長鏈非編碼RNA 對卵巢癌調(diào)控作用的研究進展

孫亮亮，楊莉莉，王海琳*

（1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省人民醫(yī)院，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

上皮性卵巢癌（EOC）是最致命的婦科癌癥，其5 年生存率30%[1]，由于臨床表現(xiàn)不明顯，缺乏有效的早期診斷方法，確診時已處于臨床晚期階段；最新的GLOBO-CAN 報告稱，2018 年OC 導(dǎo)致184799 人死亡，占所有癌癥相關(guān)死亡人數(shù)的1.9%[2]。盡管有積極的手術(shù)和輔助化療的一線治療，但大多數(shù)患者會復(fù)發(fā)，并最終發(fā)展為化療耐藥性疾病，而早期卵巢癌疾病預(yù)后會更佳，在此情況下，闡明卵巢癌發(fā)生復(fù)雜過程中的分子機制對于研究出更好的預(yù)防和診斷方法以及更有效的治療方法至關(guān)重要。

長度超過200 個核苷酸且蛋白質(zhì)編碼能力有限或無蛋白編碼能力的長鏈非編碼RNAs (Long non-coding , lncRNAs)受到越來越多的研究關(guān)注。大量的研究支持lncRNAs 參與癌癥，lncRNAs 失調(diào)被認為是人類癌癥的潛在原因，與癌癥發(fā)展和轉(zhuǎn)移有關(guān)[3]，通過靶向基因表達參與細胞增殖、凋亡、侵襲和分化等生物學(xué)過程。在卵巢癌中，lncRNAs 的失調(diào)也被證明通過增強細胞增殖和抑制細胞凋亡參與腫瘤的形成。本文將對幾種與卵巢癌密切相關(guān)的lncRNAs 在卵巢癌中的調(diào)控及其作用機制進行綜述。

1 長鏈非編碼RNA 概況

lncRNAs 被任意定義為長度為200 個核苷酸或更多的RNA，不具有蛋白質(zhì)編碼功能，或者編碼蛋白質(zhì)的能力有限，是一組轉(zhuǎn)錄自人類基因組區(qū)域的核糖核酸，來源于基因間、反義或啟動子近端區(qū)域[4]。由獨特的RNA 轉(zhuǎn)錄本組成，根據(jù)其染色體上基因組編碼的位置不同進行分類，包括反義型lncRNAs (antisense lncRNAs)、內(nèi)含子型lncRNAs(introniclncRNAs)、反 向 型lncRNAs (divergent lncRNAs)、基因間型lncRNAs (intergeniclncRNAs)、啟動子上游型lncRNAs(promoter upstream lncRNAs)、啟 動 子 型lncRNAs (promoterassociated lncRNAs)、轉(zhuǎn)錄起始位點型lncRNAs (transcription start site-associated lncRNAs)。這 些lncRNAs 中69% 被 認為具有潛在功能[5]， 影響多種生物學(xué)過程，包括多種疾病的增殖、凋亡、衰老和分化，特別是在癌癥中，它被認為是一種新興的替代癌癥治它療的靶點。lncRNAs 被發(fā)現(xiàn)參與了細胞生理的許多過程，如DNA 修復(fù)、細胞周期調(diào)控、細胞遷移、增殖、凋亡、侵襲等。可調(diào)節(jié)基因表達和調(diào)節(jié)多種信號通路，通過不同的分子機制調(diào)節(jié)基因表達。lncRNAs 的多種功能也受到不同亞細胞定位的影響，這些亞細胞定位可以定位在細胞核或細胞質(zhì)區(qū)域，有些在細胞內(nèi)有非特異性定位。在細胞質(zhì)中，lncRNAs 通常以轉(zhuǎn)錄后的方式發(fā)揮作用，影響信使RNA(mRNA) 的狀態(tài)；而在細胞核中，lncRNAs 通過與染色質(zhì)重塑復(fù)合物相互作用來調(diào)節(jié)表觀遺傳，也通過與一般轉(zhuǎn)錄機制或特定調(diào)節(jié)因子結(jié)合來進行轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)[6-7]。大多數(shù)lncRNAs 的功能尚不清楚，但是大部分可以與microRNA(miRNA）相互結(jié)合共同發(fā)揮生物學(xué)功能；許多l(xiāng)ncRNAs 可能沒有明顯的功能，但部分lncRNAs 的功能作用和作用機制已經(jīng)很清楚，如X 染色體失活特異轉(zhuǎn)錄物（XIST）、轉(zhuǎn)錄反義基因間RNA（HOTAIR），它們的作用機制多種多樣。lncRNAs在多種癌癥類型，包括卵巢癌（Ovarian cancer，OC）的發(fā)生和發(fā)展中起著復(fù)雜而廣泛的作用。

lncRNAs 的生物學(xué)相關(guān)性尚不能確定，但是他們的復(fù)雜性不僅依賴于它們的功能轉(zhuǎn)換，還依賴于它們具有組織或細胞特異性的能力。而且lncrna 生物學(xué)功能在各種腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起到了重要的作用。其表達的上調(diào)或下調(diào)都會影響腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。

2 卵巢癌中表達上調(diào)的lncRNA

2.1 HOX 轉(zhuǎn)錄反義RNA(HOTAIR)

長鏈非編碼RNA-HOTAIR (lncRNA HOTAIR) 位于人染色體12q13.13 的HOXC 基因座上，長度為6232 bp，是從HOXC 基因座轉(zhuǎn)錄的lncRNA，存在于HOXC11 和HOXC12位點之間，人類HOX 基因家族分為4 個亞家族：HOXA、HOXB、HOXC 和HOXD，HOTAIR 可以在表觀遺傳學(xué)上調(diào)控HOXD 的表達[8-9]。許多研究表明，卵巢癌組織中HOXD的表達高于正常卵巢組織。并且，HOTAIR 的高表達與卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移和預(yù)后密切相關(guān)。HOTAIR 可能通過競爭miR-1、miR-214-3p 或miR-330-5p 在卵巢癌細胞株SKOV3 中的表達來調(diào)節(jié)MAPK1 的表達，可抑制卵巢癌SKOV3 細胞的增殖、遷移和侵襲，為卵巢癌的治療提供新的靶點[10]。Yang 和AR 等[11-12]人研究發(fā)現(xiàn)，沉默HOTAIR 可以通過改變細胞周期和凋亡相關(guān)蛋白的表達來誘導(dǎo)細胞凋亡，抑制HOTAIR 可以抑制卵巢癌細胞的增殖。HOTAIR 高表達患者的無復(fù)發(fā)生存期明顯縮短，同時HOTAIR 也參與了卵巢癌的耐藥性。

2.2 牛磺酸上調(diào)基因1（TUG1）

TUG1 是一個7.1-kb 的lncRNA,定位于染色體22q12.2，最初被鑒定為在用牛磺酸治療的視網(wǎng)膜細胞中上調(diào)的轉(zhuǎn)錄物[13]。大量研究表明，TUG1 在不同的腫瘤中失調(diào)，大部分情況下是發(fā)揮上調(diào)作用來致癌，在卵巢癌中也是過度表達，并且參與了腫瘤的進展及發(fā)生。研究表明TUG1 能促進卵巢癌細胞增殖，抑制凋亡，促進侵襲。Li 等[14]通過相關(guān)實驗研究發(fā)現(xiàn)，TUG1 可能通過G1 期相關(guān)蛋白來調(diào)節(jié)細胞周期，從而影響卵巢癌細胞的生物學(xué)行為，進一步發(fā)現(xiàn)，TUG1 與卵巢腫瘤殘留、腫瘤分期、腫瘤分級及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。Liu 等[15]發(fā)現(xiàn)，抑制TUG1 顯著降低了β-catenin、cyclind1 和c-Myc 的表達水平，WNT/β-catenin 信號通路可能參與了TUG1 誘導(dǎo)的上皮性卵巢癌的進展。Gu 等[16]發(fā)現(xiàn)，TUG1 作用于競爭性內(nèi)源性RNA（ceRNA）和海綿狀miR-29b-3p 來增強卵巢癌細胞對紫杉醇的耐藥性；還通過增加自噬來增強卵巢癌細胞的化療耐受性。表明TUG1 可能在自噬和化療抵抗中起著重要作用，可作為卵巢癌患者紫杉醇耐藥的治療新靶點。

2.3 轉(zhuǎn)移相關(guān)肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1 (MALAT1)

MALAT1 是一種7-kb 長的剪接非編碼RNA，位于人類染色體11q13[17]，主要在細胞核中表達。對它的研究最廣泛，也是最早發(fā)現(xiàn)的與人類腫瘤有關(guān)的lncRNA，主要參與腫瘤血管的生成和轉(zhuǎn)移。MALAT1 通常在卵巢癌組織中過度表達，其過度表達與癌細胞的增殖和轉(zhuǎn)移相關(guān)。許多研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA 與MiRNA 和各種信號通路構(gòu)成不同的軸來調(diào)節(jié)細胞功能，參與細胞的分化、增殖、凋亡以及炎癥等過程。Sun[18]等發(fā)現(xiàn)，MALAT1 可與miR-503-5p 直接結(jié)合共同來而激活JAK2/STAT3 信號通路，促進卵巢癌細胞增殖并阻止細胞凋亡。Wang 等[19]人發(fā)現(xiàn)，在順鉑耐藥的卵巢癌組織和細胞中，miR-1271-5p 與MALAT1 相互作用，敲除MALAT1 基因抑制順鉑耐藥卵巢癌細胞的耐藥、增殖和遷移，并通過miR-1271-5p/E2F5（E2F 轉(zhuǎn)錄因子5）軸促進癌細胞凋亡。MALAT1 的高表達、腫瘤大小、分化程度、病例分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是影響上皮性卵巢癌患者及5 年OSR（總生存率）的獨立預(yù)后因素[20]。

2.4 核富集豐富轉(zhuǎn)錄物1(NEAT1)

NEAT1 是定位于細胞核的長約3.2kb 的lncRNA[21]，作為卵巢癌發(fā)展過程中的一個癌基因，其在卵巢癌和順鉑、紫杉醇耐藥組織中表達增高：NEAT1 與miR-194 結(jié)合，促進卵巢癌細胞對紫杉醇的耐藥[22]。與miR-770-5p 結(jié)合，可以減弱NEAT1 下調(diào)對卵巢癌順鉑耐藥的抑制作用，促進順鉑耐藥[23]。還可以通過靶向MiRNA 調(diào)節(jié)卵巢癌細胞增殖、集落形成、凋亡、遷移、侵襲和糖酵解。NEAT1 與miR1321 直接結(jié)合，通過上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化促進卵巢癌的侵襲和遷移[24]，NEAT1 可以通過增加S 期細胞比例促進卵巢癌細胞增殖。

2.5 LncRNA H19

H19 位于染色體11p15.5 上，長2.3kb，是一個具有母體表達的印記基因，在大多數(shù)漿液性上皮性卵巢腫瘤中表達，并被認為是卵巢癌的生物標志物。它能促進TGF-β 誘導(dǎo)的SKOV-3 和OVCAR3 細胞的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，作為miR-370-3p 的ceRNA，在卵巢癌細胞中，H19 的過度表達抑制了miR-370-3p 的表達[25]。H19 可調(diào)節(jié)高級別漿液性卵巢癌中谷胱甘肽代謝，促進順鉑抵抗，同時研究發(fā)現(xiàn)，丙戊酸治療顯著降低了卵巢癌順鉑耐藥細胞中H19 的表達。而且丙戊酸介導(dǎo)的H19 下調(diào)可誘導(dǎo)A2780/CP 細胞凋亡，與順鉑合用可誘導(dǎo)卵巢癌細胞凋亡[26]。這些研究證實H19 可以作為一個新的靶點來克服腫瘤的耐藥性。

3 卵巢癌中表達下調(diào)的lncRNA

3.1 母系表達3 基因（MEG3）

MEG3 是一種抑癌基因。MEG3 與ATG3 相互作用形成復(fù)合物并促進其表達，而Meg3 誘導(dǎo)的自噬依賴于ATG3 的存在，Meg3 的上調(diào)表達通過與ATG3 的相互作用觸發(fā)自噬通量，抑制卵巢癌的發(fā)生和發(fā)展，它的表達與卵巢癌FIGO 分期呈負相關(guān)，在卵巢癌中起到了腫瘤抑制的作用。lncRNAAGAP2-AS1[27]抑制了MEG3 在卵巢癌中的表達，促進了卵巢癌細胞的增殖。MEG3 的失活參與了癌細胞的發(fā)育和進展，可以作為晚期高級別漿液性卵巢癌患者無進展生存期和總生存期的一個獨立預(yù)測因子。LAMA4 的過度表達可影響卵巢癌細胞的增殖、遷移和侵襲，上調(diào)MEG3 后激活miR-30e-3p增加LAMA4 的表達，減輕卵巢癌細胞的惡性程度[28]。

3.2 磷酸酶和張力素同源物（PTEN）

PTEN 是多種常見腫瘤中的抑癌因子，缺失或抑制都會加速卵巢癌細胞的增殖和發(fā)展。與PTEN 結(jié)合的MiRNA 在卵巢癌組織和細胞系中大都高表達，如，miR-216a、miR-19b、miR-19a、miR-552、miR-1179[29-33]，PTEN 是這些MiRNA 的直接靶點，在卵巢癌組織中兩者呈負相關(guān)，與PTEN 的3′-非翻譯區(qū)（3'-UTR）相互作用直接下調(diào)PTEN 的表達，它們的過度表達可使PTEN 的mRNA 和蛋白水平顯著降低，抑制其表達則會顯著增加PTEN 的表達，通過調(diào)節(jié)PTEN/AKT 信號通路促使卵巢癌細胞的增殖、遷移和侵襲行為，其中miR-216a 可促進卵巢癌細胞的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，miR-1179 可通過靶向PTEN 介導(dǎo)的PI3K/AKT 途徑抑制卵巢癌細胞的增殖。最新研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA-CTBP1-AS2 和PTEN 共同作用于卵巢癌細胞，下調(diào)表達，作用的結(jié)果是共同抑制了卵巢癌細胞的增殖。

3.3 X 染色體失活特異轉(zhuǎn)錄物（XIST）

XIST 在誘導(dǎo)女性細胞X-失活和雄性細胞劑量平衡中起著重要作用[34]。Wang 等[35]人通過體外實驗證明了XIST 的上調(diào)可以抑制卵巢癌的發(fā)生，XIST 的上調(diào)通過抑制上皮性卵巢癌細胞增殖、侵襲、體內(nèi)腫瘤生長和提高上皮性卵巢癌順鉑的敏感性而具有顯著的抗癌作用。進一步證實，表觀遺傳調(diào)節(jié)因子人類miRNA 214-3p（hsa-miR-214-3p）的上調(diào)可逆轉(zhuǎn)XIST 上調(diào)對上皮性卵巢癌增殖、侵襲和順鉑耐藥的抑制作用。Hu 等[36]研究顯示XIST 在卵巢癌中表達顯著下調(diào)，XIST的過度表達與卵巢癌患者的生存期相關(guān)，同時，XIST 與轉(zhuǎn)錄、蛋白磷酸化、轉(zhuǎn)運、蛋白泛素化、DNA 修復(fù)等生物學(xué)過程密切相關(guān)。

4 小結(jié)及展望

卵巢癌是常見和最致命的女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤，臨床治療因難，因沒有早期準確而精確的診斷方法而受到困擾，使得許多卵巢癌患者確診時處于臨床晚期。lnc RNAs 在各種類型的癌癥的發(fā)生發(fā)展中扮演了一個重要的角色，在腫瘤細胞增殖、侵襲、凋亡、轉(zhuǎn)移、耐藥機制中發(fā)揮了不同的生物學(xué)功能，但與卵巢癌密切相關(guān)的lncRNAs 研究相對較少，而與MiRNA 及相關(guān)蛋白結(jié)合，調(diào)控腫瘤信號通路的lncRNAs 少之甚少，我們需要研究發(fā)現(xiàn)更多新興的替代卵巢癌診斷及治療靶點的腫瘤分子標志物，進一步研究lncRNAs 在卵巢癌腫瘤細胞增殖和侵襲過程中的作用和機制，尤其是lncRNAs 促進卵巢癌細胞增殖以及誘導(dǎo)癌細胞對化療耐藥的機制，將為卵巢癌的治療和早期診斷提供新的思路。迫切需要開發(fā)有效的方法來識別新的重要的lncRNAs 及MiRNA 并研究其在卵巢癌發(fā)病中的作用和機制，從而提高卵巢癌疾病的早期診斷率，改善預(yù)后做出更大貢獻，還需要我們的繼續(xù)努力。