长链非编码RNA与子宫内膜异位症的相关研究进展

2018-12-31 08:16刘颂平
安徽医学 2018年9期
关键词:宫颈宫颈癌内膜

田 鑫 张 琼 刘颂平

子宫内膜异位症(endometriosis,EMs)是育龄期女性的常见病和多发病,常伴有盆腔疼痛、盆腔粘连、不孕和性交不适,严重影响女性的生活质量及其生育能力,目前,育龄期妇女的EMs发病率为6%~10%[1]。近年来,EMs的发病年龄趋向年轻化,发病率也是逐年上升,严重影响育龄期女性的健康。EMs的具体发病机制目前还不完全清楚,从而导致了其治疗效果不理想,无论是使用药物控制还是手术治疗,均存在一定的复发率。探索EMs的发病机制对其早期诊断及治疗将有很大帮助,对降低EMs的发病、提高病人的生活质量有重要意义。

2001年人类基因组计划完成前后,人们发现在组成人类基因组的数十亿碱基对中,绝大多数不具备编码蛋白质的功能,这些碱基对序列能够以发育阶段特异性或组织特异性的方式转录成RNA, 其中就包括大量的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)。lncRNA是长度超过200个碱基对的不能够编码蛋白质的非编码RNA[2]。lncRNA在转录、转录后翻译中均扮演重要的角色,并且可通过多种机制来调控基因的表达。在基因表达的表观遗传调控、细胞周期调控和细胞分化调控等众多生命活动中发挥重要作用[3-4]。研究[5-7]表明,lncRNA主要通过以下几种方式发挥作用:基因印记、染色质重塑、细胞周期的调控、剪接调控及翻译调控等。并且在细胞的增殖、分化、凋亡中也起重要的作用。近年来,对于lncRNAs与妇科良恶性疾病之间的关系的研究越来越受到大家的关注。本文就lncRNA在妇科肿瘤及EMs中的相关研究作以下综述。

1 lncRNA与EMs

近年研究[8]发现,lncRNA在EMs的发病机制中也扮演着重要的角色,H19是一个被发现与基因印记相关的lncRNA,与胰岛素样生长因子2(Insulin-like Growth Factor2,IGF2)互为印记,且为父系印记母系表达,位于人染色体11p.15.5。H19在胚胎形成和胎盘生长过程中高度表达,但在成人组织中表达明显降低。Ghazal等[9]研究发现,在EMs患者的在位子宫内膜组织中lncRNA H19的表达水平与正常内膜组织相比明显下降。以往的研究认为,H19是一种与肿瘤密切相关的lncRNA。也有研究[10]表明,不明原因的不孕症患者子宫内膜中H19呈现出低表达,直接说明了H19与子宫内膜细胞可能具有不可分割的关系。在体外试验研究中,Ghazal等[9]发现,EMs中H19和胰岛素样生长因子1受体(insulin-like growth factor 1 receptor,IGF1R)的表达降低,使用特异性siRNA干扰H19的表达后,mi-RNA let-7的表达升高,使其能够抑制已知的let-7靶标的IGF1R,从而抑制胰岛素样生长因子1通路,同时可观测到细胞数目减少,即H19的下调可显著降低子宫内膜间充质细胞的增殖能力,所以lncRNA H19可使EMs患者子宫内膜间充质细胞的增殖能力得以增强。研究表明H19在子宫内膜间充质细胞的生长发育及其功能中具有重要作用,对于H19/let-7/IGF1R通路的进一步研究将对EMs的治疗提供新的方向。

2014年,Sun等[11]首次利用微阵列技术分析了EMs患者病灶组织及其配对的在位子宫内膜组织中lncRNA的差异表达,结果发现,与配对在位子宫内膜组织相比,病灶组织中共有948个差异表达的lnc RNA,其中CHL1-AS2(探针A_33_P3365312)是最上调的,而LOC100505776(A_21_P0000765)为最下调的。lncRNA KLKP1是一种对同源mRNA起调控作用的基因,位于人染色体19q13.33。Sun等[11]检测了EMs患者异位内膜和在位内膜中KLKP1的含量,发现相较于在位内膜,异位内膜中KLKP1的含量明显降低,预测其是一种具有顺式调控作用的基因。Sun等[11]还通过与之共表达的mRNA的GO和KEGG路径注释来预测这些差异表达的lncRNA,其中一些与目前已知的可能的EMs的发病机理相关联,包括对雌激素依赖,局灶粘连,白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)产生和血管生成调节等。并且在后续的基因芯片结果中也得到了验证。同时,他们也预测,lncRNA ZNF295-AS1(A_32_P15958)可能具有调节血管生成、调节适应性免疫应答、细胞黏附和局灶粘连和对雌激素刺激的反应等作用。

Congrains等[12]对lncRNAANRIL的研究表明,ANRIL可能与CDKN2B-CDKN2A-ARF通过基因簇反义方向的转录,进而调节基因的表达。ANRIL可能通过调节在疾病中起调控作用的关键分子,达到影响疾病发生发展的作用。

LncRNASRA是一种甾体激素转录的辅助激活物,可调节甾体激素受体,此外,SRA还在乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌等激素相关性恶性肿瘤中表达异常,影响着肿瘤的发生发展,并对其预后起着重要作用[13-15]。研究[16-17]发现,当SRAP高表达及SRA lncRNA/mRNA比值降低时,卵巢型EMs较正常子宫内膜组织中雌激素受体α(estrogen receptor α,ERα)、孕激素受体表达降低,雌激素受体β表达升高,表明雌激素及其受体对EMs的影响可能通过SRA介导。另外,EMs病灶中lncRNA SRA与SRAP的比值比正常子宫内膜组织高,SRA基因可能通过下调lncRNA SRA与SRAP比值对EMs的发病发挥作用。同时,还发现卵巢型EMs病灶周围的正常卵巢组织中SRA及ERα表达升高,血管内皮生长因子表达水平降低,这些都有可能影响卵巢型EMs的发生发展及其复发。

张琛等[18]通过运用PCR技术检测EMs患者的EMs囊壁(ectopic,EC)、病灶旁组织及配对在位内膜(eutopic,EU)中lncRNA CHL1-AS2的表达量,发现lncRNA CHL1-AS2在EU中低表达,在EC、病灶旁组织中高表达,且在EC和病灶旁组织中的表达量相近,这可能与EMs的发病机制有关。在以上的实验中,还发现CHL1-AS2的表达不受月经周期的影响。

另外,冷金花等[19]在对EMs患者在位及异位内膜组织中lncRNA表达水平的研究中发现,相对于在位内膜组织,异位灶有948个lncRNA转录本出现了表达差异。其团队在后续研究中还发现lncRNA可能通过顺式和反式两种作用方式调控编码蛋白的基因,从而发挥作用,其中FN0206、MGC24103、LOC375295、CHL1-AS2、XLOC-012981表达上调,LIMS3-LOC440895、LOC389906、HOXA11-AS、KLKP1、LOC100505776和XLOC-012981表达下调。这些lncRNA可能对EMs的发病起着重要的作用,但具体机制还需进一步研究明确。

最近,Sha等[20]通过CCK-8和集落形成测定均表明LINC00261可以抑制CRL-7566细胞的增殖,流式细胞术分析证实,LINC0026抑制细胞增殖,这可能是导致细胞凋亡的结果。此外,他们还通过transwell迁移实验表明LINC00261可以抑制EMs中的细胞迁移。

近年来,随着检测技术的飞速发展以及对lncRNA作用机制研究的不断深入,可以更好地了解lncRNA在EMs发生发展中的作用。因此,特定lncRNA在EMs的早期发现及诊疗中起到一定的靶向标志物作用,其可能成为EMs中新的检测指标。

2 lncRNA与妇科恶性疾病

宫颈癌是妇科最常见的恶性肿瘤之一,在我国的发病呈逐年升高趋势[21]。尽管HPV的持续感染是其重要致病因素之一,但近年来,越来越多的学者发现lncRNA在宫颈癌中也起着不可磨灭的作用。Cao等[22]研究发现,相对于癌旁正常组织,lncRNA GAS5在宫颈癌组织中的表达量是明显降低的,这也造成宫颈癌患者预后不良、术后生存率低。用siRNA干扰宫颈癌细胞GAS5的表达,相对于空白对照组,siRNA干扰组癌细胞的GAS5表达量明显降低,GAS5的下调可显著增强癌细胞的增殖能力,同时这也可能促进癌细胞的侵袭、迁移能力。而万金华等[23]研究发现lncRNA GAS5可能是通过促进抑癌基因PTEN的表达来抑制肿瘤细胞的侵袭作用的。Yang等[24]研究显示,宫颈癌患者的癌组织中lncRNA CCHE1的表达量高于同一患者的癌旁组织,lncRNA CCHE1与宫颈癌的恶性程度、FIGO分期等关系密切。Sun等[25]研究发现,宫颈恶性肿瘤中lncRNA EBIC表达量极高,其通过与组蛋白修饰关键酶果蝇zeste基因增强子同源物2结合抑制E-钙黏素生成,促进宫颈恶性肿瘤的上皮间质转化,进一步促进了宫颈恶性肿瘤的进展。lncRNA EBIC可能成为临床上诊断宫颈恶性肿瘤一个重要的标记物。

相关研究[26]发现,卵巢上皮肿瘤中lncRNA ANRIL表达较正常对照组升高。在敲低ANRIL后,细胞增殖受到抑制,阻断细胞周期进展,使处于S期的细胞增多,从而抑制细胞增殖并促进细胞凋亡。ANRIL的过表达可通过促进细胞周期进程、抑制细胞凋亡和衰老增强细胞的增殖。此外,ANRIL基因还具有参与炎性反应等作用。Gao等[27]研究发现,lncRNA HOST2在卵巢癌组织中的高表达可促进肿瘤的增殖与迁移,它可以结合并抑制microRNA let-7b的表达,减弱了机体抑制肿瘤的能力,促进卵巢癌的发生发展。因此,lncRNA HOST2调节microRNA let-7起作用的机制可能成为卵巢上皮肿瘤早期发现及相关临床处理的新指标。

He等[28]在子宫内膜恶性肿瘤组织中发现, lncRNA HOTAIR的表达量显著超过子宫内膜不典型增生患者的内膜及对照组正常内膜组织。将lncRNA HOTAIR片段沉默后,子宫内膜肿瘤细胞将通过肿瘤坏死因子α通路发生凋亡。王丹丹等[29]运用PCR、MTT等实验方法,发现相对于癌旁组织,lncRNA HOTAIR在子宫内膜癌组织中表达水平升高,它可以促进癌细胞的增殖、迁移及其侵袭能力,当下调HOTAIR的时候,癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力也被抑制。

H19可促进妊娠滋养细胞肿瘤的发生发展,其主要是促进肿瘤细胞的增殖、侵袭及迁移,H19在大部分浆液性卵巢上皮肿瘤中表达。所以,H19 可能用于辅助诊断浆液性卵巢癌的肿瘤标记物。国外研究[30]发现,在宫颈恶性肿瘤组、宫颈上皮内瘤样变(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)组标本中的lncRNAH19表达量低于正常宫颈组。在宫颈恶性肿瘤、CIN发生发展中lncRNA H19起抑制作用。且H19可增强肿瘤细胞的增殖能力、提高其耐氧能力,并且可促进肿瘤组织中新生血管的生成。此外,也有研究[31]发现敲除体腔内祖细胞中的H19基因显着降低腔内祖细胞的集落形成潜能,并且探讨了雌激素-H19信号轴在乳腺肿瘤中的相关性,发现与ERα(-)肿瘤相比,ERα(+)肿瘤表现出更高的H19表达,表明ERα-H19信号通路在调节正常祖细胞的增殖和分化潜能方面发挥作用。

3 结语

lncRNAs在细胞的增殖、分化、凋亡中起重要作用,它参与多种疾病的发生发展并对疾病的预后起作用。目前的研究尚处于早期阶段,lncRNA在EMs中发挥作用的具体机制尚不清楚。随着高通量测序和基因芯片技术的不断发展,lncRNAs在EMs的发生发展中的作用及其相互作用正受到越来越多的关注。随着对这方面深入研究的不断发展,lncRNA正成为EMs发病机制中新的思路。目前,EMs的具体发病机制还需要深入的研究,这些研究会对诊断和治疗EMs提供更好的方案,提高育龄期患EMs女性的生活质量。

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