亓丁 李紅梅 王碩琪 胡喜姣 韓布威 劉寧 鄭瑞 劉麗

作者單位：150036 哈爾濱 1黑龍江中醫(yī)藥大學研究生院；150000 哈爾濱 2黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第二醫(yī)院婦二科；150036 哈爾濱 3黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第一醫(yī)院婦二科

宮頸癌（cervical cancer，CC）是全球女性第四大常見腫瘤，發(fā)病僅次于乳腺癌、結直腸癌和肺癌[1]。臨床上發(fā)現，部分CC患者首檢時腫瘤已發(fā)生局部浸潤或遠處轉移[2]，耐藥性及腫瘤遠處轉移也成為引發(fā)CC患者死亡的主要原因。因此，明確CC復發(fā)及轉移的分子機制及有效路徑，及時給予干預及阻斷治療，對提高患者生活質量及遠期生存率具有重要意義。上皮間充質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是正常上皮細胞在某些刺激條件下分化成為可移動間充質細胞的過程。既往研究顯示，EMT是一種與腫瘤轉移及復發(fā)具有高度相關性的細胞生物學過程，通常具有保守性[3-4]，但是受不同細胞類型、組織成分及信號通路的影響，EMT的激活表現出多樣性。在正常生理狀態(tài)下，EMT可對機體生長發(fā)育、傷口愈合和干細胞活動產生重要影響；在病理狀態(tài)下，EMT也會導致纖維化產生和癌癥發(fā)展。近年來，EMT的變化特征及其內部作用機制漸趨明顯，其中包含了多種分子相互調節(jié)機制，如非編碼RNA軸、信號通路及非編碼RNA聯(lián)合信號通路軸等在轉錄、翻譯和翻譯后水平的相互串擾[4]等。目前，在肺癌[5]、乳腺癌[6]、結腸癌[7]、膽管癌[8]等多種惡性腫瘤中易發(fā)生EMT過程，其通常在上皮與間充質細胞之間，以動態(tài)形式存在，并表現出可雙向轉化的形態(tài)學特征[9]。伴隨著上皮特征的消失，具有侵襲性和活動性的間充質細胞隨之出現，并促進炎癥產生、細胞增殖、腫瘤血管生成和癌細胞轉移及侵襲，同時抑制腫瘤細胞凋亡[10]。近年來，有較多研究探索了CC發(fā)生EMT的分子機制及途徑，本文將從非編碼RNA概述、非編碼RNA作為競爭性內源RNA（competing endogenouse RNA，ceRNA）及與編碼基因和轉錄因子結合等方面對CC發(fā)生EMT過程進行綜述，以期為CC的基礎研究及阻斷治療提供新的思路。

1 非編碼RNA概述

非編碼RNA約占人類基因組轉錄RNA的90%。根據非編碼RNA含有的核苷酸長度不同，可將其分為長鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）、微小 RNA（microRNA，miRNA）、環(huán)狀 RNA（circular RNA，circRNA）三大類，lncRNA與circRNA可以通過與miRNA的競爭性結合或連接信號通路等方式，參與調控mRNA轉錄來調節(jié)下游基因的表達。miRNA可以與mRNA靶點內的互補序列結合，降解mRNA或抑制mRNA翻譯為蛋白。非編碼RNA通過競爭性結合及序列互補等方式對EMT過程產生潛在影響，這種特點為研究EMT的分子機制提供了可能性[11]。

2 非編碼RNA與宮頸癌EMT過程的相關性

2.1 LncRNA與宮頸癌EMT過程的相關性

LncRNA不具備編碼蛋白質的潛力，其具體作用因定位不同而有所差異。LncRNA在細胞核中具有與染色質結合、轉錄調控和RNA編輯的功能，而其在細胞質中可以調節(jié)mRNA的穩(wěn)定性或翻譯水平，影響細胞信號級聯(lián)。LncRNA主要通過與miRNA競爭性結合、調節(jié)mRNA表達水平及激活相關信號通路等方式影響EMT過程。如有研究[12]報道LINC00319主要存在于細胞核中，在CC細胞系及癌組織中表達升高，且其高表達水平促使EMT發(fā)生，并增強了腫瘤細胞遷移及侵襲能力；miR-3127-5p通過與LINC00319結合，下調LINC00319的表達，進而下調蛋白質編碼基因核糖核酸酶P的25 kDa蛋白亞基（RNaseP25，RPP25）表達，從而抑制CC細胞的EMT過程。轉化生長因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）利用多信號途徑調控腫瘤發(fā)生、發(fā)展，并通過增強細胞增殖、遷移、EMT及侵襲等能力促進腫瘤進展。FENG等[13]報道lncRNA-CTS過表達可激活TGF-β1誘導的EMT過程，升高“EMT分子開關”鋅指同源域轉錄因子ZEB2水平，而ZEB2過表達與患者預后不良有關，這種潛在機制為癌癥轉移的阻斷治療提供了新的見解。LncRNA CCAT2在多種腫瘤疾病中發(fā)揮作用，在CC組織中CCAT2呈過表達，而敲低CCAT2可升高上皮標志物E-鈣黏蛋白（E-cadherin）的表達，降低間充質蛋白N-鈣黏蛋白（N-cadherin）和波形蛋白（Vimentin）的表達，說明EMT過程受抑制，阻礙了CC細胞侵襲性表型的形成[14]。ZHANG 等[15]研究顯示 lncRNA HOTAIR在CC細胞中表達升高且促進細胞遷移，上調miR-203可顯著降低HOTAIR及ZEB1表達水平，抑制EMT過程及干細胞特性。在CC組織中，lncRNA ZEB1-AS1表達水平升高且與臨床病理分期密切相關，而下調ZEB1-AS1表達水平可以阻斷p38MAPK信號通路的激活，導致E-cadherin的表達水平升高，降低Vimentin和N-cadherin的表達水平，抑制CC細胞發(fā)生EMT 和遷 移[16]。此 外 ，LINC00665[17]、GHET1[18]、TUG1[19]等諸多l(xiāng)ncRNAs高表達也被發(fā)現可促進CC細胞發(fā)生EMT。

LncRNA過表達對CC相關EMT過程具有促進作用，而部分lncRNA的低表達也能促進CC的EMT過程。如有研究報道，lncRNA NKILA在CC組織及細胞內低表達，其低表達水平可促進CC細胞增殖及侵襲；而升高NKILA表達水平可以抑制NF-κB信號通路激活、IκB磷酸化和NF-κB p65核易位，抑制EMT過程，進而抑制CC細胞的遷移和侵襲[20]。LncRNA ILF3-AS1在CC組織中也呈低表達，且其表達水平與腫瘤分期呈負相關；而ILF3-AS1可通過競爭性結合miR-454-3p，上調腫瘤抑制基因PTEN的表達，從而降低N-cadherin蛋白水平，上調E-cadherin蛋白表達水平，抑制了CC細胞EMT的產生，促進CC細胞凋亡[21]。LIU等[22]報道LINC00861低表達可激活PI3K/AKT/mTOR信號通路，增強癌細胞的增殖和侵襲能力；而改變LINC00861的低表達狀態(tài)能上調PTEN表達水平，有效抑制EMT的發(fā)展。ZHANG等[23]研究發(fā)現LINC00641通過降低miR-378a-3p的表達水平，上調腫瘤抑制基因細胞質多腺素化元素結合蛋白3（cytoplasmic polyadenylation element binding protein 3，CPEB3）表達水平，抑制EMT過程及CC進展。

綜上所述，lncRNA表達水平穩(wěn)態(tài)的改變，對EMT調節(jié)具有廣泛性和多樣性，主要通過調控表觀遺傳、轉錄水平、轉錄后調控以及與miRNA交互等方式調節(jié)EMT標志物的水平，對EMT過程及腫瘤轉移產生影響。

2.2 CircRNA與宮頸癌EMT過程的相關性

隨著二代測序及高通量測序技術的不斷進步，circRNA對EMT影響的相關研究逐漸增多，circRNA作用機制的深入研究可能為明確CC的發(fā)病機制和完善相關臨床治療提供新的研究方向。

CircRNA來自RNA聚合酶Ⅱ轉錄的線性前體mRNA（pre-mRNAs），并且可以通過反向剪接產生，部分circRNA具有編碼蛋白質的功能，可利用自身編碼功能直接與其他RNA、目標蛋白質等競爭性結合miRNA以調節(jié)靶基因轉錄水平。低氧可以通過激活非特異性應激反應、血管生成以及細胞組織重塑等方式，使腫瘤細胞躲避免疫系統(tǒng)的監(jiān)測，促進腫瘤的進展。如QIAN等[24]發(fā)現circ_HIPK3可通過結合miR-338-3p發(fā)揮凋亡抑制作用，同時升高缺氧誘導因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）的表達，營造缺氧環(huán)境，形成促腫瘤生成環(huán)境，促使EMT產生。BAI等[25]報道，circSND1在CC組織中呈高表達，且其與miR-125a-3p結合，可激活TNF-α/NF-κB信號通路，抑制炎癥反應及EMT過程。類似的，circ-AKT1高表達對CC腫瘤進展具有促進作用，且circ-AKT1可作為ceRNA與AKT1競爭性結合miR-942-5p，誘導AKT1的上游激活劑TGF-β產生，上調AKT1的表達水平，促進CC的EMT過程[26]；circUBAP2在CC組織中表達升高，且其高表達水平與患者的存活率呈負相關，circ-UBAP2還能通過與SOX轉錄因子4（SRY-Box transcription factor 4，SOX4）競爭性結合miR-361-3p，上調SOX4的表達水平，進而抑制CC細胞增殖、遷移及EMT過程，促進細胞凋亡，抑制腫瘤進展[27]。在腫瘤血管生成方面，有研究顯示circ_0003221在CC組織和細胞中異常增高；降低circ_0003221表達可抑制CC細胞遷移、侵襲、EMT和血管生成，減緩體內腫瘤生 長 速度[28]。此外，ciRS-7[29]、circ_0019435[30]、circCDK6[31]、circ-MYBL2[32]、circRNF121[33]等 circRNA高表達均可通過相關路徑促進EMT發(fā)生及CC進展。但是也有研究報道circRNA高表達可抑制CC的EMT過程。如circ_0087429在CC組織和細胞中低表達，其通過與骨糖素（osteogen，OGN）競爭性結合miR-5003-3p，升高OGN表達水平，抑制腫瘤的血管生成及EMT產生[34]。未來對circRNA研究的深入，將為CC的治療提供更多新的靶點。

2.3 MiRNA與宮頸癌EMT過程的相關性

在人體組織及體液中存在著大量的miRNA，主要通過與mRNA的3'非翻譯區(qū)域（3'untranslated regions，3'UTR）結合，影響基因轉錄后調控，進而調節(jié)目標基因的表達，對維持細胞穩(wěn)態(tài)和誘發(fā)疾病具有重要作用。MiRNA作用廣泛，除了與上述lncRNA、circRNA構成內源性RNA互作關系網外，還可直接與mRNA、蛋白等結合，充當腫瘤促進因子或腫瘤抑制因子，在CC細胞遷移、侵襲、血管生成和遠處轉移等各階段均具有至關重要的作用。這些機制對腫瘤的個體化治療和分子靶向療法的創(chuàng)新研究具有重要意義[35]。

2.3.1 MiRNA與轉錄因子相結合 轉錄因子約占人類基因的8%，與多種細胞表型及疾病有關。轉錄因子作為多種細胞功能的調節(jié)器，具有調控細胞發(fā)育過程、調節(jié)免疫反應及促進細胞分化等作用，且主要通過與miRNA轉錄起始位點結合發(fā)揮對靶基因的調節(jié)作用[36]。近年來，越來越多的研究在CC中探索了miRNA與轉錄因子之間的作用機制。有研究報道m(xù)iR-204-5p作為腫瘤抑制因子，在轉錄后降低下游靶標腫瘤啟動相關轉錄因子活化蛋白-2α（transcription factor activator protein-2α，TFAP2A）表達，從而抑制CC細胞增殖、侵襲、遷移和EMT過程；同時TFAP2A被發(fā)現可抑制miR-204-5p的表達，進而逆轉miR-204-5p對E-cadherin表達的抑制作用，這種miRNA與轉錄因子的負反饋回路通過調控EMT影響CC細胞的增殖侵襲遷移能力[37]。ncRNA作為SOX轉錄因子的上游介質，例如miR-181a-2-3p通過激活SOX2，促進癌細胞干性的維持及EMT進展，這種miRNA與轉錄因子之間形成的調節(jié)路徑與腫瘤疾病的發(fā)生關系密切[38]。LIU等[39]報道m(xù)iR-215-3p過表達對腫瘤的增殖、侵襲具有抑制作用，升高下游靶點SOX9水平會削弱miR-215-3p在CC中的抗腫瘤活性，這種負向調節(jié)狀態(tài)的失衡促進EMT過程并降低人體對化療藥物的敏感性。同樣的，miR-9-5p表達水平的變化受細胞分型及HR-HPV感染類型影響，miR-9-5p可直接作用于下游轉錄因子TWIST1，促進EMT發(fā)生，維持鱗癌的惡性表型，而在腺癌中，這種調節(jié)作用能夠抑制腫瘤生長及EMT的發(fā)生，體現出miRNA對腫瘤的多重干預作用[40]。

2.3.2 MiRNA與編碼基因相結合 基因編碼行為是指細胞在生命過程中，把儲存在DNA序列中的遺傳信息經過轉錄和翻譯，轉變成具有生物活性的蛋白質。編碼基因為一段DNA序列，主要通過編碼行為編碼蛋白質，調控基因表達。MiRNA可以通過與編碼基因部分序列結合，對下游蛋白質的表達進行調控，進而影響某些疾病的生物學過程。有研究報道，miR-1在腫瘤中表達水平明顯降低；miR-1通過堿基互補配對原則識別下游原癌編碼基因c-met，抑制c-met轉錄及翻譯，促進E-cadherin表達，抑制EMT及遠處轉移，對提高CC患者生存率具有重要作用[41]。黏蛋白4（mucin 4，MUC4）由MUC4編碼基因編碼，通過抑制MUC4的表達可以顯著降低細胞侵襲能力，改變細胞間充質特性；miR-211可以直接靶向作用于MUC4的3'UTR結合序列，降低其mRNA及蛋白質表達水平，抑制癌細胞EMT過程和侵襲能力[42]。上述研究提示miRNA可以通過與多種編碼基因結合，影響下游分子的表達，對EMT產生干預作用。

2.3.3 MiRNA利用靶點與通路相連接 信號通路是分子與分子進行信息交換的路徑，從而將指示信號逐步傳遞，最終產生一系列綜合性應答機制，完成上游蛋白對下游蛋白的調節(jié)。信號通路的抑制與激活與疾病關系密切。有研究報道，抑癌基因miR-202-5p通過調節(jié)下游靶點PIK3CA，抑制PIK3CA表達，抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路激活，進而抑制CC的增殖、侵襲和EMT產生[43]。GU等[44]研究發(fā)現miR-1297在CC組織和細胞系中表達降低，且下降水平與臨床病變嚴重程度呈負相關；miR-1297通過抑制下游靶點星形膠質細胞升高基因-1（astrocyte elevated gene-1，AEG-1），介導Wnt/β-catenin信號通路發(fā)揮抑制EMT和抗腫瘤作用。MiR-1297的失調在腫瘤轉移中發(fā)揮重要作用，有望成為新的潛在治療靶點。MiR-183在Hela細胞中呈低表達狀態(tài)，miR-183表達水平升高后，腫瘤細胞增殖活力受到抑制，并通過抑制JAK2/STAT3信號傳導，抑制EMT產生及血管生成[45]。因此，miRNA通過下游靶點與信號通路連接，對EMT及腫瘤遠處轉移產生影響，為明確疾病影響因素及靶向治療提供了新的研究方向。

2.3.4 MiRNA通過其他方式對EMT的影響 MiRNA可以通過與異構體等其他元素直接參與EMT過程。異構體與miR-944啟動子結合能夠促進正常角質細胞的轉錄。在CC細胞中，miR-944及異構體含量均顯著減少，miR-944與異構體表達水平呈正相關，提高異構體含量，表達水平隨之升高，進而誘導腫瘤細胞凋亡，增加裂解聚ADP-核糖聚合酶（poly ADP-ribose polymerase，PARP）的水平，有效抑制細胞遷移和EMT過程[46]。細胞骨架是由蛋白質絲及交聯(lián)蛋白質組成的復雜網絡，在細胞分裂等細胞過程中發(fā)揮重要作用。EMT從上皮細胞轉化成細長紡錘形的間充質細胞需要經歷細胞骨架的重塑。如WANG等[47]研究發(fā)現miR-429可以直接影響CC細胞骨架重組，影響細胞結構，對EMT過程及遷移能力產生抑制作用。MiR-124在CC細胞中表達下調，其可以通過影響細胞骨架結構，恢復細胞的穩(wěn)定性，進而顯著抑制CC癌細胞的增殖，直接抑制血管生成和EMT過程，降低腫瘤細胞的遷移能力[48]。

3 小結

綜上所述，非編碼RNA的異常表達可以通過多種途徑影響CC的EMT過程，如lncRNA HOTAIR、LINC00319、lncRNA NKILA、lncRNA-ZEB1-AS1、circ-SND1、circRNF121、miR-202-5p、miR-1297等可以通過ceRNA軸及MAPK、NF-κB、PI3K/Akt/mTOR、Wnt/β-catenin等經典信號通路對EMT相關標志物產生影響，進而影響EMT過程。非編碼RNA與其他腫瘤EMT過程也存在相關性，因此恢復體內非編碼RNA的動態(tài)平衡，對診斷和治療包括CC在內的多種腫瘤疾病具有重要意義。然而，目前運用非編碼RNA作為生物標志物診斷及治療CC的研究有限，但在新興技術的支持下，有望篩選出更多的非編碼RNA相關新型診斷標志物、潛在治療靶點及預后生物標志物，為開發(fā)創(chuàng)新性阻斷藥物，協(xié)同用藥增強化療藥物敏感性及個體化治療提供更多的可能性。