長鏈非編碼RNA在卵巢癌中的研究進展

楊維娜，徐燕穎

天津醫(yī)科大學第二醫(yī)院，天津300211

卵巢癌是病死率最高的婦科疾病之一，其中約85%是上皮性卵巢癌(EOC)[1]。目前，卵巢癌的治療一般采用手術(shù)、化療、放療或其他治療，雖然患者在短期內(nèi)得到緩解，但其復發(fā)率和轉(zhuǎn)移率仍很高。因此，需要尋找及開發(fā)新的診斷和治療策略。長鏈非編碼RNA(lncRNA)是長度超過200個核苷酸且缺乏蛋白質(zhì)編碼能力的RNA，大約76%的人類基因組被轉(zhuǎn)錄生成lncRNA，它們位于細胞核和(或)細胞質(zhì)中。在高通量測序技術(shù)和其他先進研究技術(shù)的幫助下，lncRNA的生物功能越來越明確。越來越多的證據(jù)表明[2]，lncRNA在細胞遷移、生長、侵襲、凋亡和分化等不同的細胞過程中發(fā)揮重要作用。然而，lncRNA在包括腫瘤在內(nèi)的人類疾病中的生物功能和分子機制尚不明確[3]。lncRNA在婦科腫瘤中的研究仍處于起步階段，許多l(xiāng)ncRNA的失調(diào)已經(jīng)在婦科腫瘤中被報道，并與臨床特征相聯(lián)系。本研究對lncRNA在卵巢癌發(fā)生和發(fā)展中的作用作一綜述，旨在為卵巢癌的診斷、治療和預后提供參考。

1 人類卵巢癌特異性轉(zhuǎn)錄因子2 (HOST2)

2003年，Liwa等[4]發(fā)現(xiàn)了一種新的轉(zhuǎn)錄本HOST2，長度1 800 nt，位于染色體10q23.1上。它是已報道在卵巢癌中過表達的5種人類卵巢癌特異性轉(zhuǎn)錄物(宿主)中的第2種。HOST2在EOC組織中有高度特異性表達，在其他多種常見惡性腫瘤中無表達或非常低。研究發(fā)現(xiàn)，HOST2能促進腫瘤細胞的增殖和遷移以及小鼠異種移植瘤的進展；抑制HOST2表達后，人卵巢癌OVCAR-3細胞的遷移、侵襲和增殖能力降低。有研究表明[5,6]，HOST2功能類似分子海綿，其致瘤作用依賴于直接與miR-let-7b結(jié)合，導致其靶基因HMGA2、c-Myc、Dicer、Imp3表達增加，從而促進了EOC的發(fā)生發(fā)展。

2 HOX轉(zhuǎn)錄反義RNA(HOTAIR)

HOTAIR是目前發(fā)現(xiàn)的第一個反式作用的lncRNA，其位于人類染色體12q13.13，長度為6 232 bp。人類HOX基因家族分為HOXA、HOXB、HOXC和HOXD 4個亞家族，而HOTAIR是從HOXC位點的自定義陣列中識別出來的。雖然HOTAIR位于HOXC基因簇的反義鏈上，但可以調(diào)控HOXD基因簇。HOTAIR可以調(diào)和其5′末端與PRC2和組蛋白去甲基化酶形成的復合物,將兩個復合物綁定到特定的基因位點,分別使組蛋白H3賴氨酸(H3K27me3)和組蛋白H3二甲Lys4(H3K4me2)修飾,從而導致染色體在一個封閉的區(qū)域沉默表達[7,8]。與正常卵巢組織相比，HOTAIR在卵巢癌組織中高表達；HOTAIR高表達與EOC的發(fā)生發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移和預后密切相關[9,10]。這些研究強提示HOTAIR高表達可作為預測EOC進展的生物標志物，且可作為卵巢癌不良預后的預測因素[11]。在EOC患者中,HOTAIR表達與癌癥分期存在相關性，這種相關性可能與基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關基因有關；敲除HOTAIR可抑制EMT，從而降低腫瘤發(fā)展和遷移潛能。也就是說，HOTAIR可以作為治療EOC患者的潛在靶點。

近年來，有研究報道HOTAIR在EOC中通過調(diào)節(jié)細胞周期和細胞凋亡途徑發(fā)揮作用[12]。沉默HOTAIR可以延緩細胞周期的進展，從而促進EOC細胞A2780和OVCA429凋亡并抑制細胞增殖。其作用機制部分是通過調(diào)控細胞周期和凋亡相關基因表達實現(xiàn)的，如Cyclin E、Bcl-2、Caspase-9、Caspase-3和BRCA1。目前，這些研究可以擴展到我們對于HOTAIR下游基因的認知，包括細胞周期相關蛋白和凋亡相關蛋白。在卵巢癌細胞中發(fā)現(xiàn),HOTAIR表達會通過激活Wnt/β-catenin通路從而誘導細胞發(fā)生順鉑耐藥性。鑒于lncRNA在EOC中異常表達的重要性，為我們基于lncRNA的EOC靶向治療提供了理論依據(jù)。

3 H19

H19作為人類發(fā)現(xiàn)的第一個與癌癥相關的lncRNA，大量研究表明其在多種腫瘤組織中存在差異表達[13]。H19是一個全長2 300 nt的lncRNA，位于染色體11p15.5。它是一種雙功能RNA,既可作為miR-675的前體又是lncRNA。H19是一種癌胚基因,只在胚胎中表達,在成人的正常組織中不表達，而在多種起源的腫瘤組織中呈高表達。胰島素樣生長因子2(IGF2)作為H19鄰近基因，其與H19在正常的月經(jīng)周期和妊娠早期發(fā)揮關鍵作用。在子宮內(nèi)膜中雌二醇(E2)可刺激H19高表達，而孕激素可以導致H19下調(diào)。H19可以誘導蛋白激酶(MAPK)超家族表達，其中c-Jun、JNK1/2和細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)1、ERK2等與很多腫瘤的發(fā)生過程密切相關[14]。

此外，在生殖系統(tǒng)惡性腫瘤中H19表達可抑制細胞凋亡相關基因的表達。有實驗發(fā)現(xiàn)，在EOC細胞中H19過表達增強了EOC細胞的遷移和侵襲能力[15]。在EOC細胞侵襲和遷移等EMT過程中，均可發(fā)現(xiàn)H19抑制了細胞凋亡基因的表達。大量研究表明，H19在腫瘤中具有促進腫瘤或抑制腫瘤的雙重作用。有研究報道,通過原位雜交方法發(fā)現(xiàn)90%的EOC患者腹水細胞中H19高表達，通過降低卵巢癌皮下接種裸鼠模型中H19表達，可以觀察到40%的腫瘤生長受到抑制[16]。這說明H19過表達促進了EOC的生長，而下調(diào)H19表達可以抑制EOC的生長。相關研究發(fā)現(xiàn)，組蛋白H1.3可以抑制H19表達，從而抑制EOC細胞的生長[17]。H1.3是H1的變體，在EOC細胞OVCAR-3中高表達。此外，H1.3過度表達會降低OVCAR-3細胞的生長速度和集落形成能力，提示H1.3可能對癌細胞有抑制作用。此外，在多個不同的卵巢癌細胞系中，H1.3過表達可抑制H19表達，而下調(diào)H1.3可以增加H19表達，提示組蛋白H1.3是H19的特異性抑制劑。其機制為過度表達的組蛋白H1.3可以占用印記H1.3，以更好地控制印記區(qū)域(ICR),包括H19監(jiān)管機構(gòu)區(qū)域,同時也伴隨著DNA甲基化增加和減少絕緣子蛋白CCCTC綁定因素的ICR。最重要的是，H1.3表達升高與H19表達降低的協(xié)同作用能更好地抑制EOC生長。

4 X-非活性特異轉(zhuǎn)錄本(XIST)

XIST是位于X染色體失活(Xi)中心的lnRNA，長約16 500 nt。在X染色體失活的初始階段起重要作用，XIST序列結(jié)構(gòu)或功能的改變可能導致X染色體上免疫相關基因表達異常,這或許可以部分解釋許多自身免疫性疾病對女性易感的現(xiàn)象[18]。XIST在X染色體失活初始階段的確切分子機制尚不清楚，但有大量證據(jù)表明XIST在細胞分化、增殖過程和維持基因組穩(wěn)定性方面發(fā)揮作用。由于XIST位于X染色體，特異性地在女性體內(nèi)表達，因此其多涉及婦科疾病。研究表明，XIST表達減少與卵巢癌無進展間歇期有關，且會降低卵巢癌細胞對紫杉醇的敏感性[19]，即兩者呈正相關。這一機制可以通過紫杉醇的XIST毒性作用來解釋，也可能與X-特異性耐藥基因的重新激活和這些基因在X染色體上的表達增加有關。另一種解釋是，XIST的丟失是由遺傳不穩(wěn)定性引起的，從而促進了卵巢癌對化療的耐藥性，提示XIST可作為卵巢癌預后及對化療療效的潛在生物標志物。

5 其他lncRNA

lncRNA UCA1克隆自人膀胱癌細胞系BLZ-211，全長1 442 bp。早期研究表明，UCA1與胚胎和膀胱癌的發(fā)生發(fā)展相關，在卵巢癌和其他腫瘤中也有高表達[20]。此外，UCA1通過上調(diào)卵巢癌組織中MMP2和MMP9的表達，在促進腫瘤細胞的侵襲轉(zhuǎn)移中起關鍵作用。UCA1低表達可下調(diào)MMP14表達，而MMP14是miR-485-5p的靶基因之一。此外，UCA1還可以促進EOC轉(zhuǎn)移，與預后不良有關。lncRNA MEG3位于人類染色體14q32.3，也稱為母系表達基因3[21]。研究發(fā)現(xiàn)，MEG3在許多正常組織中均有表達，包括卵巢組織；但在乳腺癌、宮頸癌、肝癌、結(jié)腸癌等腫瘤組織和腫瘤細胞系中，MEG3水平極低或很少被檢測到。研究表明，與正常卵巢組織相比，MEG3在EOC組織和卵巢癌細胞中表達較低或無表達，且過表達MEG3可抑制卵巢癌細胞增殖，促進卵巢癌細胞凋亡[22]。因此,MEG3對于卵巢癌可能是一個腫瘤抑制基因。這種作用由多種機制所致，如MEG3啟動子甲基化增加可減少MEG3 RNA在EOC組織中的表達，MEG3還可通過針對性地抑制卵巢癌增殖因子p53和(或)RB1表達。所以,通過進一步的研究,MEG3可能作為潛在的治療目標為卵巢癌提供新的治療策略。

綜上所述，lncRNA在調(diào)控卵巢癌細胞的生長、分裂、轉(zhuǎn)移、侵襲、增殖、耐藥等方面發(fā)揮著重要作用。此外，某些lncRNA在卵巢癌中異常表達，可為患者的診斷、治療和預后提供重要的參考信息[23]。lncRNA與卵巢癌對化療藥物的敏感性有關[24]，檢測腫瘤細胞內(nèi)的lncRNA水平可以預測患者對化療的敏感性。在分子治療方面，lncRNA作為一種新興靶點可以為卵巢癌的靶向治療提供新的靶點[25]。但與miRNA相比，lncRNA的研究仍處于起步階段。目前，僅有少量lncRNA被發(fā)現(xiàn)與卵巢癌相關，其在卵巢癌發(fā)生發(fā)展中的分子機制尚不明確。因此，需要進一步研究lncRNA，了解其分子機制，為提高疾病的診治水平和改善臨床預后提供幫助。