腎細胞癌中長鏈非編碼RNA的研究現狀及進展

劉偉，黃后寶

（皖南醫學院弋磯山醫院泌尿外科，安徽 蕪湖 241001）

腎細胞癌中長鏈非編碼RNA的研究現狀及進展

劉偉，黃后寶*

（皖南醫學院弋磯山醫院泌尿外科，安徽 蕪湖 241001）

腎細胞癌（腎癌）是一種致死性疾病，盡管加強各種治療手段，但其死亡率每年仍持續上升，尤其是晚期腎癌。長鏈非編碼RNA（lncRNA）是指長度大于200核苷酸的無編碼蛋白能力的RNA。它們參與原發性癌癥的發生、進展、演變以及轉移。本文主要介紹lncRNA在腎癌研究中日益增加的重要性，同時探索尋找可靠的生物標志物及有效的治療靶點。

腎細胞癌；長鏈非編碼RNA；侵襲；轉移

腎細胞癌（腎癌）是最常見的腎臟腫瘤，2012年全球大約有145 000例患者死于腎癌［1］。盡管早期診斷率已提高，但是腎癌的死亡率仍在逐漸升高。由于腎癌對化療不敏感，臨床上缺乏有效的輔助治療方法［2］。因此探索腎癌發生、發展的分子機制及遺傳基因改變，尋找有效的治療靶點在當今腎癌研究中尤為迫切。近來一些學者探究在不同的病理生理條件下篩選及描述長鏈非編碼RNA（long non-coding RNAs，lncRNAs）的特征，試圖在腎癌組織中發現尚未被發現的lncRNAs。

1 lncRNAs

在人類基因組中僅有1%～2%的基因可以編碼蛋白質，超過90%的基因被認為攜帶非蛋白質編碼信息與其他功能［3］。lncRNAs由于缺乏開放閱讀框，不編碼蛋白質，由RNA聚合酶Ⅱ轉錄生成。目前，已知大量的lncRNAs參與原發性癌癥的發生、進展、演變以及轉移，在不同的細胞和轉錄水平調控癌癥，可作為抑癌基因和致癌基因，許多lncRNAs在組織和特定類型的癌癥中的表達已經被證明是有效的潛在預后標志物［4］。

2 腎癌與lncRNAs

目前僅有少數已知的lncRNAs與腎癌密切相關，參與了疾病的過程［5］。IncRNAs作為重要的調控分子為腎癌的研究提供了新的方向。

2.1 HOX轉錄反義RNA（HOX transcript antisense RNA，HOTAIR） HOTAIR是第一個被發現具有反式作用的lncRNAs基因，定位于人類染色體12q13.13區域HOX基因家族HOXC11基因的反義鏈［6］。HOTAIR與多梳蛋白抑制復合體2（PRC2）的亞體Ezh2基因相互作用，在轉錄起始階段發揮作用，促使HOXD的基因位點的核小體組蛋白H3的27位賴氨酸（H3K27）甲基化修飾［7］。HOTAIR已被報道在各種類型的癌癥中過度表達，可作為癌癥患者預后的一個潛在性標志物［8］。

Wu等［9］研究發現與正常的腎組織相比，腎癌中HOTAIR過度表達。通過siRNA轉染抑制HOTAIR的表達，腎癌細胞株A-498和OS-RC-2的增殖及侵襲能力下降，同時腎癌細胞的周期停滯在G0/G1期，而G2/M期的細胞數顯著減少。HOTAIR過表達導致P53、P21、P16 mRNA的表達水平升高和在體外實驗中導致EZH2的表達降低以及與其結合能力的下降。鑒于HOTAIR在腎癌發生發展中的重要作用，進一步篩選靶向HOTAIR高度特異性的RNAi序列還有望通過臨床前實驗和臨床試驗，應用于腎癌的靶向治療。

2.2 肺腺癌轉移相關轉錄因子1（metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1）

MALAT1是一種廣泛表達的lncRNAs，與許多類型的癌癥有關［10］，MALAT1在癌組織中表達升高，增加了癌細胞的增殖、轉移、侵襲能力及提高癌癥轉移的速度。與正常腎組織或細胞系相比，MALAT1在腎癌細胞系中高表達，同時MALAT1在腎透明細胞癌組織樣本中表達上調，敲除腎細胞癌細胞系中MALAT1的表達，可抑制細胞的增殖、轉移、侵襲同時增加細胞凋亡率［11］。

其他的lncRNAs，如H19和HOTAIR，已知通過H3K27三甲基化修飾結合PRC2誘導基因沉默［12］。PRC2包含幾個亞基，在膀胱癌中MALAT1與其中一個亞基結合相互作用［13］。MALAT1基因缺失后，EZH2、β-catenin、H3K27me3、c-myc表達水平升高，E鈣粘蛋白的表達水平降低。E鈣粘蛋白作為抑癌基因，在腎癌上皮細胞間質化過程中表達量降低［14］。綜上所有的結果都表明MALAT1促進上皮細胞間質化致使腫瘤的發生、進展及轉移。

肺癌腫瘤異種移植的小鼠中，MALAT1基因表達的阻斷，阻礙了腫瘤的轉移擴散，已被作為肺癌的分子標志物［15］。同樣MALAT1在腎癌未來的調查研究中可作為分子標志物，為腎癌的治療提供新的途徑。

2.3 H19 H19為母源性印記基因，位于11號染色體的末端。H19與定位相近的胰島素樣生長因子Ⅱ（IGF2）組成H19/IGF2印記基因。H19在人胚胎時期表現為高表達，而出生后在大部分組織中表達受到抑制［16］。低氧狀態下，缺氧誘導因子1α（HIF1α）是H19表達的啟動子。HIF1α與P53基因突變聯合作用，促進血管生成，腫瘤發生，多藥耐藥及細胞生存及轉移的能力。H19是miR-675的前體。miR-675能通過下調抑癌基因RB而促進腫瘤的生長，這可能是H19扮演癌基因角色的一種作用機制［17］。H19在間質細胞向上皮細胞轉化中同樣起到關鍵作用［16］。研究表明H19在乳腺癌、膀胱癌、胃癌、卵巢癌及神經膠質瘤中表達上升，目前H19已經成為基因靶向治療的位點，已被成功地用于膀胱癌Ⅰ和Ⅱ期臨床試驗［18］。

Wang等［19］研究表明與腎癌鄰近組織及正常腎細胞系相比，腎癌中H19表達升高。H19基因敲除后，癌細胞的增殖、侵襲、轉移能力均降低。調查發現H19與腫瘤分期、淋巴結及遠處轉移顯著相關，同時與患者的較短生存期顯著相關。

與其他lncRNA不同的是H19已經被用于靶向治療的臨床試驗。針對H19的靶向治療也許會成為未來治療腎癌的有效方法。

2.4 生長停滯特異性轉錄本-5（growth arrestspecific transcript 5，GAS5） GAS5位于人類染色體1q25.1，長度為4 983 bp，含有多個內含子和外顯子，最初作為生長停滯細胞中高表達的基因被發現。GAS5在腎癌中作為一種抑癌基因已經被證實。研究表明與正常腎臟組織相比，腎透明細胞癌組織中GAS5的表達顯著降低，轉染pcDNA3.1-GAS5后實驗發現腎瘤細胞株A498的增殖活性明顯降低，細胞凋亡明顯增多，細胞侵襲及轉移能力明顯降低［20］。Qiao等［20］認為GAS5是腎癌的抑癌基因，可為治療腎癌提供一個新的治療靶點。

2.5 母系表達基因3（maternally expressed gene 3，MEG-3） MEG-3是在組織廣泛表達的lncRNAs，位于14q32，隸屬于人類母源性印記基因DLK1-MEG3單元。它與抑癌基因p53相互作用促進腫瘤的進展，如：肺癌［21］。Wang等［22］研究表明與正常腎臟組織及細胞相比，腎癌中MEG-3的表達顯著降低，轉染癌細胞過表達MEG-3后細胞凋亡率明顯增加。Kawakami等［23］在研究中也發現，在腎癌中MEG3甲基化與表達缺失有關，MEG3區域高甲基化是導致腎癌發生的關鍵因素，因此證實MEG3在腎癌的形成中起著抑制作用，是一種抑癌基因。

2.6 SPRY4-IT1 SPRY4-IT1是位于5號染色體SPRY4基因第二內含子轉錄生成，它是蛋白激酶受體介導的信號通路抑制劑［24］。SPRY4-IT1在多種腫瘤中表達上調，沉默其表達后，腫瘤細胞的增殖受到抑制，侵襲能力降低，細胞凋亡率上升［25］。Liu等［26］發現SPRY4-IT1在神經膠質瘤中通過調控E鈣粘蛋白與波形蛋白的表達在上皮間質轉化中占重要地位。Zhang等［27］研究SPRY4-IT1在腎透明細胞癌及腎癌細胞株中表達水平升高，轉染癌細胞株后細胞轉移、侵襲及增殖能力下降。SPRY4-IT1的高表達與腎透明細胞癌患者癌組織分級、臨床分期、淋巴結轉移及總生存期密切聯系，可能對腎癌患者的預后具有指導意義。

2.7 CADM1-AS1 CADM1-AS1是位于11號染色體CADM1基因的外顯子反義編碼而成。CADM1是參與細胞與細胞間相互作用的膜蛋白，同時也作為抑癌基因被學者廣泛認知［28］。Yao等［29］發現腎透明細胞癌組織樣本中CADM1-AS1的表達水平明顯低于癌旁組織，CADM1 mRNA的表達水平降低的更明顯。pcDNA轉染腎癌細胞株后細胞的侵襲能力降低及凋亡率增加。低水平表達的CADM1-AS1與腎癌患者的腫瘤大小、臨床分期、總生存期顯著相關，可能成為腎癌靶向治療的基因。

2.8 RCCRT1 RCCRT1位于5號染色體，目前尚不知其準確的功能。Song等［30］發現RCCRT1在腎透明細胞癌組織樣本中的表達明顯高于鄰近的癌旁組織，在體外實驗中，沉默RCCRT1后細胞侵襲及轉移能力明顯降低。RCCRT1在組織中的表達與腫瘤的病理分級、臨床分期、淋巴結及遠處轉移顯著相關，可能成為判斷腎癌預后的重要分子標志物。

2.9 NBAT1 NBAT1位于6號染色體，通過調節細胞增殖及神經元的分化控制神經母細胞瘤的進展［31］。Xue等［32］發現腎癌組織中NBAT1的表達水平與癌旁相比明顯下調。敲除NBAT1的表達，細胞的增殖、侵襲、轉移能力加強。低水平表達的NBAT1與腫瘤的病理分級、臨床分期、淋巴結轉移及較差的總生存期密切相關，認為在腎癌患者長期隨訪中具有重要意義。

3 小結

綜上所述，lncRNAs在腎癌的發生、發展中占有重要地位，現在其研究的潛在生物標志物及新的治療靶點還處于起始階段，影響腎癌的作用機制尚不清楚，仍需要大量的基礎研究及應用研究探索，與腎癌相關lncRNAs發揮功能的分子機制，以尋找新的疾病診斷標志物以及治療靶點，為腎癌的診斷和治療提供新的方法。

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（文敏編輯）

Research Progress of the Roles of Long Non-coding RNAs in Renal Cell Carcinoma

LIU Wei，HUANG Houbao*

（Department of Urology，Yijishan Hospital，Wannan Medical College，Wuhu 241001，China）

Although the treatments are developing，the mortality rate of renal cell carcinoma，especially advanced renal cell carcinoma，continues to rise every year.Long non-coding RNAs（lncRNAs）are non-protein coding transcripts longer than 200 nucleotides.LncRNAs are involved in the occurrence，development，evolution and metastasis of primary cancer.This article summarizes the roles of kidney-related lncRNAs which would be reliable biomarkers or effective therapeatic target.

renal cell carcinoma；long non-coding RNAs；invasion；migration

R737.11

A

1008-2344（2017）01-0065-04

10.16753/j.cnki.1008-2344.2017.01.021

2016-08-01

黃后寶（1967—），男（漢），主任醫師，研究方向：泌尿系腫瘤的診治.E-mail：15555386351@163.com