楊月楠 黃 喬 楊自為
(1. 三峽大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院[宜昌市中心人民醫(yī)院] 腫瘤科 & 三峽大學(xué) 腫瘤防治中心, 湖北 宜昌 443003; 2. 三峽大學(xué) 人民醫(yī)院[宜昌市第一人民醫(yī)院] 腫瘤科, 湖北 宜昌 443003)
宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤之一,在全球范圍內(nèi)宮頸癌的發(fā)病率及死亡率分別為6.6%和7.5%,均居第4位。2018年全球癌癥數(shù)據(jù)顯示,宮頸癌在女性腫瘤中的發(fā)病率排第1位,42個(gè)國家中的死亡率排第1位[1]。宮頸癌具有較高的死亡風(fēng)險(xiǎn),與其轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)率高密切相關(guān)[2]。雖然手術(shù)、化療、放療或靶向治療等手段提高了臨床療效,但宮頸癌患者的總體預(yù)后仍不滿意,與其他預(yù)后較好的惡性腫瘤相比仍存在差距[3]。為提高宮頸癌的生存率,需要對預(yù)后和轉(zhuǎn)移的生物標(biāo)志物以及新治療方法進(jìn)行深入研究。
人類基因組中蛋白質(zhì)編碼基因不足2%,超過98%的序列是沒有蛋白質(zhì)編碼功能的RNA,這部分RNA被稱為非編碼RNA。非編碼RNA根據(jù)其序列長度分為短鏈和長鏈非編碼RNA。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,LncRNA)能通過表觀遺傳機(jī)制調(diào)控腫瘤細(xì)胞的基因表達(dá)[4]。近年來,LncRNA作為腫瘤抑制因子和致癌功能的驅(qū)動(dòng)因素在不同類型的腫瘤中被報(bào)道,多種LncRNA在宮頸癌中有異常表達(dá)[5],其表達(dá)水平與腫瘤轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)、預(yù)后及治療反應(yīng)預(yù)測有關(guān)[2]。LncRNA通過發(fā)揮抑癌或致癌作用參與宮頸癌的發(fā)生和進(jìn)展[2,5],尤其是某些LncRNA可能成為宮頸癌的預(yù)后標(biāo)志物[6]。因此,深化LncRNA在宮頸癌中作用的認(rèn)識(shí),為宮頸癌治療選擇有效靶點(diǎn)具有重要意義。本文擬對與宮頸癌相關(guān)的LncRNA功能、分子機(jī)制和生物標(biāo)志物進(jìn)行歸納總結(jié)。
LncRNA NEAT1(nuclear paraspeckle assembly transcript 1)是一種重要的腫瘤細(xì)胞生長增殖調(diào)節(jié)劑,能促進(jìn)腫瘤的新生血管形成、侵襲和轉(zhuǎn)移,誘導(dǎo)大多數(shù)人類腫瘤發(fā)生發(fā)展[7]。然而,LncRNA NEAT1在宮頸癌中的作用機(jī)制尚未明確。Yuan等[8]發(fā)現(xiàn),NEAT1的下調(diào)可抑制細(xì)胞增殖、遷移和侵襲,并通過調(diào)控miR-133a/SOX4通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,從而抑制宮頸癌的發(fā)生發(fā)展。此外,NEAT1還作為miR-9-5p的分子海綿促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的增殖和遷移[9]。也有研究發(fā)現(xiàn),通過PI3K/AKT信號(hào)通路下調(diào)NEAT1的表達(dá),可抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖和侵襲。Xu等[7]研究發(fā)現(xiàn),NEAT1在宮頸癌組織中顯著上調(diào),NEAT1可通過競爭性地結(jié)合miR-361并抑制其表達(dá),間接上調(diào)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)誘導(dǎo)劑HSP90(heat shock protein 90),從而促進(jìn)EMT和宮頸癌細(xì)胞的侵襲。上述研究均說明,NEAT1的上調(diào)可能促進(jìn)宮頸癌的發(fā)展,因此可作為宮頸癌的預(yù)后標(biāo)記物,但是其作用的具體機(jī)制尚不明確,仍需進(jìn)一步研究。
轉(zhuǎn)移相關(guān)肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1,MALAT1),也稱為非編碼核蛋白豐富轉(zhuǎn)錄本2 (nuclear paraspeckle assembly transcript 2,NEAT2),是位于chr11q13.1的8 000 nt-long LncRNA。MALAT1最初被認(rèn)為與肺癌有關(guān),但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)其在大多數(shù)腫瘤中過表達(dá),可直接導(dǎo)致剪接功能障礙[10]。MALAT1主要作用是募集多種剪接因子,如絲氨酸/精氨酸富集蛋白,使其定位到轉(zhuǎn)錄本的激活位點(diǎn),參與 mRNA前體修飾和剪接,從而在轉(zhuǎn)錄后水平參與基因表達(dá)調(diào)控,與糖尿病和腫瘤等多種病理過程直接相關(guān)[11]。MALAT1在多種腫瘤中表達(dá)上調(diào),與腫瘤的發(fā)生和患者總體生存率降低有關(guān)[11]。在宮頸癌組織中MALAT1水平明顯高于正常宮頸組織,并且與預(yù)后不良有關(guān)。MALAT1在宮頸癌CaSki細(xì)胞系中過表達(dá),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長和侵襲,抑制細(xì)胞凋亡[11]。下調(diào)MALAT1可誘導(dǎo)CaSki細(xì)胞中cyclin D1、cyclin E和CDK6的表達(dá)減少,導(dǎo)致G1停滯[12]。已有研究表明,miR-375和MALAT1通過抑制EMT通路相互調(diào)控。下調(diào)CaSki、HeLa和SiHa細(xì)胞以及宮頸癌組織中的MALAT1,可通過調(diào)控miR-124-RBG2,抑制EMT,減弱腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移;在宮頸癌放療中,MALAT1作為miR-145海綿可能導(dǎo)致耐輻射[10]。MALAT1與腫瘤的大小、FIGO分期、血管浸潤、淋巴擴(kuò)散等有關(guān),是參與宮頸癌發(fā)生發(fā)展的重要分子,可作為預(yù)測預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素以及人類宮頸癌的治療靶點(diǎn)[13]。
小核仁RNA宿主基因7 (small nucleolar RNA host gene 7,SNHG7),是一種新發(fā)現(xiàn)的LncRNA,可以促進(jìn)包括胰腺癌、肺癌、膀胱癌、結(jié)直腸癌和食管癌等多種腫瘤的發(fā)展。Zhao等[14]研究發(fā)現(xiàn),LncRNA SNHG7在宮頸癌組織中表達(dá)升高,為一種致癌基因,可通過上調(diào)miR-485-5p正向調(diào)節(jié)JunD蛋白,從而促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移和侵襲。Wu等[6]發(fā)現(xiàn),SNHG7在宮頸癌中的上調(diào)與FIGO分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和宮頸浸潤深度顯著相關(guān)。與SNHG7低表達(dá)組相比, SNHG7高表達(dá)組的宮頸癌患者總體生存期較短;下調(diào)SNHG7抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。上皮型鈣黏附蛋白(E-cadherin)表達(dá)降低、神經(jīng)型鈣黏附蛋白(N-cadherin)和波形蛋白(Vimentin)表達(dá)升高可促進(jìn)宮頸癌的EMT。Zeng等[15]證實(shí),下調(diào)LncRNA SNHG7可促進(jìn)E-cadherin蛋白表達(dá),并抑制N-cadherin和Vimentin的表達(dá),進(jìn)而拮抗EMT,延緩宮頸癌的發(fā)生發(fā)展。
LncRNA HULC(highly up-regulated in liver cancer)位于染色體6p24.3,長度約1.6 kb,包含兩個(gè)外顯子,但不翻譯蛋白,是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的LncRNA。它最早于2007年被發(fā)現(xiàn)在肝癌中上調(diào),隨后又有報(bào)道稱其在宮頸癌中表達(dá)上調(diào),具有基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)作用[16]。另一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn),HULC在宮頸癌細(xì)胞系中表達(dá)水平增加了約3倍,可促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[17]。其機(jī)制可能與HULC作為miR-218的分子海綿,調(diào)節(jié)miR-218/腫瘤蛋白D52信號(hào)軸有關(guān)。相關(guān)研究表明,miR-218在宮頸癌組織中的降低與腫瘤進(jìn)展和不良預(yù)后有關(guān)[18],而miR-218的過表達(dá)可增加宮頸癌細(xì)胞的輻射敏感性[19]。上述研究表明,HULC高表達(dá)不僅促進(jìn)宮頸癌的發(fā)展,同時(shí)削弱放療效果,預(yù)示著總體生存率較差,提示HULC是宮頸癌患者總生存時(shí)間縮短的獨(dú)立預(yù)測因子。
母系表達(dá)基因3 (maternally expressed gene 3,MEG3)位于人染色體14q32.3上的DLK1-MEG3基因位點(diǎn),該基因由10個(gè)外顯子組成,大小為35 kb。MEG3在許多組織中表達(dá)豐富,在發(fā)育和生長中發(fā)揮重要作用。MEG3可通過p53信號(hào)依賴/不依賴途徑抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡[20]。MEG3已被證明在宮頸癌組織中表達(dá)明顯下降,上調(diào)MEG3可抑制宮頸癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯、引起細(xì)胞凋亡,抑制宮頸癌的發(fā)展[21]。有研究表明MEG3可與P-STAT3蛋白結(jié)合,通過泛素化促進(jìn)其降解,從而抑制細(xì)胞增殖,影響宮頸癌的發(fā)生發(fā)展[22]。在HeLa和CaSki細(xì)胞中MEG3顯著下調(diào),miR-21-5p表達(dá)顯著上調(diào);過表達(dá)MEG3可降低miR-21-5p表達(dá),引起宮頸癌細(xì)胞增殖抑制和凋亡增加[20]。MEG3基因啟動(dòng)子的高甲基化可能導(dǎo)致MEG3低表達(dá),最終導(dǎo)致惡性細(xì)胞的增殖和細(xì)胞凋亡的減少[22]。此外,血漿中MEG3啟動(dòng)子甲基化是高危型人乳頭瘤病毒感染、宮頸上皮內(nèi)瘤變和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的危險(xiǎn)因素[21]。因此,血漿中MEG3甲基化水平可作為宮頸癌診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物。
Wilms tumor 1 (WT1)是一種在泌尿生殖系統(tǒng)發(fā)育中起重要作用的轉(zhuǎn)錄因子。WT1反義RNA (Wilms tumor 1 antisense RNA,WT1-AS)起源于WT1的內(nèi)含子區(qū),其表達(dá)受甲基化和異常剪接調(diào)控,WT1-AS具有高度組織特異性和細(xì)胞特異性,在不同的腫瘤中可能發(fā)揮不同作用。Dai等[23]研究發(fā)現(xiàn),WT1-AS與腫瘤細(xì)胞的增殖和凋亡密切相關(guān),在宮頸癌組織中WT1-AS表達(dá)下調(diào),WT1-AS低表達(dá)的患者具有較高的FIGO分期,更易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。Cui等[24]也發(fā)現(xiàn),WT1-AS低表達(dá)的宮頸癌患者預(yù)后較差,而且發(fā)現(xiàn)WT1-AS/miR-330-5p/p53軸可調(diào)控宮頸癌細(xì)胞的生長、遷移和侵襲,可能是宮頸癌治療的一個(gè)潛在靶點(diǎn)。Dai等[23]發(fā)現(xiàn),WT1-AS過表達(dá)可通過miR-203a-5p/FOXN2軸抑制宮頸癌細(xì)胞生長和侵襲。目前來看,闡明WT1-AS在宮頸癌細(xì)胞增殖和凋亡中的調(diào)控機(jī)制,將有助于制定相應(yīng)的診斷和治療策略,更好地靶向調(diào)控腫瘤生長。
LncRNA ZNF667-AS1(zinc finger protein 667-antisense RNA 1)是位于人類染色體19q13.43上的新型跨長鏈非編碼RNA,它是ZNF667的反義RNA,ZNF667是鋅指蛋白C2H2家族的成員,在組織中廣泛表達(dá)[25]。有研究發(fā)現(xiàn),ZNF667-AS1通過抑制miR-93-3p,促進(jìn)PEG3的表達(dá),從而上調(diào)p16和TIMP-2,降低MMP-2/MMP-9[26]。Zhao等[25]研究也發(fā)現(xiàn),過表達(dá)ZNF667-AS1的SiHa細(xì)胞增殖能力和細(xì)胞克隆能力明顯下降,且LncRNA ZNF667-AS1的下調(diào)程度與患者的總生存期、腫瘤大小、FIGO分期密切相關(guān)。上述研究表明,LncRNA ZNF667-AS1可能是預(yù)測宮頸癌的分子生物標(biāo)志物和潛在的治療靶點(diǎn),但其轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。
PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)是維持正常細(xì)胞功能所必需的,也被認(rèn)為是關(guān)鍵的腫瘤抑制因子[27]。PTEN在調(diào)節(jié)PI3K/AKT信號(hào)通路中起關(guān)鍵作用,即使是PTEN表達(dá)的微小變化也會(huì)對正常細(xì)胞功能產(chǎn)生明顯影響[28]。在許多惡性腫瘤中,PTENP1通過調(diào)控PTEN的表達(dá)而發(fā)揮抑癌作用[29]。PTENP1通過“海綿”或“誘餌”的作用,結(jié)合miRNA將PTEN釋放出來,使其免受miRNA的抑制,從而恢復(fù)PTEN的功能[30]。Fan等[29]研究也發(fā)現(xiàn),PTENP1通過競爭性結(jié)合miR-160b調(diào)控PTEN在宮頸癌中的表達(dá),可抑制宮頸癌細(xì)胞增殖,加速細(xì)胞凋亡,從而發(fā)揮抑瘤作用。上述研究提示,PTENP1可能是宮頸癌潛在的生物標(biāo)志物。
宮頸癌目前仍是威脅女性生命的主要疾病之一,復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致患者預(yù)后差的重要因素之一。LncRNA在宮頸癌中表達(dá)失調(diào),通過不同的分子機(jī)制參與調(diào)控宮頸癌細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移等過程。因此,這些LncRNA有望成為宮頸癌理想的分子標(biāo)志物及治療的有效靶點(diǎn)。然而,LncRNA在宮頸癌中的研究仍處于起步階段。此外,宮頸癌患者基于LncRNA的診斷和治療在臨床應(yīng)用方面仍面臨許多挑戰(zhàn),開發(fā)有效便捷的檢測技術(shù),探索循環(huán)LncRNA的存在形式和功能,將是未來LncRNA臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用的基礎(chǔ)。