田 鑫 張 瓊 劉頌平
子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis,EMs)是育齡期女性的常見病和多發(fā)病,常伴有盆腔疼痛、盆腔粘連、不孕和性交不適,嚴重影響女性的生活質(zhì)量及其生育能力,目前,育齡期婦女的EMs發(fā)病率為6%~10%[1]。近年來,EMs的發(fā)病年齡趨向年輕化,發(fā)病率也是逐年上升,嚴重影響育齡期女性的健康。EMs的具體發(fā)病機制目前還不完全清楚,從而導致了其治療效果不理想,無論是使用藥物控制還是手術治療,均存在一定的復發(fā)率。探索EMs的發(fā)病機制對其早期診斷及治療將有很大幫助,對降低EMs的發(fā)病、提高病人的生活質(zhì)量有重要意義。
2001年人類基因組計劃完成前后,人們發(fā)現(xiàn)在組成人類基因組的數(shù)十億堿基對中,絕大多數(shù)不具備編碼蛋白質(zhì)的功能,這些堿基對序列能夠以發(fā)育階段特異性或組織特異性的方式轉錄成RNA, 其中就包括大量的長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)。lncRNA是長度超過200個堿基對的不能夠編碼蛋白質(zhì)的非編碼RNA[2]。lncRNA在轉錄、轉錄后翻譯中均扮演重要的角色,并且可通過多種機制來調(diào)控基因的表達。在基因表達的表觀遺傳調(diào)控、細胞周期調(diào)控和細胞分化調(diào)控等眾多生命活動中發(fā)揮重要作用[3-4]。研究[5-7]表明,lncRNA主要通過以下幾種方式發(fā)揮作用:基因印記、染色質(zhì)重塑、細胞周期的調(diào)控、剪接調(diào)控及翻譯調(diào)控等。并且在細胞的增殖、分化、凋亡中也起重要的作用。近年來,對于lncRNAs與婦科良惡性疾病之間的關系的研究越來越受到大家的關注。本文就lncRNA在婦科腫瘤及EMs中的相關研究作以下綜述。
近年研究[8]發(fā)現(xiàn),lncRNA在EMs的發(fā)病機制中也扮演著重要的角色,H19是一個被發(fā)現(xiàn)與基因印記相關的lncRNA,與胰島素樣生長因子2(Insulin-like Growth Factor2,IGF2)互為印記,且為父系印記母系表達,位于人染色體11p.15.5。H19在胚胎形成和胎盤生長過程中高度表達,但在成人組織中表達明顯降低。Ghazal等[9]研究發(fā)現(xiàn),在EMs患者的在位子宮內(nèi)膜組織中l(wèi)ncRNA H19的表達水平與正常內(nèi)膜組織相比明顯下降。以往的研究認為,H19是一種與腫瘤密切相關的lncRNA。也有研究[10]表明,不明原因的不孕癥患者子宮內(nèi)膜中H19呈現(xiàn)出低表達,直接說明了H19與子宮內(nèi)膜細胞可能具有不可分割的關系。在體外試驗研究中,Ghazal等[9]發(fā)現(xiàn),EMs中H19和胰島素樣生長因子1受體(insulin-like growth factor 1 receptor,IGF1R)的表達降低,使用特異性siRNA干擾H19的表達后,mi-RNA let-7的表達升高,使其能夠抑制已知的let-7靶標的IGF1R,從而抑制胰島素樣生長因子1通路,同時可觀測到細胞數(shù)目減少,即H19的下調(diào)可顯著降低子宮內(nèi)膜間充質(zhì)細胞的增殖能力,所以lncRNA H19可使EMs患者子宮內(nèi)膜間充質(zhì)細胞的增殖能力得以增強。研究表明H19在子宮內(nèi)膜間充質(zhì)細胞的生長發(fā)育及其功能中具有重要作用,對于H19/let-7/IGF1R通路的進一步研究將對EMs的治療提供新的方向。
2014年,Sun等[11]首次利用微陣列技術分析了EMs患者病灶組織及其配對的在位子宮內(nèi)膜組織中l(wèi)ncRNA的差異表達,結果發(fā)現(xiàn),與配對在位子宮內(nèi)膜組織相比,病灶組織中共有948個差異表達的lnc RNA,其中CHL1-AS2(探針A_33_P3365312)是最上調(diào)的,而LOC100505776(A_21_P0000765)為最下調(diào)的。lncRNA KLKP1是一種對同源mRNA起調(diào)控作用的基因,位于人染色體19q13.33。Sun等[11]檢測了EMs患者異位內(nèi)膜和在位內(nèi)膜中KLKP1的含量,發(fā)現(xiàn)相較于在位內(nèi)膜,異位內(nèi)膜中KLKP1的含量明顯降低,預測其是一種具有順式調(diào)控作用的基因。Sun等[11]還通過與之共表達的mRNA的GO和KEGG路徑注釋來預測這些差異表達的lncRNA,其中一些與目前已知的可能的EMs的發(fā)病機理相關聯(lián),包括對雌激素依賴,局灶粘連,白細胞介素6(interleukin-6,IL-6)產(chǎn)生和血管生成調(diào)節(jié)等。并且在后續(xù)的基因芯片結果中也得到了驗證。同時,他們也預測,lncRNA ZNF295-AS1(A_32_P15958)可能具有調(diào)節(jié)血管生成、調(diào)節(jié)適應性免疫應答、細胞黏附和局灶粘連和對雌激素刺激的反應等作用。
Congrains等[12]對lncRNAANRIL的研究表明,ANRIL可能與CDKN2B-CDKN2A-ARF通過基因簇反義方向的轉錄,進而調(diào)節(jié)基因的表達。ANRIL可能通過調(diào)節(jié)在疾病中起調(diào)控作用的關鍵分子,達到影響疾病發(fā)生發(fā)展的作用。
LncRNASRA是一種甾體激素轉錄的輔助激活物,可調(diào)節(jié)甾體激素受體,此外,SRA還在乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌等激素相關性惡性腫瘤中表達異常,影響著腫瘤的發(fā)生發(fā)展,并對其預后起著重要作用[13-15]。研究[16-17]發(fā)現(xiàn),當SRAP高表達及SRA lncRNA/mRNA比值降低時,卵巢型EMs較正常子宮內(nèi)膜組織中雌激素受體α(estrogen receptor α,ERα)、孕激素受體表達降低,雌激素受體β表達升高,表明雌激素及其受體對EMs的影響可能通過SRA介導。另外,EMs病灶中l(wèi)ncRNA SRA與SRAP的比值比正常子宮內(nèi)膜組織高,SRA基因可能通過下調(diào)lncRNA SRA與SRAP比值對EMs的發(fā)病發(fā)揮作用。同時,還發(fā)現(xiàn)卵巢型EMs病灶周圍的正常卵巢組織中SRA及ERα表達升高,血管內(nèi)皮生長因子表達水平降低,這些都有可能影響卵巢型EMs的發(fā)生發(fā)展及其復發(fā)。
張琛等[18]通過運用PCR技術檢測EMs患者的EMs囊壁(ectopic,EC)、病灶旁組織及配對在位內(nèi)膜(eutopic,EU)中l(wèi)ncRNA CHL1-AS2的表達量,發(fā)現(xiàn)lncRNA CHL1-AS2在EU中低表達,在EC、病灶旁組織中高表達,且在EC和病灶旁組織中的表達量相近,這可能與EMs的發(fā)病機制有關。在以上的實驗中,還發(fā)現(xiàn)CHL1-AS2的表達不受月經(jīng)周期的影響。
另外,冷金花等[19]在對EMs患者在位及異位內(nèi)膜組織中l(wèi)ncRNA表達水平的研究中發(fā)現(xiàn),相對于在位內(nèi)膜組織,異位灶有948個lncRNA轉錄本出現(xiàn)了表達差異。其團隊在后續(xù)研究中還發(fā)現(xiàn)lncRNA可能通過順式和反式兩種作用方式調(diào)控編碼蛋白的基因,從而發(fā)揮作用,其中FN0206、MGC24103、LOC375295、CHL1-AS2、XLOC-012981表達上調(diào),LIMS3-LOC440895、LOC389906、HOXA11-AS、KLKP1、LOC100505776和XLOC-012981表達下調(diào)。這些lncRNA可能對EMs的發(fā)病起著重要的作用,但具體機制還需進一步研究明確。
最近,Sha等[20]通過CCK-8和集落形成測定均表明LINC00261可以抑制CRL-7566細胞的增殖,流式細胞術分析證實,LINC0026抑制細胞增殖,這可能是導致細胞凋亡的結果。此外,他們還通過transwell遷移實驗表明LINC00261可以抑制EMs中的細胞遷移。
近年來,隨著檢測技術的飛速發(fā)展以及對lncRNA作用機制研究的不斷深入,可以更好地了解lncRNA在EMs發(fā)生發(fā)展中的作用。因此,特定lncRNA在EMs的早期發(fā)現(xiàn)及診療中起到一定的靶向標志物作用,其可能成為EMs中新的檢測指標。
宮頸癌是婦科最常見的惡性腫瘤之一,在我國的發(fā)病呈逐年升高趨勢[21]。盡管HPV的持續(xù)感染是其重要致病因素之一,但近年來,越來越多的學者發(fā)現(xiàn)lncRNA在宮頸癌中也起著不可磨滅的作用。Cao等[22]研究發(fā)現(xiàn),相對于癌旁正常組織,lncRNA GAS5在宮頸癌組織中的表達量是明顯降低的,這也造成宮頸癌患者預后不良、術后生存率低。用siRNA干擾宮頸癌細胞GAS5的表達,相對于空白對照組,siRNA干擾組癌細胞的GAS5表達量明顯降低,GAS5的下調(diào)可顯著增強癌細胞的增殖能力,同時這也可能促進癌細胞的侵襲、遷移能力。而萬金華等[23]研究發(fā)現(xiàn)lncRNA GAS5可能是通過促進抑癌基因PTEN的表達來抑制腫瘤細胞的侵襲作用的。Yang等[24]研究顯示,宮頸癌患者的癌組織中l(wèi)ncRNA CCHE1的表達量高于同一患者的癌旁組織,lncRNA CCHE1與宮頸癌的惡性程度、FIGO分期等關系密切。Sun等[25]研究發(fā)現(xiàn),宮頸惡性腫瘤中l(wèi)ncRNA EBIC表達量極高,其通過與組蛋白修飾關鍵酶果蠅zeste基因增強子同源物2結合抑制E-鈣黏素生成,促進宮頸惡性腫瘤的上皮間質(zhì)轉化,進一步促進了宮頸惡性腫瘤的進展。lncRNA EBIC可能成為臨床上診斷宮頸惡性腫瘤一個重要的標記物。
相關研究[26]發(fā)現(xiàn),卵巢上皮腫瘤中l(wèi)ncRNA ANRIL表達較正常對照組升高。在敲低ANRIL后,細胞增殖受到抑制,阻斷細胞周期進展,使處于S期的細胞增多,從而抑制細胞增殖并促進細胞凋亡。ANRIL的過表達可通過促進細胞周期進程、抑制細胞凋亡和衰老增強細胞的增殖。此外,ANRIL基因還具有參與炎性反應等作用。Gao等[27]研究發(fā)現(xiàn),lncRNA HOST2在卵巢癌組織中的高表達可促進腫瘤的增殖與遷移,它可以結合并抑制microRNA let-7b的表達,減弱了機體抑制腫瘤的能力,促進卵巢癌的發(fā)生發(fā)展。因此,lncRNA HOST2調(diào)節(jié)microRNA let-7起作用的機制可能成為卵巢上皮腫瘤早期發(fā)現(xiàn)及相關臨床處理的新指標。
He等[28]在子宮內(nèi)膜惡性腫瘤組織中發(fā)現(xiàn), lncRNA HOTAIR的表達量顯著超過子宮內(nèi)膜不典型增生患者的內(nèi)膜及對照組正常內(nèi)膜組織。將lncRNA HOTAIR片段沉默后,子宮內(nèi)膜腫瘤細胞將通過腫瘤壞死因子α通路發(fā)生凋亡。王丹丹等[29]運用PCR、MTT等實驗方法,發(fā)現(xiàn)相對于癌旁組織,lncRNA HOTAIR在子宮內(nèi)膜癌組織中表達水平升高,它可以促進癌細胞的增殖、遷移及其侵襲能力,當下調(diào)HOTAIR的時候,癌細胞的增殖、遷移和侵襲能力也被抑制。
H19可促進妊娠滋養(yǎng)細胞腫瘤的發(fā)生發(fā)展,其主要是促進腫瘤細胞的增殖、侵襲及遷移,H19在大部分漿液性卵巢上皮腫瘤中表達。所以,H19 可能用于輔助診斷漿液性卵巢癌的腫瘤標記物。國外研究[30]發(fā)現(xiàn),在宮頸惡性腫瘤組、宮頸上皮內(nèi)瘤樣變(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)組標本中的lncRNAH19表達量低于正常宮頸組。在宮頸惡性腫瘤、CIN發(fā)生發(fā)展中l(wèi)ncRNA H19起抑制作用。且H19可增強腫瘤細胞的增殖能力、提高其耐氧能力,并且可促進腫瘤組織中新生血管的生成。此外,也有研究[31]發(fā)現(xiàn)敲除體腔內(nèi)祖細胞中的H19基因顯著降低腔內(nèi)祖細胞的集落形成潛能,并且探討了雌激素-H19信號軸在乳腺腫瘤中的相關性,發(fā)現(xiàn)與ERα(-)腫瘤相比,ERα(+)腫瘤表現(xiàn)出更高的H19表達,表明ERα-H19信號通路在調(diào)節(jié)正常祖細胞的增殖和分化潛能方面發(fā)揮作用。
lncRNAs在細胞的增殖、分化、凋亡中起重要作用,它參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展并對疾病的預后起作用。目前的研究尚處于早期階段,lncRNA在EMs中發(fā)揮作用的具體機制尚不清楚。隨著高通量測序和基因芯片技術的不斷發(fā)展,lncRNAs在EMs的發(fā)生發(fā)展中的作用及其相互作用正受到越來越多的關注。隨著對這方面深入研究的不斷發(fā)展,lncRNA正成為EMs發(fā)病機制中新的思路。目前,EMs的具體發(fā)病機制還需要深入的研究,這些研究會對診斷和治療EMs提供更好的方案,提高育齡期患EMs女性的生活質(zhì)量。