張科,杜國波,譚榜憲
(1.川北醫學院臨床醫學系,四川 南充 637000; 2.川北醫學院附屬醫院腫瘤科,四川 南充 637000)
宮頸癌的發病率和死亡率在女性惡性腫瘤中居第四位[1]。目前其治療方式主要有手術治療、放療及化療等,早期宮頸癌主要通過手術的方式治療,中晚期宮頸癌主要通過放療、化療或同步放化療等方式治療,這些治療方式提高了患者的生存率。但有研究表明,超過70%的宮頸癌患者被診斷時已為晚期,且15%~61%的患者出現淋巴結或遠處轉移復發,這些患者的生存率明顯降低[1-2]。因此,尋找宮頸癌的預后標志,研究其預后影響因素尤為重要。而長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是長度大于200個核苷酸的非編碼RNA,它可以在表觀遺傳、轉錄水平及轉錄后水平等多個層面對基因表達進行調控,是目前的研究熱點。有研究發現,lncRNA表達的上調與下調與腫瘤的預后密切相關,因此其可能成為腫瘤潛在的預后標志及新治療靶點[3-4]。近年來,研究表明宮頸癌中的lncRNA異常表達,且與宮頸癌的預后密切相關[5-6]。因此,研究lncRNA與宮頸癌預后的關系具有重要的臨床意義。lncRNA在宮頸癌的預后評估中具有潛在價值,是重要的宮頸癌預后標記。近年來研究者發現較多與宮頸癌預后密切相關的lncRNA,現就lncRNA與宮頸癌預后關系的研究進展予以綜述。
1.1lncRNA的概述 lncRNA沒有編碼蛋白質的功能,但隨著基因測序技術的發展,學者發現人類基因組只有約2%的基因可以編碼蛋白質,其他大部分均不能編碼蛋白質[7]。這使得人們對于剩下的大部分非編碼蛋白質的基因產生了很大興趣,并開始挖掘其潛在功能。其中大多數堿基具有特異性的轉錄功能,根據相對堿基位置及在DNA序列中的功能lncRNA分為正義lncRNA、內含子lncRNA、基因間lncRNA、反義lncRNA、雙向lncRNA及外顯子lncRNA[7]。研究發現,lncRNA與人類多種疾病密切相關,其在不同類型的惡性腫瘤中表達失調,且可以調節腫瘤細胞的發育、侵襲和轉移,故具有重要的研究價值[8-9]。
1.2lncRNA在腫瘤中的作用 lncRNA可以通過轉錄和翻譯水平等多種機制激活和抑制基因,對腫瘤的發生發展具有重要作用[10]。同時,lncRNA也可以通過影響蛋白質在腫瘤中起作用,根據其在腫瘤與蛋白質相互作用中扮演的角色,lncRNA可以分為信號分子、引導蛋白靶向、誘餌蛋白和蛋白支架4類。lncRNA不僅可以與微RNA(microRNA,miRNA)相互作用形成交聯網絡在基因調控中發揮作用,還可以干擾特定DNA轉錄起始復合物形成,從而抑制基因表達[11]。因此,研究其與腫瘤預后的關系對腫瘤的診治具有重要意義。宮頸癌是婦科常見的惡性腫瘤之一,人乳頭瘤病毒的持續感染是宮頸癌公認的病因之一,但單獨的高危人乳頭瘤病毒感染不足以導致宮頸癌[12-13]。研究發現,多種lncRNA在宮頸癌中異常表達,且在宮頸癌的預后、腫瘤進展、侵襲和轉移、細胞凋亡和放射抗性等方面起重要作用,表明lncRNA與腫瘤密切相關[14]。
2.1lncRNA外泌體復合物7(long non-coding RNA exocyst complex component 7,lncRNA EXOC7) 小細胞肺癌是一種侵襲性惡性腫瘤,占所有肺癌的14%[15]。近年來研究發現,lncRNA在小細胞肺癌中異常表達,且與腫瘤的臨床分期、預后、淋巴結轉移及遠處轉移密切相關,故其具有廣泛的研究前景[15-16]。曾麗等[17]通過lncRNA芯片檢測發現,lncRNA EXOC7在小細胞肺癌組織中的表達水平高于正常肺組織,且lncRNA EXOC7高表達小細胞肺癌患者的總生存時間更短。為了研究其在宮頸癌中的作用,研究者對確診為宮頸鱗狀細胞癌的98例患者的組織標本采用定量反轉錄-聚合酶鏈反應法進行了檢測,結果顯示宮頸鱗狀細胞癌中lncRNA EXOC7 的平均表達水平明顯高于癌旁及正常宮頸組織;且多因素分析發現,在宮頸鱗狀細胞癌中,lncRNA EXOC7高表達組患者的生存時間短于低表達組[18]。因此,lncRNA EXOC7可能成為宮頸癌的一個潛在不良預后因子。但目前有關lncRNA EXOC7的研究正處于起步階段,關于其在宮頸癌發生發展中的作用機制有待進一步研究。
2.2lncRNA799 近年來,有關lncRNA在宮頸癌預后中作用的研究越來越多,其中lncRNA799是新發現的一個與宮頸癌預后密切相關的lncRNA。Liao等[19]研究發現,lncRNA799在宮頸癌組織中的表達水平明顯高于鄰近正常組織,且在淋巴結轉移的宮頸癌患者中表達水平明顯升高,但其與宮頸癌淋巴結轉移的具體機制尚不明確。同時,該研究通過Kaplan-Meier生存曲線分析發現,lncRNA799高表達的宮頸癌患者總體生存期較短,且lncRNA799的表達可以促進宮頸癌細胞的轉移,而敲除lncRNA799對腫瘤的轉移具有抑制作用。因此,lncRNA799 可能通過促進宮頸癌細胞的轉移影響宮頸癌的預后,但尚需更多的研究進一步闡明。研究者通過蛋白質印跡分析發現,lncRNA799可以促進轉導素β1X連鎖受體蛋白1的表達[19]。此外,lncRNA799還可以通過充當miR-454-3P的競爭性內源RNA來調節轉導素β1X連鎖受體蛋白1的表達。
2.3lncRNA 淋巴細胞白血病缺失基因1 (deleted in lymphocytic leukemia 1,DLEU1) lncRNA DLEU1位于染色體13q14.3,其在非小細胞肺癌、慢性淋巴細胞白血病、卵巢癌、胰腺導管腺癌及其他造血系統惡性腫瘤中表達失調,并在腫瘤的發生發展中起重要作用[20-23]。
Liu等[24]發現,lncRNA DLEU1在宮頸癌組織和宮頸癌細胞系中均表達上調,且DLEU1的過表達與患者的存活率較短顯著相關。敲除DLEU1可以明顯抑制宮頸癌細胞的增殖和侵襲,而DLEU1過表達可以促進宮頸癌細胞的增殖和侵襲。目前關于DLEU1的報道較多,并取得了許多研究成果,其不僅為宮頸癌的研究提供了一種新思路,還可能成為宮頸癌不良預后的一個新標志物,對宮頸癌的預后評價及治療具有重要意義。
2.4lncRNA 分化拮抗蛋白質非編碼RNA(differentiation antagonizing non-protein coding RNA,DANCR) DANCR是一種新型的lncRNA,其作為潛在的生物標志物參與了癌癥的發展。研究發現,DANCR在膀胱癌中表達明顯上調,且其高表達與腫瘤分期密切相關,在膀胱癌發病機制中起致癌作用[25]。一項薈萃分析發現,與lncRNA DANCR低表達相比,lncRNA DANCR高表達癌癥患者的預后更差,故lncRNA DANCR可作為人類癌癥的預后因子[26]。lncRNA DANCR在宮頸癌中也異常表達,Liang等[27]發現,lncRNA DANCR在宮頸癌組織中高表達,且與患者的不良預后密切相關。研究者通過定量反轉錄-聚合酶鏈反應檢測65對宮頸癌組織及其匹配的鄰近正常組織中DANCR的表達,結果發現在淋巴結轉移和晚期患者中DANCR的表達明顯增加;且通過Kaplan-Meier曲線分析顯示,lncRNA DANCR過表達宮頸癌患者的總體生存率較低[27]。雖然DANCR在多種惡性腫瘤中異常表達,且其與腫瘤的不良預后密切相關,但目前有關DANCR在宮頸癌中的報道較少,需進一步研究。
2.5lncRNA 結直腸腫瘤差異表達基因(colorectal neoplasia differentially expressed,CRNDE) lncRNA CRNDE最初被發現在結直腸癌中異常表達,并被證實在多種腫瘤中異常表達,其與腫瘤的預后及臨床分期密切相關[28-30]。Yang等[31]檢測了63個宮頸癌組織及其相應正常組織中的CRNDE水平,結果發現與匹配的相鄰正常組織相比,宮頸癌組織中的CRNDE水平顯著升高。且宮頸癌中CRNDE的異常表達與宮頸癌FIGO分期和淋巴結轉移密切相關,進一步分析發現,CRNDE過表達患者的總體存活率更低[31]。此外,宮頸癌中CRNDE可以通過促進腫瘤細胞增殖和抑制宮頸癌細胞凋亡來發揮作用。因此,CRNDE具有重要的研究價值,其可能成為宮頸癌預后的一個標記。但目前關于這方面的研究較少,尚需更多的研究來發現其更多的作用機制。
2.6lncRNA ZEB1反義RNA 1(long non-coding RNA zinc finger E-box binding homeobox 1 antisense 1,lncRNA ZEB1-AS1) lncRNA ZEB1-AS1在膠質瘤、黑素瘤、非小細胞肺癌及肝癌等多種腫瘤中表達異常,且與腫瘤的預后密切相關[32-35]。有薈萃分析對納入的21項研究中共1 801例癌癥患者進行分析發現,lncRNA ZEB1-AS1高表達與癌癥患者的總生存期及無復發存活時間顯著相關,且lncRNA ZEB1-AS1的表達還與組織學分級差、高腫瘤分期以及淋巴結轉移顯著相關,故lncRNA ZEB1-AS1可能成為腫瘤預后的新生物標志物。近年來研究發現,lncRNA ZEB1-AS1在宮頸癌組織中的表達上調,且ZEB1-AS1低表達宮頸癌患者的5年存活率較ZEB1-AS1高表達患者高[36]。而抑制ZEB1-AS1可以阻斷p38促分裂原活化的蛋白激酶信號通路,最終限制上皮-間充質轉化并抑制細胞遷移和宮頸癌細胞的侵襲[36]。因此,ZEB1-AS1可能成為宮頸癌的一個潛在預后因子,其對宮頸癌的早期診斷、治療及預后評價具有重要意義。
2.7lncRNA DLG1-AS1 目前關于宮頸癌的研究越來越多,研究者開始關注lncRNA與宮頸癌預后的關系,并取得了一定成果,如發現了許多與宮頸癌預后密切相關的lncRNA。有研究者通過lncRNA芯片分析發現,ENSG00000227375(DLG1-AS1)在宮頸癌中表達上調;并通過定量反轉錄-聚合酶鏈反應對112例宮頸癌患者癌組織及癌旁組織進行檢測發現,DLG1-AS1在宮頸癌組織中的表達水平明顯高于癌旁組織[37]。該研究還發現,DLG1-AS1表達的下調抑制了宮頸癌細胞的增殖。鋅指結構和同源框1是一種轉錄抑制因子,其與多種腫瘤的進展有關,研究發現DLG1-AS1可以通過競爭性結合miR-107消除 miR-107對靶基因鋅指結構和同源框1表達的抑制作用,因此DLG1-AS1、miR-107及鋅指結構和同源框1可形成競爭性內源性RNA網絡,調節宮頸癌細胞的增殖,在宮頸癌進展中起作用[37-38]。
2.8lncRNA Opa-相互作用蛋白5反義RNA 1(Opa interacting protein 5-antisense RNA 1,OIP5-AS1) lncRNA OIP5-AS1在非小細胞肺癌、骨肉瘤及膀胱癌等多種腫瘤細胞中異常表達,是一個潛在的預后評估因子[39-41]。研究發現,lncRNA OIP5-AS1與宮頸癌的預后、分期及淋巴結轉移密切相關;體外功能測定顯示,抑制OIP5-AS1可顯著減少宮頸癌細胞的增殖、集落形成和降低侵襲能力。此外,OIP5-AS1可作為miR-143-3p的競爭性內源RNA來調節 ITGA6的表達[42]。因此,lncRNA OIP5-AS1在宮頸癌中可以通過多種機制促進宮頸癌的增殖及侵襲,抑制其表達及阻斷相關通路,可以明顯抑制宮頸癌的發生發展,這為宮頸癌的治療提供了新思路,但如何研究出具有針對性的藥物,并將基礎研究成果應用于臨床仍需進一步探索。
2.9lncRNA-TTN-AS1 研究發現,lncRNA-TTN-AS1在食管鱗狀細胞癌組織和細胞系中高表達,其通過競爭性結合miR-133b促進轉錄因子Snail1表達,導致上皮-間充質轉化級聯,從而促進食管鱗狀細胞癌增殖和轉移[43]。且lncRNA-TTN-AS1與食管鱗狀細胞癌總生存時間顯著相關[43]。因此,lncRNA-TTN-AS1可能是一個潛在的腫瘤預測因子,其可以促進食管癌的增殖及轉移,但是其在宮頸癌中的作用尚不明確。為了研究lncRNA-TTN-AS1與宮頸癌的關系,Chen等[44]測量了45對配對宮頸癌組織和鄰近非腫瘤組織的lncRNA-TTN-AS1表達情況,結果顯示lncRNA-TTN-AS1在宮頸癌組織中的表達明顯上調,且lncRNA-TTN-AS1高表達與更高的FIGO分期、組織學分級差和淋巴結轉移相關;通過Kaplan-Meier曲線分析表明,lncRNA-TTN-AS1高表達患者的總體生存率低于lncRNA-TTN-AS1低表達患者。此外,該研究還發現lncRNA-TTN-AS1可以通過調節miR-573-E2F3軸在宮頸癌的發生、發展中起作用,這為宮頸癌治療的研究提供了一種新思路。目前,有關lncRNA-TTN-AS1在腫瘤中的研究主要集中在食管癌及宮頸癌,而其在其他腫瘤中的作用尚需進一步研究。
2.10lncRNA NORAD DNA損傷后誘導的表達不良的人lncRNA(LINC00657)稱為“由DNA損傷激活的非編碼RNA”或NORAD,NORAD高度保守且豐富,每個細胞的表達水平為500~1 000個拷貝[45]。NORAD在胰腺癌、食管鱗癌及乳腺癌等多種惡性腫瘤中表達上調,且與預后不良密切相關[46-48]。Huo等[49]研究發現,lncRNA NORAD在宮頸癌組織和細胞系中的表達明顯上調,且NORAD高表達與FIGO分期晚、淋巴結轉移、血管侵犯和宮頸癌患者的總體存活率差密切相關。此外,lncRNA NORAD還可以通過上調SIP1的表達來吸附miR-590-3p以促進宮頸癌細胞的增殖和侵襲,而抑制NORAD可以減少體內宮頸癌細胞的生長。因此,NORAD可能通過多種途徑影響宮頸癌的預后,其可能成為宮頸癌的一個潛在預測因子,對宮頸癌的診治及預后評估具有重要的研究價值。
2.11其他 胃癌高表達轉錄本1(gastric carcinoma high expressed transcript 1,GHET1)是一種有研究前景的lncRNA,研究發現GHET1在宮頸癌中的表達水平顯著升高,且GHET1高表達是宮頸癌患者不良預后的獨立預測因素[50]。而敲除GHET1可以明顯抑制宮頸癌細胞的增殖、遷移和侵襲[50]。lncRNA前列腺癌相關轉錄物6(prostate cancer-associated transcript 6,PCAT6)在多種腫瘤中充當癌基因。PCAT6在宮頸癌中表達明顯上調,且其高表達的總體存活時間及無病存活時間較低表達短[51]。PCAT6高表達是宮頸癌患者的不良預后生物標志物。而敲除PCAT6能顯著抑制宮頸癌細胞的增殖、遷移和侵襲,并促進細胞凋亡[51]。CASC15(cancer susceptibility candidate 15)在宮頸癌中異常表達,lncRNA CASC15過表達預示著宮頸癌預后不良,而敲除lncRNA CASC15可以抑制宮頸癌細胞增殖和細胞周期進展[52]。另有研究表明,lncRNA ZNF667-AS1在宮頸癌組織中的表達顯著減少,其表達與總生存時間、腫瘤大小和FIGO分期呈負相關[53]。因此,ZNF667-AS1抑制宮頸癌細胞的增殖,有望成為預測宮頸癌和確定其預后的生物標志物和潛在治療靶點[53]。
lncRNA與宮頸癌的預后密切相關,多種 lncRNA在宮頸癌中表達異常,其對宮頸癌的早期診治及預后評價具有重要的臨床意義。目前,雖然關于lncRNA與宮頸癌預后關系的研究較多,但有關其影響宮頸癌預后具體機制的研究較少,未來需進一步研究。隨著lncRNA的深入研究,其與宮頸癌預后的關系將會更加清楚,且隨著宮頸癌治療方式的進步,以及更多的研究成果運用于臨床,宮頸癌患者的生存率將會提高,這對宮頸癌的治療具有重要意義。