长链非编码RNA与胰腺癌的研究新进展

党裔武，温 心，刘江华，罗殿中，陈 罡

(广西医科大学第一附属医院病理科，广西 南宁 530021)

长链非编码RNA与胰腺癌的研究新进展

党裔武，温 心，刘江华，罗殿中，陈 罡△

(广西医科大学第一附属医院病理科，广西 南宁 530021)

长链非编码RNA(long non-coding RNA，lncRNA)是长度超过200 nt的非编码RNA，在调控肿瘤的生长、凋亡、转移和浸润中发挥重要作用。近几年的研究提示lncRNA与胰腺癌的发展有关，但其在胰腺癌中的分子机制尚未明确。本文简要总结近年来胰腺癌密切相关的lncRNA，包括HOTAIR、MALAT1、H19和Gas5等研究进展，旨在为新的肿瘤标志物和新的治疗靶点提供依据。

长链非编码RNA；胰腺癌；生物标识物

长链非编码RNA(long noncoding RNA，lncRNA)是一类长度大于200 nt的不能编码蛋白质的RNA[1]，大部分为RNA 聚合酶Ⅱ转录产物，在核内和胞浆内储存[2]。其序列较长并且空间结构较为复杂，空间占位大，能与许多分子相互作用[3]。根据它们在基因组中与编码基因的位置关系，lnRNA分为5类[4]：正义lncRNA(sense lncRNA)、反义lncRNA(antisense lncRNA)、双向lncRNA(bidirectional lncRNA)、内含子lncRNA(intronic lncRNA)及基因间lncRNA(intergenic lncRNA)。lncRNA曾被认定无生物学功能，然而近年研究证实lncRNA有独特的结构和生物学功能，并广泛参与基因调控，在X染色体沉默、基因组印记、染色质修饰、转录激活、转录干扰以及核内运输等过程中发挥调控作用，其调控方式包括顺式调控和反式调控[3，5]。胰腺癌(pancreatic cancer，PC)为发病率和死亡率最高的肿瘤之一，其中胰腺导管癌(pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC)占约90%，目前治疗仍以手术切除为主，预后差[6]，5年生存率约为5%。虽然近年通过组合化疗药物能稍改善PC的疗效[7]，但因PC病理机制尚未清楚，同时又缺少有效的早期诊断方法，故生存率低、预后差[8]。目前对其研究已倾向于肿瘤标志物的筛查。lncRNA在多种肿瘤的发生和发展以及转移过程中发挥重要的调控作用[9]。lncRNA的异常表达引起细胞周期调控失常，导致肿瘤发生、转移和浸润[10]。近年研究证实 lncRNA与PC相关，包括：HOTAIR、MALAT1、H19和Gas5及内含子lncRNA，本文总结了lncRNA与PC的最新进展。

1 HOT反转录RNA(HOX transcript antisense RNA，HOTAIR)

HOTAIR是首个被证明以反转录形式调控基因表达的lncRNA(基因间lncRNA)，其长度为2158 bp，基因序列位于12号染色体HOXC11与HOXC12基因之间，由5个短的外显子和1个长的外显子组成[11]。其5’端结合多梳抑制复合体2(PRC2)，3’结合组蛋白去甲基化酶复合体，通过介导这两种复合体于指定位点，分别使染色体蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化(H3K27 me3)和组蛋白H3第4位赖氨酸二甲基化(H3K4 me2)，从而使基因沉默促进肿瘤转移复发[12]。在PC组织中HOTAIR高表达与肿瘤的发展呈正相关[11]。通过RNA干扰技术敲除PancL和L3.6pL细胞系中的HOTAIR后，癌细胞生长受抑制，细胞周期阻滞，凋亡增加；在小鼠移植瘤中敲除L3.6pL中的HOTAIR，也可抑制肿瘤细胞的生长，证明HOTAIR在调控细胞周期，促进肿瘤细胞增长与侵袭中起重要作用。同时研究发现[13]HOTAIR的表达与PC患者的生存期相关，高表达者一年生存率为55%，而低表达者为91%。综上，HOTAIR有望成为PC的新诊断与预后判断的分子靶标。

2 肺腺癌转移相关转录本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript-1，MALAT1)

MALAT1长度为8.7 kb，其基因位于染色体11q13.1，在鼠和人类的组织中均有表达。笔者所在课题组[14]发现MALAT1在PDAC组织中的表达明显升高，并且在体外培养的AsPC-1PDAC细胞系中MALAT1的表达也显著高于正常胰腺上皮细胞系HPDE6c-7。此外，我们还发现MALAT1的表达与肿瘤的大小、肿瘤分期以及浸润程度呈显著正相关，而Kaplan-Meier生存分析发现MALAT1表达水平较高的患者预后较差，多变量分析提示MALAT1的表达、肿瘤位置以及神经侵犯均可作为PDAC独立预后预测指标。同时最新研究表明[15]，在BxPC-3、CFPAC-1、CAPAN-1、SW1990、AsPC-1、PANC-1和HS-766 T胰腺癌细胞系中，敲除MALAT1能诱导G2/M细胞周期阻滞，抑制上皮-间质转化，阻碍癌细胞的生长和浸润。综上，MALAT1也有望成为PC诊断和基因治疗的一个重要靶标。

3 H19

H19位于序列长度为200 kbp的印记基因IGF2的下游，在胚胎发育时期高表达，但出生后其表达水平有所下降[16]。Ma等[9]的研究表明H19在PDAC组织中的表达显著高于癌旁胰腺组织，肿瘤转移组H19的表达明显高于非转移组。同时，体外实验发现H19在PDAC细胞系(PANC-1，SW1990，BxPC-3，AsPC-1和CFPAC-1)中的表达明显高于其在胰腺导管上皮细胞的表达，提示H19与PDAC的发生与转移有关。用siRNA下调H19的表达能够抑制PANC-1的侵袭能力，进一步证明H19能够促进PDAC细胞系的侵袭和转移。作为肿瘤抑制因子的microRNA Let-7能够抑制PDAC[17]，而H19对Let-7有拮抗作用[18]，PC中H19可抑制Let-7的功能，使Let-7的靶标基因高迁移率蛋白A2(high-mobility group AT-hook 2，HMGA2)摆脱Let-7的抑制[9]。故此，H19表达促进PDAC转移和侵袭的机制包括：H19消除了Let-7对靶标HMAG2的抑制作用，促进HMAG2介导上皮间叶细胞转化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)，H19/Let-7/HMAG2/EMT通路在PDAC的转移中起到重要作用。

4 Gas5(growth arrest-specific 5)

Gas5是一个与细胞周期和细胞增殖密切相关的lncRNA。Lu等[19]发现，Gas5在PC组织中的平均表达水平明显低于正常胰腺组织，与此同时Gas5在PC细胞系中的表达亦显著下调，提示Gas5与PC的发生密切相关。Gas5的过表达明显抑制PANC-1细胞系的增殖以及BxPC-3细胞系的侵袭；通过RNA干扰方法抑制Gas5的表达之后，流式细胞术结果显示处于G0/G1期的细胞比例下降，更多的细胞处于S期，提示Gas5能够调控PC细胞的细胞周期并抑制癌细胞的侵袭。同研究[19]显示敲除Gas5后，PANC-1和BxPC-3细胞系中CDK6的mRNA和蛋白表达水平显著增高，在PC中Gas5与CDK6的表达呈负相关，敲除CDK6能够在一定程度上抑制Gas5-siRNA诱导的细胞增殖，CDK6可能在PC Gas5致癌机制中发挥作用。

5 内含子lncRNA(intronic lncRNA)

内含子lncRNA是哺乳动物非编码RNA转录本的主要成分[20]，在整个基因组中微调基因表达模式[21]，相对于编码蛋白基因的转录方向，其转录可以是顺义或者反义[22]。Tahira等[23]使用含3355个基因的微阵列测定38例胰腺癌组织和非癌组织中编码蛋白的RNA及lncRNA的表达水平，发现内含子lncRNA和基因间lncRNA在胰腺癌和正常胰腺组织中均有表达。通过实时荧光定量PCR证实三个内含子lncRNAs(PPP3CB、MAP3K14与DAPK1)在转移性PDAC中存在差异性表达，并与MAPK通路相关。综上，内含子lncRNA的异常表达与PC的发生发展以及转移可能存在密切关系。

6 结语与展望

近几年的研究提示，lncRNA与消化道肿瘤的发生发展密切相关，同时也越来越多的lncRNA被证实与PC相关。许多证据已表明lncRNA在PC中表达异常，并与肿瘤分期有关，lncRNA很可能成为PC诊断和治疗的新标志物，也有望作为PC预后评估的重要生物学指标。但是lncRNA的种类繁多，功能复杂，对lncRNA调控PC细胞生长增殖、细胞凋亡以及转移浸润等方面的机制了解有限。目前尚局限在检测lncRNA在肿瘤中的表达以及部分体外细胞功能实验研究，从而推测其与疾病的关系，故lncRNA与PC之间的分子病因学机制还有待进一步深入探讨。随着研究手段的不断创新与发展，lncRNA在PC中的功能及调控体系将得到更深入的了解，研究lncRNA作用于肿瘤的模式也将使PC的诊断率得到提高，并促进药物靶点研究的发展。

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Progress of long non-coding RNA research in pancreatic cancer

DANG Yi-wu，WEN Xin，LIU Jiang-hua，LUO Dian-zhong，CHEN Gang

广西自然科学基金资助项目(编号：2014GXNSFBA118167)

R735.9

B

1672-6170(2015)05-0248-03

2014-11-21；

2015-05-25)

△通讯作者