LncRNA與宮頸癌的研究進(jìn)展

楊月楠 黃 喬 楊自為

(1. 三峽大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院[宜昌市中心人民醫(yī)院] 腫瘤科 & 三峽大學(xué) 腫瘤防治中心， 湖北 宜昌 443003; 2. 三峽大學(xué) 人民醫(yī)院[宜昌市第一人民醫(yī)院] 腫瘤科， 湖北 宜昌 443003)

宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤之一，在全球范圍內(nèi)宮頸癌的發(fā)病率及死亡率分別為6.6%和7.5%，均居第4位。2018年全球癌癥數(shù)據(jù)顯示，宮頸癌在女性腫瘤中的發(fā)病率排第1位，42個國家中的死亡率排第1位[1]。宮頸癌具有較高的死亡風(fēng)險，與其轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)率高密切相關(guān)[2]。雖然手術(shù)、化療、放療或靶向治療等手段提高了臨床療效，但宮頸癌患者的總體預(yù)后仍不滿意，與其他預(yù)后較好的惡性腫瘤相比仍存在差距[3]。為提高宮頸癌的生存率，需要對預(yù)后和轉(zhuǎn)移的生物標(biāo)志物以及新治療方法進(jìn)行深入研究。

人類基因組中蛋白質(zhì)編碼基因不足2%，超過98%的序列是沒有蛋白質(zhì)編碼功能的RNA，這部分RNA被稱為非編碼RNA。非編碼RNA根據(jù)其序列長度分為短鏈和長鏈非編碼RNA。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，LncRNA)能通過表觀遺傳機(jī)制調(diào)控腫瘤細(xì)胞的基因表達(dá)[4]。近年來，LncRNA作為腫瘤抑制因子和致癌功能的驅(qū)動因素在不同類型的腫瘤中被報道，多種LncRNA在宮頸癌中有異常表達(dá)[5]，其表達(dá)水平與腫瘤轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)、預(yù)后及治療反應(yīng)預(yù)測有關(guān)[2]。LncRNA通過發(fā)揮抑癌或致癌作用參與宮頸癌的發(fā)生和進(jìn)展[2,5]，尤其是某些LncRNA可能成為宮頸癌的預(yù)后標(biāo)志物[6]。因此，深化LncRNA在宮頸癌中作用的認(rèn)識，為宮頸癌治療選擇有效靶點具有重要意義。本文擬對與宮頸癌相關(guān)的LncRNA功能、分子機(jī)制和生物標(biāo)志物進(jìn)行歸納總結(jié)。

1 發(fā)揮致癌作用的LncRNA

1.1 NEAT1

LncRNA NEAT1(nuclear paraspeckle assembly transcript 1)是一種重要的腫瘤細(xì)胞生長增殖調(diào)節(jié)劑，能促進(jìn)腫瘤的新生血管形成、侵襲和轉(zhuǎn)移，誘導(dǎo)大多數(shù)人類腫瘤發(fā)生發(fā)展[7]。然而，LncRNA NEAT1在宮頸癌中的作用機(jī)制尚未明確。Yuan等[8]發(fā)現(xiàn)，NEAT1的下調(diào)可抑制細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，并通過調(diào)控miR-133a/SOX4通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，從而抑制宮頸癌的發(fā)生發(fā)展。此外，NEAT1還作為miR-9-5p的分子海綿促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的增殖和遷移[9]。也有研究發(fā)現(xiàn)，通過PI3K/AKT信號通路下調(diào)NEAT1的表達(dá)，可抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖和侵襲。Xu等[7]研究發(fā)現(xiàn)，NEAT1在宮頸癌組織中顯著上調(diào)，NEAT1可通過競爭性地結(jié)合miR-361并抑制其表達(dá)，間接上調(diào)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)誘導(dǎo)劑HSP90(heat shock protein 90)，從而促進(jìn)EMT和宮頸癌細(xì)胞的侵襲。上述研究均說明，NEAT1的上調(diào)可能促進(jìn)宮頸癌的發(fā)展，因此可作為宮頸癌的預(yù)后標(biāo)記物，但是其作用的具體機(jī)制尚不明確，仍需進(jìn)一步研究。

1.2 MALAT1

轉(zhuǎn)移相關(guān)肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1)，也稱為非編碼核蛋白豐富轉(zhuǎn)錄本2 (nuclear paraspeckle assembly transcript 2，NEAT2)，是位于chr11q13.1的8 000 nt-long LncRNA。MALAT1最初被認(rèn)為與肺癌有關(guān)，但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)其在大多數(shù)腫瘤中過表達(dá)，可直接導(dǎo)致剪接功能障礙[10]。MALAT1主要作用是募集多種剪接因子，如絲氨酸/精氨酸富集蛋白，使其定位到轉(zhuǎn)錄本的激活位點，參與 mRNA前體修飾和剪接，從而在轉(zhuǎn)錄后水平參與基因表達(dá)調(diào)控，與糖尿病和腫瘤等多種病理過程直接相關(guān)[11]。MALAT1在多種腫瘤中表達(dá)上調(diào)，與腫瘤的發(fā)生和患者總體生存率降低有關(guān)[11]。在宮頸癌組織中MALAT1水平明顯高于正常宮頸組織，并且與預(yù)后不良有關(guān)。MALAT1在宮頸癌CaSki細(xì)胞系中過表達(dá)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長和侵襲，抑制細(xì)胞凋亡[11]。下調(diào)MALAT1可誘導(dǎo)CaSki細(xì)胞中cyclin D1、cyclin E和CDK6的表達(dá)減少，導(dǎo)致G1停滯[12]。已有研究表明，miR-375和MALAT1通過抑制EMT通路相互調(diào)控。下調(diào)CaSki、HeLa和SiHa細(xì)胞以及宮頸癌組織中的MALAT1，可通過調(diào)控miR-124-RBG2，抑制EMT，減弱腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移；在宮頸癌放療中，MALAT1作為miR-145海綿可能導(dǎo)致耐輻射[10]。MALAT1與腫瘤的大小、FIGO分期、血管浸潤、淋巴擴(kuò)散等有關(guān)，是參與宮頸癌發(fā)生發(fā)展的重要分子，可作為預(yù)測預(yù)后的獨立危險因素以及人類宮頸癌的治療靶點[13]。

1.3 SNHG7

小核仁RNA宿主基因7 (small nucleolar RNA host gene 7，SNHG7)，是一種新發(fā)現(xiàn)的LncRNA，可以促進(jìn)包括胰腺癌、肺癌、膀胱癌、結(jié)直腸癌和食管癌等多種腫瘤的發(fā)展。Zhao等[14]研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA SNHG7在宮頸癌組織中表達(dá)升高，為一種致癌基因，可通過上調(diào)miR-485-5p正向調(diào)節(jié)JunD蛋白，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移和侵襲。Wu等[6]發(fā)現(xiàn)，SNHG7在宮頸癌中的上調(diào)與FIGO分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和宮頸浸潤深度顯著相關(guān)。與SNHG7低表達(dá)組相比， SNHG7高表達(dá)組的宮頸癌患者總體生存期較短；下調(diào)SNHG7抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。上皮型鈣黏附蛋白(E-cadherin)表達(dá)降低、神經(jīng)型鈣黏附蛋白(N-cadherin)和波形蛋白(Vimentin)表達(dá)升高可促進(jìn)宮頸癌的EMT。Zeng等[15]證實，下調(diào)LncRNA SNHG7可促進(jìn)E-cadherin蛋白表達(dá)，并抑制N-cadherin和Vimentin的表達(dá)，進(jìn)而拮抗EMT，延緩宮頸癌的發(fā)生發(fā)展。

1.4 HULC

LncRNA HULC(highly up-regulated in liver cancer)位于染色體6p24.3，長度約1.6 kb，包含兩個外顯子，但不翻譯蛋白，是一個新發(fā)現(xiàn)的LncRNA。它最早于2007年被發(fā)現(xiàn)在肝癌中上調(diào)，隨后又有報道稱其在宮頸癌中表達(dá)上調(diào)，具有基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)作用[16]。另一項研究也發(fā)現(xiàn)，HULC在宮頸癌細(xì)胞系中表達(dá)水平增加了約3倍，可促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[17]。其機(jī)制可能與HULC作為miR-218的分子海綿，調(diào)節(jié)miR-218/腫瘤蛋白D52信號軸有關(guān)。相關(guān)研究表明，miR-218在宮頸癌組織中的降低與腫瘤進(jìn)展和不良預(yù)后有關(guān)[18]，而miR-218的過表達(dá)可增加宮頸癌細(xì)胞的輻射敏感性[19]。上述研究表明，HULC高表達(dá)不僅促進(jìn)宮頸癌的發(fā)展，同時削弱放療效果，預(yù)示著總體生存率較差，提示HULC是宮頸癌患者總生存時間縮短的獨立預(yù)測因子。

2 發(fā)揮抑癌作用的LncRNA

2.1 MEG3

母系表達(dá)基因3 (maternally expressed gene 3，MEG3)位于人染色體14q32.3上的DLK1-MEG3基因位點，該基因由10個外顯子組成，大小為35 kb。MEG3在許多組織中表達(dá)豐富，在發(fā)育和生長中發(fā)揮重要作用。MEG3可通過p53信號依賴/不依賴途徑抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡[20]。MEG3已被證明在宮頸癌組織中表達(dá)明顯下降，上調(diào)MEG3可抑制宮頸癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯、引起細(xì)胞凋亡，抑制宮頸癌的發(fā)展[21]。有研究表明MEG3可與P-STAT3蛋白結(jié)合，通過泛素化促進(jìn)其降解，從而抑制細(xì)胞增殖，影響宮頸癌的發(fā)生發(fā)展[22]。在HeLa和CaSki細(xì)胞中MEG3顯著下調(diào)，miR-21-5p表達(dá)顯著上調(diào)；過表達(dá)MEG3可降低miR-21-5p表達(dá)，引起宮頸癌細(xì)胞增殖抑制和凋亡增加[20]。MEG3基因啟動子的高甲基化可能導(dǎo)致MEG3低表達(dá)，最終導(dǎo)致惡性細(xì)胞的增殖和細(xì)胞凋亡的減少[22]。此外，血漿中MEG3啟動子甲基化是高危型人乳頭瘤病毒感染、宮頸上皮內(nèi)瘤變和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的危險因素[21]。因此，血漿中MEG3甲基化水平可作為宮頸癌診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物。

2.2 WT1-AS

Wilms tumor 1 (WT1)是一種在泌尿生殖系統(tǒng)發(fā)育中起重要作用的轉(zhuǎn)錄因子。WT1反義RNA (Wilms tumor 1 antisense RNA，WT1-AS)起源于WT1的內(nèi)含子區(qū)，其表達(dá)受甲基化和異常剪接調(diào)控，WT1-AS具有高度組織特異性和細(xì)胞特異性，在不同的腫瘤中可能發(fā)揮不同作用。Dai等[23]研究發(fā)現(xiàn)，WT1-AS與腫瘤細(xì)胞的增殖和凋亡密切相關(guān)，在宮頸癌組織中WT1-AS表達(dá)下調(diào)，WT1-AS低表達(dá)的患者具有較高的FIGO分期，更易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。Cui等[24]也發(fā)現(xiàn)，WT1-AS低表達(dá)的宮頸癌患者預(yù)后較差，而且發(fā)現(xiàn)WT1-AS/miR-330-5p/p53軸可調(diào)控宮頸癌細(xì)胞的生長、遷移和侵襲，可能是宮頸癌治療的一個潛在靶點。Dai等[23]發(fā)現(xiàn)，WT1-AS過表達(dá)可通過miR-203a-5p/FOXN2軸抑制宮頸癌細(xì)胞生長和侵襲。目前來看，闡明WT1-AS在宮頸癌細(xì)胞增殖和凋亡中的調(diào)控機(jī)制，將有助于制定相應(yīng)的診斷和治療策略，更好地靶向調(diào)控腫瘤生長。

2.3 ZNF667-AS1

LncRNA ZNF667-AS1(zinc finger protein 667-antisense RNA 1)是位于人類染色體19q13.43上的新型跨長鏈非編碼RNA，它是ZNF667的反義RNA，ZNF667是鋅指蛋白C2H2家族的成員，在組織中廣泛表達(dá)[25]。有研究發(fā)現(xiàn)，ZNF667-AS1通過抑制miR-93-3p，促進(jìn)PEG3的表達(dá)，從而上調(diào)p16和TIMP-2，降低MMP-2/MMP-9[26]。Zhao等[25]研究也發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)ZNF667-AS1的SiHa細(xì)胞增殖能力和細(xì)胞克隆能力明顯下降，且LncRNA ZNF667-AS1的下調(diào)程度與患者的總生存期、腫瘤大小、FIGO分期密切相關(guān)。上述研究表明，LncRNA ZNF667-AS1可能是預(yù)測宮頸癌的分子生物標(biāo)志物和潛在的治療靶點，但其轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。

2.4 PTENP1

PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)是維持正常細(xì)胞功能所必需的，也被認(rèn)為是關(guān)鍵的腫瘤抑制因子[27]。PTEN在調(diào)節(jié)PI3K/AKT信號通路中起關(guān)鍵作用，即使是PTEN表達(dá)的微小變化也會對正常細(xì)胞功能產(chǎn)生明顯影響[28]。在許多惡性腫瘤中，PTENP1通過調(diào)控PTEN的表達(dá)而發(fā)揮抑癌作用[29]。PTENP1通過“海綿”或“誘餌”的作用，結(jié)合miRNA將PTEN釋放出來，使其免受miRNA的抑制，從而恢復(fù)PTEN的功能[30]。Fan等[29]研究也發(fā)現(xiàn)，PTENP1通過競爭性結(jié)合miR-160b調(diào)控PTEN在宮頸癌中的表達(dá)，可抑制宮頸癌細(xì)胞增殖，加速細(xì)胞凋亡，從而發(fā)揮抑瘤作用。上述研究提示，PTENP1可能是宮頸癌潛在的生物標(biāo)志物。

3 結(jié)語

宮頸癌目前仍是威脅女性生命的主要疾病之一，復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致患者預(yù)后差的重要因素之一。LncRNA在宮頸癌中表達(dá)失調(diào)，通過不同的分子機(jī)制參與調(diào)控宮頸癌細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移等過程。因此，這些LncRNA有望成為宮頸癌理想的分子標(biāo)志物及治療的有效靶點。然而，LncRNA在宮頸癌中的研究仍處于起步階段。此外，宮頸癌患者基于LncRNA的診斷和治療在臨床應(yīng)用方面仍面臨許多挑戰(zhàn)，開發(fā)有效便捷的檢測技術(shù)，探索循環(huán)LncRNA的存在形式和功能，將是未來LncRNA臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用的基礎(chǔ)。