張滕,劉芳騰,郭武華,周為民
(南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院,南昌330006)
長(zhǎng)鏈非編碼RNA Linc00152與惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展關(guān)系的研究進(jìn)展
張滕,劉芳騰,郭武華,周為民
(南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院,南昌330006)
Linc00152屬于長(zhǎng)鏈非編碼RNA的一種,是一類長(zhǎng)度為828個(gè)核苷酸、無編碼功能的RNA分子。Linc00152在人類多種腫瘤組織尤其是消化系統(tǒng)惡性腫瘤組織中異常表達(dá),其通過影響腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲及轉(zhuǎn)移等參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。近年隨著研究的不斷深入發(fā)現(xiàn),Linc00152可用于腫瘤診斷、靶向治療及預(yù)后評(píng)估等,有望成為新型腫瘤分子生物學(xué)標(biāo)志物。
惡性腫瘤;長(zhǎng)鏈非編碼RNA;Linc00152
長(zhǎng)鏈非編碼RNA(LncRNA)是一類長(zhǎng)度大于200個(gè)核苷酸的RNA分子,因其不直接編碼蛋白,起初被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的“噪聲”[1]。隨著研究的深入發(fā)現(xiàn),LncRNA雖然不直接參與蛋白質(zhì)的編碼,但可通過基因印記、染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄激活與干擾、核內(nèi)運(yùn)輸?shù)榷喾N方式,在表觀遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后等多個(gè)層面調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)的靶基因表達(dá)[2]。LncRNA表達(dá)異常與包括腫瘤在內(nèi)的多種疾病聯(lián)系密切。Linc00152屬于LncRNA的一種,可在多種腫瘤組織尤其是消化系統(tǒng)惡性腫瘤組織中表達(dá)失控,與腫瘤發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移等高度相關(guān)[3,4]。本研究對(duì)Linc00152與惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展關(guān)系的研究進(jìn)展作一綜述。
根據(jù)LncRNA與鄰近蛋白編碼基因的位置和親和性可將其分為5類[5],即正義LncRNA、反義LncRNA、雙向LncRNA、基因內(nèi)LncRNA、基因間LncRNA(LincRNA)。LincRNA是LncRNA的主要成員之一,參與細(xì)胞周期調(diào)控、免疫監(jiān)視、胚胎干細(xì)胞多能性分化等多種生物學(xué)過程[6]。目前在人類基因組中已發(fā)現(xiàn)3 300多種LincRNA,Linc00152為其中一種,其基因位于染色體2p11.2,由2個(gè)具有編碼功能基因間的區(qū)域轉(zhuǎn)錄,是一類長(zhǎng)度為828個(gè)核苷酸的非編碼RNA。研究顯示,Linc00152主要作為分子指示劑調(diào)控下游基因轉(zhuǎn)錄,其涉及的細(xì)胞信號(hào)通路有表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)等,調(diào)控相關(guān)靶基因表達(dá);可通過募集組蛋白賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶(EZH2)介導(dǎo)組蛋白H3氨基末端第27位賴氨酸發(fā)生甲基化修飾,進(jìn)而在表觀遺傳學(xué)水平調(diào)控基因表達(dá);還可作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA(ceRNA),與微小RNA(miRNA)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合,調(diào)節(jié)編碼基因蛋白質(zhì)水平,參與調(diào)控細(xì)胞的生物學(xué)行為。目前關(guān)于Linc00152的研究尚處于起步階段,只有小部分功能被確認(rèn),其參與眾多腫瘤的具體分子機(jī)制尚不明確。
近年來,Linc00152已成為腫瘤領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),其在胃癌、肝癌、結(jié)腸癌、腎透明細(xì)胞癌、肺癌等多種腫瘤組織中異常表達(dá),參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。
2.1 Linc00152與消化系統(tǒng)腫瘤
2.1.1 Linc00152與胃癌 Cao等[7]經(jīng)基因芯片分析88例份胃癌組織及其配對(duì)的癌旁正常組織LncRNA差異表達(dá)譜,檢測(cè)出80種差異表達(dá)的LncRNA,其中Linc00152表達(dá)上調(diào)尤為顯著。隨后有學(xué)者通過qRT- PCR法證實(shí),胃癌細(xì)胞中Linc00152過表達(dá),且其表達(dá)水平與腫瘤細(xì)胞的侵襲力呈正相關(guān);采用小干擾RNA技術(shù)沉默Linc00152表達(dá)后,胃癌細(xì)胞生長(zhǎng)減慢、周期停滯、凋亡增加、侵襲和轉(zhuǎn)移能力均下降;在患者胃液中亦發(fā)現(xiàn)Linc00152表達(dá)上調(diào);提示Linc00152參與胃癌的發(fā)生、發(fā)展,可作為胃癌早期篩查的指標(biāo)[8,9]。Zhou等[10]在大量胃癌組織樣本中檢測(cè)證實(shí)Linc00152高表達(dá),其表達(dá)量與腫瘤體積有關(guān);在探討Linc00152與胃癌發(fā)生機(jī)制關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn),Linc00152可特異性識(shí)別表皮生長(zhǎng)因子受體蛋白(EGFR)結(jié)合位點(diǎn),進(jìn)而激活PI3K/AKT信號(hào)通路,促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖。p15、p21是調(diào)控細(xì)胞周期的重要抑癌因子,Linc00152可下調(diào)p15、p21蛋白表達(dá),導(dǎo)致細(xì)胞周期失控[11]。可見,Linc00152可通過調(diào)控細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期相關(guān)信號(hào)通路,參與胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程。最新研究發(fā)現(xiàn),Linc00152過表達(dá)可增加幽門螺旋桿菌感染患者發(fā)生癌變的風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)一步提示Linc00152與胃癌的發(fā)生密切相關(guān)[12]。以上研究結(jié)果提示,Linc00152參與胃癌細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲及轉(zhuǎn)移等生物學(xué)過程,并極有可能作為胃癌的特異性診斷、治療及療效評(píng)估的分子生物學(xué)標(biāo)志物。
2.1.2 Linc00152與肝癌 目前,診斷肝癌最常用的腫瘤標(biāo)志物是甲胎蛋白(AFP),但其靈敏度較低,對(duì)于早期肝癌檢出率較低。Li等[3]在肝癌患者外周血中檢測(cè)到表達(dá)增高的Linc00152,且其表達(dá)水平與腫瘤大小、分化程度、莢膜侵襲性及TNM分期關(guān)系密切,提示Linc00152參與肝癌的發(fā)生、發(fā)展。此外,血液中Linc00152與AFP兩種標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)可提高早期肝癌檢出率。Ji等[13]報(bào)道,肝癌組織和細(xì)胞系中均檢測(cè)到Linc00152過表達(dá),其表達(dá)量與腫瘤大小、埃德蒙森病理分級(jí)等有關(guān),但對(duì)于腫瘤細(xì)胞侵襲和凋亡影響不大。經(jīng)功能獲得型及缺失型模型分析表明,在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中過表達(dá)的Linc00152均可促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖和小鼠移植瘤生長(zhǎng);其作用機(jī)制可能與上皮細(xì)胞黏附分子啟動(dòng)子相互作用后激活mTOR信號(hào)通路有關(guān)。上述研究結(jié)果提示,Linc00152是調(diào)節(jié)肝癌進(jìn)展的重要因子,在肝癌的診斷及治療中均具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。
2.1.3 Linc00152與結(jié)腸癌 在結(jié)腸癌組織中Linc00152表達(dá)量高于正常組織,且其高表達(dá)與臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)[14]。功能試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Linc00152能促進(jìn)細(xì)胞增殖,并與化療藥物抵抗性有關(guān),作用機(jī)制可能是Linc00152作為競(jìng)爭(zhēng)ceRNA與miR- 193a- 3p結(jié)合,上調(diào)人表皮生長(zhǎng)因子受體4表達(dá),繼而激活A(yù)KT信號(hào)通路,最終增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的耐藥性[15]。多因素分析結(jié)果提示,Linc00152可作為結(jié)腸癌患者預(yù)后的獨(dú)立影響因素,其高表達(dá)患者生存率低、預(yù)后差。Zhang等[4]報(bào)道,在結(jié)腸癌組織和細(xì)胞系中Linc00152表達(dá)均低于正常組織和細(xì)胞;轉(zhuǎn)染Linc00152基因后,結(jié)腸癌細(xì)胞活性降低、凋亡增加。深入研究發(fā)現(xiàn),癌組織形成的低氧微環(huán)境可促進(jìn)miR- 376c- 3p水平升高,后者可負(fù)調(diào)控Linc00152表達(dá),進(jìn)而作用于其靶基因(如ki- 67、Bcl- 2、Fas),激活相關(guān)細(xì)胞凋亡通路,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。由此可見,Linc00152在結(jié)腸癌中可能具有促癌基因及抑癌基因的雙重作用[16,17]。
2.1.4 Linc00152與食管癌 Hu等[18]通過生物信息學(xué)方法研究發(fā)現(xiàn),食管鱗狀細(xì)胞癌和發(fā)育不良的食管組織Linc00152表達(dá)均明顯高于正常食管組織,且其表達(dá)水平與食管鱗狀細(xì)胞癌患者預(yù)后不良相關(guān);進(jìn)一步經(jīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分公式得知,Linc00152可作為早期預(yù)測(cè)食管鱗狀細(xì)胞癌的潛在分子生物學(xué)標(biāo)志物。近年來越來越多的證據(jù)表明,LncRNA與miRNA及其下游靶基因之間的相互調(diào)控模式與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展等密切相關(guān)。Yang等[19]在食管癌組織和細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),miR- 17- 92和miR- 15a/16- 1作為轉(zhuǎn)錄后的重要調(diào)控因子,其活性可被Linc00152調(diào)控,進(jìn)而上調(diào)EGFR的表達(dá)水平,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖與分化。因此,抑制Linc00152活性有可能成為食管癌的治療策略之一。
2.1.5 Linc00152與膽囊癌 Cai等[20]報(bào)道,Linc00152在膽囊癌和細(xì)胞系中均過表達(dá),且其表達(dá)量與腫瘤進(jìn)展、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期呈正相關(guān);體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),過表達(dá)Linc00152可促進(jìn)膽囊癌細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移及小鼠移植瘤的生長(zhǎng),同時(shí)逃逸細(xì)胞凋亡。轉(zhuǎn)錄因子SP1是腫瘤生長(zhǎng)與分化過程中的重要影響因子。研究發(fā)現(xiàn),SP1可特異性識(shí)別Linc00152的啟動(dòng)子核心區(qū)域,進(jìn)而激活PI3K/AKT信號(hào)通路,促進(jìn)膽囊癌細(xì)胞增殖、分化等生物學(xué)行為。將膽囊癌細(xì)胞中的Linc00152敲除,細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移過程可明顯受到抑制,小鼠體內(nèi)腫瘤腹膜轉(zhuǎn)移顯著減少,表明Linc00152是促進(jìn)膽囊癌發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素。進(jìn)一步探討其機(jī)制發(fā)現(xiàn),Linc00152可作為“miRNA- 海綿”吸附miR- 138,進(jìn)而上調(diào)缺氧誘導(dǎo)因子1α表達(dá),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲及轉(zhuǎn)移過程[21],故Linc00152有望成為膽囊癌診斷及治療的新靶點(diǎn)。
2.2 Linc00152與腎透明細(xì)胞癌 在腎透明細(xì)胞癌中Linc00152表達(dá)明顯高于其配對(duì)的癌旁正常組織,且高表達(dá)的Linc00152與TNM分期相關(guān);多元變量分析結(jié)果顯示,Linc00152可作為腎透明細(xì)胞癌患者預(yù)后的獨(dú)立影響因素,高表達(dá)Linc00152患者預(yù)后不佳。下調(diào)Linc00152表達(dá)后,腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞增殖及侵襲明顯延緩,細(xì)胞凋亡加速,提示Linc00152與腎透明細(xì)胞癌的發(fā)生、發(fā)展有關(guān),但Linc00152調(diào)控腫瘤細(xì)胞增殖與侵襲的作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究[22]。
2.3 Linc00152與肺癌 Chen等[23]采用RT- PCR技術(shù)檢測(cè)60例肺癌組織標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中Linc00152表達(dá)明顯高于正常肺組織,且肺癌組織中Linc00152表達(dá)水平與腫瘤體積、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及患者生存期相關(guān);體外研究證實(shí),Linc00152過表達(dá)可促進(jìn)肺癌細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞凋亡,其機(jī)制可能是Linc00152與EZH2結(jié)合,負(fù)性調(diào)控IL- 24轉(zhuǎn)錄,從而抑制腫瘤細(xì)胞凋亡。上述結(jié)果提示,Linc00152可能是肺癌治療的潛在靶標(biāo)。
2.4 Linc00152與嬰兒血管瘤 Linc00152過表達(dá)不僅與惡性腫瘤關(guān)系密切,在良性腫瘤形成中亦發(fā)揮重要調(diào)控作用。Liu等[24]通過LncRNA芯片和高通量測(cè)序分析技術(shù)發(fā)現(xiàn),嬰兒血管瘤組織中存在大量表達(dá)異常的LncRNA,其中Linc00152的表達(dá)量高于正常血管組織7.84倍;通過基因本體數(shù)據(jù)庫證實(shí),過表達(dá)的Linc00152與血管新生相關(guān)通路有關(guān)。以上研究提示,Linc00152可能與嬰兒血管瘤的發(fā)生有關(guān)。
綜上所述,Linc00152在多種腫瘤組織中異常表達(dá),其表達(dá)變化與腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移、凋亡及化療耐藥關(guān)系密切,通過相關(guān)技術(shù)干擾Linc00152表達(dá)影響腫瘤生物學(xué)行為,可為腫瘤診斷、靶向治療及療效評(píng)估提供新思路。但目前對(duì)于Linc00152的研究大多僅限于消化系統(tǒng)腫瘤及其初級(jí)功能階段,Linc00152與其他類型腫瘤的關(guān)系以及在腫瘤中的具體調(diào)控機(jī)制尚不十分清楚,其是否通過與其他LncRNA、miRNA共同調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展尚不明確。隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用、多相關(guān)學(xué)科的聯(lián)合發(fā)展,對(duì)Linc00152的認(rèn)識(shí)會(huì)越來越完整、準(zhǔn)確,有望成為一種新型的腫瘤分子生物學(xué)標(biāo)志物。
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國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81260360、13006809)。
周為民(E- mail:drzwm@sina.com)
10.3969/j.issn.1002- 266X.2017.36.037
R730.2
A
1002- 266X(2017)36- 0110- 03
2017- 02- 13)
迷迭香酸對(duì)鼻咽癌細(xì)胞增殖、凋亡的影響及其作用機(jī)制
(見正文3頁)
圖1 各組作用48 h細(xì)胞形態(tài)變化(Hoechst 33258染色,×400)
WIC評(píng)分預(yù)測(cè)心肺復(fù)蘇后自主循環(huán)恢復(fù)患者預(yù)后的價(jià)值
(見正文27頁)
圖2 WIC評(píng)分、APACHE Ⅱ評(píng)分以及二者聯(lián)合預(yù)測(cè)患者預(yù)后的ROC曲線
兔眼視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮層下內(nèi)界膜移植轉(zhuǎn)歸觀察
(見正文32頁)
圖3 術(shù)后3天內(nèi)界膜植片表現(xiàn)
圖4 術(shù)后10天內(nèi)界膜植片表現(xiàn)
圖5 術(shù)后30天內(nèi)界膜植片表現(xiàn)
外源性甲狀腺素對(duì)胎兒酒精效果模型仔鼠生長(zhǎng)及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的影響
(見正文41頁)
圖6 各組小腦腦皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞BDNF陽性表達(dá)(IHC染色,×100)