體外NPC細(xì)胞遷移和侵襲。

C22orf32-1位于人染色體22,長度為545 bp。目前,至少有27種疾病與22號染色體相關(guān),尤其是惡性腫瘤包括急性淋巴細(xì)胞白血病、慢性髓細(xì)胞白血病和惡性橫紋肌瘤。Nie等[46]研究發(fā)現(xiàn),C22orf32-1的表達(dá)在NPC細(xì)胞系和NPC組織中上調(diào)。此外,C22orf32-1可以促進(jìn)NPC細(xì)胞的擴散、遷移和侵襲,抑制NPC細(xì)胞凋亡。

HULC(highly upregulated in liver cancer)位于人染色體6p24.3,最早從肝細(xì)胞癌中鑒定出來。Jiang等[47]研究發(fā)現(xiàn),HULC在NPC細(xì)胞系和組織中高表達(dá),HULC的表達(dá)與NPC患者的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)。過表達(dá)HULC可促進(jìn)NPC細(xì)胞生長;敲低HULC可活化p53并誘導(dǎo)增加p21的表達(dá),最終導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞凋亡。

LOC100129148位于人染色體7q34,長度為463 bp。Sun等[48]研究發(fā)現(xiàn),LOC100129148在NPC組織和細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào),并且LOC100129148表達(dá)較高的患者,其生存時間明顯較短。過表達(dá)LOC100129148可促進(jìn)NPC細(xì)胞增殖,而敲低LOC100129148則產(chǎn)生相反的效應(yīng)。此外,LOC-100129148可作為miR-539-5p的ceRNAs,增強KLF12表達(dá)。

3.2 在鼻咽癌中發(fā)揮抑癌作用的lncRNAs

3.2.1 LET

LET在宮頸癌、胃癌和膽囊癌等癌組織中表達(dá)下調(diào),在缺氧環(huán)境誘導(dǎo)下,組蛋白去乙?；?(histone deacetylase 3,HDAC3)通過對LET啟動子區(qū)的組蛋白去乙酰化來抑制LET的表達(dá),致使與LET結(jié)合后通過泛素化修飾被降解的核因子90(nuclear factor 90,NF90)穩(wěn)定存在,NF90可促進(jìn)癌細(xì)胞的侵襲。

Sun等[49]研究發(fā)現(xiàn),LET在NPC組織和細(xì)胞中顯著下調(diào)。LET的表達(dá)與臨床分期、腫瘤的大小、淋巴結(jié)腫瘤負(fù)荷呈負(fù)相關(guān),與NPC患者生存率呈正相關(guān)。過表達(dá)LET可抑制NPC細(xì)胞增殖,同時誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,而敲低LET可產(chǎn)生相反的效應(yīng)。此外,研究者還發(fā)現(xiàn),LET啟動子區(qū)的轉(zhuǎn)錄被EZH2-介導(dǎo)的H3K27組蛋白甲基化抑制。在NPC組織中,EZH2和LET的表達(dá)有顯著的負(fù)相關(guān)。以上結(jié)果提示:EZH2通過對 LET啟動子區(qū)的組蛋白甲基化修飾間接抑制LET的表達(dá)。

3.2.2 MEG3

MEG3(maternally expressed gene 3,母體表達(dá)基因3)是一個位于染色體14q32內(nèi)的印跡基因,是NPC中常見的缺失區(qū)。

Chak等[50]研究發(fā)現(xiàn),異常啟動子甲基化導(dǎo)致MEG3失活。MEG3的異常表達(dá),抑制體外NPC細(xì)胞系的生長和體內(nèi)NPC細(xì)胞的致瘤性,并且可以顯著抑制細(xì)胞增殖、集落形成,還可導(dǎo)致細(xì)胞周期的停滯。此外,研究者還發(fā)現(xiàn),MEG3可以激活NPC細(xì)胞中的p53通路。

3.2.3 LINC0086

Guo等[51]研究發(fā)現(xiàn),LINC0086的表達(dá)在NPC患者血清樣本和組織中有所下降。LINC0086高表達(dá)的患者有較高的存活率。LINC0086表達(dá)與NPC組織學(xué)分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床分期相關(guān)。

過表達(dá)LINC0086抑制NPC細(xì)胞增殖并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。研究者在LINC0086的3′UTR中發(fā)現(xiàn)了miR-214的結(jié)合位點。上調(diào)LINC0086可降低C666-1和HK-1細(xì)胞中miR-214的表達(dá)。研究者還發(fā)現(xiàn)LINC0086可以直接與miR-214相互作用以降低miR-214的表達(dá),從而驗證了RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RNA-induced silencing complex,RISC)中存在miR-214和LINC0086的觀點。此外,在體外和體內(nèi)實驗中,過表達(dá)miR-214可逆轉(zhuǎn)LINC0086對NPC細(xì)胞生長的抑制作用。

3.2.4 LOC401317

Gong等[52]通過建立過表達(dá)TP53的HNE2鼻咽癌細(xì)胞系,分析lncRNA表達(dá)譜發(fā)現(xiàn),有133個lncRNAs上調(diào),而1 057個lncRNAs則下調(diào)。在這些異常表達(dá)的lncRNAs之中,LOC401317是上調(diào)最顯著的一個。

進(jìn)一步的研究表明,LOC401317由p53直接調(diào)控,LOC401317的異常表達(dá)通過誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞凋亡,抑制體外和體內(nèi)的HNE2細(xì)胞增殖。LOC401317通過增加p21表達(dá)和減少細(xì)胞周期蛋白D1和E1的表達(dá)來抑制細(xì)胞周期進(jìn)程,并通過誘導(dǎo)聚合酶(ADP-ribose)和半胱天冬酶-3切割來促進(jìn)細(xì)胞凋亡。這些結(jié)果表明LOC401317由p53直接調(diào)控,并在HNE2細(xì)胞中發(fā)揮抑癌作用。

4 總結(jié)與展望

鼻咽癌是頭頸部最常見的惡性腫瘤之一,有高度轉(zhuǎn)移和侵襲傾向,并且有明顯的地域分布特征。近年來,研究人員在鼻咽癌中發(fā)現(xiàn)了許多異常表達(dá)的lncRNAs,且發(fā)現(xiàn)這些lncRNAs在鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展過程中起著關(guān)鍵的作用。高通量技術(shù)的出現(xiàn),使得研究人員能夠篩選功能性lncRNAs。而之后一系列l(wèi)ncRNAs研究技術(shù)的發(fā)展,使得研究人員可以深入解析RNA結(jié)構(gòu)域、序列、結(jié)構(gòu)、特征和作用機制。目前的研究雖然揭示了lncRNAs在鼻咽癌中的部分功能,但是其在鼻咽癌中的功能及作用機制仍然需要大量的研究。并且目前已發(fā)現(xiàn)的與鼻咽癌有關(guān)的lncRNAs只是lncRNAs總數(shù)的冰山一角。在之后的研究中,隨著技術(shù)的不斷改進(jìn),相信對lncRNAs在分子水平的功能及作用機制的認(rèn)識將會更為全面和深入,從而為鼻咽癌發(fā)病機制的研究以及臨床治療提供新的思路,并有望提供新的預(yù)后相關(guān)標(biāo)記物和藥物治療的靶點。