lncRNA HOTAIR 在卵巢癌發(fā)生發(fā)展中的作用機制及其臨床應(yīng)用研究進展

黃錦源，代蔭梅

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院婦科，北京100026

卵巢癌發(fā)病率和病死率均居女性惡性腫瘤的第八位［1］。盡管卵巢癌的手術(shù)、化療相關(guān)研究取得較多進展，但卵巢癌患者的5 年生存率并沒有得到實質(zhì)性改善［2］。研究卵巢癌發(fā)生發(fā)展的分子基礎(chǔ)，尋找更有效的治療策略具有重要意義。長鏈非編碼RNA（lncRNA）是一類轉(zhuǎn)錄長度大于200個核苷酸的非蛋白質(zhì)編碼RNA，通過多種機制對一系列生物過程發(fā)揮廣泛的調(diào)節(jié)作用［3］。同源異型盒基因轉(zhuǎn)錄反義基因間RNA（HOTAIR）最早是由RINN 等發(fā)現(xiàn)的第一個反式調(diào)控基因表達的lncRNA［4-6］。多項研究發(fā)現(xiàn)，HOTAIR 與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，且在卵巢癌的診斷、治療和預(yù)后評估方面均有一定應(yīng)用價值，現(xiàn)收集相關(guān)研究并綜述如下。

1 HOTAIR在卵巢癌發(fā)生發(fā)展中的作用機制

1.1 HOTAIR 與卵巢癌易感性的關(guān)系 單核苷酸多態(tài)性是指一個基因共享序列中的單個核苷酸在物種個體間或在個體的成對染色體中改變超過1%時所導(dǎo)致的DNA序列多態(tài)性。HOTAIR單核苷酸多態(tài)性已被證明與肺癌、胃癌、宮頸癌等多種惡性腫瘤密切相關(guān)［7］。WU 等［8］研究顯示，HOTAIR rs4759314和rs7958904 與上皮性卵巢癌易感性顯著相關(guān)；在中國人群中，HOTAIR rs4759314 的AG 基因型和AA基因型攜帶者患上皮性卵巢癌風(fēng)險顯著升高，而HOTAIR rs7958904 的C 等位基因攜帶者可顯著降低患上皮性卵巢癌的風(fēng)險。QIU 等［9］研究發(fā)現(xiàn)，在中國人群中，HOTAIR rs920778 的 TT 基因型和 T 等位基因攜帶者患卵巢癌風(fēng)險升高，與晚期腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及預(yù)后不良顯著相關(guān)，而未發(fā)現(xiàn)與患者年齡、腫瘤分化或組織亞型之間的相關(guān)性；此外，攜帶HOTAIR rs920778 TT 基因型和CT基因型患者的總生存期比攜帶CC 基因型的患者顯著縮短。后來的一項研究顯示，在伊朗人群中，HOTAIR rs4759314 G 和 rs1899663 T 攜帶 者 對卵巢癌的易感性增高［10］。這些發(fā)現(xiàn)表明，HOTAIR 單核苷酸多態(tài)性與卵巢癌的易感性密切相關(guān)，提示在普通 人 群 中 篩 查 HOTAIR rs4759314、rs7958904、rs920778、rs1899663 以及識別基因型和等位基因類型有助于篩查卵巢癌易感人群，對于卵巢癌的早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷具有重要意義。

1.2 HOTAIR與卵巢癌發(fā)病的關(guān)系 HOTAIR已被證明可以促進肝癌、肺癌、結(jié)直腸癌、宮頸癌等多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，被認(rèn)為是一種癌基因［11-14］。HOTAIR 也與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。HOTAIR 可競爭性結(jié)合 miR-1、miR-214-3p 和 miR-330-5p 調(diào)節(jié)絲裂原活化蛋白激酶1 的表達，競爭性結(jié)合miR-214 和miR-217 調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇3 激酶調(diào)節(jié)亞基3 的表達，從而促進卵巢癌SKOV3 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲［15-16］。李經(jīng)緯等［17］證實，HOTAIR 能夠通過抑制miR-519d 的表達，發(fā)揮促進卵巢癌SKOV3 細(xì)胞增殖的作用。此外，HOTAIR 可通過競爭性內(nèi)源性RNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)負(fù)性調(diào)控miR-206 的表達，正向刺激細(xì)胞周期蛋白（Cyclin）D1 和Cyclin D2的表達，促進卵巢癌細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期進展、細(xì)胞遷移和侵襲［18］。下調(diào)卵巢癌細(xì)胞中HOTAIR 的表達可通過抑制HOXA7基因的表達從而抑制細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；HOTAIR 和HOXA7 基因下調(diào)均可抑制腫瘤生長［19］。ZHANG 等［20］研究證實，HOTAIR 通過競爭性結(jié)合miR-373，正向調(diào)節(jié)Rab22a蛋白的表達，而Rab22a能夠調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的增殖和上皮－間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。

QIU 等［21］闡明了 HOTAIR 在漿液性卵巢癌細(xì)胞增殖過程中起到關(guān)鍵作用，部分通過調(diào)節(jié)Cyclin E、Bcl-2、Caspase-9、Caspase-3 和 BRCA1 等細(xì)胞周期和凋亡相關(guān)蛋白來調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞周期進程和細(xì)胞凋亡過程。而在鉑誘導(dǎo)的DNA 損傷反應(yīng)過程中，HOTAIR 可調(diào)節(jié)激活基因表達（包括Chk1 和γ-H2AX），以抑制卵巢癌細(xì)胞周期進程［22］。ZHANG等［23］證實，HOTAIR充當(dāng)miRNA海綿“吸附”miR-206，導(dǎo)致T-box 轉(zhuǎn)錄因子3 表達上調(diào)，從而維持卵巢癌干細(xì)胞的干細(xì)胞特性。而下調(diào)卵巢癌干細(xì)胞中HOTAIR 表達則可以抑制上皮－間質(zhì)轉(zhuǎn)化，減少體外細(xì)胞的遷移和侵襲，抑制體內(nèi)腫瘤生長和轉(zhuǎn)移［24］。此外，HOTAIR 的敲除既可以通過抑制MMP和上皮－間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)基因表達來減少高轉(zhuǎn)移性上皮性卵巢癌細(xì)胞系的遷移和侵襲，也能夠顯著降低上皮性卵巢癌體內(nèi)腹膜轉(zhuǎn)移模型腫瘤的直徑，減少腫瘤灶的數(shù)量并抑制腫瘤體內(nèi)轉(zhuǎn)移［25］。另一項研究發(fā)現(xiàn)，抑制卵巢癌細(xì)胞中HOTAIR 的表達，能夠減少Snail 蛋白的表達，增加上皮型鈣黏蛋白的表達，從而顯著降低卵巢癌細(xì)胞的侵襲能力和對裸鼠的致瘤能力［26］。

2 HOTAIR在卵巢癌診斷中的應(yīng)用

由于卵巢癌早期缺乏特征性癥狀和有效的篩查方法，約70%的卵巢癌患者確診時已為晚期，積極尋找有效的卵巢癌標(biāo)志物對于早期發(fā)現(xiàn)卵巢癌非常重要［27］。ZHANG 等［23］發(fā)現(xiàn)，與卵巢良性上皮性腫瘤患者相比，卵巢癌患者循環(huán)中HOTAIR 的表達水平更高，循環(huán)HOTAIR 用于區(qū)分卵巢癌和卵巢良性腫瘤的ROC 曲線下面積（AUC）為0.867，特異度和敏感度分別為82.4%和80.0%，約登指數(shù)0.624。李洋等［28］研究發(fā)現(xiàn)，卵巢癌患者血清中HOTAIR 的表達較健康對照組顯著升高，AUC 為0.947。因此，循環(huán)HOTAIR 有望成為卵巢癌早期診斷的一種生物標(biāo)志物。此外，牛荔等［29］研究發(fā)現(xiàn)，血清糖類抗原125>200 kU/L 患者的HOTAIR 陽性率和相對表達量高于≤200 kU/L 的患者，但是聯(lián)合使用HOTAIR和糖類抗原125 等其他生物標(biāo)志物是否比單獨指標(biāo)檢測有更好的診斷效能，還需要進一步驗證。

3 HOTAIR在卵巢癌治療中的應(yīng)用

隨著臨床上化療藥物的廣泛應(yīng)用，許多卵巢癌對鉑類和紫杉醇類等化療藥物已產(chǎn)生耐藥性，導(dǎo)致患者預(yù)后不良。因此，卵巢癌耐藥性問題已得到廣泛關(guān)注。研究表明，對順鉑耐藥的卵巢癌細(xì)胞中HOTAIR 表達水平上調(diào)，與卵巢癌細(xì)胞的鉑耐藥性之間有強相關(guān)性［22，30］。進一步研究發(fā)現(xiàn)，卵巢癌細(xì)胞中HOTAIR 表達升高可通過激活Wnt/β-catenin途徑誘導(dǎo)細(xì)胞對順鉑耐藥［31］。HOTAIR 也可競爭性結(jié)合 miR-138-5p，阻止 miR-138-5p 與 zeste 同源基因增強子2 和組蛋白去乙?；附Y(jié)合，從而促進卵巢癌細(xì)胞對順鉑的耐藥性［30］。而下調(diào)卵巢癌細(xì)胞中HOTAIR 的表達可提高卵巢癌細(xì)胞對順鉑的敏感性［19，27］。劉健等［32］發(fā)現(xiàn)，下調(diào)卵巢癌順鉑耐藥細(xì)胞SKOV3中HOTAIR的表達能夠逆轉(zhuǎn)細(xì)胞對順鉑的耐藥性，抑制胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2 途徑可能是其作用機制。自噬調(diào)節(jié)可逆轉(zhuǎn)腫瘤對化療的耐藥性，包括順鉑耐藥性。YU等［33］證實，敲除卵巢癌細(xì)胞中的HOTAIR 可通過抑制順鉑誘導(dǎo)的自噬從而增加卵巢癌細(xì)胞對順鉑治療的敏感性。因此，HOTAIR 有望成為順鉑耐藥卵巢癌的潛在治療靶點。

鉑類藥物是治療卵巢癌的一線藥物，可誘導(dǎo)DNA 鏈內(nèi)和鏈間交聯(lián)，產(chǎn)生單鏈斷裂，激活核苷酸切除修復(fù)［34］。TESCHENDORFF 等［35］認(rèn)為，HOTAIR與接受化療的類型在評估治療反應(yīng)方面存在明顯的交互作用；HOTAIR 表達或其更穩(wěn)定的替代的DNA甲基化信號可能表明卵巢癌細(xì)胞中存在對卡鉑耐藥的細(xì)胞子集，并可作為逆轉(zhuǎn)卡鉑耐藥性的新靶點。鉑類和紫杉醇相結(jié)合的化療已成為卵巢癌的標(biāo)準(zhǔn)治療方案。紫杉醇的臨床應(yīng)用顯著改善了卵巢癌的治療效果，但紫杉醇耐藥問題也同樣影響卵巢癌患者的預(yù)后。研究證實，HOTAIR 通過上調(diào)檢查點激酶1蛋白水平，增強上皮性卵巢癌對紫杉醇的耐藥性。JIANG 等［36］也發(fā)現(xiàn)，HOTAIR 可提高卵巢癌細(xì)胞對紫杉醇的耐藥性，而下調(diào)HOTAIR 表達可抑制裸鼠卵巢癌生長，并增強紫杉醇療效。

以HOTAIR 為靶點的治療有望在人類惡性腫瘤的治療中得到應(yīng)用。從理論上講，HOTAIR 的活性可以通過特定的siRNA 或類似物沉默、有序列結(jié)合作用的miRNA 競爭性調(diào)節(jié)、小分子干擾或屏蔽HO?TAIR 上的結(jié)合位點和功能結(jié)構(gòu)域、破壞HOTAIR 的高級結(jié)構(gòu)等多種方式來阻斷，也可以使用藥物直接針對HOTAIR 下游的通路和分子來達到治療作用。李經(jīng)緯等［37］研究發(fā)現(xiàn)，氧化苦參堿以劑量依賴性方式明顯降低了卵巢癌SKOV3 細(xì)胞中HOTAIR 的表達水平，且以時間和劑量依賴性方式抑制SKOV3 細(xì)胞增殖，其機制可能與調(diào)控凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2 和Bax 表達相關(guān)。OZES 等［38］使用一種基于肽核酸的方法特異性阻斷卵巢癌細(xì)胞中HOTAIR 與EZH2 的相互作用，在體外和體內(nèi)抑制HOTAIR-EZH2 的活性，降低 NF-κB 活性和及靶基因 MMP-9 和 IL-6 的表達，從而降低HOTAIR 高表達的卵巢癌細(xì)胞株的侵襲能力，提高對鉑類耐藥的卵巢腫瘤小鼠的化療敏感性，減少腫瘤形成并提高存活率。然而，通過siRNA 或miRNA 阻斷HOTAIR 的活性多是基于細(xì)胞實驗的結(jié)果，未來還需要進一步的動物實驗和臨床試驗來證實。

4 HOTAIR在卵巢癌預(yù)后評估中的應(yīng)用

尋找可靠的卵巢癌標(biāo)志物預(yù)測患者臨床轉(zhuǎn)歸至關(guān)重要。ZHANG 等［23］分析循環(huán) HOTAIR 與臨床病理參數(shù)之間的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)血漿HOTAIR 水平升高與FIGO 分期晚期和漿液性卵巢癌有關(guān)。另一項研究發(fā)現(xiàn)，外周血HOTAIR 表達水平與卵巢癌術(shù)后轉(zhuǎn)歸密切相關(guān)，可作為血清糖類抗原125 的輔助指標(biāo)預(yù)測術(shù)后復(fù)發(fā)［39］。因此循環(huán)HOTAIR 檢測可作為一種非侵入性方法評估卵巢癌患者預(yù)后。此外，多項研究表明，上皮性卵巢癌組織中HOTAIR 的表達水平顯著高于非癌組織，HOTAIR 表達與上皮性卵巢癌的 FIGO 分期、組織學(xué)分級和轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)［18，25，28］。多因素Cox回歸分析顯示，HOTAIR表達水平是總生存期和無病生存期的獨立預(yù)測因素，其高表達提示患者預(yù)后不良［25］。

漿液性卵巢癌是上皮性卵巢癌最常見的組織類型。與正常卵巢組織相比，HOTAIR 在漿液性卵巢癌組織中過度表達，并且HOTAIR 過度表達與侵襲性腫瘤表型和不良預(yù)后相關(guān)［21］。研究顯示，HO?TAIR 高表達或其更穩(wěn)定的替代的DNA 甲基化高信號可預(yù)測卡鉑治療的卵巢癌患者預(yù)后不良［35］。薈萃分析表明，HOTAIR 高表達與卵巢癌患者總生存期縮短相關(guān)［40］。因此，檢測卵巢癌組織中的HOTAIR對卵巢癌預(yù)后有良好的預(yù)測價值，HOTAIR 有望成為預(yù)測卵巢癌患者預(yù)后的分子標(biāo)志物。然而，也有研究認(rèn)為，HOTAIR 在原發(fā)性卵巢癌組織中的表達與臨床病理參數(shù)無關(guān)［35］，因此仍需要大規(guī)模和多中心的隨機試驗來明確HOTAIR 對卵巢癌預(yù)后的預(yù)測價值。

綜上所述，HOTAIR 已被證明能夠促進卵巢癌的增殖、細(xì)胞周期進程、遷移和侵襲，抑制細(xì)胞凋亡，增強細(xì)胞自噬，誘導(dǎo)上皮－間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和促進化療耐藥性等多種病理過程，提示HOTAIR 在卵巢癌的診斷、治療和預(yù)后評估中有一定應(yīng)用價值。HOTAIR 表達分析可通過不同的定量技術(shù)進行，如RT-PCR、基于簡單的比色觀察和電化學(xué)檢測的無PCR 診斷方法［41］。然而，組織樣本的收集可能涉及侵入性操作，是否活檢取樣、能否活檢取樣取決于臨床的初步判斷和分類，這限制了HOTAIR 檢測在臨床上的應(yīng)用。作為腫瘤組織的替代標(biāo)本，通過非侵入性操作便可獲取的循環(huán)HOTAIR 數(shù)據(jù)在診斷、治療和預(yù)后評估方面可能具有巨大的潛力。近年研究在HOTAIR 的生物學(xué)功能、作為潛在生物標(biāo)志物的開發(fā)和治療應(yīng)用等方面取得了可觀的進展，但是HOTAIR 在卵巢癌中的生物學(xué)功能仍未被深入了解。除了已報道的HOTAIR 表達調(diào)控機制外，HOTAIR 是否通過其他機制參與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展或化療耐藥性的產(chǎn)生，這些問題仍需要未來研究積極探索。隨著HOTAIR 下游途徑和相關(guān)分子不斷被發(fā)現(xiàn)，以HOTAIR 為靶點的抗腫瘤策略有望在包括卵巢癌在內(nèi)的惡性腫瘤治療中得到應(yīng)用。