王明生，李均，吳志平，2

(1.貴州醫(yī)科大學(xué)，貴陽 550000； 2.黔南州人民醫(yī)院泌尿外科，貴州 都勻 558000)

前列腺癌在男性惡性腫瘤中居第二位，也是男性惡性腫瘤死亡的第五大原因，據(jù)估計(jì)，2018年全世界有近130萬新發(fā)前列腺癌病例以及約35.9萬的相關(guān)死亡病例[1]。我國前列腺癌的發(fā)病率呈明顯升高趨勢，全國惡性腫瘤調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，前列腺癌的發(fā)病率為63.4%，病死率為26.6%[2]。目前主要應(yīng)用前列腺特異性抗原(prostate specific antigen，PSA)聯(lián)合前列腺穿刺活檢診斷前列腺癌，但PSA特異性較差，可能導(dǎo)致前列腺癌的過度診療[3]。近年來，長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)逐漸成為惡性腫瘤領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其組織表達(dá)譜廣泛，組織和細(xì)胞表達(dá)的特異性較強(qiáng)，可對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行多水平調(diào)節(jié)，并在促進(jìn)或抑制腫瘤進(jìn)展中起關(guān)鍵作用，具有重要的生物學(xué)意義[4-5]。研究表明，lncRNA與前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展及調(diào)控機(jī)制密切相關(guān)[6-8]。lncRNA在前列腺癌診斷、治療及預(yù)后方面具有巨大的臨床應(yīng)用潛力，可能有助于前列腺癌早期診斷、靶向治療等?，F(xiàn)就lncRNA在前列腺癌中的相關(guān)研究進(jìn)展予以綜述。

1 lncRNA的概述

1.1lncRNA的定義 非編碼RNA是不編碼蛋白質(zhì)的RNA轉(zhuǎn)錄本，根據(jù)長度分為兩大類：一類是長度在18～200 nt的小非編碼RNA，另一類是長度>200 nt的lncRNA，lncRNA以RNA形式在多種層面(表觀遺傳調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控等)調(diào)控基因的表達(dá)水平[4,9]。

1.2lncRNA的特征 GENCODE注釋項(xiàng)目建立了迄今為止最大的人類lncRNAs目錄，并提供了人類lncRNAs結(jié)構(gòu)組織和基因組處理的共同特征[6]，主要表現(xiàn)為：①lncRNAs是獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄單位，無蛋白編碼潛力，而不僅僅是相鄰未被識(shí)別蛋白質(zhì)編碼轉(zhuǎn)錄本的延伸。②表達(dá)的lncRNA基因具有與活性轉(zhuǎn)錄相關(guān)的典型組蛋白修飾，但與蛋白質(zhì)編碼基因相比，其組織特異性表達(dá)普遍較低。③lncRNA和蛋白質(zhì)編碼基因在長度、處理和剪接信號(hào)方面具有相似性。④lncRNA基因?qū)儆谶M(jìn)化保守家族，進(jìn)化速度快于蛋白質(zhì)編碼基因，其中序列相似性可能主要保存在參與二級(jí)結(jié)構(gòu)形成的區(qū)域。

1.3lncRNA的功能 lncRNA具有多種功能，包括調(diào)控順式或反式轉(zhuǎn)錄、組織核結(jié)構(gòu)域、調(diào)控蛋白質(zhì)或RNA分子[7]。有研究認(rèn)為，一些lncRNA可以編碼小的蛋白質(zhì)[7-8,10]。lncRNA可誘導(dǎo)參與轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)與其結(jié)合，阻止蛋白復(fù)合物在DNA序列的定位，從而調(diào)控下游基因的轉(zhuǎn)錄作用[11]。lncRNA也可與轉(zhuǎn)錄因子相結(jié)合，定位到特定DNA序列上，調(diào)控順式或反式轉(zhuǎn)錄。Huang等[12]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA-PVT1可直接結(jié)合YY1轉(zhuǎn)錄因子，結(jié)合物作用于YY1的序列位點(diǎn)并激活轉(zhuǎn)錄。單個(gè)lncRNA分子還可與多個(gè)相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，發(fā)揮蛋白質(zhì)泛素化支架功能[13]。Yoon等[8]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Ataxin-1蛋白的泛素化增強(qiáng)可能與lncRNA-HOX轉(zhuǎn)錄反義RNA(HOX transcript antisense RNA，HOTAIR)細(xì)胞質(zhì)存在有關(guān)，因?yàn)榉核剡B接酶Dzip 3定位于細(xì)胞質(zhì)，而泛素化底物Mex3b和Snoportin-1在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)，提示lncRNA-HOTAIR促進(jìn)的泛素化可能與此有關(guān)，表明lncRNA-HOTAIR有增強(qiáng)E3介導(dǎo)的底物蛋白泛素化的支架功能。此外，一些lncRNA可被特異性轉(zhuǎn)錄，并作為信號(hào)傳導(dǎo)分子參與特殊信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)[14]。

2 與前列腺癌相關(guān)的lncRNA

lncRNA與惡性腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展密切相關(guān)。近年來，研究較多的與前列腺癌的發(fā)生、侵襲遷移、診斷、治療及預(yù)后相關(guān)的lncRNA主要有C端結(jié)合蛋白1反義RNA(C-terminal binding protein 1 antisense RNA，CTBP1-AS)、前列腺癌抗原3(prostate cancer antigen 3，PCA3)、HOTAIR和雄激素受體(androgen receptor，AR)調(diào)控的lncRNA。

2.1CTBP1-AS CTBP1-AS是一種依賴AR信號(hào)通路激活致癌機(jī)制的lncRNA，能促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的生長[4]。CTBP1-AS可能是一種非典型的反義非編碼RNA，可作為順式和反式基因表達(dá)的調(diào)節(jié)因子[15]。Takayama等[15]研究發(fā)現(xiàn)，CTBP1-AS是AR的核心抑制因子，主要位于細(xì)胞核，在前列腺癌組織中的表達(dá)普遍上調(diào)。CTBP1-AS通過順式調(diào)節(jié)作用抑制CTBP1轉(zhuǎn)錄，使AR表達(dá)增加，促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的增殖；在反式調(diào)節(jié)途徑中，CTBP1-AS可引導(dǎo)PTB相關(guān)剪接因子到達(dá)內(nèi)源性靶基因的調(diào)控區(qū)，抑制抑癌基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，從而促進(jìn)腫瘤生長。CTBP1是AR的轉(zhuǎn)錄抑制因子，正常水平CTBP1能夠維持前列腺細(xì)胞的正常狀態(tài)，由此推斷，前列腺癌過度消耗CTBP1加速了前列腺癌細(xì)胞的增殖和侵襲[16]。隨后，Dalton等[17]得到了一致的研究結(jié)論。

2.2PCA3 PCA3最早由Bussemakers等[18]提出，以DD3(differential display code 3)命名，在前列腺癌中呈高表達(dá)。PCA3基因位于第9號(hào)染色體q21～22上，由4個(gè)外顯子組成，最常見的轉(zhuǎn)錄本由外顯子1、3、4a和4b組成[19]。PCA3 RNA的產(chǎn)物含有高密度的終止密碼子，表明其是無法編碼蛋白質(zhì)的非編碼RNA，其生物學(xué)功能尚不完全清楚[20]。PCA3的表達(dá)影響包括AR輔助因子在內(nèi)的前列腺癌細(xì)胞系LNCaP和PC3的多基因轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)了原癌AR靶基因的表達(dá)[21]。因PCA3在前列腺癌組織的高表達(dá)具有較高的靈敏度 (52%～58%)和特異度(72%～87%)，有助于前列腺癌的診斷[22]。

2012年2月，美國食品藥品管理局批準(zhǔn)PCA3用于前列腺癌的篩查，可在穿刺活檢前對(duì)前列腺癌進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[21]。Neveu等[23]將PCA3啟動(dòng)子導(dǎo)入一種三級(jí)轉(zhuǎn)錄放大系統(tǒng)(PCA3-3STA)，轉(zhuǎn)染到正常前列腺及原發(fā)性前列腺癌組織中，培養(yǎng)后分離活檢發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性前列腺癌活檢組織產(chǎn)生的光信號(hào)是正常前列腺組織的4.4倍(P<0.000 1)，由此可見，基于PCA3的特異表達(dá)系統(tǒng)對(duì)前列腺癌具有潛在的靶向性，且精確性較高，在靶向治療方面具有應(yīng)用潛力。

2.3HOTAIR HOTAIR是一種致癌lncRNA，可通過轉(zhuǎn)錄調(diào)控參與實(shí)體腫瘤的進(jìn)展[4]。HOTAIR在雄激素剝奪治療后和去勢耐藥前列腺癌(castration-resistant prostate cancer，CRPC)組織中明顯升高[24-25]。HOTAIR與AR蛋白結(jié)合，阻止E3泛素蛋白質(zhì)連接酶MDM2通過相同的結(jié)構(gòu)域與AR的相互作用，從而抑制AR泛素化，防止AR蛋白降解，提高AR蛋白的穩(wěn)定性，這一機(jī)制可促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的生長和侵襲[24,26]。Zhang等[24]研究發(fā)現(xiàn)，敲除CRPC細(xì)胞株C4-2B的HOTAIR基因可明顯抑制癌細(xì)胞增殖，表明HOTAIR表達(dá)是CRPC細(xì)胞生長所必需的，恩雜魯胺通過消耗HOTAIR減少CRPC細(xì)胞的生長，而耐恩雜魯胺前列腺癌細(xì)胞中HOTAIR顯著上調(diào)，證明HOTAIR可作為CRPC的耐藥生物標(biāo)志物，并可能成為CRPC治療干預(yù)的靶點(diǎn)。此外，HOTAIR還可通過神經(jīng)內(nèi)分泌通路影響CRPC，有研究表明，HOTAIR可作為阻遏元件-1的沉默轉(zhuǎn)錄因子促進(jìn)CRPC的神經(jīng)內(nèi)分泌分化，加速CRPC的進(jìn)展[27]。

2.4AR調(diào)控的lncRNA AR在正常前列腺和前列腺癌的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。AR調(diào)控的lncRNA在前列腺癌組織中呈高表達(dá)，且具有特異性。Zhang等[27]采用轉(zhuǎn)錄組分析法發(fā)現(xiàn)了AR調(diào)控的長鏈非編碼RNA1(AR-regulated long non-coding RNA1，ARLNC1)，通過對(duì)TCGA隊(duì)列樣本的研究發(fā)現(xiàn)，ARLNC1在前列腺癌中表達(dá)具有高度特異性，是局限性和轉(zhuǎn)移性前列腺癌中差異表達(dá)最明顯的基因之一。敲低ARLNC1可抑制被AR正向調(diào)節(jié)的基因，而被AR負(fù)向調(diào)節(jié)的基因表達(dá)上調(diào)；此外，ARLNC1和AR轉(zhuǎn)錄本共同在細(xì)胞核定位，通過RNA-RNA相互作用穩(wěn)定AR轉(zhuǎn)錄，故推測ARLNC1通過維持正反饋回路使AR信號(hào)增強(qiáng)，促進(jìn)前列腺癌進(jìn)展[27]。目前，ARLNC1在前列腺癌進(jìn)展中的具體作用機(jī)制尚不清楚，但未來利用其作為藥物靶點(diǎn)有望開拓前列腺癌靶向治療的新方法。另有研究發(fā)現(xiàn)了lncRNA肺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1(metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1)，證實(shí)了雄激素刺激后前列腺癌細(xì)胞中MALAT1以及AR的表達(dá)增加，無論前列腺癌患者是否接受雄激素治療，miR-320b沉默MALAT1均可導(dǎo)致AR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路失活，進(jìn)而抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖和細(xì)胞周期進(jìn)程，表明MALAT1受AR調(diào)控并對(duì)AR信號(hào)通路起正反饋?zhàn)饔?，可促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞增殖并加速細(xì)胞周期進(jìn)程，而miR-320b與MALAT1結(jié)合能夠抑制上述正反饋回路，故認(rèn)為MALAT1可能成為前列腺癌的診斷標(biāo)志物及治療CRPC的有效靶向位點(diǎn)[25]。

現(xiàn)有研究中，大部分lncRNA在惡性腫瘤組織的表達(dá)上調(diào)。Lingadahalli等[28]發(fā)現(xiàn)了一個(gè)直接受AR調(diào)控的lncRNA——LINC00844，LINC00844在前列腺癌細(xì)胞中呈低表達(dá)，預(yù)示患者預(yù)后較差、生化復(fù)發(fā)率升高，表明LINC00844是一種新型的AR共調(diào)節(jié)因子，可在雄激素轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)和前列腺癌的發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用，在前列腺癌的診斷和治療中具有潛在價(jià)值。綜上所述，受AR調(diào)控的lncRNAs在前列腺癌細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲中起關(guān)鍵作用，對(duì)前列腺癌的診斷及治療具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值，但仍需進(jìn)一步的研究。

3 lncRNA與前列腺癌的診斷

目前，PSA主要用于前列腺癌的前期篩查，病理學(xué)檢查仍是前列腺癌診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，PSA篩查存在明顯的局限性，誤診率高[3,29]。如前列腺增生癥患者PSA可能升高，為明確診斷需行前列腺穿刺活檢，造成過度診療，給患者帶來痛苦，導(dǎo)致醫(yī)療費(fèi)用增加。因此，需要尋找一種特異性強(qiáng)、靈敏度高、精準(zhǔn)、安全的前列腺癌診斷標(biāo)志物。

近年來，lncRNA作為前列腺癌診斷標(biāo)志物的研究取得了很大進(jìn)步。一項(xiàng)基于PCA3在我國男性前列腺增生與前列腺癌診斷價(jià)值的研究表明，PCA3在前列腺癌組織的表達(dá)增高，可提高前列腺癌的診斷效率，與體內(nèi)PSA水平無關(guān)，但該研究存在局限性，目前對(duì)PCA3的研究僅局限于前列腺癌組織，臨床應(yīng)用價(jià)值有限，對(duì)尿液中PCA3的探索研究將為臨床診斷提供更大幫助[30]。Wang等[20]搜集了594例前列腺癌篩查患者的臨床資料，對(duì)其前列腺穿刺活檢結(jié)果與尿液中PCA3/PSA RNA進(jìn)行分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)，尿液PCA3/PSA RNA異常評(píng)分的發(fā)生率與經(jīng)組織學(xué)活檢臨床診斷為前列腺癌的患者數(shù)目顯著相關(guān)(P<0.001)，檢測靈敏度為66.27%，特異度為80.94%，表明PCA3是診斷前列腺癌的可靠指標(biāo)。Bayat等[31]對(duì)可能與前列腺癌相關(guān)的Prcat17.3、Prcat38、Prcat47、Cat2184.4四種lncRNA基因表達(dá)及其鑒別前列腺癌與良性前列腺增生的能力進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，Prcat17.3、Prcat38、Cat2184.4具有作為潛在生物標(biāo)志物鑒別前列腺癌與良性前列腺增生的優(yōu)勢，其中Prcat17.3的穩(wěn)定性較好。綜上所述，lncRNA在正常前列腺組織與腫瘤前列腺組織之間以及原發(fā)性與轉(zhuǎn)移性前列腺癌組織之間存在差異表達(dá)，是可能的前列腺癌生物標(biāo)志物來源。

4 lncRNA與前列腺癌的治療與預(yù)后

原發(fā)性前列腺癌通常呈激素依賴性。早期局限性前列腺癌可行前列腺癌根治術(shù)，患者的5年生存率接近100%[3]。雄激素剝奪治療是晚期或轉(zhuǎn)移性前列腺癌的一線治療方法，患者對(duì)治療的初始反應(yīng)率高，但雄激素剝奪治療后的病情緩解往往較短暫，約20%的病例進(jìn)展為CRPC[32]。前文提到ARLNC1在前列腺癌的進(jìn)展中起關(guān)鍵作用，雖然其作用機(jī)制尚不清楚，但利用其作為藥物靶點(diǎn)有望開拓靶向治療的新方法，利用靶向ARLNC1的反義寡核苷酸治療建模的小鼠后，腫瘤生長速度的確放緩，間接證明了其靶向治療作用[27]。研究發(fā)現(xiàn)，低表達(dá)膀胱癌干細(xì)胞(low expressed in bladder cancer stem cells，LBCS)是一種新型lncRNA，其在CRPC細(xì)胞株及組織中低表達(dá)，通過LBCS-hnRNP-AR mRNA軸調(diào)控轉(zhuǎn)錄，LBCS通過引導(dǎo)hnRNPK與AR mRNA的5′非編碼區(qū)直接相互作用，從而抑制PCA的去勢抗性；此外，LBCS的下調(diào)與前列腺癌患者Gleason評(píng)分、T分期及預(yù)后有關(guān)[32]?？梢?，LBCS不僅是CRPC治療的新發(fā)現(xiàn)，還可能成為前列腺癌的預(yù)后指標(biāo)。

Mehra等[33]研究發(fā)現(xiàn)，第2號(hào)染色體與前列腺-1相關(guān)位點(diǎn)lncRNA的高表達(dá)與局限性前列腺癌臨床預(yù)后不良和高風(fēng)險(xiǎn)臨床病理特征相關(guān)，具體表現(xiàn)為術(shù)后PSA復(fù)發(fā)時(shí)間明顯縮短、Gleason評(píng)分≥8以及癌細(xì)胞浸潤精囊等。另有研究表明，前列腺癌患者血漿?；撬嵘险{(diào)基因1水平升高，與PSA水平、Gleason分級(jí)及TNM分期有關(guān)，?；撬嵘险{(diào)基因1對(duì)前列腺癌患者的預(yù)后評(píng)估具有一定的價(jià)值[5]。

5 小 結(jié)

lncRNAs能夠促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲與轉(zhuǎn)移，對(duì)前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展具有重要意義，在前列腺癌的早期診斷、精準(zhǔn)治療、預(yù)后觀察等方面具有應(yīng)用潛力。lncRNAs與Gleason評(píng)分、TNM分期、術(shù)后PSA復(fù)發(fā)時(shí)間等的相關(guān)性，對(duì)提高前列腺癌患者風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性、判斷患者預(yù)后、確定治療建議具有重要價(jià)值。此外，作用于lncRNAs基因位點(diǎn)的靶向藥物可能是治療前列腺癌的新型治療方法。目前，對(duì)lncRNAs的研究尚處于實(shí)驗(yàn)階段，對(duì)其功能和生理病理意義的認(rèn)識(shí)仍十分有限，需要進(jìn)一步的研究。