長鏈非編碼RNA在膀胱癌中的研究概況

李其金，鐘麗明

（1.南方醫科大學附屬南海區人民醫院麻醉科，廣東 佛山 528200；2.南海衛生職業技術學校，廣東 佛山 528200）

長鏈非編碼RNA在膀胱癌中的研究概況

李其金1，鐘麗明2

（1.南方醫科大學附屬南海區人民醫院麻醉科，廣東 佛山 528200；2.南海衛生職業技術學校，廣東 佛山 528200）

隨著二代測序技術的廣泛應用和基因層面上腫瘤學研究的深入，曾被忽略、被低估的lncRNA被揭示與人類腫瘤的發生發展密切相關，從不同的生物學途徑影響腫瘤的發生、發展。研究發現，lncRNA與膀胱癌的增殖、浸潤、轉移、復發、耐藥等密切相關。本文將對lncRNA在膀胱癌中的研究概況進行綜述。

膀胱癌；長鏈非編碼RNA；lncRNA結腸癌相關轉錄物2；HOX轉錄反義RNA

膀胱癌是泌尿生殖系統中的最常見惡性腫瘤，在我國腫瘤發病率排行榜上位居第八位。近年來膀胱癌的治療有一定進展，但總體生存期并無明顯提高，5年生存期僅維持在50%～60%[1]。隨著二代測序技術的廣泛應用和基因層面上腫瘤學研究的深入，曾被忽略、被低估的lncRNA被揭示，盡管這些RNA不編碼蛋白質，但是可從不同的生物學途徑影響腫瘤的發生、發展。lncRNA與膀胱癌的關系也逐漸受到關注，本文就新近研究發現的幾個與膀胱癌密切相關的lncRNA作一綜述。

1 基因組的“暗物質”，長鏈非編碼RNA概述

lncRNA是一類長度大約200～2000 nt的非編碼RNA，最近幾年日益成為生命科學領域的新型研究熱點。在哺乳動物基因組中，大約4%～9%的序列可轉錄lncRNA，起初被認為不具有生物學功能，最近發現，lncRNA可作為小分子RNA（如miRNA、siRNA、piRNA等）的前體分子，也可結合特定蛋白質形成核酸-蛋白質復合體，調控蛋白質定位或活性。另外，lncRNA還參與組蛋白修飾、染色體結構、轉錄激活或抑制等過程[2]。

2 lncRNA與腫瘤

目前，大多數lncRNA已被分類。隨著深度測序和芯片技術的發展，大量的 lncRNA在腫瘤組織中被發現。這些lncRNA的再激活或失抑制可能與細胞永生性及生長不受控制相關，這表明lncRNA在腫瘤發病機制中有著關鍵的作用[3]。現在認為非編碼基因的突變、表觀遺傳學修飾、在機體內拷貝數量的改變等，與數種腫瘤的發生發展相關[4]。長鏈非編碼RNA異常表達與腫瘤密切相關，其異常表達主要表現如下三個方面：一是一些lncRNA可能僅僅在某些腫瘤中呈特異性表達；二是很多lncRNA不僅僅在一種腫瘤中呈過表達（如MALAT1已經發現在肺癌、腸癌、神經母細胞瘤中都存在過表達）；三是一些腫瘤中可能不止一種lncRNA呈過表達（例如在前列腺癌中PCGEM1，DD3(PCA3)，PCAF1均發現表達異常）[5]。

3 lncRNA與膀胱癌

最近兩年內膀胱癌與長鏈非編碼RNA的研究日趨增多，發現與膀胱癌的發生發展，增殖浸潤轉移復發、診斷治療以及預后有一定相關性。

3.1 PANDAR與膀胱腫癌 Hung等首先發現了lncRNA PANDAR(promoter of CDKN1A antisense DNA damage-activated RNA)，位于人染色體6p21.2，PANDAR對于DNA損傷具有較高的敏感度，P53在DNA損傷后會誘導PANDAR表達，直接結合轉錄因子NF-YA，抑制其對靶基因FAS基因的作用，進而對凋亡基因表達起到很好的抑制作用，PANDAR缺失導致人成纖維細胞對阿霉素誘導的細胞凋亡更加敏感[6]。

早有研究顯示，PANDAR在非小細胞肺癌（NSCLC）中表達下調，PANDAR低表達與臨床較差的預后相關。然而肝癌中PANDAR表達上調，PANDAR低表達預示著較好的臨床預后。乳腺癌組織和細胞系均有PANDAR表達上調，在乳腺癌中發揮促癌基因的作用并可調節細胞周期[7]。以上說明lncRNA PANDAR在腫瘤中發揮了重要作用。

Zhan等2016年對55例膀胱癌臨床標本研究發現，lncRNA PANDAR在腫瘤組織中，與癌旁組織相比，表達明顯上調。PANDAR高表達與膀胱癌更高的組織學分期（P＜0.05）、更高的TNM分級相關（P＜0.05）。體外實驗研究發現，沉默PANDAR的表達可抑制膀胱癌細胞增殖、轉移，細胞凋亡增加；過表達PANDAAR可促進膀胱癌細胞增殖、遷移，抑制細胞凋亡[8]。

PANDAR在膀胱癌中發揮致癌作用，可作為指示預后的生物靶標和潛在的治療靶點，有重要的臨床意義。

3.2 PVT1與膀胱癌 長鏈非編碼RNA PTV1位于人染色體8q24.21，長度為1716bp，與人類腫瘤關系密切。PTV1在前列腺癌中表達上調并與腫瘤的發展相關；在卵巢癌中可能是潛在治療靶點；在胃癌和肝癌中促進了腫瘤的進展；在乳腺癌中獨立于MYC促進腫瘤細胞的增殖、抑制凋亡[9]。

與癌旁組織相比，lncRNA PTV1在62.5%（20/32例）的膀胱癌組織中表達增加（P＜0.01），并且與膀胱癌的病理分級（P=0.028）、TNM分期相關（P=0.002）。體外實驗中，給予膀胱癌T24、5637細胞轉染si-PTV1，EdU實驗檢測細胞增殖，發現兩類細胞UdU陽性者分別降低了40%（P＜0.01）和50%（P＜0.01）。提示PVT1促進膀胱癌細胞增殖。與si-NC對照組相比，Hoechst 33258染色和流式細胞分析發現，si-PVT1處理組caspase3（P＜0.01）和細胞凋亡比率(P＜0.01)均明顯增加。最后，同時給予多西環素和多西環素誘導的PVT1 shRNA處理膀胱癌T24、5637細胞，給予1μg/mL多西環素處理時，與陰性對照組相比，T24和5637細胞PVT1的表達分別下降了58%和60%，與此同時膀胱癌細胞增殖明顯下降，凋亡增加[10]。

PTV1促進膀胱進展，多西環素誘導的PVT1 shRNA可顯著抑制膀胱癌細胞增殖，誘導細胞凋亡。

3.3 CCAT2和膀胱癌 lncRNA結腸癌相關轉錄物2（colon cancer associated transcript 2，CCAT2）位于人染色體8q24.21，首先在結腸癌組織中被發現并命名，且在存在轉移的腫瘤組織中表達水平更高，并作為Wnt通路的下游靶基因可促進結腸癌的生長和轉移[11]。CCAT2的表達異?？梢越档腿橄侔┙M織對化療藥物5-氟尿嘧啶的敏感性[12]。在食管癌中CCAT2有吸煙史的患者癌組織CCAT2表達水平更高，且CCAT2對食管鱗狀細胞癌的診斷有較高的診斷價值[13]。

Li等2016年對48例膀胱癌病理組織經行研究，發現28例標本中CCAT2的表達在腫瘤組織較癌旁組織表達增高（P＜0.05）。CCAT2過表達與膀胱癌病理分級（P=0.014），TNM分期(P=0.016)正相關。四環素誘導表達系統即tetoff和tet-on是目前應用最廣,也是惟一已用于轉基因動物的一類可調控系統[14]。為了定量抑制CCAT2的表達，Li等構建了四環素誘導的CCAT2 shRNA，同時給予

同時給2 mL四環素和四環素誘導的CCAT2 shRNA質粒處理T24和5637細胞，CCAT2在5637和T24中的表達分別穩定下降了58%（P＜0.01）和63%（P＜0.01）。與對照組相比，2μg/mL四環素誘導的CCAT2 shRNA處理的T24和5637細胞，分別進行Edu實驗，流式細胞實驗，人胱天蛋白酶3（Casp-3）ELISA實驗，發現膀胱癌T24、5637細胞增殖能力明顯降低，細胞遷移能力下降，凋亡受到抑制[15]。

CCAT2在促進膀胱癌進展中發揮了重要作用，四環素表達系統誘導的CCAT2 shRNA可能成為膀胱癌基因治療的手段。

3.4 HOTAIR和膀胱癌 HOX轉錄反義RNA(HOX transcript antisense RNA，HOTAIR)是第一個被發現具有反式作用(trans-acting)的lncRNA基因。定位于人染色體12q13.13區域HOX基因家族HOXC11基因的反義鏈，長6232bp，編碼2.2kb長鏈非編碼RNA分子[16]。

實驗發現在腫瘤細胞中HOTAIR可通過與PRC2的共同作用使組蛋白H3第27位賴氨酸三甲基化(H3K27me3)，與LSD1共同作用使組蛋白H3第4位賴氨酸去甲基化（H3K4me3）。HOTAIR首次在人成纖維細胞中表達，隨后在包括肝癌、結腸癌、乳腺癌等多種腫瘤組織中表達上調且與不良預后相關。

實驗發現lncRNA HOTAIR可作為膀胱癌總體生存期獨立的預后因子，可調節膀胱癌對阿霉素的化療耐藥性[17]。另一項實驗發現HOTAIR在腫瘤組織中的表達為癌旁組織的20倍。HOTAIR可影響miR-205啟動子區域H3K4me3和H3K27me3的平衡，由此抑制miR-205的表達。miR-205據信在進展期膀胱癌中表達增加，并參與了膀胱癌的浸潤和增殖[18]。較少有研究發現lncRNA通過調節miRNA啟動子的組蛋白修飾作用影響miRNA的表達。miRNA-205與HOTAIR之間的聯系可能為膀胱癌的治療提供新的靶點。

3.5 MALAT1和膀胱癌 肺腺癌轉移相關轉錄子1是lncRNA家族的重要成員，定位于染色體11q13.1，長度為6.7kb，在細胞核中分布表達。其在正常肺、胰腺以及非小細胞肺癌中高表達（NSCLC）。MALAT1沉默可調節肺癌細胞遷移相關的基因表達，抑制肺癌細胞的遷移[19]。

在膀胱癌的研究中發現MALAT-1在膀胱癌組織中表達上調，并且在發生轉移的膀胱癌原發灶中，MALAT-1較無轉移病變者表達顯著升高。體外實驗證明MALAT-1通過Wnt通路促進膀胱癌細胞上皮間充質轉化（EMT）,siRNA下調MALAT-1的表達可降低上皮間充質轉化相關的ZEB1、ZEB2水平，同時上調E-cadherin水平，抑制膀胱癌細胞轉移[19]。

進一步對MALAT-1調節膀胱癌轉移的機制進行研究，通過RNA結合蛋白免疫沉淀（RIP技術）、RNA pull down實驗發現MALAT-1與suz12特異性結合，過表達suz12降低T24細胞E-cadherin表達。免疫沉淀實驗（ChIP）發現抑制MALAT-1表達降低了T24細胞中suz12與E-cadherin啟動子的結合，證明MALAT-1通過suz12抑制了E-cadherin的表達。最后，沉默T24細胞中MALAT1表達可顯著降低TGF-β誘導的E-cadherin表達抑制，降低了EMT相關的分子標志物，如N-cadherinh和fibronectin等[20]。證實了MALAT-1在TGF-β誘導的膀胱癌上皮間充質轉化中發揮了重要作用。該研究表明MALAT-1在膀胱癌的進展、轉移中發揮了重要作用。

4 小結

LncRNA不僅在生物體中以多種機制發揮其生物學功能，且其功能失調與多種疾病的發生，發展相關。lncRNA是目前發現的與腫瘤的發生發展有密切關系的非編碼RNA，通過參與轉錄前，轉錄后以及表觀遺傳學修飾等不同層面參與腫瘤的生物學進程。雖然目前lncRNA與膀胱癌的關系還處于起步階段，但隨著對lncRNA的功能以及作用機制越來越多的認知，對于膀胱癌相關的lncRNA的深入研究，將更好的對膀胱癌的診斷、術后檢測、個體化治療及新藥研發提供新的理論支持。

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The present status of lncRNAin bladder caner

Li Qi-jin1，Zhong Li-ming2
(1.Department ofAnesthesiology,The Nanhai hospital of Southern Medical University,Foshan,Guangdong,528200,China;2.Nanhai hygienic vocational technical school,Foshan,Guangdong,528200,China)

Taking advantage of next-generation sequencing technology,transcriptomic changes in tumors have been investigated,Long noncoding RNAs(lncRNAs)are non-protein coding RNAs regulating gene expression,It have been ignored that long noncoding RNA abnormal expression was closely correlated with tumor for a long time.Now it is fully believed that lncRNA was closely related to bladder tumor cell proliferation，invasion，metastasis,recurrence and drug resistence.This article reviews the present status of lncRNAin bladder caner.

Bladder carcinoma;Long noncoding RNA;CCAT2;HOTAIR

10.3969/j.issn.1009-4393.2017.31.089