長鏈非編碼RNA HOST2與臨床常見腫瘤的關系研究進展

于少博，張思源，劉斯迪，孫東升，姜興明

哈爾濱醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院普通外科，哈爾濱150086

癌癥因其發(fā)病復雜、易于復發(fā)、轉(zhuǎn)移等特點成為人類死亡的主要原因［1-3］。長鏈非編碼RNA（lncRNA）是一類轉(zhuǎn)錄本長度超過200個核苷酸的RNA，廣泛存在于細胞核和細胞質(zhì)內(nèi)，主要從蛋白編碼基因的反義鏈及間隔區(qū)轉(zhuǎn)錄形成［4-6］。LncRNA雖因缺乏開放閱讀框而不具備或僅具備有限編碼蛋白質(zhì)的能力，但可通過DNA損傷修復、RNA可變剪切、蛋白質(zhì)活性改變等方式調(diào)控腫瘤的發(fā)生發(fā)展［7-12］。人卵巢癌特異性轉(zhuǎn)錄本2（HOST2）作為lncRNA的一員，在諸多腫瘤中異常高表達并發(fā)揮重要作用。本文對HOST2在臨床常見腫瘤中的作用及機制研究進行總結(jié)，以期為相關腫瘤的早期診斷、靶向治療和預后評估提供新思路。

1 HOST2概述

HOST2又被稱作CERNA2，是HOST家族中唯一不具有開放閱讀框的成員。HOST2定位于人類10號染色體長臂2區(qū)3帶1亞帶（10q23.1）上的生長激素誘導跨膜蛋白（GHITM）和10號染色體開放閱讀框99（C10orf99）基因之間，全長4 849 nt，含有2個外顯子并僅有一種轉(zhuǎn)錄異構(gòu)體NR_134505.1。HOST2最初在卵巢癌相關基因表達變化及其特異性腫瘤標志物的研究中被發(fā)現(xiàn)并歸類命名［13-14］。目前研究發(fā)現(xiàn)，HOST2在諸多惡性腫瘤中異常高表達，其可通過作為競爭性內(nèi)源RNA（ceRNA）、促進上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）、誘導細胞周期相關蛋白表達等多種分子機制調(diào)控腫瘤的發(fā)生發(fā)展；且與患者生存時間及腫瘤病理生理學特征密切相關，可作為評估患者預后的獨立預測指標。

2 HOST2與臨床常見腫瘤的關系

2.1 胃癌 胃癌早期無特異性癥狀，多數(shù)患者就診時處于晚期，預后較差［15-16］。LIU等［17］發(fā)現(xiàn)，HOST2在胃癌組織中呈異常高表達，且其表達水平與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠處轉(zhuǎn)移密切相關，過表達HOST2可促進腫瘤細胞的遷移和侵襲，上調(diào)HOST2表達能夠促進癌基因ZEB1及間質(zhì)標記物（N-cadherin、Vimentin）表達并下調(diào)上皮標記物（E-cadherin）表達。ZHANG等［18］研究發(fā)現(xiàn)，HOST2在胃癌細胞中表達明顯上調(diào)，且其高表達與腫瘤TNM分期相關。HOST2表達與胃癌患者總生存期顯著相關，HOST2表達、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移及TNM分期是胃癌患者總生存期的獨立預測因素。轉(zhuǎn)染特異性siRNA沉默HOST2后，腫瘤細胞增殖能力明顯減弱；抑制HOST2表達可明顯增加胞核固縮、碎裂的腫瘤細胞數(shù)量，并促進細胞早期凋亡。提示HOST2可作為胃癌治療靶點及預后判斷指標。

2.2 胰腺癌 陳偉業(yè)等［19］研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌細胞內(nèi)HOST2表達顯著升高。體外細胞學實驗結(jié)果顯示，相較于轉(zhuǎn)染無意義序列的陰性對照組和空白對照組，轉(zhuǎn)染siRNA的HOST2低表達組OD值、劃痕愈合率和侵入下室的腫瘤細胞數(shù)量顯著降低，并且EMT相關蛋白（Vimentin、Twist1、Snail）表達明顯受到抑制。AN等［20］研究指出，HOST2在胰腺癌細胞中異常高表達，且相較于吉西他濱敏感組，耐藥腫瘤細胞內(nèi)HOST2表達明顯上調(diào)。利用不同濃度吉西他濱處理胰腺癌細胞，結(jié)果顯示腫瘤細胞增殖能力隨著吉西他濱藥物濃度升高而下降；吉西他濱藥物作用下轉(zhuǎn)染特異性短發(fā)夾RNA（shRNA）下調(diào)HOST2表達后，胰腺癌細胞增殖能力明顯減弱，凋亡比例明顯增加，且集落數(shù)量顯著減少。高表達的HOST2促進胰腺癌細胞增殖、遷移和EMT進程，并顯著增強其對吉西他濱的耐藥性。以上研究證實，HOST2是胰腺癌的正調(diào)節(jié)因子，能夠促進胰腺癌的惡性生物學行為且為耐藥型胰腺癌的治療提供了新方向。

2.3 卵巢癌 GAO等［21］發(fā)現(xiàn)，上皮性卵巢癌（EOC）細胞OVCAR-3中HOST2異常高表達，進一步通過組織定量檢測證實EOC組織中HOST2表達顯著增強。轉(zhuǎn)染siRNA沉默HOST2后，腫瘤細胞增殖和遷移、侵襲能力受到顯著抑制。瘤內(nèi)注射質(zhì)粒pLKO.1-shHOST2或pLKO.1-Con持續(xù)4周后檢測，發(fā)現(xiàn)，相較于pLKO.1-Con組小鼠，注射質(zhì)粒pLKO.1-shHOST2的HOST2低表達組小鼠存活時間更長，腫瘤體積更小。進一步機制研究發(fā)現(xiàn)，HOST2可以作為ceRNA競爭性抑制let-7表達，從而調(diào)控其下游靶基因（HMGA2、c-Myc、Dicer、Imp3）表達，并影響腫瘤細胞惡性生物學行為。XU等［22］定量檢測66組卵巢癌臨床樣本，并分析臨床病理學數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)HOST2在腫瘤組織中異常高表達，且與患者總生存期密切相關。研究表明，鹽酸青藤堿（SH）對正常細胞生存能力無明顯影響，但卻能夠阻滯卵巢癌細胞于G0/G1期并促進其凋亡。進一步研究發(fā)現(xiàn)，SH可以抑制腫瘤細胞內(nèi)HOST2表達，而過表達HOST2可部分抵消SH的抑癌作用，上調(diào)細胞周期相關蛋白（Cyclin D1、CDK4、CDK6）及抗凋亡蛋白（Bcl-2）水平并抑制促凋亡蛋白（Bax、cleaved-caspase-3）表達。此外，SHEN等［23］研究發(fā)現(xiàn)。HOST2/JAK2/STAT3信號通路在異丙酚對卵巢癌的抑制過程中發(fā)揮重要作用。上述研究表明，HOST2能夠促進卵巢癌進展，并對卵巢癌的治療具有重要意義。

2.4 宮頸癌 宮頸癌病死率僅次于乳腺癌，位于女性惡性腫瘤第2位，是女性癌癥死亡的主要因素［24-25］。ZHANG等［26］在宮頸癌組織和細胞的研究中觀察到，HOST2表達顯著增強而let-7b表達受到抑制，并且此種表達趨勢在HPV陽性患者中更為明顯。過表達HOST2后腫瘤細胞增殖能力明顯增強，而凋亡比例下降；沉默HOST2可明顯抑制劃痕恢復速率；下調(diào)HOST2表達可降低腫瘤細胞的透膜率。進一步的分子機制研究中，共轉(zhuǎn)染野生型HOST2熒光素酶報告載體與let-7b mimics后腫瘤細胞內(nèi)熒光素酶活性顯著降低；上調(diào)let-7b可部分阻斷HOST2過表達對宮頸癌細胞增殖和遷移、侵襲的促進作用。WANG等［27］分析84例宮頸癌患者臨床病理參數(shù)發(fā)現(xiàn)，HOST2表達水平與腫瘤臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移及組織學分級密切相關；HOST2高表達患者總生存期更短，且其表達水平可作為宮頸癌患者預后評估的獨立危險因素。以上研究提示，HOST2促進了宮頸癌的發(fā)展，證明HOST2在宮頸癌治療及預后方面有潛在應用價值。

2.5 非小細胞肺癌（NSCLC） CHEN等［28］研究指出，HOST2在吉非替尼耐藥型NSCLC細胞（PC9/GR細胞）中表達顯著高于敏感型NSCLC細胞（PC9細胞）。細胞學實驗結(jié)果提示，過表達HOST2可顯著增強腫瘤細胞增殖能力，并縮短其細胞周期。HOST2與PC9細胞系中異常高表達的miR-621存在靶向結(jié)合位點；過表達miR-621后PC9/GR細胞增殖能力受到抑制，且細胞周期進程減緩；雙熒光素酶報告實驗證實HOST2能夠靶向調(diào)控miR-621表達；挽救實驗結(jié)果表明上調(diào)miR-621表達可部分阻斷預先過表達HOST2對PC9/GR細胞的促癌作用。該團隊進一步研究證實，SYF2為HOST2/miR-621軸的下游靶基因，可明顯促進腫瘤細胞增殖，并提高G2/M期細胞所占比例。提示HOST2/miR-621/SYF2軸可作為治療吉非替尼耐藥型NSCLC新的研究方向。

2.6 骨肉瘤 骨肉瘤是一種主要發(fā)生在青少年的原發(fā)性惡性骨腫瘤，15%~20%的患者在診斷時已存在轉(zhuǎn)移且進展迅速［29-30］。QI等［31］發(fā)現(xiàn)，HOST2在骨肉瘤組織和細胞中異常高表達；HOST2表達水平與腫瘤分期及遠處轉(zhuǎn)移密切相關，并可作為骨肉瘤患者預后評估的獨立危險因素。上調(diào)HOST2表達可促進骨肉瘤發(fā)展，對骨肉瘤患者的預后評估具有重要價值。

2.7 膠質(zhì)瘤 HOST2在膠質(zhì)瘤組織中表達明顯上調(diào)，并且其表達與膠質(zhì)瘤WHO分級密切相關［32］。轉(zhuǎn)染siRNA下調(diào)HOST2表達可明顯抑制腫瘤細胞增殖、遷移、侵襲。裸鼠皮下腫瘤形成實驗中，HOST2低表達組腫瘤體積和重量顯著小于對照組。實驗證實，HOST2主要定位于胞質(zhì)，HOST2與let-7b間存在靶向結(jié)合位點；外源性過表達let-7b后，腫瘤細胞的增殖及遷移、侵襲能力明顯減弱，沉默HOST2后腫瘤細胞內(nèi)let-7b表達明顯上調(diào)，Ago2優(yōu)先富集于HOST2與let-7b間，let-7b能夠與HOST2靶向結(jié)合；并且PBX為let-7b潛在的下游靶向基因；通過轉(zhuǎn)染HOST2特異性siRNA能夠明顯抑制腫瘤細胞內(nèi)PBX3的表達，共轉(zhuǎn)染let-7b mimics、野生型PBX3的細胞熒光素酶活性顯著低于對照組。提示膠質(zhì)瘤中異常高表達的HOST2通過let-7b/PBX3軸促進腫瘤進展，具有成為治療新靶點的潛力。

2.8 乳腺癌 乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率逐年上升，晚期患者的總體生存率很低［33］。HUA等［34］研究指出，HOST2在乳腺癌組織和腫瘤細胞胞質(zhì)內(nèi)的表達異常增高，HOST2表達與三陰性乳腺癌分期、淋巴結(jié)侵犯、遠處轉(zhuǎn)移及患者總生存期密切相關。體外細胞學實驗結(jié)果表明，下調(diào)HOST2表達能夠明顯抑制腫瘤細胞增殖及遷移、侵襲；轉(zhuǎn)染特異性shRNA抑制HOST2表達后，體內(nèi)移植瘤的腫瘤體積和重量均低于對照組。TNBC中低表達的let-7b與HOST2、STAT3存在靶向結(jié)合位點；上調(diào)let-7b表達可明顯抑制腫瘤細胞增殖、侵襲能力。且TNBC組織中l(wèi)et-7b與HOST2、STAT3表達呈負相關，對裸鼠移植瘤腫瘤組織行qRT-PCR及免疫組化染色后亦發(fā)現(xiàn)HOST2低表達組內(nèi)let-7b過表達而STAT3表達下調(diào)。HOST2和let-7b及STAT3和let-7b間存在靶向作用關系；外源性下調(diào)let-7b表達可部分減弱沉默HOST2對腫瘤細胞增殖和侵襲的抑制作用。上述研究結(jié)果提示，TNBC中異常高表達的HOST2借助內(nèi)源性吸附let-7b以阻斷其與下游靶基因STAT3間的結(jié)合，從而上調(diào)STAT3表達，以促進TNBC細胞的惡性生物學行為。ZHANG等［35］發(fā)現(xiàn)，沉默HOST2可增加TNBC細胞G1期的比例；進一步研究指出，HOST2可通過ceRNA機制吸附let-7b以調(diào)控其下游靶點G1/S期關鍵調(diào)控因子CDK6的表達，從而縮短細胞周期。

綜上所述，腫瘤中異常高表達的HOST2通過作為miRNA海綿、調(diào)控JAK2/STAT3信號通路等方式增強腫瘤細胞增殖、遷移和侵襲能力，促進細胞周期進程并抑制細胞凋亡，從而參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，揭示了其作為腫瘤標志物的潛力；然而HOST2在腫瘤中表達上調(diào)的具體機制仍不明確，其在腫瘤形成過程中所扮演的角色尚缺乏相關研究。相信隨著研究的不斷推進，上述問題得到解決的同時，HOST2將成為相關腫瘤的早期診斷、靶向治療和患者預后評估的新指標。