腎細(xì)胞癌中長鏈非編碼RNA的研究現(xiàn)狀及進展

劉偉，黃后寶

（皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院泌尿外科，安徽 蕪湖 241001）

腎細(xì)胞癌中長鏈非編碼RNA的研究現(xiàn)狀及進展

劉偉，黃后寶*

（皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院泌尿外科，安徽 蕪湖 241001）

腎細(xì)胞癌（腎癌）是一種致死性疾病，盡管加強各種治療手段，但其死亡率每年仍持續(xù)上升，尤其是晚期腎癌。長鏈非編碼RNA（lncRNA）是指長度大于200核苷酸的無編碼蛋白能力的RNA。它們參與原發(fā)性癌癥的發(fā)生、進展、演變以及轉(zhuǎn)移。本文主要介紹lncRNA在腎癌研究中日益增加的重要性，同時探索尋找可靠的生物標(biāo)志物及有效的治療靶點。

腎細(xì)胞癌；長鏈非編碼RNA；侵襲；轉(zhuǎn)移

腎細(xì)胞癌（腎癌）是最常見的腎臟腫瘤，2012年全球大約有145 000例患者死于腎癌［1］。盡管早期診斷率已提高，但是腎癌的死亡率仍在逐漸升高。由于腎癌對化療不敏感，臨床上缺乏有效的輔助治療方法［2］。因此探索腎癌發(fā)生、發(fā)展的分子機制及遺傳基因改變，尋找有效的治療靶點在當(dāng)今腎癌研究中尤為迫切。近來一些學(xué)者探究在不同的病理生理條件下篩選及描述長鏈非編碼RNA（long non-coding RNAs，lncRNAs）的特征，試圖在腎癌組織中發(fā)現(xiàn)尚未被發(fā)現(xiàn)的lncRNAs。

1 lncRNAs

在人類基因組中僅有1%～2%的基因可以編碼蛋白質(zhì)，超過90%的基因被認(rèn)為攜帶非蛋白質(zhì)編碼信息與其他功能［3］。lncRNAs由于缺乏開放閱讀框，不編碼蛋白質(zhì)，由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄生成。目前，已知大量的lncRNAs參與原發(fā)性癌癥的發(fā)生、進展、演變以及轉(zhuǎn)移，在不同的細(xì)胞和轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控癌癥，可作為抑癌基因和致癌基因，許多l(xiāng)ncRNAs在組織和特定類型的癌癥中的表達已經(jīng)被證明是有效的潛在預(yù)后標(biāo)志物［4］。

2 腎癌與lncRNAs

目前僅有少數(shù)已知的lncRNAs與腎癌密切相關(guān)，參與了疾病的過程［5］。IncRNAs作為重要的調(diào)控分子為腎癌的研究提供了新的方向。

2.1 HOX轉(zhuǎn)錄反義RNA（HOX transcript antisense RNA，HOTAIR） HOTAIR是第一個被發(fā)現(xiàn)具有反式作用的lncRNAs基因，定位于人類染色體12q13.13區(qū)域HOX基因家族HOXC11基因的反義鏈［6］。HOTAIR與多梳蛋白抑制復(fù)合體2（PRC2）的亞體Ezh2基因相互作用，在轉(zhuǎn)錄起始階段發(fā)揮作用，促使HOXD的基因位點的核小體組蛋白H3的27位賴氨酸（H3K27）甲基化修飾［7］。HOTAIR已被報道在各種類型的癌癥中過度表達，可作為癌癥患者預(yù)后的一個潛在性標(biāo)志物［8］。

Wu等［9］研究發(fā)現(xiàn)與正常的腎組織相比，腎癌中HOTAIR過度表達。通過siRNA轉(zhuǎn)染抑制HOTAIR的表達，腎癌細(xì)胞株A-498和OS-RC-2的增殖及侵襲能力下降，同時腎癌細(xì)胞的周期停滯在G0/G1期，而G2/M期的細(xì)胞數(shù)顯著減少。HOTAIR過表達導(dǎo)致P53、P21、P16 mRNA的表達水平升高和在體外實驗中導(dǎo)致EZH2的表達降低以及與其結(jié)合能力的下降。鑒于HOTAIR在腎癌發(fā)生發(fā)展中的重要作用，進一步篩選靶向HOTAIR高度特異性的RNAi序列還有望通過臨床前實驗和臨床試驗，應(yīng)用于腎癌的靶向治療。

2.2 肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1（metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1）

MALAT1是一種廣泛表達的lncRNAs，與許多類型的癌癥有關(guān)［10］，MALAT1在癌組織中表達升高，增加了癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲能力及提高癌癥轉(zhuǎn)移的速度。與正常腎組織或細(xì)胞系相比，MALAT1在腎癌細(xì)胞系中高表達，同時MALAT1在腎透明細(xì)胞癌組織樣本中表達上調(diào)，敲除腎細(xì)胞癌細(xì)胞系中MALAT1的表達，可抑制細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲同時增加細(xì)胞凋亡率［11］。

其他的lncRNAs，如H19和HOTAIR，已知通過H3K27三甲基化修飾結(jié)合PRC2誘導(dǎo)基因沉默［12］。PRC2包含幾個亞基，在膀胱癌中MALAT1與其中一個亞基結(jié)合相互作用［13］。MALAT1基因缺失后，EZH2、β-catenin、H3K27me3、c-myc表達水平升高，E鈣粘蛋白的表達水平降低。E鈣粘蛋白作為抑癌基因，在腎癌上皮細(xì)胞間質(zhì)化過程中表達量降低［14］。綜上所有的結(jié)果都表明MALAT1促進上皮細(xì)胞間質(zhì)化致使腫瘤的發(fā)生、進展及轉(zhuǎn)移。

肺癌腫瘤異種移植的小鼠中，MALAT1基因表達的阻斷，阻礙了腫瘤的轉(zhuǎn)移擴散，已被作為肺癌的分子標(biāo)志物［15］。同樣MALAT1在腎癌未來的調(diào)查研究中可作為分子標(biāo)志物，為腎癌的治療提供新的途徑。

2.3 H19 H19為母源性印記基因，位于11號染色體的末端。H19與定位相近的胰島素樣生長因子Ⅱ（IGF2）組成H19/IGF2印記基因。H19在人胚胎時期表現(xiàn)為高表達，而出生后在大部分組織中表達受到抑制［16］。低氧狀態(tài)下，缺氧誘導(dǎo)因子1α（HIF1α）是H19表達的啟動子。HIF1α與P53基因突變聯(lián)合作用，促進血管生成，腫瘤發(fā)生，多藥耐藥及細(xì)胞生存及轉(zhuǎn)移的能力。H19是miR-675的前體。miR-675能通過下調(diào)抑癌基因RB而促進腫瘤的生長，這可能是H19扮演癌基因角色的一種作用機制［17］。H19在間質(zhì)細(xì)胞向上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化中同樣起到關(guān)鍵作用［16］。研究表明H19在乳腺癌、膀胱癌、胃癌、卵巢癌及神經(jīng)膠質(zhì)瘤中表達上升，目前H19已經(jīng)成為基因靶向治療的位點，已被成功地用于膀胱癌Ⅰ和Ⅱ期臨床試驗［18］。

Wang等［19］研究表明與腎癌鄰近組織及正常腎細(xì)胞系相比，腎癌中H19表達升高。H19基因敲除后，癌細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移能力均降低。調(diào)查發(fā)現(xiàn)H19與腫瘤分期、淋巴結(jié)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)，同時與患者的較短生存期顯著相關(guān)。

與其他lncRNA不同的是H19已經(jīng)被用于靶向治療的臨床試驗。針對H19的靶向治療也許會成為未來治療腎癌的有效方法。

2.4 生長停滯特異性轉(zhuǎn)錄本-5（growth arrestspecific transcript 5，GAS5） GAS5位于人類染色體1q25.1，長度為4 983 bp，含有多個內(nèi)含子和外顯子，最初作為生長停滯細(xì)胞中高表達的基因被發(fā)現(xiàn)。GAS5在腎癌中作為一種抑癌基因已經(jīng)被證實。研究表明與正常腎臟組織相比，腎透明細(xì)胞癌組織中GAS5的表達顯著降低，轉(zhuǎn)染pcDNA3.1-GAS5后實驗發(fā)現(xiàn)腎瘤細(xì)胞株A498的增殖活性明顯降低，細(xì)胞凋亡明顯增多，細(xì)胞侵襲及轉(zhuǎn)移能力明顯降低［20］。Qiao等［20］認(rèn)為GAS5是腎癌的抑癌基因，可為治療腎癌提供一個新的治療靶點。

2.5 母系表達基因3（maternally expressed gene 3，MEG-3） MEG-3是在組織廣泛表達的lncRNAs，位于14q32，隸屬于人類母源性印記基因DLK1-MEG3單元。它與抑癌基因p53相互作用促進腫瘤的進展，如：肺癌［21］。Wang等［22］研究表明與正常腎臟組織及細(xì)胞相比，腎癌中MEG-3的表達顯著降低，轉(zhuǎn)染癌細(xì)胞過表達MEG-3后細(xì)胞凋亡率明顯增加。Kawakami等［23］在研究中也發(fā)現(xiàn)，在腎癌中MEG3甲基化與表達缺失有關(guān)，MEG3區(qū)域高甲基化是導(dǎo)致腎癌發(fā)生的關(guān)鍵因素，因此證實MEG3在腎癌的形成中起著抑制作用，是一種抑癌基因。

2.6 SPRY4-IT1 SPRY4-IT1是位于5號染色體SPRY4基因第二內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄生成，它是蛋白激酶受體介導(dǎo)的信號通路抑制劑［24］。SPRY4-IT1在多種腫瘤中表達上調(diào)，沉默其表達后，腫瘤細(xì)胞的增殖受到抑制，侵襲能力降低，細(xì)胞凋亡率上升［25］。Liu等［26］發(fā)現(xiàn)SPRY4-IT1在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中通過調(diào)控E鈣粘蛋白與波形蛋白的表達在上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化中占重要地位。Zhang等［27］研究SPRY4-IT1在腎透明細(xì)胞癌及腎癌細(xì)胞株中表達水平升高，轉(zhuǎn)染癌細(xì)胞株后細(xì)胞轉(zhuǎn)移、侵襲及增殖能力下降。SPRY4-IT1的高表達與腎透明細(xì)胞癌患者癌組織分級、臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及總生存期密切聯(lián)系，可能對腎癌患者的預(yù)后具有指導(dǎo)意義。

2.7 CADM1-AS1 CADM1-AS1是位于11號染色體CADM1基因的外顯子反義編碼而成。CADM1是參與細(xì)胞與細(xì)胞間相互作用的膜蛋白，同時也作為抑癌基因被學(xué)者廣泛認(rèn)知［28］。Yao等［29］發(fā)現(xiàn)腎透明細(xì)胞癌組織樣本中CADM1-AS1的表達水平明顯低于癌旁組織，CADM1 mRNA的表達水平降低的更明顯。pcDNA轉(zhuǎn)染腎癌細(xì)胞株后細(xì)胞的侵襲能力降低及凋亡率增加。低水平表達的CADM1-AS1與腎癌患者的腫瘤大小、臨床分期、總生存期顯著相關(guān)，可能成為腎癌靶向治療的基因。

2.8 RCCRT1 RCCRT1位于5號染色體，目前尚不知其準(zhǔn)確的功能。Song等［30］發(fā)現(xiàn)RCCRT1在腎透明細(xì)胞癌組織樣本中的表達明顯高于鄰近的癌旁組織，在體外實驗中，沉默RCCRT1后細(xì)胞侵襲及轉(zhuǎn)移能力明顯降低。RCCRT1在組織中的表達與腫瘤的病理分級、臨床分期、淋巴結(jié)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)，可能成為判斷腎癌預(yù)后的重要分子標(biāo)志物。

2.9 NBAT1 NBAT1位于6號染色體，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖及神經(jīng)元的分化控制神經(jīng)母細(xì)胞瘤的進展［31］。Xue等［32］發(fā)現(xiàn)腎癌組織中NBAT1的表達水平與癌旁相比明顯下調(diào)。敲除NBAT1的表達，細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移能力加強。低水平表達的NBAT1與腫瘤的病理分級、臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及較差的總生存期密切相關(guān)，認(rèn)為在腎癌患者長期隨訪中具有重要意義。

3 小結(jié)

綜上所述，lncRNAs在腎癌的發(fā)生、發(fā)展中占有重要地位，現(xiàn)在其研究的潛在生物標(biāo)志物及新的治療靶點還處于起始階段，影響腎癌的作用機制尚不清楚，仍需要大量的基礎(chǔ)研究及應(yīng)用研究探索，與腎癌相關(guān)lncRNAs發(fā)揮功能的分子機制，以尋找新的疾病診斷標(biāo)志物以及治療靶點，為腎癌的診斷和治療提供新的方法。

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（文敏編輯）

Research Progress of the Roles of Long Non-coding RNAs in Renal Cell Carcinoma

LIU Wei，HUANG Houbao*

（Department of Urology，Yijishan Hospital，Wannan Medical College，Wuhu 241001，China）

Although the treatments are developing，the mortality rate of renal cell carcinoma，especially advanced renal cell carcinoma，continues to rise every year.Long non-coding RNAs（lncRNAs）are non-protein coding transcripts longer than 200 nucleotides.LncRNAs are involved in the occurrence，development，evolution and metastasis of primary cancer.This article summarizes the roles of kidney-related lncRNAs which would be reliable biomarkers or effective therapeatic target.

renal cell carcinoma；long non-coding RNAs；invasion；migration

R737.11

A

1008-2344（2017）01-0065-04

10.16753/j.cnki.1008-2344.2017.01.021

2016-08-01

黃后寶（1967—），男（漢），主任醫(yī)師，研究方向：泌尿系腫瘤的診治.E-mail：15555386351@163.com