顧軒妍，王新宇

宮頸癌是目前最常見(jiàn)的女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤，其發(fā)病率和死亡率居全球女性腫瘤第4 位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年全球約有57 萬(wàn)新發(fā)病例，31 萬(wàn)死亡病例[1]。近年我國(guó)宮頸癌的發(fā)生率和死亡率有明顯上升和年輕化趨勢(shì)，給女性健康帶來(lái)了極大的威脅。雖然高危型人乳頭瘤病毒（HPV）持續(xù)感染是宮頸癌發(fā)生的重要因素，但宮頸癌是一種多因素相互作用導(dǎo)致宮頸細(xì)胞癌變的疾病，分子調(diào)控機(jī)制復(fù)雜。HOX 轉(zhuǎn)錄反義RNA（HOX transcript antisense RNA，HOTAIR）作為最典型的長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）之一，與宮頸癌細(xì)胞增殖凋亡能力、侵襲遷移能力、治療及預(yù)后密切相關(guān)，引起了廣大科研工作者的關(guān)注，其作為診斷宮頸癌及判斷宮頸癌預(yù)后的新型生物標(biāo)志物有潛在價(jià)值。

1 lncRNA 與HOTAIR

lncRNA 是指長(zhǎng)度超過(guò)200 個(gè)核苷酸的非編碼RNA，其具有mRNA 的許多結(jié)構(gòu)特征，包括polyA尾、帽子結(jié)構(gòu)以及啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)，但不具有開(kāi)放閱讀結(jié)構(gòu)域。因此，lncRNA 缺乏蛋白質(zhì)編碼能力，一般定位于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)。隨著高通量測(cè)序等新興研究技術(shù)的應(yīng)用，lncRNA 的生物功能（如參與調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖、凋亡、分化等）及其作用機(jī)制逐漸被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)。

HOTAIR 是首個(gè)發(fā)現(xiàn)的以反式作用沉默染色質(zhì)的HOTAIR。HOTAIR 與由SUZ12、EZH2 和EED 組成的多梳抑制復(fù)合物2（polycomb repression complex 2，PRC2）相互作用，建立抑制性H3K27me3 染色質(zhì)標(biāo)志，通過(guò)染色質(zhì)致密化作用形成轉(zhuǎn)錄沉默，抑制大量抑癌基因的表達(dá)，這一調(diào)控機(jī)制已在多種癌癥中被證實(shí)[2]。

2 HOTAIR 在宮頸癌細(xì)胞增殖和凋亡方面的作用研究

研究證明，HOTAIR 在大部分宮頸癌細(xì)胞系中的表達(dá)較正常宮頸細(xì)胞系顯著上調(diào)，約增加2.9～4.2倍[3]。Liu 等[3]研究發(fā)現(xiàn)沉默HOTAIR 可以抑制絲裂原活化蛋白激酶1（mitogen-activated protein kinase 1，MAPK1）在DoTc2 宮頸癌細(xì)胞中的表達(dá)，低表達(dá)的MAPK1 可通過(guò)激活細(xì)胞凋亡來(lái)抑制宮頸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。此外，Li 等[4]報(bào)道過(guò)表達(dá)HOTAIR 可上調(diào)缺氧誘導(dǎo)因子1（hypoxia inducible factor-1，HIF-1）的表達(dá)，導(dǎo)致放射治療下HeLa 細(xì)胞和C33A 細(xì)胞的凋亡減少。

HOTAIR 也可以作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA（ceRNA）發(fā)揮作用。研究表明HOTAIR 在宮頸癌中是一種腫瘤致癌基因，也是miR-331-3p 的ceRNA。在HPV 陽(yáng)性患者中，HOTAIR 顯著升高，并通過(guò)抑制miR-331-3p增加其靶點(diǎn)神經(jīng)纖毛蛋白2（neuropilin-2，NRP2）的表達(dá)，從而增強(qiáng)HPV E7 的表達(dá)，而HPVE6/E7 基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯是HR-HPV 感染宮頸后引發(fā)惡性病變的重要過(guò)程。但HPV E7，具有翻轉(zhuǎn)特性，其過(guò)表達(dá)時(shí)HOTAIR、NRP2 表達(dá)降低，miR-331-3p 表達(dá)增加，促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制細(xì)胞凋亡，形成負(fù)反饋回路[5]。在宮頸癌組織和各種細(xì)胞系中，HOTAIR 可以作為ceRNA 負(fù)性調(diào)節(jié)miR-143-3p 的表達(dá)，miR-143-3p通過(guò)促進(jìn)靶向B 細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2（BCL2）過(guò)表達(dá)以抑制宮頸癌細(xì)胞增殖和增強(qiáng)細(xì)胞凋亡，其低表達(dá)最終導(dǎo)致了宮頸癌Hela 細(xì)胞的增殖并促進(jìn)癌癥進(jìn)展[6]。因此，HOTAIR通過(guò)調(diào)控miR-143-3p/BCL2 軸促進(jìn)了宮頸癌的進(jìn)展。此外，Li 等[7]還發(fā)現(xiàn)HOTAIR 的表達(dá)在宮頸癌細(xì)胞和組織中顯著增加，miR-23b 的表達(dá)明顯下降，進(jìn)一步證明HOTAIR 可能競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合miR-23b，在宮頸癌細(xì)胞中間接調(diào)節(jié)MAPK1 的表達(dá)。MAPK1 是調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞凋亡與增殖的重要因子，有報(bào)道稱miR-23b 上調(diào)通過(guò)p38 的MAPK 磷酸化誘導(dǎo)脂肪組織干細(xì)胞（adipose tissuederived stem cell，ATSC）凋亡，提示miR-23b 可能通過(guò)抑制MAPKs 信號(hào)通路發(fā)揮其抗腫瘤作用[8]。

3 HOTAIR 在宮頸癌細(xì)胞侵襲和遷移方面的作用研究

具有局部侵襲和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤最主要的生物學(xué)特性，也是導(dǎo)致患者死亡的主要原因。Tornesello等[2]發(fā)現(xiàn)，在宮頸癌中下調(diào)HOTAIR 降低了血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、基質(zhì)金屬蛋白酶9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）及上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）相關(guān)基因（β-catenin、Vimentin、Snail和Twist）的表達(dá)，其中VEGF 在腫瘤血管生成中起關(guān)鍵作用，MMP-9 可降解基底膜膠原并在許多類型的癌癥中促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。此外，慢病毒介導(dǎo)的HOTAIR 過(guò)表達(dá)通過(guò)激活Notch/Wnt 信號(hào)通路，進(jìn)而促進(jìn)SiHa 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[9]。這些研究都證實(shí)HOTAIR 與宮頸癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān)。

在ceRNA 方面，HOTAIR 可以通過(guò)調(diào)節(jié)miR-206 上調(diào)巨核母細(xì)胞性白血病1（megakaryoblastic leukemia 1，MKL1）的表達(dá)來(lái)刺激HeLa 細(xì)胞的遷移和侵襲[10]。miR-206 是宮頸癌的腫瘤抑制因子，其過(guò)表達(dá)可通過(guò)抑制BCL2-x 相關(guān)的BCL2 相關(guān)永生基因3（BCL2-associated athanogene 3，BAG3）或葡萄糖-6-磷酸脫氫酶來(lái)抑制HeLa 細(xì)胞的增殖[11]。與miR-206 相似，miR-23b 在宮頸癌中也具有潛在的腫瘤抑制作用，Li 等[7]發(fā)現(xiàn)HOTAIR 與miR-23b 競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合以增加MKL1 的水平，從而促進(jìn)HeLa 細(xì)胞的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。此外，miR-17-5p 可以直接靶向HOTAIR 3′-非翻譯區(qū)（3′-UTR），低表達(dá)的HOTAIR可以引起miR-17-5p 過(guò)表達(dá)，從而更強(qiáng)烈地抑制Caski 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力[12]。因此，miR-206、miR-23b 及miR-17-5p 的外源性傳遞可能是阻斷HOTAIR 介導(dǎo)的宮頸癌治療的潛在方法。

有學(xué)者進(jìn)一步分析HOTAIR 的啟動(dòng)子，發(fā)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）可以潛在地調(diào)節(jié)HOTAIR在宮頸癌細(xì)胞中的活性，STAT3 對(duì)宮頸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，具有與HOTAIR 相似的作用，將si-STAT3 和si-HOTAIR 共轉(zhuǎn)染到HeLa 癌細(xì)胞，可以觀察到STAT3 和HOTAIR 協(xié)同抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[13]。STAT3 信號(hào)通路是經(jīng)典的調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞侵襲的通路，但對(duì)該通路的干預(yù)措施仍十分有限，其作為腫瘤治療靶點(diǎn)仍有待研究[14]。HOTAIR 還可以作為血清反應(yīng)因子（serum response factor，SRF）的共激活因子，在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間不斷轉(zhuǎn)換，幫助信號(hào)從細(xì)胞骨架傳遞到細(xì)胞核，導(dǎo)致宮頸癌的轉(zhuǎn)移[15]。

4 HOTAIR 在宮頸癌治療方面的作用

目前手術(shù)治療是早期宮頸癌的主要治療手段，有高危因素的患者術(shù)后輔助放化療，晚期患者直接放化療。在臨床過(guò)程中，有相當(dāng)一部分患者會(huì)出現(xiàn)放療耐受并最終導(dǎo)致不良預(yù)后，進(jìn)一步消除放療耐受成為宮頸癌治療的當(dāng)務(wù)之急。

有研究表明，在宮頸癌HeLa 細(xì)胞中HOTAIR過(guò)表達(dá)可抑制p21，誘導(dǎo)放療耐受，降低C33A 細(xì)胞對(duì)放療的敏感性。敲除HOTAIR 顯著提高了宮頸癌HeLa 細(xì)胞對(duì)放療的敏感性，抑制p21 則可以逆轉(zhuǎn)這種放療敏感性[15]。同時(shí)，HOTAIR 還上調(diào)了HeLa 和C33A 細(xì)胞在放療下的HIF-1α 表達(dá)，HIF-1α 敲低逆轉(zhuǎn)了由HOTAIR 過(guò)表達(dá)誘導(dǎo)的HeLa 和C33A 細(xì)胞的細(xì)胞活力增加和凋亡減少[4]。因此，p21 和HIF-1α 可能是宮頸癌放療的潛在靶標(biāo)。

放療可激活腫瘤細(xì)胞自噬，這是引起放療耐受的重要原因。自噬是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、連續(xù)的分解代謝過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，受損的蛋白質(zhì)和不需要的細(xì)胞器被溶酶體降解，以維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)。夏迪等[16]發(fā)現(xiàn)HOTAIR 高表達(dá)促進(jìn)了HeLa 細(xì)胞內(nèi)自噬相關(guān)蛋白-微管相關(guān)蛋白1 輕鏈3（LC3-Ⅱ）的表達(dá)，同時(shí)LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值顯著升高，從而促進(jìn)Hela 細(xì)胞自噬。此外，HOTAIR 參與10-11 易位1（ten-eleven translocation 1，TET1）下調(diào)，通過(guò)增加原鈣黏蛋白10（protocadherin 10，PCDH10）、性別決定區(qū)Y 盒（sexdetermining region Y-box，SOX17）、黏附連接相關(guān)蛋白（adherens junction-associated protein-1，AJAP1）和膜相關(guān)鳥(niǎo)苷酸激酶轉(zhuǎn)化蛋白2（membrane-associated guanylate kinase inverted 2，MAGI2）基因的甲基化模式，降低TET1 的表達(dá)，從而促進(jìn)Wnt/β-catenin 信號(hào)級(jí)聯(lián)的活性[17]。下調(diào)HOTAIR 會(huì)抑制Wnt/β-catenin信號(hào)傳導(dǎo)途徑，抑制放療耐受HeLa 細(xì)胞的自噬、EMT 和增殖，導(dǎo)致放療自噬能力降低，放療敏感性增高，并誘導(dǎo)了放療耐受HeLa 細(xì)胞的凋亡[18]。這種放療耐受可以被siRNA-HOTAIR 和氯化鋰（LiCl）的聯(lián)合治療抑制，進(jìn)一步證明了HOTAIR 在放療耐受中的誘導(dǎo)作用。

鑒于部分晚期宮頸癌對(duì)放化療的不敏感，為了延長(zhǎng)該部分患者的生存期，許多科學(xué)家開(kāi)始研究宮頸癌的免疫治療。研究表明，腫瘤細(xì)胞中人類白細(xì)胞抗原G（HLA-G）的上調(diào)參與了腫瘤免疫編輯的各個(gè)階段，免疫抑制的個(gè)體更容易發(fā)生持續(xù)性HPV 感染及宮頸上皮內(nèi)瘤變，提示逃避免疫監(jiān)視可能與HPV的轉(zhuǎn)化潛力和宮頸癌的快速進(jìn)展有關(guān)[19]。另有研究表明，HOTAIR 可能作為內(nèi)源性RNA 在宮頸癌細(xì)胞中通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-148a 調(diào)節(jié)HLA-G 的表達(dá)，HOTAIR 的下調(diào)減弱了miR-148a 在轉(zhuǎn)錄后對(duì)HLA-G 的調(diào)控，從而導(dǎo)致HLA-G 上調(diào)[15]。miR-148是與免疫相關(guān)的重要miRNA，在調(diào)節(jié)免疫平衡、樹(shù)突狀細(xì)胞先天性免疫應(yīng)答、抗原呈遞和抑制，以及抑制大量炎癥相關(guān)細(xì)胞因子的產(chǎn)生等方面發(fā)揮作用。因此，靶向HOTAIR-miR-148a-HLG-A 軸可能是一種新的宮頸癌治療方法。

5 HOTAIR 作為宮頸癌診斷標(biāo)志物的研究

早期發(fā)現(xiàn)和診斷癌癥是優(yōu)化治療和管理癌癥患者的關(guān)鍵。目前臨床上常用的診斷方法如盆腔增強(qiáng)CT、磁共振成像等影像學(xué)檢查結(jié)果往往不夠精確，組織活檢具有侵入性且耗時(shí)。因此，利用人類體液和分泌物進(jìn)行可靠、簡(jiǎn)便、微創(chuàng)的致癌生物標(biāo)志物檢測(cè)技術(shù)一直是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。lncRNAs 在41 種癌癥中具有診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物的特性，被認(rèn)為是最有前景的生物標(biāo)志物之一[20]。

HOTAIR 是最早被報(bào)道與癌癥進(jìn)展直接相關(guān)的lncRNAs 之一。一項(xiàng)薈萃和生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，HOTAIR 對(duì)多種不同類型的癌癥如宮頸癌、膀胱癌、胃癌和小細(xì)胞肺癌等的總體生存以及癌癥復(fù)發(fā)、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移具有強(qiáng)大的預(yù)測(cè)能力，其高表達(dá)與總體生存期降低顯著相關(guān)[21]。有研究認(rèn)為，較高的HOTAIR 水平與宮頸腺癌更具侵襲性有關(guān)，與健康對(duì)照者相比，宮頸癌患者的HOTAIR 的表達(dá)增強(qiáng)約3.5 倍。HOTAIR表達(dá)水平較高的患者腫瘤復(fù)發(fā)率高于HOTAIR 表達(dá)水平較低者（約2.4 倍），并且有更快的腫瘤進(jìn)展和更低的生存率[22]。宮頸癌患者血清中的HOTAIR 水平較高，并且與腫瘤大小增加、淋巴血管間隙浸潤(rùn)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和生存期降低關(guān)系密切[23]。此外，在使用miRecode 和starBase 數(shù)據(jù)庫(kù)分析與宮頸癌相關(guān)的lncRNA-miRNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)時(shí)，HOTAIR 處于連接19個(gè)節(jié)點(diǎn)的核心地位，HOTAIR 在復(fù)發(fā)宮頸癌樣本中顯著過(guò)表達(dá)，并通過(guò)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)影響其他lncRNA 或miRNA 的表達(dá)，提示HOTAIR 表達(dá)水平高與宮頸癌復(fù)發(fā)有關(guān)，為顯著危險(xiǎn)因素[24-25]?？梢?jiàn)，HOTAIR 可能是新型的診斷循環(huán)生物標(biāo)志物以及宮頸癌的潛在治療靶標(biāo)。

許多研究發(fā)現(xiàn)，包括腫瘤抑制基因和致癌基因的單核苷酸多態(tài)性（SNPs）在內(nèi)的體細(xì)胞突變?cè)趯m頸癌的遺傳易感性中起著重要的作用。Moazeni-Roodi等[26]的一項(xiàng)Meta分析發(fā)現(xiàn)HOTAIRs4759314、rs920778、rs12826786、rs874945 和rs12427129 多態(tài)性顯著增加了癌癥發(fā)展的可能性，腫瘤類型亞組分析顯示rs4759314 多態(tài)性顯著提高了胃癌和宮頸癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，rs920778 多態(tài)性與胃腸道癌、宮頸癌和胃癌的發(fā)生呈正相關(guān)。另一項(xiàng)研究在對(duì)比1 356 例宮頸癌患者和1 496 例健康人的血液化驗(yàn)結(jié)果后發(fā)現(xiàn)，HOTAIRrs35643724 與宮頸癌發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)（OR=1.13，95%CI：1.00～1.28，P=0.047），MALAT1 rs1787666可降低發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)（OR=0.86，95%CI：0.76～0.97，P=0.01），提示這兩種變異可能作為新的宮頸癌易感性生物標(biāo)志物[27]。

6 結(jié)語(yǔ)

HOTAIR 在大多數(shù)宮頸癌細(xì)胞中表達(dá)顯著升高，增加了宮頸癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，以各種形式調(diào)節(jié)宮頸癌細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)環(huán)節(jié)，促進(jìn)癌細(xì)胞增殖，抑制癌細(xì)胞凋亡，并在局部侵襲和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用，在宮頸癌放療耐受及免疫治療方面HOTAIR也成為潛在的治療靶點(diǎn)。HOTAIR 與腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、宮頸浸潤(rùn)深度、腫瘤大小和年齡有關(guān)，可能成為判斷宮頸癌預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。盡管目前HOTAIR 參與宮頸癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制研究取得了一定進(jìn)展，但部分基因的調(diào)節(jié)方式和進(jìn)一步的臨床應(yīng)用仍有待研究。目前的試驗(yàn)研究主要處于細(xì)胞分子水平，還沒(méi)有足夠的臨床證據(jù)證實(shí)其臨床有效性和實(shí)用性，關(guān)于其在外周血液標(biāo)本中的研究相對(duì)欠缺，對(duì)于HOTAIR 應(yīng)用于宮頸癌早期診斷和個(gè)體化治療仍需要大樣本、多中心的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持?？傊?，HOTAIR 在宮頸癌的臨床應(yīng)用方面展現(xiàn)出了良好的前景，但未來(lái)的研究仍任重而道遠(yuǎn)。