长链非编码RNA核旁斑组装转录本1在妇科恶性肿瘤中的研究进展

黄锦源，代荫梅

(首都医科大学附属北京妇产医院/北京妇幼保健院妇科，北京100026)

根据DNA元素百科全书项目，大约70%的人类基因组被转录成RNA，但只有不到2%的基因组能够编码蛋白质[1]。其中，占据大多数非编码RNA的长链非编码RNA(long non-coding RNA，lncRNA)被定义为一种长度超过200个核苷酸的调节性RNA，其能够通过各种途径在多种生理和病理生物学过程中发挥重要调控作用，包括增殖、分化、胚胎发生、神经发生、干细胞多能性、病原性感染和肿瘤发生发展[2]。lncRNA的表达具有细胞类型和疾病状态特异性，因此是在包括不同恶性肿瘤的多种病理过程中较为理想的生物标志物[3]。lncRNA核旁斑组装转录本1(nuclear paraspeckle assembly transcript 1，NEAT1)作为最近发现的一种lncRNA，在免疫系统疾病、多种病毒性感染、神经退行性疾病和恶性肿瘤中发挥重要作用，其异常表达与疾病发生发展、早期诊断、治疗应用以及临床预后等密切相关[4-5]。多项研究强调lncRNA NEAT1在妇科恶性肿瘤中异常过表达，能够通过多种作用机制调节下游靶基因或信号通路来介导细胞增殖、迁移、侵袭、耐药性和放射抵抗等恶性生物学行为，并且与许多临床病理特征密切相关，显示出潜在的早期诊断、靶向治疗和预后预测的临床应用价值[6-9]。现就lncRNA NEAT1在妇科恶性肿瘤中的表达水平、作用机制以及临床应用进行综述，以期为妇科恶性肿瘤的诊断、治疗和预后提供有前途的靶点。

1 lncRNA NEAT1概论

lncRNA NEAT1最早是在2007年由Hutchinson等[10]通过对2个哺乳动物物种进行全基因组筛选发现的一种非剪接的、多聚腺苷酸，受核限制的非编码转录本，在卵巢、前列腺、结肠和胰腺等器官组织中含量较高。lncRNA NEAT1由RNA聚合酶Ⅱ从位于人染色体11q13.1的家族性肿瘤综合征多发性内分泌肿瘤1型位点转录而来，包含有两种异构体，即3.7 kb的短型(lncRNA NEAT1_1)和23 kb的长型(lncRNA NEAT1_2)[11]。lncRNA NEAT1_1是多聚腺苷酸和经典RNA加工的结果，而lncRNA NEAT1_2经历了非经典的RNA加工，形成三螺旋结构，然后被核糖核酸酶P切割而形成；其中lncRNA NEAT1_2能够通过5′端和3′端附近的蛋白质相互作用位点以及中间结构域,与核内RNA和DNA结合蛋白/非POU(Pit-Oct-Unc)结构域八聚体结合蛋白,副斑点成分1和多聚嘧啶序列结合蛋白相关剪接因子/富含脯氨酸的剪接因子相结合，共同参与核旁斑的结构形成和维持，从而调节多种细胞生物过程以及生理过程[4,12]。此外，lncRNA NEAT1在多种人类疾病中表达上调，尤其是在恶性肿瘤中过表达，能够促进肿瘤细胞的增殖、上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transformation,EMT)、迁移、侵袭、转移和耐药性等恶性生物学行为，常可预示患者预后不良[3,5]。因此，lncRNA NEAT1在多种疾病的发生发展中具有重要调控作用，一定程度上可被认为是一种癌基因。

2 lncRNA NEAT1与妇科恶性肿瘤

宫颈癌、卵巢癌和子宫内膜癌是妇科三大恶性肿瘤。越来越多的研究显示，lncRNA NEAT1在宫颈癌、卵巢癌和子宫内膜癌的表达显著上调，能通过作为竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)，调节转移和多重耐药相关基因的表达以及调控下游信号通路等方式参与妇科恶性肿瘤的发生发展过程，有望成为妇科恶性肿瘤的诊断和治疗的潜在生物标志物。

2.1lncRNA NEAT1与宫颈癌 宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤，2020年全球癌症统计数据显示,宫颈癌在185个国家/地区中共有约60万例新发病例和约34万例死亡病例，其发病率和死亡率均居女性恶性肿瘤的第4位[13]。Fang等[14]研究发现，lncRNA NEAT1 rs512715的次等位基因“C”与宫颈鳞状细胞癌风险增加显著相关，提示lncRNA NEAT1单核苷酸多态性与宫颈癌易感性密切相关，可作为宫颈癌关联的生物标志物。人乳头瘤病毒(human papilloma virus，HPV)感染已被证实是导致宫颈癌的主要原因，特别是持续高危型HPV感染。lncRNA NEAT1在宫颈HPV持续感染患者脱落细胞中表达异常升高，与宫颈免疫组织化学p16、Ki67表达呈正相关，其诊断宫颈高危HPV持续感染的受试者工作特征曲线下面积高达0.838[15]。因此，检测宫颈脱落细胞中lncRNA NEAT1的表达水平对宫颈HPV持续感染者具有潜在的早期诊断价值，并有助于宫颈癌的早期筛查。然而，徐笑宇等[16]研究发现，宫颈病变(宫颈上皮内瘤变及宫颈癌)患者血清中lncRNA NEAT1的表达水平显著低于健康对照者，其低表达与宫颈癌细胞分化差相关，而术后患者血清lncRNA NEAT1的表达较术前显著升高。因此，血清lncRNA NEAT1的表达水平可作为宫颈癌潜在的生物标志物,在宫颈病变的早期诊断、宫颈癌分化类型的判断以及术后监测具有一定的临床应用前景。另一项研究发现，宫颈癌患者血清低lncRNA NEAT1表达水平是宫颈癌分化不良及高淋巴转移潜能的危险因素，低CD3+、CD4+T细胞水平、低CD4+/CD8+比值及高调节性T细胞数可提示宫颈癌组织分化不良、预后差[6]。因此，lncRNA NEAT1与外周血T细胞亚群水平的联合检测分析有助于临床评估宫颈癌的淋巴转移情况、组织分化程度以及预后。lncRNA NEAT1在宫颈癌组织中的表达高于在非癌组织中的表达，lncRNA NEAT1的表达水平与肿瘤大小、国际妇产科联盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics,FIGO)分期、宫颈浸润深度、淋巴结转移等不良因素正相关；lncRNA NEAT1过表达的宫颈癌患者总生存期和无病生存期显著短于lncRNA NEAT1低表达的患者[17-18]。lncRNA NEAT1过表达与宫颈癌患者较差的临床病理学特征密切相关，预示患者预后不良。

研究发现，lncRNA NEAT1能够通过靶向微RNA(micro-RNA，miRNA/miR)-101促进宫颈癌细胞的增殖、集落形成、迁移和侵袭，明显增加S期细胞的百分比，并抑制细胞凋亡[17]。而下调lncRNA NEAT1的表达可通过调节磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信号通路抑制宫颈癌细胞的增殖和侵袭，促进肿瘤细胞凋亡[18-19]。此外，lncRNA NEAT1作为ceRNA与miR-9-5p结合并抑制miR-9-5p的表达，减弱对人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因和POU结构域2类转录因子1表达的抑制作用，从而促进宫颈癌细胞的增殖、克隆形成、迁移和侵袭[20]。Yuan等[21]研究发现，lncRNA NEAT1在宫颈癌发病机制中作为一个ceRNA，可以“海绵”miR-133a并调节转录因子性别决定区Y框蛋白4的表达，参与宫颈癌的发生发展。EMT在宫颈癌的进展和转移中起重要作用。Xu等[22]研究发现lncRNA NEAT1通过竞争性结合miR-361并抑制其表达，间接上调EMT诱导物热激蛋白90的表达，导致Twist家族碱性螺旋-环-螺旋转录因子1、髓样细胞白血病-1、八聚体结合转录因子-4和性别决定区Y框蛋白2的表达增加，从而促进宫颈癌细胞的增殖、侵袭、球体形成能力和EMT过程。另一项研究发现，lncRNA NEAT1通过竞争性结合miR-124，促进了宫颈癌细胞核因子κB亚基p65的核转移，增加了核因子κB亚基p65的磷酸化，降低了核因子κB的抑制蛋白α的表达，从而激活核因子κB通路，促进宫颈癌细胞的增殖、迁移、侵袭和EMT过程[7]。因此，以上多项研究表明，lncRNA NEAT1能够通过ceRNA机制、调控下游信号通路等作用机制促进宫颈癌的发生、发展过程，可认为其为宫颈癌的致癌分子。

随着临床上化疗和放疗在宫颈癌治疗中的应用，部分宫颈癌患者对化疗药物产生耐药性，对放疗产生抵抗性，严重影响患者治疗效果，导致患者预后不良。研究发现，lncRNA NEAT1在5-氟尿嘧啶耐药的宫颈癌细胞中的表达显著上调，而敲除lncRNA NEAT1可显著提高耐药宫颈癌细胞对5-氟尿嘧啶的敏感性；机制上，lncRNA NEAT1在宫颈癌细胞中作为miR-34a的ceRNA，通过多个位点的“海绵”作用抑制miR-34a的表达，减少其直接靶向糖酵解过程中催化丙酮酸生成乳酸的关键酶乳酸脱氢酶A的3′非编码区，上调乳酸脱氢酶A的表达来促进细胞的糖酵解速率，从而介导宫颈癌对5-氟尿嘧啶的化疗耐药性[23]。Han等[24]研究发现，lncRNA NEAT1在放射抵抗的宫颈癌组织中的表达显著高于敏感组织，lncRNA NEAT1的高表达与宫颈癌的低分化、高TNM分期、淋巴结转移和放疗无缓解密切相关；lncRNA NEAT1表达上调的宫颈癌患者预后较lncRNA NEAT1表达下调的患者更差；此外，lncRNA NEAT1在放射抵抗的宫颈癌细胞系中表达显著升高，进一步研究证实lncRNA NEAT1可能通过负调控miR-193b-3p来调节细胞周期蛋白D1的表达，从而发挥其作为ceRNA促进宫颈癌放射抵抗的作用。不断探索 lncRNA NEAT1介导宫颈癌的化疗耐药性和放射抵抗性的分子机制，以期为提高患者对放化疗的敏感性提供治疗靶点。

2.2lncRNA NEAT1与卵巢癌 卵巢癌是最致命的妇科恶性肿瘤，其位于盆腔深部，早期症状不典型，被确诊时常处于晚期，严重影响妇女的身心健康[13]。在此前的一个诊断模型中，包含有lncRNA NEAT1的多种基因和基于血浆蛋白的血源性生物标志物的联合检测显著提高了诊断上皮性卵巢癌的敏感性和特异性[25]。此外，卵巢癌组织中lncRNA NEAT1的表达水平明显高于癌旁正常组织，lncRNA NEAT1的表达与FIGO分期、肿瘤分级和远处转移等临床病理特征显著相关；其高表达的卵巢癌患者的总生存率明显低于低表达lncRNA NEAT1患者，进一步研究发现lncRNA NEAT1高表达和肿瘤分级、远处转移、FIGO分期均是影响患者预后的因素，并可作为卵巢癌的独立危险因素[26]。另一项研究显示，lncRNA NEAT1的表达水平与人卵巢癌组织标本的病理分级呈正相关，且认为lncRNA NEAT1高表达与患者较低生存率、肿瘤低分化程度、较大的肿瘤大小、FIGO晚期和显著的腹膜转移密切相关[27]。在Ⅲ期浆液性卵巢癌患者中，通过以退火控制引物系统为基础的反转录聚合酶链反应鉴定以及定量聚合酶链反应证实在多数患者中lncRNA NEAT1基因表达上调[28]。Yong等[29]报道了高级别浆液性卵巢癌组织中lncRNA NEAT1的表达水平显著高于正常卵巢组织，lncRNA NEAT1高表达与高级别浆液性卵巢癌的肿瘤大小、较短的总生存期和无进展生存期显著相关；lncRNA NEAT1的表达水平与FIGO分期、血管侵犯均是影响高级别浆液性卵巢癌患者总生存期和无进展生存期的预后指标和独立危险因素，提示lncRNA NEAT1是高级别浆液性卵巢癌患者潜在的独立预后因子。因此推测，lncRNA NEAT1可能作为卵巢癌的新型诊断生物标志物，也有望应用于患者的预后评估。

lncRNA NEAT1在多种卵巢癌细胞系中高表达，过表达亚型lncRNA NEAT1_1显著促进卵巢癌细胞的增殖、侵袭和S期细胞的百分比，而敲除lncRNA NEAT1_1表现出相反的效应；机制上，RNA结合蛋白人类抗原R可与lncRNA NEAT1_1相结合并增加其稳定性，而miR-124-3p与lncRNA NEAT1相结合则下调其表达[30]。因此，人类抗原R和miR-124-3p共同调控lncRNA NEAT1的表达，从而介导卵巢癌的发生发展过程，有望成为治疗的潜在靶点。在卵巢癌细胞中，高表达的lncRNA NEAT1作为致癌lncRNA的作用部分归因于其作为miRNA的“分子海绵”，调节靶基因的表达水平从而参与卵巢癌的进展，如作为miR-34a-5p的“分子海绵”，导致B细胞淋巴瘤/白血病-2表达上调，从而促进卵巢癌细胞的增殖，抑制其凋亡[31]；竞争性结合miR-1321并抑制其表达水平，增强紧密连接蛋白3的表达，从而促进卵巢癌细胞的迁移和侵袭[32]；通过miR-4500/碱性亮氨酸拉链和W2结构域蛋白1轴介导人卵巢癌细胞增殖、克隆形成、迁移、侵袭和糖酵解过程[33]。同样，Yuan等[34]研究证实lncRNA NEAT1通过海绵性吸附miR-365来上调成纤维细胞生长因子-9的表达，从而促进卵巢癌细胞增殖和人脐静脉内皮细胞的血管生成。在探索lncRNA NEAT1在高级别浆液性卵巢癌中的作用机制发现，由RNA结合蛋白Lin28同源物B稳定的lncRNA NEAT1通过海绵化吸收miR-506，上调EMT相关蛋白锌指E盒结合同源异型盒蛋白1、波形蛋白和锌指转录因子Slug蛋白的表达，从而促进高级别浆液性卵巢癌细胞增殖、迁移和侵袭[29]。此外，与无远处转移的卵巢癌组织相比，有远处转移的卵巢癌组织中lncRNA NEAT1的表达显著升高，lncRNA NEAT1作为miR-382-3p的ceRNA促进了Rho相关卷曲螺旋形成蛋白激酶1介导的卵巢癌转移过程[27]。根据以上研究推测lncRNA NEAT1对卵巢癌的进展和转移具有促进作用，也为以lncRNA NEAT1为靶点治疗卵巢癌提供了理论基础。

以顺铂为主的治疗方案是卵巢癌患者的一线治疗方案，但是其耐药性已成为卵巢癌治疗的一大挑战。顺铂耐药卵巢癌组织中lncRNA NEAT1的表达水平显著高于顺铂敏感组织，lncRNA NEAT1的过表达与顺铂耐药和FIGO分期相关；而lncRNA NEAT1基因敲除通过降低顺铂耐药卵巢癌细胞对顺铂的半数抑制浓度、降低细胞存活率和诱导顺铂耐药卵巢癌细胞凋亡来抑制卵巢癌细胞对顺铂的耐药性，其可能通过lncRNA NEAT1作为miR-770-5p的ceRNA调节聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1的表达水平来实现[35]。Jia等[36]报道lncRNA NEAT1通过负调控miR-491-5p，上调其靶基因性别决定区Y框蛋白3的表达，从而在卵巢癌顺铂耐药中发挥重要作用，提示lncRNA NEAT1/miR-491-5p/性别决定区Y框蛋白3轴调控网络可能是逆转卵巢癌顺铂耐药的潜在靶点；此外，lncRNA NEAT1在顺铂耐药卵巢癌患者血清外泌体样本中过表达，其表达与miR-491-5p的表达呈明显负相关，提示血清外泌体中的lncRNA NEAT1可能成为顺铂耐药卵巢癌患者的潜在诊断标志物。紫杉醇是一种临床长期应用于治疗卵巢癌的一线化疗药物，其耐药性也同样影响患者的预后。An等[37]阐明lncRNA NEAT1在紫杉醇耐药的卵巢癌组织和细胞中表达显著上调，而下调lncRNA NEAT1表达可抑制紫杉醇耐药卵巢癌细胞中多重耐药相关标记蛋白P糖蛋白和谷胱甘肽转移酶π的表达，提示下调lncRNA NEAT1的表达可降低卵巢癌细胞对紫杉醇的耐药性；研究表明，lncRNA NEAT1可能通过“海绵化”miR-194来上调EMT诱导转录因子锌指E盒结合同源异型盒蛋白1的表达，从而促进卵巢癌细胞对紫杉醇的耐药性。以上研究提示，lncRNA NEAT1有望成为逆转化疗耐药性的潜在靶点。

2.3lncRNA NEAT1与子宫内膜癌 子宫内膜癌是常见的妇科恶性肿瘤之一，其中子宫内膜腺癌是子宫内膜癌的主要组织学类型[13]。子宫内膜腺癌组织中lncRNA NEAT1的表达水平高于邻近正常子宫内膜组织，其表达水平与FIGO分期和淋巴结转移相关[38]，提示lncRNA NEAT1可能是子宫内膜腺癌发生发展过程的重要调控因子。过表达lncRNA NEAT1可促进子宫内膜腺癌细胞增殖、集落形成、迁移和侵袭，导致S期细胞增多，抑制细胞凋亡，至少部分是通过调控卵巢癌细胞中的转移相关基因c-Myc、胰岛素样生长因子1、基质金属蛋白酶2和基质金属蛋白酶7的表达来实现的[38]。Wang等[8]研究发现，子宫内膜癌组织中lncRNA NEAT1和高迁移率族蛋白A1水平显著高于癌旁正常组织，miR-214-3p水平显著低于癌旁正常组织，进一步发现lncRNA NEAT1通过竞争性结合miR-214-3p调节高迁移率族蛋白A1的表达，从而调节Wnt/β联蛋白通路，促进子宫内膜癌细胞的生长、迁移和侵袭。此外，lncRNA NEAT1/miR-144-3p/zeste基因增强子同源物2轴和lncRNA NEAT1/miR-202-3p/T细胞免疫球蛋白和黏蛋白结构域4轴同样能够促进子宫内膜癌细胞的增殖、迁移和侵袭[39-40]。lncRNA NEAT1在子宫内膜癌的进展中具有一定作用，但其致癌作用机制还需进一步探索。

高级别子宫内膜样癌和浆液性子宫内膜癌是侵袭性子宫内膜癌的亚型，目前缺乏有效的治疗方法。考虑到lncRNA是肿瘤发生发展和转移过程的关键分子，Dong等[41]筛选出具有高侵袭、强球体形成能力和对紫杉醇具有耐药性的人子宫内膜癌细胞亚群去探索lncRNA在侵袭性子宫内膜癌进展和肿瘤微环境重建中的作用，研究证实lncRNA NEAT1通过海绵吸附miR-361并抑制miR-361的表达，激活信号转导及转录活化因子3信号通路，并促进多种促转移基因以及肿瘤微环境相关基因的表达，从而参与侵袭性子宫内膜癌细胞的侵袭、球体形成和紫杉醇耐药过程，并重塑肿瘤周围微环境；而与单独下调lncRNA NEAT1表达或单独使用紫杉醇治疗相比，下调lncRNA NEAT1的表达联合紫杉醇治疗显著抑制移植瘤的生长和细胞增殖标志物Ki-67的表达。因此，单独靶向lncRNA NEAT1或联合紫杉醇化疗可能是治疗侵袭性子宫内膜癌的一种有前途的策略。

孕激素通常用于保护、预防和治疗子宫内膜癌，深入研究其在子宫内膜癌中的分子机制将有助于开发更有前途的治疗方法。经孕酮处理前后的子宫内膜癌细胞株Ishikawa中的lncRNA和信使RNA存在差异表达，其中，lncRNA NEAT1是在孕酮作用下调最为显著的lncRNA，淋巴增强因子1与lncRNA NEAT1的表达呈正相关，而miR-146b-5p又能同时靶向淋巴增强因子1和lncRNA NEAT1；此外，lncRNA NEAT1、淋巴增强因子1、Wnt/β联蛋白信号通路中下游基因基质金属蛋白酶9和c-Myc在子宫内膜癌细胞中过表达，而在孕酮治疗后表达下调；相反，子宫内膜癌细胞中miR-146b-5p表达显著降低，而经孕酮处理后miR-146b-5p表达明显上调；进一步证实孕酮通过调节lncRNA NEAT1/miR-146b-5p/淋巴增强因子1轴调控Wnt/β联蛋白信号通路，从而抑制子宫内膜癌细胞周期和活力[42]。通过揭示孕酮在子宫内膜癌中的调控机制，为开发更有效的治疗方法提供了新的策略。

3 小 结

lncRNA NEAT1在宫颈癌、卵巢癌和子宫内膜癌组织和细胞中表达异常升高，参与了增殖、凋亡、迁移、侵袭、耐药性和放射抵抗等生物学行为，在妇科恶性肿瘤的发生发展过程中发挥重要的调控作用。通过非侵入性便可获得的妇科恶性肿瘤患者血清或脱落细胞标本lncRNA NEAT1数据可能有助于疾病的早期诊断、术后检测以及预后评估。与其他血清标志物相结合，建立统计模型，可能会为妇科恶性肿瘤的检测提供更敏感、更特异的信号。然而，对lncRNA NEAT1在妇科恶性肿瘤乃至恶性肿瘤中的调控机制的认识还很局限，目前的研究主要集中于ceRNA机制，对于其他作用机制还须进一步探索。通过深入了解lncRNA NEAT1在妇科恶性肿瘤中的精确调控分子机制，识别其异常表达水平或与单核苷酸多态性的关联，lncRNA NEAT1有望成为新的诊断、靶向治疗以及预测风险和临床预后的生物标志物。