长链非编码RNA在膀胱癌中的研究概况

李其金，钟丽明

（1.南方医科大学附属南海区人民医院麻醉科，广东 佛山 528200；2.南海卫生职业技术学校，广东 佛山 528200）

长链非编码RNA在膀胱癌中的研究概况

李其金1，钟丽明2

（1.南方医科大学附属南海区人民医院麻醉科，广东 佛山 528200；2.南海卫生职业技术学校，广东 佛山 528200）

随着二代测序技术的广泛应用和基因层面上肿瘤学研究的深入，曾被忽略、被低估的lncRNA被揭示与人类肿瘤的发生发展密切相关，从不同的生物学途径影响肿瘤的发生、发展。研究发现，lncRNA与膀胱癌的增殖、浸润、转移、复发、耐药等密切相关。本文将对lncRNA在膀胱癌中的研究概况进行综述。

膀胱癌；长链非编码RNA；lncRNA结肠癌相关转录物2；HOX转录反义RNA

膀胱癌是泌尿生殖系统中的最常见恶性肿瘤，在我国肿瘤发病率排行榜上位居第八位。近年来膀胱癌的治疗有一定进展，但总体生存期并无明显提高，5年生存期仅维持在50%～60%[1]。随着二代测序技术的广泛应用和基因层面上肿瘤学研究的深入，曾被忽略、被低估的lncRNA被揭示，尽管这些RNA不编码蛋白质，但是可从不同的生物学途径影响肿瘤的发生、发展。lncRNA与膀胱癌的关系也逐渐受到关注，本文就新近研究发现的几个与膀胱癌密切相关的lncRNA作一综述。

1 基因组的“暗物质”，长链非编码RNA概述

lncRNA是一类长度大约200～2000 nt的非编码RNA，最近几年日益成为生命科学领域的新型研究热点。在哺乳动物基因组中，大约4%～9%的序列可转录lncRNA，起初被认为不具有生物学功能，最近发现，lncRNA可作为小分子RNA（如miRNA、siRNA、piRNA等）的前体分子，也可结合特定蛋白质形成核酸-蛋白质复合体，调控蛋白质定位或活性。另外，lncRNA还参与组蛋白修饰、染色体结构、转录激活或抑制等过程[2]。

2 lncRNA与肿瘤

目前，大多数lncRNA已被分类。随着深度测序和芯片技术的发展，大量的 lncRNA在肿瘤组织中被发现。这些lncRNA的再激活或失抑制可能与细胞永生性及生长不受控制相关，这表明lncRNA在肿瘤发病机制中有着关键的作用[3]。现在认为非编码基因的突变、表观遗传学修饰、在机体内拷贝数量的改变等，与数种肿瘤的发生发展相关[4]。长链非编码RNA异常表达与肿瘤密切相关，其异常表达主要表现如下三个方面：一是一些lncRNA可能仅仅在某些肿瘤中呈特异性表达；二是很多lncRNA不仅仅在一种肿瘤中呈过表达（如MALAT1已经发现在肺癌、肠癌、神经母细胞瘤中都存在过表达）；三是一些肿瘤中可能不止一种lncRNA呈过表达（例如在前列腺癌中PCGEM1，DD3(PCA3)，PCAF1均发现表达异常）[5]。

3 lncRNA与膀胱癌

最近两年内膀胱癌与长链非编码RNA的研究日趋增多，发现与膀胱癌的发生发展，增殖浸润转移复发、诊断治疗以及预后有一定相关性。

3.1 PANDAR与膀胱肿癌 Hung等首先发现了lncRNA PANDAR(promoter of CDKN1A antisense DNA damage-activated RNA)，位于人染色体6p21.2，PANDAR对于DNA损伤具有较高的敏感度，P53在DNA损伤后会诱导PANDAR表达，直接结合转录因子NF-YA，抑制其对靶基因FAS基因的作用，进而对凋亡基因表达起到很好的抑制作用，PANDAR缺失导致人成纤维细胞对阿霉素诱导的细胞凋亡更加敏感[6]。

早有研究显示，PANDAR在非小细胞肺癌（NSCLC）中表达下调，PANDAR低表达与临床较差的预后相关。然而肝癌中PANDAR表达上调，PANDAR低表达预示着较好的临床预后。乳腺癌组织和细胞系均有PANDAR表达上调，在乳腺癌中发挥促癌基因的作用并可调节细胞周期[7]。以上说明lncRNA PANDAR在肿瘤中发挥了重要作用。

Zhan等2016年对55例膀胱癌临床标本研究发现，lncRNA PANDAR在肿瘤组织中，与癌旁组织相比，表达明显上调。PANDAR高表达与膀胱癌更高的组织学分期（P＜0.05）、更高的TNM分级相关（P＜0.05）。体外实验研究发现，沉默PANDAR的表达可抑制膀胱癌细胞增殖、转移，细胞凋亡增加；过表达PANDAAR可促进膀胱癌细胞增殖、迁移，抑制细胞凋亡[8]。

PANDAR在膀胱癌中发挥致癌作用，可作为指示预后的生物靶标和潜在的治疗靶点，有重要的临床意义。

3.2 PVT1与膀胱癌 长链非编码RNA PTV1位于人染色体8q24.21，长度为1716bp，与人类肿瘤关系密切。PTV1在前列腺癌中表达上调并与肿瘤的发展相关；在卵巢癌中可能是潜在治疗靶点；在胃癌和肝癌中促进了肿瘤的进展；在乳腺癌中独立于MYC促进肿瘤细胞的增殖、抑制凋亡[9]。

与癌旁组织相比，lncRNA PTV1在62.5%（20/32例）的膀胱癌组织中表达增加（P＜0.01），并且与膀胱癌的病理分级（P=0.028）、TNM分期相关（P=0.002）。体外实验中，给予膀胱癌T24、5637细胞转染si-PTV1，EdU实验检测细胞增殖，发现两类细胞UdU阳性者分别降低了40%（P＜0.01）和50%（P＜0.01）。提示PVT1促进膀胱癌细胞增殖。与si-NC对照组相比，Hoechst 33258染色和流式细胞分析发现，si-PVT1处理组caspase3（P＜0.01）和细胞凋亡比率(P＜0.01)均明显增加。最后，同时给予多西环素和多西环素诱导的PVT1 shRNA处理膀胱癌T24、5637细胞，给予1μg/mL多西环素处理时，与阴性对照组相比，T24和5637细胞PVT1的表达分别下降了58%和60%，与此同时膀胱癌细胞增殖明显下降，凋亡增加[10]。

PTV1促进膀胱进展，多西环素诱导的PVT1 shRNA可显著抑制膀胱癌细胞增殖，诱导细胞凋亡。

3.3 CCAT2和膀胱癌 lncRNA结肠癌相关转录物2（colon cancer associated transcript 2，CCAT2）位于人染色体8q24.21，首先在结肠癌组织中被发现并命名，且在存在转移的肿瘤组织中表达水平更高，并作为Wnt通路的下游靶基因可促进结肠癌的生长和转移[11]。CCAT2的表达异常可以降低乳腺癌组织对化疗药物5-氟尿嘧啶的敏感性[12]。在食管癌中CCAT2有吸烟史的患者癌组织CCAT2表达水平更高，且CCAT2对食管鳞状细胞癌的诊断有较高的诊断价值[13]。

Li等2016年对48例膀胱癌病理组织经行研究，发现28例标本中CCAT2的表达在肿瘤组织较癌旁组织表达增高（P＜0.05）。CCAT2过表达与膀胱癌病理分级（P=0.014），TNM分期(P=0.016)正相关。四环素诱导表达系统即tetoff和tet-on是目前应用最广,也是惟一已用于转基因动物的一类可调控系统[14]。为了定量抑制CCAT2的表达，Li等构建了四环素诱导的CCAT2 shRNA，同时给予

同时给2 mL四环素和四环素诱导的CCAT2 shRNA质粒处理T24和5637细胞，CCAT2在5637和T24中的表达分别稳定下降了58%（P＜0.01）和63%（P＜0.01）。与对照组相比，2μg/mL四环素诱导的CCAT2 shRNA处理的T24和5637细胞，分别进行Edu实验，流式细胞实验，人胱天蛋白酶3（Casp-3）ELISA实验，发现膀胱癌T24、5637细胞增殖能力明显降低，细胞迁移能力下降，凋亡受到抑制[15]。

CCAT2在促进膀胱癌进展中发挥了重要作用，四环素表达系统诱导的CCAT2 shRNA可能成为膀胱癌基因治疗的手段。

3.4 HOTAIR和膀胱癌 HOX转录反义RNA(HOX transcript antisense RNA，HOTAIR)是第一个被发现具有反式作用(trans-acting)的lncRNA基因。定位于人染色体12q13.13区域HOX基因家族HOXC11基因的反义链，长6232bp，编码2.2kb长链非编码RNA分子[16]。

实验发现在肿瘤细胞中HOTAIR可通过与PRC2的共同作用使组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化(H3K27me3)，与LSD1共同作用使组蛋白H3第4位赖氨酸去甲基化（H3K4me3）。HOTAIR首次在人成纤维细胞中表达，随后在包括肝癌、结肠癌、乳腺癌等多种肿瘤组织中表达上调且与不良预后相关。

实验发现lncRNA HOTAIR可作为膀胱癌总体生存期独立的预后因子，可调节膀胱癌对阿霉素的化疗耐药性[17]。另一项实验发现HOTAIR在肿瘤组织中的表达为癌旁组织的20倍。HOTAIR可影响miR-205启动子区域H3K4me3和H3K27me3的平衡，由此抑制miR-205的表达。miR-205据信在进展期膀胱癌中表达增加，并参与了膀胱癌的浸润和增殖[18]。较少有研究发现lncRNA通过调节miRNA启动子的组蛋白修饰作用影响miRNA的表达。miRNA-205与HOTAIR之间的联系可能为膀胱癌的治疗提供新的靶点。

3.5 MALAT1和膀胱癌 肺腺癌转移相关转录子1是lncRNA家族的重要成员，定位于染色体11q13.1，长度为6.7kb，在细胞核中分布表达。其在正常肺、胰腺以及非小细胞肺癌中高表达（NSCLC）。MALAT1沉默可调节肺癌细胞迁移相关的基因表达，抑制肺癌细胞的迁移[19]。

在膀胱癌的研究中发现MALAT-1在膀胱癌组织中表达上调，并且在发生转移的膀胱癌原发灶中，MALAT-1较无转移病变者表达显著升高。体外实验证明MALAT-1通过Wnt通路促进膀胱癌细胞上皮间充质转化（EMT）,siRNA下调MALAT-1的表达可降低上皮间充质转化相关的ZEB1、ZEB2水平，同时上调E-cadherin水平，抑制膀胱癌细胞转移[19]。

进一步对MALAT-1调节膀胱癌转移的机制进行研究，通过RNA结合蛋白免疫沉淀（RIP技术）、RNA pull down实验发现MALAT-1与suz12特异性结合，过表达suz12降低T24细胞E-cadherin表达。免疫沉淀实验（ChIP）发现抑制MALAT-1表达降低了T24细胞中suz12与E-cadherin启动子的结合，证明MALAT-1通过suz12抑制了E-cadherin的表达。最后，沉默T24细胞中MALAT1表达可显著降低TGF-β诱导的E-cadherin表达抑制，降低了EMT相关的分子标志物，如N-cadherinh和fibronectin等[20]。证实了MALAT-1在TGF-β诱导的膀胱癌上皮间充质转化中发挥了重要作用。该研究表明MALAT-1在膀胱癌的进展、转移中发挥了重要作用。

4 小结

LncRNA不仅在生物体中以多种机制发挥其生物学功能，且其功能失调与多种疾病的发生，发展相关。lncRNA是目前发现的与肿瘤的发生发展有密切关系的非编码RNA，通过参与转录前，转录后以及表观遗传学修饰等不同层面参与肿瘤的生物学进程。虽然目前lncRNA与膀胱癌的关系还处于起步阶段，但随着对lncRNA的功能以及作用机制越来越多的认知，对于膀胱癌相关的lncRNA的深入研究，将更好的对膀胱癌的诊断、术后检测、个体化治疗及新药研发提供新的理论支持。

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The present status of lncRNAin bladder caner

Li Qi-jin1，Zhong Li-ming2
(1.Department ofAnesthesiology,The Nanhai hospital of Southern Medical University,Foshan,Guangdong,528200,China;2.Nanhai hygienic vocational technical school,Foshan,Guangdong,528200,China)

Taking advantage of next-generation sequencing technology,transcriptomic changes in tumors have been investigated,Long noncoding RNAs(lncRNAs)are non-protein coding RNAs regulating gene expression,It have been ignored that long noncoding RNA abnormal expression was closely correlated with tumor for a long time.Now it is fully believed that lncRNA was closely related to bladder tumor cell proliferation，invasion，metastasis,recurrence and drug resistence.This article reviews the present status of lncRNAin bladder caner.

Bladder carcinoma;Long noncoding RNA;CCAT2;HOTAIR

10.3969/j.issn.1009-4393.2017.31.089