閆 雷，陳昌杰，楊清玲

乳腺癌是女性中常見的惡性腫瘤之一，手術(shù)治療是目前主要的治療手段，但乳腺癌具有轉(zhuǎn)移性和侵襲性，患者很容易再次復(fù)發(fā)。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是由EMT激活轉(zhuǎn)錄因子執(zhí)行的，向腫瘤細(xì)胞提供侵襲力和運(yùn)動(dòng)特性的關(guān)鍵過(guò)程，是乳腺癌轉(zhuǎn)移和耐藥的主要原因。非編碼RNA (non-coding RNA,ncRNA)是指一類不具有指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成功能的RNA，包括長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)、微小RNA(microRNA,miRNA)以及環(huán)狀RNA(circular RNA,circRNA)等，這些非編碼RNA通常在轉(zhuǎn)錄水平以及轉(zhuǎn)錄后水平參與腫瘤基因的表觀遺傳調(diào)控[1]。研究[2]證實(shí)ncRNA可以作為腫瘤抑制因子調(diào)控腫瘤基因的表達(dá)水平，其通過(guò)對(duì)腫瘤基因的調(diào)控作用抑制EMT進(jìn)展可能會(huì)成為治療乳腺癌的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文對(duì)目前較受關(guān)注的三類ncRNA與乳腺癌EMT相關(guān)研究進(jìn)行匯總，以期為乳腺癌的治療探尋新的靶標(biāo)和思路。

1 miRNA與乳腺癌EMT

EMT的發(fā)生是腫瘤侵襲的重要途徑，是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，涉及腫瘤細(xì)胞或基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的許多分子，其中一個(gè)重要的調(diào)控分子是miRNA[3]。miRNA是從較長(zhǎng)RNA轉(zhuǎn)錄體的莖環(huán)區(qū)加工而來(lái)的長(zhǎng)度在22 nt左右的內(nèi)源性非編碼RNA，在不同的真核生物系中直接對(duì)靶基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后抑制[4]。

研究[5]發(fā)現(xiàn)miRNA在乳腺癌EMT以及EMT相關(guān)耐藥機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用。 IMANI等[6]研究表明微小RNA-34a(miR-34a)能夠通過(guò)調(diào)控NOTCH家族相關(guān)蛋白(Notch homolog 1,NOTCH1)、TWIST相關(guān)蛋白(Twist-related protein 1,TWIST1)和E盒結(jié)合鋅指蛋白(zinc-finger E-box binding homeobox 1,ZEB1)等轉(zhuǎn)錄因子的3′非翻譯區(qū)使EMT信號(hào)通路失活。此外，過(guò)表達(dá)miR-34a能夠抑制乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。KONG等[7]研究發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)miR-3178能夠抑制三陰乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)細(xì)胞的增殖、遷移以及EMT形成。此外，雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)證實(shí)NOTCH1是miR-3178的直接靶基因，實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(quantitative real time poly-merase chain reaction,qRT-PCR)和免疫印跡實(shí)驗(yàn)(Western blotting)表明miR-3178通過(guò)靶向調(diào)控NOTCH1表達(dá)，從而抑制乳腺癌EMT形成。XIANG等[8]研究表明，巨核母細(xì)胞白血病/肌鈣素樣1(megakaryoblastic leukemia/myocardin-like1,MKL-1)和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT 3)通過(guò)啟動(dòng)子CArG box促進(jìn)波形蛋白的表達(dá)。體外實(shí)驗(yàn)證明MKL-1和STAT 3的協(xié)同作用誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞系發(fā)生EMT。熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)表明miR-93-5p能夠作用于MKL-1和STAT 3的3′非翻譯區(qū)，從而抑制乳腺癌EMT的形成。CHEN等[9]應(yīng)用四甲基偶氮唑鹽法、劃痕實(shí)驗(yàn)等體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，上調(diào)miR-199a-5p能夠抑制乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-231的增殖和創(chuàng)傷愈合能力，并能下調(diào)EMT相關(guān)基因表達(dá)。裸鼠成瘤實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明過(guò)表達(dá)miR-199a-5p能夠抑制移植腫瘤的生長(zhǎng)。CAI等[10]報(bào)道了在表達(dá)miR-374a的轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞中，Wnt/β-catenin信號(hào)通路活性升高。Western blotting和熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)證明miR-374a直接靶向抑制Wnt/β-catenin信號(hào)級(jí)聯(lián)的多個(gè)負(fù)調(diào)控因子，包括WIF 1、PTEN和Wnt5A，表明miR-374a維持Wnt/β-catenin信號(hào)通路是促進(jìn)乳腺癌轉(zhuǎn)移的重要過(guò)程，miR-374a可能會(huì)成為早期乳腺癌的治療靶點(diǎn)。這些研究表明miRNA能夠調(diào)控如NOTCH1、TWIST1、ZEB1、MKL-1和STAT 3等轉(zhuǎn)錄因子的3′非翻譯區(qū)使EMT相關(guān)信號(hào)通路失活；也可作用于某些信號(hào)通路如Wnt/β-catenin或通路級(jí)聯(lián)的負(fù)調(diào)控因子如WIF 1、PTEN和Wnt5A等調(diào)控乳腺癌EMT。

以上研究表明,miRNA在乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、侵襲以及EMT機(jī)制中發(fā)揮重要調(diào)控作用。隨著科研工作者們對(duì)miRNA調(diào)控EMT機(jī)制的不斷探索，相信miRNA將會(huì)成為診斷乳腺癌的新的標(biāo)志物和潛在治療靶點(diǎn)。

2 lncRNA與乳腺癌EMT

lncRNA是一類長(zhǎng)度超過(guò)200 nt的ncRNA分子，分布于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中，在轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮重要調(diào)控作用[11]。近年來(lái)，高通量測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展使得越來(lái)越多的lncRNA被發(fā)現(xiàn)，且已成為研究的熱點(diǎn)。lncRNA在乳腺癌EMT及耐藥的研究中占據(jù)越來(lái)越重要的地位，但其與乳腺癌EMT的機(jī)制研究尚不明確。根據(jù)lncRNA在乳腺癌EMT中的作用，可將其分為致癌lncRNA和抑癌lncRNA兩大類。以下主要介紹幾種與乳腺癌EMT相關(guān)的lncRNA，通過(guò)探究其在乳腺癌EMT中的作用機(jī)制，為乳腺癌的治療探尋潛在的分子靶點(diǎn)。

2.1 致癌lncRNA與乳腺癌EMT 已有研究[12-13]證實(shí)lncRNA H19對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)調(diào)控發(fā)揮重要作用。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)是誘導(dǎo)腫瘤EMT的主要影響因子，研究[14]發(fā)現(xiàn)在TGF-β誘導(dǎo)的EMT多重耐藥模型中H19的表達(dá)會(huì)升高，并且高表達(dá)出現(xiàn)在常見轉(zhuǎn)移部位。RICHARDS等[15]研究發(fā)現(xiàn)lncRNA HIT(HOXA transcript induced by TGF-β)通過(guò)抑制TGF-β表達(dá)從而抑制腫瘤EMT，提示lncRNA HIT很有可能成為乳腺癌EMT的治療靶點(diǎn)。XIAO等[16]發(fā)現(xiàn)敲除乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-231中的lncRNA UCA1(urothelial carcinoma-associated 1)后，該細(xì)胞系上皮細(xì)胞鈣黏蛋白(E-cadherin)表達(dá)明顯增加，而β-鏈蛋白(β-catenin)表達(dá)下降，表明lncRNA UCA1能夠參與乳腺癌EMT的進(jìn)展。

此外，lncRNA也可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合miRNA調(diào)控乳腺癌EMT。KONG等[17]發(fā)現(xiàn)lncRNA SNHG15在乳腺癌組織和細(xì)胞系中表達(dá)明顯升高。下調(diào)SNHG15的表達(dá)能夠抑制乳腺癌細(xì)胞系MCF-7和BT-20的遷移、侵襲以及EMT形成。熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)表明SNHG15能與miR-211-3p直接發(fā)生相互作用。證明SNHG15作為一種ceRNA能競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合miR-211-3p促進(jìn)乳腺癌EMT的進(jìn)展。已證實(shí)腫瘤轉(zhuǎn)移的病理生理過(guò)程是由癌細(xì)胞的動(dòng)態(tài)可塑性所介導(dǎo)的，EMT和間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)換使得腫瘤在上皮和間質(zhì)表型之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移[18]。ZHOU等[18]通過(guò)建立小鼠自發(fā)轉(zhuǎn)移性乳腺癌模型，發(fā)現(xiàn)lncRNA H19能夠調(diào)控miR-200b/c靶點(diǎn)Git 2和Cyth 3的表達(dá)，表達(dá)產(chǎn)物是一種鳥苷三磷酸酶，能夠促進(jìn)乳腺癌EMT相關(guān)細(xì)胞遷移。LI等[19]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA NEAT1與miR-211之間能夠相互抑制，并且miR-211的下游靶標(biāo)HMGA2是EMT的誘導(dǎo)劑，證明lncRNA NEAT1通過(guò)調(diào)節(jié)miR-211/HMGA2軸誘導(dǎo)乳腺癌EMT。

近年來(lái)，隨著生物信息技術(shù)的迅速發(fā)展，越來(lái)越多的lncRNA被發(fā)現(xiàn)參與乳腺癌EMT的形成，如PTAR等[20-21]，這些致癌lncRNA與乳腺癌EMT的發(fā)生發(fā)展有著密切關(guān)系。此外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)許多在乳腺癌EMT進(jìn)展中發(fā)揮抑制作用的lncRNA。

2.2 抑癌lncRNA與乳腺癌EMT 目前，抑癌lncRNA作為調(diào)控乳腺癌EMT的研究熱點(diǎn)，為今后乳腺癌治療探尋新的分子靶標(biāo)提供方向。WANG等[22]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA-CTD-2108O9.1在乳腺癌組織和細(xì)胞中表達(dá)下調(diào)，表明lncRNA-CTD-2108O9.1通過(guò)靶向白血病抑制因子受體抑制乳腺癌轉(zhuǎn)移。qRT-PCR和Western blotting結(jié)果顯示過(guò)表達(dá)lncRNA-CTD-2108O9.1也能直接抑制Vimentin、β-catenin表達(dá)，進(jìn)而拮抗乳腺癌EMT形成。DING等[23]應(yīng)用qRT-PCR技術(shù)對(duì)36例乳腺癌組織標(biāo)本中l(wèi)ncRNA GAS5表達(dá)進(jìn)行定量分析，相比癌旁組織GAS5在乳腺癌組織中表達(dá)下調(diào)，且低表達(dá)GAS5與乳腺癌TNM分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，干擾GAS5表達(dá)能促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞發(fā)生EMT表型改變。EZH2是一種重要的表觀遺傳調(diào)控因子，它能夠催化組蛋白H3的lys-27三甲基化，抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄。LI等[24]研究發(fā)現(xiàn)EZH2在包括乳腺癌在內(nèi)的許多實(shí)體腫瘤中均有高表達(dá)，并且能誘導(dǎo)腫瘤EMT。lncRNA ANCR能夠增強(qiáng)CDK1-EZH2的相互作用，從而促進(jìn)EZH2泛素化，導(dǎo)致EZH2降解，腫瘤轉(zhuǎn)移受到抑制。TGF-β1能夠通過(guò)增加ANCR啟動(dòng)子區(qū)HDAC3的富集而下調(diào)ANCR的表達(dá)，降低ANCR啟動(dòng)子的H3和H4乙?；?。通過(guò)Western blotting和Transwell檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，ANCR通過(guò)下調(diào)Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(the runt-related transcription factors 2，RUNX2)的表達(dá)抑制TGF-β1誘導(dǎo)EMT形成，證明ANCR參與調(diào)控TGF-β1誘導(dǎo)EMT中的一個(gè)重要過(guò)程[25]。以上研究結(jié)果，表明ANCR有望在乳腺癌的診斷和預(yù)后中成為新的標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。

近年來(lái)，科研工作者們發(fā)現(xiàn)抑癌lncRNA也可以通過(guò)ceRNA機(jī)制抑制乳腺癌EMT。LI等[26]應(yīng)用qRT-PCR和熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)GAS5與miR-196A-5p存在結(jié)構(gòu)互補(bǔ)序列，過(guò)表達(dá)GAS5能夠部分削弱miR-196A-5p引起的乳腺癌細(xì)胞侵襲作用，證實(shí)GAS5能夠競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合miR-196A-5p抑制TNBC的進(jìn)展。SHI等[27]研究發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)lncRNA PTENP1能抑制乳腺癌細(xì)胞的遷移、侵襲以及集落形成能力。熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)表明PTENP1能夠通過(guò)ceRNA機(jī)制作用于miR-19b的3′非翻譯區(qū)，并通過(guò)PTEN-PI3K/Akt信號(hào)通路參與乳腺癌細(xì)胞的遷移、侵襲以及EMT的形成。以上研究表明lncRNA能夠通過(guò)調(diào)控E-cadherin、Vimentin、Snail等EMT相關(guān)標(biāo)志蛋白的表達(dá)參與乳腺癌EMT；也能通過(guò)ceRNA機(jī)制競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合miRNA參與調(diào)控PI3K/Akt、Wnt/β-catenin等信號(hào)通路影響乳腺癌EMT的進(jìn)展。隨著高通量測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越多的lncRNA相繼被發(fā)現(xiàn)，相信未來(lái)lncRNA能夠成為治療乳腺癌的新型分子靶標(biāo)。

3 circRNA與乳腺癌EMT

circRNA存在于自然界各種生物細(xì)胞中，由幾百個(gè)至幾千個(gè)核苷酸組成。與一般線性RNA結(jié)構(gòu)不同，circRNA是共價(jià)閉合環(huán)路所形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，由3′和5′(頭對(duì)尾)末端共價(jià)結(jié)合形成，不受核酸酶降解的影響，因此具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性[28]。早期認(rèn)為circRNA是基因表達(dá)的副產(chǎn)物，沒有生物學(xué)功能，目前已有大量研究[29-30]證實(shí)，circRNA能通過(guò)與miRNA或其他分子結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平介導(dǎo)基因表達(dá)。近年來(lái)研究[31]發(fā)現(xiàn)，circRNA在乳腺癌進(jìn)展中發(fā)揮重要調(diào)控功能，但其在乳腺癌EMT中的作用機(jī)制還在探索當(dāng)中。

LIAO等[32]于2017年首次報(bào)告了circRNA在乳腺癌EMT進(jìn)展中發(fā)生變化，對(duì)TGF-β誘導(dǎo)乳腺癌EMT模型中的circRNA進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組特異性RNA測(cè)序分析，發(fā)現(xiàn)約570種circRNA在乳腺癌EMT進(jìn)程中至少發(fā)生2倍變化，表明這些circRNA可能參與乳腺癌EMT的調(diào)控。盡管有大量circRNA被報(bào)道出在各種轉(zhuǎn)換細(xì)胞中均被表達(dá)，但對(duì)它們的功能和調(diào)控方式還不清楚。YAN等[33]研究發(fā)現(xiàn)circVRK 1能抑制乳腺癌干細(xì)胞的擴(kuò)張和自我更新能力，通過(guò)利用生物信息學(xué)方法構(gòu)建circRNA/miRNA網(wǎng)絡(luò)，證實(shí)circVRK 1可能作為ceRNA競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合miRNA，對(duì)乳腺癌干細(xì)胞的生長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)控。LIANG等[34]應(yīng)用功能喪失實(shí)驗(yàn)敲除circ-ABCB10后發(fā)現(xiàn)乳腺癌細(xì)胞增殖能力受到抑制。生物信息學(xué)預(yù)測(cè)軟件和熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)證明circ-ABCB10和miR-1271之間存在互補(bǔ)序列。補(bǔ)救實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)miR-1271能夠恢復(fù)circ-ABCB10對(duì)乳腺癌細(xì)胞的生物學(xué)功能，證實(shí)circ-ABCB10可以作為ceRNA競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合miR-1271參與調(diào)控乳腺癌增殖、遷移以及EMT。ZHOU等[35]研究發(fā)現(xiàn)下調(diào)hsa_circ_0011946的表達(dá)能夠抑制乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。生物信息學(xué)軟件分析預(yù)測(cè)hsa_circ_0011946能夠結(jié)合miR- 26a/b并直接作用于復(fù)制因子c亞基3(replication factor C subunit 3，RFC3)，證明hsa_circ_0011946能通過(guò)miR-26a/b-RFC3軸參與乳腺癌遷移、侵襲以及EMT形成。體外實(shí)驗(yàn)證明miR-7能作用于PI3K/ATK和Raf/MEK/ERK信號(hào)通路抑制HER2介導(dǎo)的乳腺癌，并且能夠逆轉(zhuǎn)乳腺癌耐藥。ZHAO等[36]研究發(fā)現(xiàn)miR-7的環(huán)狀RNA海綿(circular RNA sponge for miR-7，ciRS-7)不僅能通過(guò)“miRNA海綿”作用參與miR-7的表達(dá)調(diào)控誘導(dǎo)乳腺癌EMT，ciRS-7還可能具有潛在的RNA干擾(RNA interference,RNAi)功能，通過(guò)RNAi作用機(jī)制導(dǎo)致基因沉默從而誘導(dǎo)乳腺癌EMT形成。重建circRNA-miRNA之間的平衡可能會(huì)對(duì)乳腺癌EMT的治療提供新的思路。

以上研究表明，circRNA能夠通過(guò)ceRNA機(jī)制競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合miRNA參與調(diào)控乳腺癌EMT，也能發(fā)揮RNAi功能導(dǎo)致基因沉默誘導(dǎo)乳腺癌EMT形成。學(xué)者們對(duì)circRNA的研究為乳腺癌EMT的發(fā)病機(jī)制提供新的認(rèn)識(shí)，相信隨著分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，circRNA在乳腺癌中的作用機(jī)制會(huì)不斷被闡明，未來(lái)circRNA可能會(huì)成為診斷乳腺癌EMT新的標(biāo)志物和分子治療靶點(diǎn)。

4 小結(jié)與展望

EMT是一個(gè)多基因參與的復(fù)雜生物學(xué)過(guò)程，在乳腺癌轉(zhuǎn)移和耐藥中發(fā)揮重要調(diào)控作用，ncRNA調(diào)控乳腺癌EMT研究成果令人矚目，但其具體機(jī)制亟待闡明。ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)作為一種全新的基因表達(dá)調(diào)控模式，突顯出ncRNA的協(xié)同作用在調(diào)控EMT進(jìn)展中的重要性，為科研工作者們提供一個(gè)全新視角進(jìn)行EMT機(jī)制研究。目前對(duì)ncRNA的研究還處于初期階段，許多ncRNA結(jié)構(gòu)和功能還不完全清楚，作用機(jī)制尚未明確，設(shè)計(jì)出有效的靶向ncRNA分子抑制乳腺癌EMT是一個(gè)有挑戰(zhàn)性的難題。隨著生物信息學(xué)和基因測(cè)序技術(shù)逐漸成熟，越來(lái)越多的ncRNA被發(fā)現(xiàn)且被闡明其作用機(jī)制。盡管目前對(duì)乳腺癌EMT尚未研究出有效的治療方法，但是隨著科研工作者們對(duì)ncRNA調(diào)控乳腺癌EMT機(jī)制不斷探索，相信未來(lái)會(huì)研發(fā)出有效的靶向ncRNA分子，乳腺癌EMT的攻克將指日可待。