长链非编码RNA在乳腺癌中的表达及作用的研究进展

贾 哲，王玉洲

（1.广东医科大学第一临床医学院，广东 湛江 524000；2.广东医科大学附属医院肿瘤科，广东 湛江 524000）

乳腺癌(breast cancer) 是全世界女性中常见的恶性肿瘤，目前其在发展中国家的发病率正逐年上升[1]。尽管乳腺癌可以通过手术、化疗、放疗、内分泌治疗和靶向治疗等多种方式进行治疗，但复发及远处转移仍是临床治疗的难点及患者死亡的主要原因[2]。乳腺癌严重危害人类健康，因此需要进一步探索新的生物标志物和治疗方式。越来越多的研究表明，长链非编码RNA(Long Non-Coding RNA，LncRNA) 在 多 种 恶性肿瘤中均出现表达异常，其可调控癌症相关的重要信号通路，在恶性肿瘤的发生、发展中起到抑制或促进的作用[3]。LncRNA 在乳腺癌中的过表达、缺乏或突变与乳腺癌的发生、发展、预后及耐药相关，并可能为乳腺癌的诊断、治疗提供有效的指导以及治疗靶点。现就近年在乳腺癌中发现的异常表达的LncRNA及其相关作用进行综述。

1 LncRNA 概述

据目前研究来看，真核生物基因组普遍被转录，只有约2% 的人类基因组被转录成蛋白质编码RNA，其余约98% 是非编码RNA(ncRNAs)[4]。非编码RNA 中的少量小开放阅读框（sORFs）实际上具有肽或蛋白质编码潜力, 并已被证明在许多癌症的发展中起关键作用。非编码RNA 可分为小核仁RNA（snoRNA）、microRNA（miRNA）、环状RNA（circRNA）和LncRNA 等多种类型[5]。近年来，随着对LncRNA的深入研究，LncRNA 与恶性肿瘤的关系已成为研究热点。LncRNA 是指长度超过200 个核苷酸的非编码RNA 分子，通常由RNA 聚合酶Ⅱ转录生成，随后发生多聚腺苷酸化和RNA 前剪接等共转录修饰，其缺少一个明显的开放阅读框架，通常被分为正义区、反义区、双向区、内含子区和基因间区[6]。有研究指出，LncRNA 可位于细胞核、细胞质、线粒体、核糖体等位置，其在癌症的发生和进展中起着复杂而精确的调节作用[7]，例如：调控癌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡等生物学行为[8]；调节肿瘤能量代谢[9]；调节肿瘤微环境[10]；调节肿瘤免疫应答[11]。

2 LncRNA 在乳腺癌中的表达及作用

2.1 表达上调的LncRNA

2.1.1 LncRNA 叉 头 盒D3 反 义RNA1（LncRNA FOXD3-AS1） FOXD3-AS1 由4 个外显子组成，位于FOXD3 启动子上游染色体1p31.3 处[12]。Zhang 等[13]研究发现FOXD3-AS1 在乳腺癌细胞系中的表达较正常乳腺上皮细胞明显升高，并可通过抑制miR-127-3p 促进乳腺癌细胞中ARF6 的表达，调控乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭，最终发挥致癌作用。Guan等[14]实验证实FOXD3-AS1 在乳腺癌组织中的表达升高，其表达水平越高，肿瘤直径越大，且越容易发生远处转移。此外，FOXD3-AS1 可增强对他莫西芬(TMX) 的耐药性，从而影响乳腺癌的治疗[15]。这说明FOXD3-AS1 可能是乳腺癌的潜在生物标志物及治疗乳腺癌的新靶点。

2.1.2 核仁小分子RNA 宿主基因8（small nucleolar RNA host gene 8，SNHG8） 小核仁RNA 宿主基因（SNHGs）作为LncRNA，可参与调控鼻咽癌、结直肠癌、肺癌、肝癌等多种恶性肿瘤的发生发展，并调控上述恶性肿瘤生物学行为的改变。LncRNA SNHG8是一种新发现的属于SNHG 家族的LncRNA，是一组可加工成小核仁RNA 并发挥重要生物学功能的转录本[16]。Xu 等[17]研究发现SNHG8 在乳腺癌组织及其细胞系中的表达显著增高，沉默SNHG8 可显著抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭，促进乳腺癌细胞的凋亡，这说明SNHG8 与乳腺癌细胞的多种生物学行为有关。在三阴性乳腺癌细胞中，PYGO2是miR-335-5p 的靶基因，LncRNA SNHG8 可调控miR-335-5p/PYGO2轴，从而促进三阴性乳腺癌的发生、发展[18]。

2.1.3 核旁斑组装转录本1(NEAT1) NEAT1 是一类参与核旁斑结构形成和维持的LncRNA[19]。NEAT1 有两个异构体，分别是NEAT1-1 和NEAT1-2。Yan 等[20]收集研究了106 例乳腺癌组织和相应的癌旁组织，结果发现癌组织中NEAT1 的表达明显高于癌旁组织。同时，此研究还发现NEAT1 的高表达与乳腺癌高临床分期和淋巴结转移阳性密切相关；在单因素分析中，临床分期、淋巴结转移是影响乳腺癌患者总生存期的独立因素，表明NEAT1 有望成为判断乳腺癌患者预后的相关生物标志物。体外实验进一步证实，NEAT1 可通过与细胞核内DNA 结合，调控CBX7 和RTCB 的表达，促进乳腺癌细胞的增殖、侵袭和迁移。Swellam 等[21]研究发现NEAT1 在乳腺癌患者血清中的表达明显高于正常对照组，并且其表达水平与患者的临床病理类型、组织学分级和激素受体显著相关。CXCL12 介导的轴可以控制肿瘤和肿瘤微环境，发挥双重抗肿瘤作用。miR-133b 能够调控CXCL12 的表达，NEAT1 作为竞争性内源性RNA，可通过与miR-133b 竞争性结合，激活CXCL12 的表达，诱导乳腺癌细胞对紫杉醇产生耐药性[22]。放射治疗是乳腺癌的重要治疗方法，Lin 等[23]研究发现醌氧化还原酶1（NQO1）的表达水平与三阴性乳腺癌细胞的放射敏感性呈负相关，而NEAT1 的表达可对NQO1进行正向调控，因此NEAT1 可影响三阴性乳腺癌对放射治疗的敏感性。综上所述，LncRNA NEAT1 在乳腺癌治疗上有潜在价值。

2.1.4 肺癌相关转录本(LUCAT1) LncRNA LUCAT1是在吸烟相关肺癌中被发现的一种LncRNA。对乳腺癌组织及癌旁组织的研究发现，LUCAT1 在癌组织中的表达明显上调，并且与淋巴结转移、肿瘤大小和TNM 分期呈正相关[24]。Liu 等[25]实验证实，LUCAT1在多种乳腺癌细胞系中均呈高表达。敲低LUCAT1 可显著抑制乳腺癌细胞的迁移、侵袭和增殖。进一步的细胞学及动物实验表明，miR-181a-5p 与LUCAT1 之间存在相互作用，miR-181a-5p 可减弱LUCAT1 对乳腺癌细胞增殖的促进作用。因此LUCAT1/miR-181a-5p 轴有望成为乳腺癌的治疗新靶点。

2.1.5 与癌症相关的候选基因9(CASC9) LncRNA CASC9 是长约1500 个核苷酸的长链非编码RNA，最先在食管癌相关研究中被发现[26]。Chang 等[27]实验发现，LncRNA CASC9 在乳腺癌组织及乳腺癌细胞系中的表达明显上调。CHK1 在肝癌、胰腺癌、非小细胞肺癌、卵巢癌等多种恶性肿瘤中起致癌作用。进一步的细胞实验证实，敲低CASC9 可通过上调乳腺癌细胞中miR-195 和miR-497 的表达来抑制CHK1 的表达，从而抑制乳腺癌细胞的增殖，促进乳腺癌细胞凋亡。进一步的动物实验证实，CASC9 的下调可抑制CHK1 的表达及乳腺肿瘤的生长[28]。此外，Jiang 等[29]研究发现CASC9 在乳腺癌化疗耐药中起促进作用。在阿霉素耐药的乳腺癌细胞中，CASC9 可通过结合EZH2 调控MDR1 基因来增强耐药性。

2.2 表达下调的LncRNA

2.2.1 长链非编码RNA641(LINC00641) LINC00641在多种肿瘤中异常表达，且与患者的总体生存率和预后等相关[30]。Mao 等[31]通过荧光定量PCR 法检测106 个乳腺癌组织以及配对的正常邻近组织样本中LINC00641 的表达并行临床相关性和生存分析发现，相较于癌旁组织，LINC00641 在乳腺癌组织中的表达明显下调，其表达与肿瘤大小、淋巴结转移以及乳腺癌患者的临床分期呈负相关。进一步的细胞学实验表明，LINC00641 在乳腺癌细胞系中的表达也显著下调，过表达LINC00641 在乳腺癌细胞系中可抑制细胞增殖、迁移、侵袭，促进细胞凋亡。既往研究发现，miR-194-5p 可促进乳腺癌细胞的生长和转移。此研究证实miR-194-5p 是LINC00641 的直接靶点，过表达miR-194-5p 可以逆转LINC00641 上调对乳腺癌细胞生物学行为的抑制作用。因此，LINC00641/miR-194-5p 可能是治疗乳腺癌的相关靶点。

2.2.2 长 链 非 编 码RNA 盲 肌 样 蛋 白1 反 义RNA1(LncRNA MBNL1-AS1) MBNL1-AS1 在 乳 腺癌组织中的表达明显下调，MBNL1-AS1 的表达水平与TNM 分期和淋巴结转移呈负相关，其下调可能与预后不良有关[32]。Jin 等[33]研究发现在乳腺癌细胞系中上调MBNL1-AS1 的表达，乳腺癌细胞的生物学行为如增殖、迁移和侵袭会受到抑制。同时该研究还发 现，LncRNA MBNL1-AS1 可 以 与miR-889-3p 相互作用，通过miR-889-3p 及miR-889-3p 下游靶点KLF9 影响乳腺癌细胞的生物学行为。因此MBNL1-AS1 有望用于乳腺癌的干预。

2.2.3 长链非编码RNA 含有WW 和PDZ 结构域2 的膜相关鸟苷酸激酶反义RNA(LncRNA MAGI2-AS3)Yang 等[34]研究发现，在乳腺癌组织及细胞系中，MAGI2-AS3 的表达明显降低，其下调与组织学分级、TNM 分期、雌激素受体(ER) 表达、孕激素受体(PR)表达和Her-2 表达呈负相关，并可通过Fas/Fasl 通路调节细胞生长。此外，过表达MAGI2-AS3 可以通过下调MAGI2 的DNA 甲基化和抑制Wnt/β-catenin通路来抑制乳腺癌细胞的增殖和迁移[35]。综上，MAGI2-AS3 可能成为乳腺癌预后和治疗的潜在生物标志物。

3 小结与展望

近年来，随着乳腺癌发病率的增加，关于LncRNA与乳腺癌的研究也在不断更新。LncRNA 作为重要的调控分子在乳腺癌组织和细胞中表达异常，这些异常表达的LncRNA 可通过不同的细胞信号途径调控癌细胞的增殖、凋亡及侵袭等生物学行为，最终导致乳腺癌的发生和发展。癌细胞耐药会影响乳腺癌患者的疗效，甚至导致乳腺癌进展及复发转移，是当前治疗中的难点，某些特异性LncRNA 与乳腺癌内分泌治疗、化疗、放疗的敏感性有关，但相关研究并不成熟，仍需进一步探索与验证。LncRNA 的作用方式具有多样性，我们需要进行更加深入的研究，为乳腺癌在临床上的诊断、治疗及预后评估等提供新的思路。