长链非编码RNA及相关微小RNA在卵巢癌中的研究进展

董倩，龙潇冉，狄文

卵巢癌是最凶险的妇科恶性肿瘤之一，发病率和死亡率均位居前列，发病率占女性恶性肿瘤的2.6%，死亡率高达5%[1]。很多病例发现时已经处在广泛转移的晚期，半数患者在16个月内复发，5年总体生存率在50%以下。卵巢癌的顽固耐药使得传统治疗方法的效果十分有限，对肿瘤进展的分子机制也缺乏了解，关于卵巢癌的基础研究仍较为滞后。因此，卵巢癌的发生机制、早期诊断、长效控制以及相关的临床研究还有待进一步深入[2]。

长链非编码 RNAs（long non-codingRNAs,lncRNAs）是近年来肿瘤学研究的热点之一，是由200个以上核苷酸（nucleotide，nt）组成的非编码RNA（non-coding RNA）[3]。lncRNA 的生理、病理作用，尤其是与肿瘤的关系已备受关注。lncRNA参与多种生物学过程，如基因转录、物质合成、细胞凋亡等，涉及的作用模式各不相同。有研究表明，lncRNA可通过结合染色质重构、翻译、剪接和翻译后稳定性来控制基因表达[4-6]。lncRNA的作用机制可归纳为：①作为“分子诱饵”，lncRNA可与转录因子相互作用以干扰转录；②作为“分子海绵”，lncRNA可以吸附微小 RNA（microRNA，miRNA）并影响 miRNA 的靶基因降解；③作为“分子支架”，lncRNA可直接与蛋白质相互作用以调节蛋白质活性，改变蛋白质定位，或影响蛋白质的结构；④lncRNAs可以募集染色质修饰因子来改变染色质状态，进而影响靶基因的表达；⑤lncRNAs可以直接与mRNA相互作用以抑制翻译，调节可变剪接模式或影响mRNA的稳定性[7-8]。除了基因突变，学者们越来越多地认识到，关键基因的表观遗传学调控也在肿瘤发生、发展机制中发挥着重要作用。其中，lncRNA在包括乳腺癌、前列腺癌、肺癌、胆囊癌、胃癌、卵巢癌[9]、子宫内膜癌[10]、宫颈癌[11]等在内的多种肿瘤中的作用已备受关注，而目前其在卵巢癌中的研究相对较少，分子机制探索尚且薄弱。现综述近期lncRNA在卵巢癌中的相关研究进展，为今后的研究提供一定的依据。

1 在卵巢癌中表达上调的lncRNAs

1.1 HOTAIR（HOX antisense intergenic RNA） 其为长度2 158 nt的lncRNA，位于12q13.13。有研究表明其可影响卵巢癌的DNA损伤与耐药。此外，HOTAIR也可以激活核因子κB（NF-κB）信号通路。在相关研究中，上调HOTAIR可诱导卵巢癌中铂类耐药，复发性铂类耐药卵巢肿瘤中HOTAIR表达水平显著升高。这表明HOTAIR-NF-κB轴可能通过正反馈调节影响肿瘤中DNA损伤相关耐药途径[12]。还有研究表明，通过激活β-catenin/wnt信号通路，HOTAIR过表达可以促进肿瘤细胞周期进程并诱导细胞顺铂耐药[9]。在卵巢癌组织和细胞系中，HOTAIR表达显著高于相应的癌旁组织，有研究表明抑制HOTAIR可通过提高miR-206的表达从而抑制miR-206靶基因CCND1和CCND2的表达；CCND1和CCND2在卵巢癌组织中高表达，其表达水平与HOTAIR呈正相关；细胞功能实验表明miR-206可以通过同时在卵巢癌中过表达CCND1或CCND2来发挥抑癌作用[13]。另一项研究比较68例浆液性卵巢癌组织和30例正常卵巢组织发现，浆液性卵巢癌组织中的HOTAIR表达水平异常升高，且这种高表达与卵巢癌的发生发展、转移侵袭及预后均密切相关[14]。上皮性卵巢癌（EOC）组织中HOTAIR的表达升高，并且HOTAIR水平与肿瘤国际妇产科联盟（FIGO）分期、组织学分级、淋巴结转移呈正相关，另外，多因素分析显示，在EOC患者中，HOTAIR表达可作为总生存期（OS）和无病生存期（DFS）的独立危险因素，呈显著负相关。细胞实验的结果显示，在3种高转移性EOC细胞系（SKOV3-ip1、HO8910-PM和HEY-A8）中敲低HOTAIR可降低细胞迁移及侵袭能力。体内试验的结果进一步证实了HOTAIR的促转移能力。此外，HOTAIR的促转移能力通过某些基质金属蛋白酶（MMPs）和上皮-间质转化（EMT）相关基因的调节介导[15]。这说明在一定程度上HOTAIR可作为预测卵巢癌预后的生物学标志物，并可能在卵巢癌药物敏感性及侵袭转移中发挥一定的作用。

1.2 H19 其是与基因印迹相关的lncRNA，其基因位点位于胰岛素样生长因子2（insulin-like growth factor 2，IGF-2）基因，是该印迹基因的产物。H19的表达在正常情况下主要局限在胚胎组织和成人肌肉组织中，主要影响胚胎发育。H19在包括卵巢癌在内的多种恶性肿瘤中过表达，并且能够刺激癌细胞周期进程、增殖、迁移和侵袭[16]。研究发现，IGF-2印迹基因的突变导致H19高表达，在卵巢肿瘤、结肠肿瘤、前列腺癌等肿瘤中均存在异常的IGF-2/H19位点。另外，包括卵巢癌在内的多种恶性肿瘤中H19的表达上调提示H19的异常表达可能在卵巢癌发生、发展中发挥着重要作用。另外，Zheng等[17]研究发现，人卵巢癌A2780耐药细胞株中H19的表达量升高，而且在高级别浆液性卵巢癌中，高表达的H19通过促进谷胱甘肽代谢促进卵巢癌细胞的铂类耐药。Medrzycki等[18]的研究显示，组蛋白H1.3可以抑制H19的表达以及卵巢癌细胞的增殖；在人卵巢癌OVCAR3细胞中，H1.3的高表达可以降低细胞生长率和集落形成，并抑制H19的表达，而敲低H1.3则有相反作用。另外，lncRNA H19可竞争性结合miR-370-3p，发挥海绵吸附作用，从而影响转化生长因子β（TGF-β）在卵巢癌细胞中诱导EMT。在癌细胞株skov-3和ovcar3中用不同浓度的TGF-β培养实验，结果表明，TGF-β处理能上调H19，下调miR-370-3p。此外，H19基因敲除或miR-370-3p的过度表达抑制了TGF-β诱导的EMT，而H19过表达或敲除miR-370-3p促进了TGF-β诱导的EMT[19]。

1.3 SNHG20（small nucleolar RNA host gene 20） 其已被证明在多种肿瘤进展中发挥关键作用。然而，SNHG20在EOC组织中的功能尚未确定。有研究证明SNHG20表达在卵巢癌中显著上升，尤其是上皮性浆液性卵巢癌组织中SNHG20的表达明显高于癌旁组织，且与组织学分级和淋巴结状态密切相关，SNHG20上调促进了卵巢细胞的增殖，且SNHG20高表达的患者OS较短，SNHG20可作为上皮性浆液性卵巢癌预后的独立危险因素；SNHG20的敲低可显著抑制EOC细胞增殖、迁移和侵袭，这与P21、Cyclin D1、E-钙黏蛋白和波形蛋白的失调有关。上述结果表明SNHG20可作为潜在的预后预测因子及新型诊断标志物[20]，并在EOC进展中发挥重要作用。另有研究表明，lncRNA SNHG20敲低可通过抑制β-连环蛋白表达和逆转下游靶基因表达来抑制Wnt/β-连环蛋白信号传导活性，进而抑制卵巢癌进展[21]。但是，SNHG20参与EOC进展的详细潜在机制仍需进一步探索。

1.4 转移相关的肺腺癌转录物 1（metastasis associated lung adenocarcinoma transcript1，MALAT1） 其是与癌症血管生成和转移相关的lncRNA。有研究探讨外泌体和外泌体MALAT1在EOC血管生成中的作用发现，MALAT1在转移性EOC细胞及其分泌的外泌体中均增加，源自EOC细胞的外泌体MALAT1通过外泌体转移至受体人脐静脉内皮细胞（HUVEC）；升高的血清外泌体MALAT1与EOC的进展和转移表型高度相关，并且是EOC患者OS的独立预测因子；EOC细胞通过外泌体将MALAT1转移至受体HUVEC，并通过刺激血管生成相关基因表达影响HUVEC，最终促进血管生成[22]。另有研究表明，MALAT1可以通过竞争性结合miR-211从而促进PHF19（多组蛋白质的组分）表达和卵巢癌进展；同时PHF19是miR-211的直接靶标并且高PHF19表达与卵巢癌患者的较短生存时间相关，沉默PHF19可减少细胞增殖，诱导细胞周期停滞，促进细胞凋亡，抑制迁移，并抑制SKOV3细胞中的异种移植瘤生长。MALAT1介导的PHF19表达恢复显著逆转了miR-211对卵巢癌的抑制作用[23]。

1.5 人卵巢癌特异转录子2（human ovarian cancer-specific transcript 2，HOST2） 其位于 10号染色体，长2.9 kb，不编码蛋白质，没有开放的阅读框[24]。HOST2在人卵巢癌中特异性高表达。有报道HOST2可促进EOC细胞迁移、侵袭和增殖，HOST2可与miRNA let-7b结合，后者是一种有效的肿瘤抑制因子，HOST2含有let-7b结合位点，并海绵吸附let-7b，从而抑制let-7b功能，其在转录后水平抑制let-7b靶基因的表达[25]。

1.6 核富集转录体1（nuclear paraspeckle assembly transcript 1，NEAT1） 其由多发性内分泌腺瘤综合征1型基因位点转录，分别有长约3.7 kb的NEAT1-1和长约23 kb的NEAT1-2两个亚型。NEAT1表达水平的改变在包括白血病、结肠癌、肝癌和神经胶质瘤等多种人类恶性肿瘤均有相关报告，表明了NEAT1在人类恶性肿瘤中可能扮演着重要角色。然而，其在卵巢癌发生和进展中的生物学作用和调节机制尚刚刚开始。有研究表明，NEAT1表达升高与卵巢癌预后不良相关。功能实验表明，敲除NEAT1显著抑制卵巢癌细胞体外增殖和侵袭，抑制体内肿瘤生长。通过生物信息学分析鉴定出的LIN28B可作为增强NEAT1稳定性的直接参与者，因此LIN28B/NEAT1轴在卵巢癌细胞中发挥癌基因样作用，NEAT1并可作为miR-506的竞争性内源RNA（ceRNA）发挥作用以促进细胞增殖和迁移。因此，NEAT1可被视为卵巢癌可能的诊断标志物及治疗靶点[26]。另有研究发现NEAT1在卵巢癌患者和细胞系中上调，其表达与FIGO分期和淋巴结转移相关[27]。此外，在OVCAR-3细胞系中NEAT1的异位表达促进细胞增殖和侵袭，而敲低NEAT1则相反。同时，NEAT1表达由RNA结合蛋白HuR稳定，并在卵巢癌细胞中被miR-124-3p抑制，其表达受HuR和miR-124-3p的协同控制，可以调节卵巢癌的发生，并可能作为抗肿瘤治疗的潜在靶点[28]。

1.7 尿路上皮癌相关因子1（urothelial carcinoma associated 1，UCA1） 一般认为其发挥癌基因样作用，可促进癌细胞增殖，侵袭和转移，并且影响药物敏感性。UCA1过度表达可预测接受辅助化疗的OV患者的临床结果；UCA1高表达是提示预后不良的独立预后指标。有研究表明，与其亲代细胞（SKOV3和HeyA-8） 相比，UCA1在 PTX抗性卵巢癌细胞（SKOV3/PTX和HeyA-8/PTX）中显著上调。功能上，UCA1敲低通过增强PTX诱导的细胞凋亡增强SKOV3/PTX和HeyA-8/PTX细胞对PTX的敏感性。UCA1沉默通过吸附miR-129抑制ABCB1从而诱导SKOV3/PTX和HeyA-8/PTX细胞的PTX敏感性为耐药性卵巢癌提供了潜在的治疗靶点[29]。另有研究表明，人卵巢癌细胞中UCA1可通过调控顺铂耐药相关的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1（SRPK1）促进细胞迁移、侵袭和诱导顺铂耐药。同时，UCA1不仅在EOC组织和细胞中异常上调，而且也与淋巴结转移状态和FIGO分期相关。另有研究表明，UCA1通过直接结合miR-485-5p参与MMP14表达调控进而影响卵巢癌进程[30]。

2 在卵巢癌中表达下调的lncRNAs

2.1 MEG3（maternally expressed gene 3） MEG3基因位于14号染色体，是由母系遗传的印迹基因，称为母源性印迹基因3，其转录产物是不编码蛋白质的lncRNA MEG3。MEG3在肿瘤中主要通过启动子区甲基化及诱导p53表达发挥其抑癌作用[31]。有超过70%的卵巢癌组织中存在MEG3表达丢失，并与MEG3启动子的高甲基化一致；且MEG3表达的缺失与肿瘤的等级相关；5-aza-CdR处理可诱导OVCAR3细胞中的MEG3表达升高，继而通过上调下游p53、GDF15和RB1表达抑制肿瘤细胞增殖并促进凋亡[32]。另外，MEG3可以通过调节miR-219a-5p/EGFR轴参与卵巢癌发生[33]；上调MEG3也可降低卵巢癌细胞中miR-214的转移，从而降低耐药性[34]。

2.2 生长阻滞特异性转录因子5（growth arrest specific 5，GAS5） 其是一种新发现的肿瘤抑制lncRNA。GAS5最初是从cDNA文库中鉴定出来的，并且发现其表达水平在哺乳动物细胞生长停滞后增加。其位于1q25，由12个外显子组成，它们交替剪接，产生2种成熟的GAS5a和GAS5b，它们编码10个含C/D盒的小核仁RNA（snoRNA）。尽管GAS5具有较短的开放阅读框架，但其不具备蛋白质编码能力，而是作为snoRNA的宿主基因。GAS5在许多肿瘤中均发挥重要作用。雷帕霉素等翻译抑制剂可诱导细胞生长停滞，导致GAS5转录本的丰度上升，使其可通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）途径和GAS5-E2F4-PARP1-MAPK轴等影响卵巢癌的进程及DDP的耐药性，并发挥生物学效应[35]。对其在卵巢癌中的研究较少，相关机制有待进一步研究，有报道GAS5在作为ceRNA发挥作用方面，和miR-196a-5p在卵巢癌细胞中通过分化HOXA5的表达从而引起卵巢癌细胞增殖减少和凋亡增加[11]，并和HOXA5共同调控下游P21功能阻碍卵巢癌细胞增殖。Li等[36]研究证实卵巢癌组织中GAS5明显低表达，且GAS5水平降低的程度与肿瘤体积、侵袭深度、TNM分期呈正相关；在裸鼠体内试验中稳定过表达GAS5可抑制卵巢癌细胞SKOV3的增殖，其抑癌机制可能与调控细胞周期蛋白D1、p21和凋亡蛋白酶激活因子1的表达有关。

3 卵巢癌相关lncRNAs与miRNAs之间的相互作用

越来越多的lncRNAs在卵巢癌中被发现，并在卵巢癌的发生发展中发挥重要作用，其与miRNA关系密切，互相交织形成网络并作用于不同的信号通路中，如GAS5被证实靶向miR-196a-5p，从而动员卵巢癌的致癌机制[11]。抑制HOTAIR可通过提高miR-206的表达从而抑制miR-206靶基因CCND1和CCND2的表达[13]。H19基因敲除或miR-370-3p的过表达抑制了TGF-β诱导的EMT，而H19过表达或敲除miR-370-3p促进了TGF-β诱导的EMT[19]。MALAT1可以通过竞争性结合miR-211从而促进PHF19表达和卵巢癌进展；miR-211过表达明显抑制HEY-T30和SKOV3细胞的增殖、迁移，诱导细胞凋亡；同时PHF19是miR-211的直接靶标并且PHF19高表达与卵巢癌患者的较短生存时间相关，沉默PHF19可减少细胞增殖，诱导细胞周期停滞，促进细胞凋亡，抑制迁移，并抑制SKOV3细胞中的异种移植瘤生长[23]。HOST2含有let-7b结合位点，并海绵吸附let-7b，从而抑制let-7b功能，其在转录后水平抑制let-7b靶基因的表达[25]。NEAT1表达由RNA结合蛋白HuR稳定，并在卵巢癌细胞中被miR-124-3p抑制，其表达受HuR和miR-124-3p的协同控制，可以调节卵巢癌的发生，并可能作为抗肿瘤治疗的潜在靶点[29]。UCA1通过直接结合miR-485-5p参与MMP14表达调控进而影响卵巢癌进程[30]。MEG3可以通过调节miR-219a-5p/EGFR轴参与卵巢癌发生[34]。2011年美国学者Salmena等[37]提出ceRNA，即ceRNA可以通过竞争miRNA来影响彼此的表达，揭示了lncRNA作用的一种新机制，也提示了lncRNA与miRNA之间这种密不可分的作用关系。

4 结语

LncRNAs是肿瘤研究领域的热点，但卵巢癌中lncRNA作用分子机制研究仍处于起步阶段。Zhan等[38]也探讨了卵巢癌中失调的lncRNAs，并讨论了卵巢癌中lncRNA对肿瘤细胞学行为的影响。本文不仅关注卵巢癌中lncRNA的表达失调，还关注lncRNA对卵巢癌细胞增殖、凋亡、细胞周期、耐药性、迁移、侵袭、转移等方面的影响。在lncRNA作用机制方面，本文重点关注lncRNAs作为ceRNA与miRNAs的相互作用。在临床应用方面，一些lncRNAs，如 HOTAIR、NEAT1、MALAT1 和 GAS5，不仅可作为潜在治疗靶点，还可能作为卵巢癌发生和发展的生物学标志物。随着测序技术的发展和肿瘤认识的进展，例如外泌体和环状RNA的发现和研究，lncRNA、miRNA、外泌体和环状RNA之间的联系和在卵巢癌中的应用值得进一步探索。