何思思(通訊作者) 張大權 賀旭 王彥哲
(1遵義醫科大學附屬醫院腫瘤科 貴州 遵義 563003)
(2遵義醫科大學第二附屬醫院腫瘤科 貴州 遵義 563003)
(3遵義醫科大學第二附屬醫院放療中心 貴州 遵義 563003)
骨肉瘤是兒童及青少年中最常見腫瘤之一。在骨肉瘤疾病發展過程中,上皮間充質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)發揮重要作用。長鏈非編碼RNA(Long non-coding RNA,LncRNA)在腫瘤中存在異常表達。近年來很多報道通過進一步探究骨肉瘤發生EMT的分子機制為有效治療提供新的證據。本文就LncRNA調控腫瘤上皮間充質轉化研究進展進行綜述。
非編碼RNA(non-coding RNA,lncRNA)作為保守的非蛋白質編碼RNA,總長度超過200個核苷酸。lncRNA參與了腫瘤細胞的重要生物學行為和病理過程,包括細胞發育、凋亡、增殖,侵襲轉移及表觀遺傳調控。上皮-間充質過程伴隨上皮細胞標記分子的丟失和黏附連接蛋白的表達增強。EMT也被證實與更高的腫瘤復發率、預后差、生存率減低密切相關。近來大量研究提示骨肉瘤發生EMT的過程中lncRNA扮演重要角色。
長非編碼RNA Ftx是一個新發現的與癌癥的生長和轉移相關的基因,定位于chrXq13。該基因高表達與骨肉瘤淋巴血管浸潤和臨床分期有關[1]。Bo Li等發現通過轉染lncRNA Ftx觀察到人骨肉瘤細胞株Saos2和HOS遷移和侵襲能力增強。經蛋白印跡發證實高表達lncRNA Ftx組上皮標志物E-cadherin和N-cadherin明顯下調。筆者認為該研究更強調臨床預后的意義,并未進一步展開動物實驗及治療模型。
肌動蛋白絲相關蛋白1-反義RNA 1(AFAP1-AS1)被證實在多癌種包括鼻咽癌、腸癌及膽管癌中均呈現高表達狀態。該基因誘導骨肉瘤EMT依賴于激活miR-4695-5p/TCF4-βcatenin信號通路[2]。雖然該研究提示AFAP1-AS1可作為骨肉瘤EMT的正向調控因素,但目前該基因調控骨肉瘤EMT過程的文獻尚少,需待進一步研究。
CRNDE位于16號染色體上,被鑒定為大腸腺瘤和腺癌中高表達的新基因。轉移性骨肉瘤患者CRNDE明顯高表達。CRNDE耗竭抑制了腫瘤的生長,抑制Notch1信號通路傳導進而降低EMT過程[3]。由此可見lncRNA CRNDE調控骨肉瘤EMT過程中Notch信號通路發揮了至關重要的作用。
一項納入30例骨肉瘤病例的研究表明,與正常骨組織相比,PCAT1在骨肉瘤組織中表達明顯上調[4]。PCAT1可作為骨肉瘤患者的總體生存期預測因素。MG-63細胞中PCAT1的過表達增強了細胞增殖、侵襲、遷移能力及EMT相關分子標志物改變,明顯促進了EMT過程,而敲低U2OS細胞中的PCAT1發揮了相反的作用。由此筆者推測PCAT1可能成為骨肉瘤治療的重要靶點。
是一種在腫瘤中被發現的高表達的長鏈非編碼RNA。DANCR上游啟動子存在STAT3和NF-κB的轉錄結合位點。NianJiang等人的研究中證實lncRNA DANCR的過表達增加了骨肉瘤細胞的增殖、遷移、侵襲和EMT過程,并在體內促進了肺轉移[5],此項研究中更證實了DANCR的過表達增加了腫瘤細胞干性,這也進一步證實了DANCR作為骨肉瘤EMT過程的正向調節作用。
作為miR210宿主基因,近來研究報道該基因在骨肉瘤中也發揮了重要作用。Jiang Li報道了miR210HG表達異常顯著增加患者預后不良,使生存率降低[17]。體外實驗中通過敲低miR210HG明顯抑制骨肉瘤細胞的增殖,侵襲以及上皮-間質轉化相關標志物(N-鈣黏著蛋白和波形蛋白)的表達。該項研究表明,miR210HG可能是調控骨肉瘤EMT的關鍵指標之一。
SPRY4內含子轉錄本1(SPRY4-IT1)在幾種癌癥中促進細胞生長。近來研究提示SPRY4-IT1促進骨肉瘤中的細胞增殖、遷移和侵襲,誘導骨肉瘤細胞上皮-間充質轉化表型[7]。該研究提示SPRY4-IT1/Snail1/E-鈣粘蛋白途徑可能在促進骨肉瘤轉移中起關鍵作用。
HOX反義基因間RNA(HOTAIR)是第一個首先被發現具有反式轉錄調控作用的長鏈非編碼RNA,被正式與腫瘤轉移有關。大連醫科大學附屬醫院的研究通過選取2002年—2009年期間共40例骨肉瘤病理組織,檢測結果表明HOTAIR的過表達與晚期腫瘤組織學分級密切相關[8]。該研究指出HOTAIR可以通過激活MMP2和MMP9促進腫瘤EMT過程。
小核RNA宿主基因(SNHG)是一種新鑒定的LncRNA。Yiqi Deng最近報道了骨肉瘤中SNHG7水平與OS患者的高Enneking期,遠處轉移和較短的總生存時間有關[9]。骨肉瘤腫瘤細胞中的SNHG7減低會顯著影響EMT過程。這些研究說明SNHG家族參與骨肉瘤EMT調控,仍尚需更加深入細致的實驗。
作為非蛋白質編碼基因,與腫瘤抑制基因BRCA1.12,13相鄰。一項納入株洲市附屬醫院62例骨肉瘤的研究表明NBR2表達下調的骨肉瘤表現出較短的總體生存時間[10]。研究者發現NBR2過表達抑制骨肉瘤細胞增殖、侵襲、遷移和EMT過程。裸鼠實驗中進一步驗證了過表達NBR2調控N-鈣黏著蛋白、E-鈣黏著蛋白及波形蛋白水平。因此他們推測NBR2可能成為臨床骨肉瘤治療的重要切入點。
生長停滯特異性5基因(GAS5)定位于染色體1q25,是多個癌腫的腫瘤抑制因子。Kaishan Ye等人報道了GAS5的過表達抑制了骨肉瘤細胞的增殖,遷移和上皮間質轉化(EMT)[11]。該項研究的機制明確了lncRNA GAS5調控EMT過程中miR-221的參與。這一機制的闡明對骨肉瘤的治療方案提供了另一條新思路。
EMT是腫瘤發生侵襲轉移的重要機制,與預后密切相關。骨肉瘤的治療效果目前未有明顯改善。lncRNA已成為醫藥相關領域的研究熱點,其具有特殊的生物復雜性。本文從lncRNA調控骨肉瘤EMT這一角度出發,闡述了近年來lncRNA參與調控骨肉瘤EMT的相關研究。當前的研究揭示促進或抑制骨肉瘤EMT過程的相關lncRNA,為骨肉瘤的精準治療提供了更多的研究數據。雖然關于lncRNA調控EMT的研究依然有限,但我們相信隨著醫學技術的蓬勃發展,其機制將會被闡明,骨肉瘤的療效會得到極大的改善。