前列腺癌相关长链非编码RNA的研究现状

2023-04-05 12:30李玉群安恒庆
当代医药论丛 2023年3期
关键词:染色体前列腺标志物

李玉群,安恒庆

(新疆医科大学第一附属医院泌尿外科,新疆 乌鲁木齐 830054)

前列腺癌(prostate cancer,PCa)是世界范围内男性第二大常见的恶性肿瘤,同时也位居全球男性癌症死亡原因的第五位。据统计,2020 年全世界PCa 新发病人数约为141.4 万人,并约有37.5 万人死于PCa[1]。PCa 严重威胁着男性的生命健康,而诊断的及时性则直接影响着本病患者的预后。目前,临床上早期诊断PCa 主要依赖于血清前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)检测联合前列腺组织穿刺活检,但由于PSA 检测的特异性较差,因此易导致过度诊疗现象的出现,此外前列腺组织穿刺活检的有创性则易导致患者出现疼痛、血精和感染等并发症[2]。因此,目前迫切需要探索良好的生物标志物来完善PCa 的早期诊断、治疗以及治疗后的动态监测。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一种RNA 转录本,长度超过200 个核苷酸,不具有蛋白质编码功能。近年来随着相关研究的逐步深入,lncRNA 被发现在许多人类疾病中发挥着因子调节作用,广泛参与细胞的各种生理和病理过程,尤其是在恶性肿瘤中,lncRNA 的表达会出现显著异常,并且在肿瘤细胞的增殖、分化、凋亡以及肿瘤的发生过程中发挥着关键作用。由于lncRNA 在组织、血清、血浆、尿液和唾液中检测的高特异性和简便性,使其有望为恶性肿瘤的诊断和治疗提供潜在的生物标志物[3]。鉴于lncRNA 在癌症中的重要性,为了更好地理解其在PCa 的早期诊断、治疗、预后评估以及去势抵抗性和化疗耐药性等过程中发挥的作用,并为PCa 患者的个体化精准治疗提供新的治疗策略及理论应用依据,本文结合国内外研究现状,对相关异常表达的lncRNA在PCa 中的研究现状进行综述。

1 lncRNA 的概述

LncRNA 通常被定义为大于200 个核苷酸的RNA转录本,经过与信使RNA(messenger RNA,mRNA)类似的加工过程,如剪接、加帽、聚腺苷酸化和编辑而形成的一类参与多种生物学进程的非编码RNA。不过与mRNA 不同的是,由于lncRNA 缺乏有意义的开放阅读框,因此不具有编码蛋白质的能力。相较于mRNA,在人类细胞中lncRNA 的表达水平通常较低,但它比mRNA 的表达更具组织特异性,这表明其转录受到更严格的调控,并意味着lncRNA 是良好的候选生物标志物和疾病的治疗靶标[4]。由于lncRNA在物种间的低序列保守性,使其最早被视为是没有功能的“垃圾”或“虚假的转录噪音”,但随着研究的深入,lncRNA 被发现在许多人类疾病中发挥着因子调节作用,广泛参与各种细胞生物学过程。LncRNA 最重要的功能是调节基因表达,其已被证明可通过多种机制调控蛋白编码基因的表达,具体包括在表观遗传学水平、转录水平及转录后水平调节基因表达[5]。然而,lncRNA 数量众多,绝大部分lncRNA 的功能及作用机制尚不明确,有待于更深入的研究。

2 表达显著上调的lncRNA在PCa 中的作用和机制

大量研究表明,在PCa 中存在众多表达显著上调的lncRNA,下面将主要介绍SNHG8、HOXD-AS1、NORAD 在PCa 中的作用和机制。

2.1 SNHG8

Shi 等[6]的研究表明,相较于正常前列腺组织,SNHG8 在PCa 组织中的表达显著上调,其过表达提示PCa 患者的预后较差,并与PCa 细胞的增殖、迁移和侵袭有关。沉默SNHG8 对PCa 细胞的增殖、迁移和侵袭有显著的抑制作用,提示SNHG8 有可能成为PCa 的治疗靶点。

2.2 HOXD-AS1

HOXD-AS1 是由HOXD 簇转录而来,位于2 号染色体q31.1 上的HOXD1 和HOXD3 基因之间[7]。雄激素剥夺治疗失败后发生的去势抵抗性前列腺癌(CRPC)是导致PCa 患者死亡的主要原因之一。最近的研究表明,HOXD-AS1 在CRPC 细胞系衍生的外泌体和转移性PCa 患者的血清外泌体中显著上调,并且与Gleason 评分、淋巴结和远处转移、无复发生存期及无进展生存期密切相关[8]。值得注意的是,在体内外实验中靶向下调HOXD-AS1 可显著抑制PCa 细胞的增殖和化学耐药性,这提示HOXD-AS1 可能成为CRPC 管理中一种新颖且有效的治疗靶点。

2.3 NORAD

NORAD 是一种重要的lncRNA,它在维持染色体的稳定性和保护DNA 方面发挥着至关重要的作用[9]。近年来的研究发现,NORAD 在PCa 组织和细胞中的表达均显著上调,特别是在发生骨转移的PCa 组织中。此外,NORAD 还能通过抑制抑癌基因miR-541-3p 的表达而促进PCa 细胞和细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)中丙酮酸激酶2 的表达,进而影响EVs 的释放和内化过程,促进PCa 细胞的骨转移,这预示着NORAD 可能作为转移性PCa 的生物标志物[10]。

3 表达显著下调的lncRNA 在PCa 中的作用和机制

除在PCa 中存在众多表达显著上调的lncRNA外,研究表明在PCa 中也存在少量表达显著下调的lncRNA,下面将主要介绍MEG3、LINC00844、LBCS在PCa 中的作用和机制。

3.1 MEG3

MEG3 是一种印迹基因,也是首个被定义为肿瘤抑制因子的lncRNA,位于14 号染色体q32.3 上[11]。Luo等[12]的研究发现,相对于邻近的正常组织,MEG3 在PCa 组织中的表达显著下调。MEG3 通过下调Bcl-2基因表达,从而提高BAX 蛋白水平及激活半胱氨酸蛋白酶3,最终增强细胞凋亡的内在途径,诱导肿瘤细胞凋亡,同时进一步证实MEG3 能抑制细胞周期调控蛋白CyclinD1 的表达,并导致PCa 细胞停滞在G0/G1周期。因此,MEG3 通过抑制细胞增殖和诱导PCa细胞凋亡而发挥抗癌作用,是一种潜在的肿瘤抑制剂,有望在PCa 的治疗中发挥作用。

3.2 LINC00844

LINC00844 位于10 号染色体q21.1 上,是近年来新发现的与雄激素受体(AR)调节相关的lncRNA,它在转移性PCa 细胞中的表达显著下调,并与患者预后不良显著相关。进一步的研究显示,LINC00844 可以通过调节AR 与染色质的结合,在PCa 细胞中发挥抗迁移和抗侵袭的作用,从而对PCa 的发生与发展起到抑制作用[13]。此外,Qiu 等[14]可通过招募转录因子EBF1 来上调GSTP1 的表达,进而抑制PCa 细胞的增殖,并促进细胞凋亡,提示LINC00844 可能在PCa的发展过程中起到关键的作用。

3.3 LBCS

LBCS 位于6 号染色体p22.3 上,最初是在膀胱癌干细胞中被发现[15]。Gu 等[16]的研究发现,LBCS在CRPC 组织和细胞系中的表达显著下调,同时其低表达与较短的生化无复发生存期显著相关。进一步研究表明,LBCS 可直接与hnRNPK 相互作用,并能与hnRNPK 和AR mRNA 形成复合物,从而抑制CRPC 中的AR 翻译效率及肿瘤进展。在缺少雄激素的情况下,抑制LBCS 的表达足以激活AR 信号传导,并维持去势抵抗状态。LBCS 可作为PCa 患者的预后标志物,并为CRPC 的临床治疗提供新的方法。

4 总结与展望

总之,在PCa 中LncRNA 的表达既有显著上调的,也有显著下调的,其在PCa 的发生与发展过程中发挥着不同的作用和机制。随着基因芯片与高通量测序技术的不断发展和应用,愈来愈多在PCa 中呈显著性差异表达的lncRNA 被鉴定出来,然而大多数lncRNA在PCa 中的功能和机制尚不明确。随着相关研究的深入,lncRNA 在PCa 中发挥的生物学效应和调控机制被进一步阐明,将为PCa 的诊断、治疗及预后评估带来极大的临床价值。

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