卵巢癌中相关长链非编码RNA的研究进展

2020-03-03 04:40谭芳春李力
国际妇产科学杂志 2020年1期
关键词:肿瘤发生细胞系等位基因

谭芳春,李力

卵巢癌是全球女性中第二常见的妇科恶性肿瘤,也是女性生殖系统最致命的肿瘤[1]。由于卵巢癌的高异质性、易复发、生存率低等特点,其分子机制研究已经成为全世界卵巢癌基础研究的热点。长链非编码 RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是长度超过200 bp的一组内源性细胞RNA,许多研究显示其可以通过参与细胞过程,例如细胞分裂、应激反应、分化、存活和衰老,进而调节多种肿瘤的发生、发展和转移[2-5]。近年研究发现,lncRNA的异常表达在卵巢癌发生过程中也起着主要的致病作用[6]。且有研究发现卡铂+多西他赛方案治疗卵巢癌会导致癌症相关的lncRNA改变其原有的表达水平,表明lncRNA的表达水平经过药物作用后可能发生改变[7]。

1 LncRNA与恶性肿瘤

LncRNA在许多生物过程的作用如细胞增殖、分化和凋亡中的参与提示lncRNA在肿瘤发生过程中的基本作用。这些功能的进一步证据来源于与其正常样本相比,lncRNAs在肿瘤样本中失调的研究[8]。关于表达模式和功能在细胞水平上,lncRNA可分为致癌基因、肿瘤抑制基因和双向lncRNA。致癌基因包括应激诱导的长链非编码RNA(LSINCT5)、转移相关肺腺癌转录物1(MALAT-1)、尿路上皮癌抗原1(UCA1)和HOX转录物反义基因间RNA(HOTAIR)等;而母系表达基因3(MEG3)被归入抑癌基因;H19和类固醇受体RNA激活剂(SRA)符合第三类,因为它们在一些肿瘤中过表达,但在其他肿瘤中下调[9]。

2 LncRNAs与卵巢癌

2.1 卵巢癌中lncRNA表达谱 近年,随着对lncRNA的深入研究,发现lncRNA的异常表达在卵巢癌发生发展过程中起着重要作用[6]。LncRNA表达谱的研究为说明其在卵巢癌中的功能及作用提供了证据。Liu等[7]通过lncRNA表达谱分析发现,4 956个lncRNAs中,与卵巢癌亲代细胞相比,卵巢癌高转移细胞中有583个lncRNA上调,578个lncRNA下调,这表明lncRNAs在上皮性卵巢癌转移中可能发挥作用。一项研究显示,在高级别浆液性卵巢癌(SOC)的4种亚型(免疫反应型、分化型、增殖型和间充质型)中鉴定了455个特异性诱导的lncRNAs[10]。此外,最近的一项研究表明,与未经处理的对照组相比,在雌激素处理的卵巢癌细胞中,有115个lncRNA具有显著变化,其中大多数被预测会促进恶性肿瘤进展[11]。

2.2 卵巢癌中的致癌lncRNA 卵巢癌中的致癌lncRNA指的是相比于正常对照组而言,在卵巢癌组织或细胞系中被证实上调的lncRNA,已报道的有HOTAIR、H19、CCTA1、MALAT1、HOST2 等。

HOTAIR的敲除抑制了细胞增殖,降低了细胞的侵袭能力并恢复了顺铂耐药细胞的顺铂敏感性[12]。已有研究证明HOTAIR在卵巢癌干细胞(CSCs)中的表达比在非CSCs中高[13]。HOTAIR敲除诱导卵巢癌细胞系中的细胞周期停滞和凋亡[14]。HOTAIR的下调可显著减少CSCs的迁移和侵入,并显著减少异种移植小鼠中的肿瘤生长和肺转移[15]。考虑到CSCs在肿瘤发生和耐药中的作用,其可能成为抗癌治疗的靶点[16]。

H19的过表达与细胞增殖、肿瘤发生、细胞周期进程以及细胞迁移有关[17-18]。Let-7是下调细胞生长和运动的癌基因表达的肿瘤抑制剂miRNA,有研究证明H19可通过抑制let-7的介导在增强卵巢癌肿瘤细胞迁移和侵袭中发挥作用[19]。H19在大多数浆液性上皮肿瘤中表达,提示这种lncRNA可作为辅助性肿瘤标志物用于诊断、分期和随访患有此类疾病的患者[20]。研究表明H19的沉默会导致G2/M期细胞凋亡和诱导细胞周期阻滞[21]。此外,在大多数卵巢癌腹水患者中检测到H19 RNA。

CCAT1的表达可以通过与CCAT1启动子区结合的c-Myc直接诱导。CCAT1在胃癌细胞系中的表达水平升高,从而增强了癌细胞的增殖和迁移[22]。lncRNA-CCAT1在具有不同转移潜能的卵巢癌细胞中差异表达。由于小干扰RNA(siRNA)介导的CCAT1沉默导致卵巢癌细胞侵袭能力下降,可以推断CCAT1可能增强这些细胞的侵袭能力[6]。

HOST2的过表达已经在卵巢癌衍生的细胞系和原发性肿瘤中被普遍证实。此外,与培养的卵巢表面上皮细胞相比,其在所有4种主要的卵巢癌亚型中上调[23]。此外,HOST2可能通过抑制miRNA let-7b的肿瘤抑制功能来增强上皮性卵巢癌中的肿瘤细胞的迁移、侵袭和增殖[24]。

敲除MALAT1可抑制人骨肉瘤细胞的增殖和侵袭并抑制其转移潜能。已证明MALAT1的功能是通过磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路介导的[25]。FAL1的致癌活性归因于其对p21的抑制作用,此外,FAL1控制表观遗传阻遏物BMI1的稳定性以改变许多基因的转录,包括CDKN1A[26]。在卵巢癌细胞系中使用siRNA下调AB073614显著减少细胞增殖和侵袭,导致细胞周期的G1期细胞停滞并显著增加细胞凋亡。这种lncRNA的功能可能通过靶向细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)和AKT介导的信号通路发挥作用[27]。ANRIL通过表观遗传调节其邻近的肿瘤抑制基因CDKN2A/B的表达。ANRIL在SOC组织中过表达,且这种过表达与晚期国际妇产科联盟(FIGO)分期、高组织学分级、淋巴结转移和预后差相关[28]。体外研究证实了ANRIL在SOC侵袭/转移中的重要作用。PVT1过表达细胞系中PVT1表达的抑制显著导致凋亡反应。研究表明PVT1可能通过增加p53和基质金属蛋白酶1的组织抑制剂的表达来参与“卡铂+多西他赛”组合化疗的抗癌活性[7],这意味着该lncRNA在卵巢癌发展中有重要作用。UCA1是膀胱癌细胞生长的调节因子[29],研究显示UCA1在卵巢癌组织中的表达升高,并显示UCA1 RNA在SKOV-3细胞中的表达可增加这些细胞的迁移、侵袭和顺铂耐药性,已显示UCA1的这种功能是通过SRPK1和凋亡途径蛋白介导的[30]。

2.3 卵巢癌中的抑癌lncRNA 与正常卵巢上皮组织相比,上皮性卵巢癌组织中GAS5的表达较低,GAS5的表达下调被认为与淋巴结转移和肿瘤结节转移有关[31]。此外,外源性GAS5的低表达抑制增殖、减少细胞迁徙与侵袭、增强细胞凋亡,其也能够破坏线粒体膜电位并增强BAX、BAK、cleaved-caspase-3和cleaved-caspase-9表达,因此被认为是上皮性卵巢癌患者的新型治疗靶点[31]。

HOXA11-AS内的外显子变异体rs17427875(A>T)已被证明与SOC风险降低有关[32]。此外,与常见等位基因A相比,次级等位基因T在上皮性卵巢癌细胞中的表达与增殖、迁移和侵袭的减少有关。此外,相比于等位基因A,HOXA11-AS次级等位基因T的稳定表达在更大程度上降低了原发性肿瘤在小鼠异种移植模型中的发生率。此外,与正常卵巢组织相比,卵巢癌组织中HOXA11-AS表达水平显著降低,这意味着该lncRNA在卵巢癌中抑制肿瘤的作用可能因T等位基因的增加而增加[32]。

MEG3是一种能够激活p53并阻止肿瘤发生和多种癌症发展的lncRNA。然而,由于强化的启动子高甲基化,在大多数上皮性卵巢癌组织和细胞系中其表达下调或消失[33]。另外,MEG3的异位表达抑制了卵巢癌细胞的增殖和生长,并增强了它们的凋亡,因此推断MEG3启动子甲基化可能导致上皮性卵巢癌的发生[33]。

ZNF300P1已被定性为人类锌指蛋白ZNF300的假基因(共享89%的同一性)[34]。它的启动子已被证明在卵巢癌组织中经常被高甲基化和沉默[33]。ZNF300P1也被证明参与调节人卵巢表面上皮细胞中的重要细胞周期和细胞运动过程,且由于细胞极性的丧失,其下调导致细胞增殖和集落形成减少[34]。

2.4 卵巢癌中的双向lncRNA NEAT1在卵巢癌中上调[35]。值得注意的是,其在高级别SOC的增殖亚型中被抑制[10]。病态肥胖患者脂肪来源的干细胞(ADSC)分泌的NEAT1水平显著高于健康对照者来源的ADSC分泌的NEAT1水平。已经表明,当卵巢癌细胞与病态肥胖患者的ADSC共同培养时,卵巢癌细胞的肿瘤迁移增加[10]。此外,NEAT1在这些ADSC中的沉默导致卵巢癌肿瘤细胞迁移减少,可知肥胖症中NEAT1的分泌增加会加强卵巢癌细胞的侵袭性[36]。

3 结语和展望

综上所述,许多lncRNA在卵巢癌中表现出失调,其表达水平与疾病预后、患者的生存期和治疗反应有关,这些研究成果已为其成为卵巢癌生物学标志物提供了依据,但目前关于lncRNAs在细胞增殖、凋亡和转移中的作用机制的报道较少。总体而言,卵巢癌中lncRNA功能的多样性和广泛性意味着未来针对lncRNA的靶向治疗将从根本上改善卵巢癌患者的预后。

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