假基因PTENP1在婦科惡性腫瘤中的研究進(jìn)展

張林娜，馮 文

(徐州醫(yī)科大學(xué)附屬連云港醫(yī)院婦科，江蘇 連云港 222000)

近年來(lái)婦科腫瘤的發(fā)病率仍呈上升的趨勢(shì)，且發(fā)病的年齡也逐漸年輕化，傳統(tǒng)的手術(shù)及放化療也越來(lái)越不能滿(mǎn)足患者的需求，因此，越來(lái)越多的研究者將目光轉(zhuǎn)向了腫瘤的靶向治療。長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)近年來(lái)在腫瘤靶向治療中的地位日漸凸顯，PTEN同源物假基因1(PTENP1)作為抑癌基因人類(lèi)第十號(hào)染色體缺失與磷酸酶和張力蛋白同源基因(PTEN)的假基因在婦科腫瘤中起相關(guān)作用也引起了更多的關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)PTENP1不僅可通過(guò)調(diào)節(jié)PTEN的表達(dá)產(chǎn)生作用，還能通過(guò)多種不同的信號(hào)通路在腫瘤的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后中起到重要作用，其對(duì)腫瘤的靶向治療可能會(huì)有巨大的推動(dòng)作用。本文將對(duì)PTENP1在婦科惡性腫瘤中的研究進(jìn)展作一綜述。

1 LncRNA的概述

人類(lèi)基因組中超90%的序列可以被轉(zhuǎn)錄成RNA，但其中僅有不到2%編碼蛋白質(zhì)，那些不能編碼蛋白質(zhì)的RNA分子被稱(chēng)為非編碼RNA(non-coding RNA),其中轉(zhuǎn)錄本長(zhǎng)度超過(guò)200nt的由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄的RNA分子被稱(chēng)為lncRNA[1]。

2002年Okazaki等首次在小鼠的全長(zhǎng)cDNA文庫(kù)大規(guī)模測(cè)序中發(fā)現(xiàn)了 lncRNA的存在，并根據(jù)其功能將之分為信號(hào)分子(Signal molecule)、誘餌分子(Decoy molecule)、引導(dǎo)分子 (Guide molecule)和骨架分子(Scaffold molecule)4 類(lèi)。雖然lncRNA很早就被研究者發(fā)現(xiàn)，但起初一直被認(rèn)為是基因轉(zhuǎn)錄的“暗物質(zhì)”“噪音”，不能編碼蛋白質(zhì)，也不具有任何生物學(xué)功能。近年來(lái)，隨著對(duì)lncRNA研究的深入，越來(lái)越多的研究證實(shí)，lncRNA在基因調(diào)節(jié)、生物體生長(zhǎng)、細(xì)胞生物學(xué)行為等方面發(fā)揮重要作用，并且很多l(xiāng)ncRNA在腫瘤的形成過(guò)程和病理過(guò)程中起著復(fù)雜而關(guān)鍵的作用。

LncRNA對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)覆蓋了轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平及表觀(guān)遺傳學(xué)水平，同時(shí)可以影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。LncRNA的作用機(jī)制主要有：①通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與DNA、RNA之間發(fā)生特異性、動(dòng)態(tài)性相互作用;②通過(guò)多個(gè)位點(diǎn)與特定蛋白質(zhì)結(jié)合，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性或改變其細(xì)胞定位;③作為非編碼小RNA的前體，通過(guò)剪切形成多種短鏈RNA間接調(diào)控基因的表達(dá);④通過(guò)干擾轉(zhuǎn)錄因子與臨近啟動(dòng)子結(jié)合，抑制臨近基因的轉(zhuǎn)錄;⑤募集轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子至靶基因啟動(dòng)子，通過(guò)募集RNA結(jié)合蛋白，調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄;⑥作為內(nèi)源競(jìng)爭(zhēng)RNA(competing endogenous RNAd,ceRNA)，干擾基因的轉(zhuǎn)錄;⑦通過(guò)調(diào)控mRNA前體的可變剪接影響基因表達(dá);⑧通過(guò)與微小RNA(micro RNA,miRNA)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)相互作用，影響相關(guān)mRNA轉(zhuǎn)錄后翻譯;⑨通過(guò)表觀(guān)遺傳學(xué)調(diào)控，引起非基因序列改變所致的基因表達(dá)改變。

2 LncRNA PTENP1的概述

假基因是lncRNA家族中的一員,其與同源祖基因序列相似，但由于終止密碼子提前、堿基缺失或者插入等框移突變而喪失了編碼功能蛋白質(zhì)能力。PTENP1是人第10號(hào)染色體缺少的磷酸酶及張力蛋白同源的基因(PTENP1)的假基因，可通過(guò)多種方式產(chǎn)生生物作用，最近的研究數(shù)據(jù)表明PTENP1 mRNA在正常和癌組織中都有廣泛的表達(dá)。

PTENP1基因位于9p13.3，屬于已加工假基因，是反轉(zhuǎn)錄形成的PTEN無(wú)內(nèi)含子拷貝，與PTEN mRNA序列同源性為98.7%，兩者CpG島921bp區(qū)同源性為91%。PTENP1因蛋氨酸密碼子發(fā)生錯(cuò)義突變，而不能編碼功能蛋白質(zhì)，但因其與PTEN高度同源的5’區(qū)(～95%)存在眾多共同保守的miRNA結(jié)合位點(diǎn)，因此兩者可能接受相同的miRNA調(diào)控。

眾多研究表明PTENP1具有多種生物功能，主要為:①抗腫瘤的作用，通過(guò)抑制細(xì)胞增殖、遷徙和侵襲，抑制血管的生成和成熟，調(diào)控腫瘤分化及增加腫瘤放化療敏感性等;②通過(guò)外周血清表達(dá)水平進(jìn)行臨床診斷和預(yù)后判斷。③通過(guò)ceRNA機(jī)制結(jié)合miR-499-5調(diào)控PTEN的表達(dá)從而抑制Akt/GSK通路激活和糖原合成進(jìn)而導(dǎo)致胰島素抵抗。

PTENP1在抗腫瘤方面的機(jī)制主要是通過(guò)調(diào)控PTEN的表達(dá)。①ceRNA假說(shuō)：miRNA能與mRNA中特定的互補(bǔ)序列結(jié)合并使mRNA降解或抑制翻譯。因PTENP1與PTEN高度同源，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物有97.8%序列相同，可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合共同miRNA，從而調(diào)控PTEN的表達(dá)，產(chǎn)生抑癌作用。與PTENP1結(jié)合調(diào)控PTEN的miRNA主要有：miR-19b、miR-499-5及miR-106b等。有研究發(fā)現(xiàn)PTENP1表達(dá)的上調(diào)，會(huì)引起PTEN的增加[2];②編碼反義RNA(asRNA)：asRNA是與mRNA互補(bǔ)的RNA分子，PTENP1分α和β兩個(gè)RNA亞型，α亞型對(duì)PTEN的轉(zhuǎn)錄起負(fù)向調(diào)控作用，β亞型可通過(guò)與mRNA配對(duì)結(jié)合，改變PTENP1穩(wěn)定性和miRNA活性促進(jìn)PTEN表達(dá)。

3 LncRNA PTENP1與婦科惡性腫瘤

3.1PTENP1與宮頸癌:Fan等[3]的研究發(fā)現(xiàn)相較于癌旁正常組織和正常宮頸上皮細(xì)胞，宮頸癌組織和細(xì)胞中PTENP1表達(dá)上調(diào)。PTENP1在宮頸癌細(xì)胞中可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-106b，促進(jìn)PTEN表達(dá)，抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，從而抑制宮頸癌進(jìn)展。

Ou等[4]發(fā)現(xiàn)PTENP1在宮頸癌組織和宮頸癌細(xì)胞系中降低可能預(yù)測(cè)了宮頸癌患者的預(yù)后不良。熒光素酶基因報(bào)告基因檢測(cè)表明miR-19b是PTENP1的直接靶標(biāo)miRNA,MTUS1為miR-19b的直接靶標(biāo)。mir-19b在宮頸癌組織中升高，與PTENP1呈負(fù)相關(guān)。在宮頸癌組織中MTUS1降低，與miR-19b呈負(fù)相關(guān)，與PTENP1呈正相關(guān)。另外，該研究也表明PTENP1可以通過(guò)miR-19b/MTUS1在宮頸癌中抑制細(xì)胞增殖和侵襲。

同時(shí)，Wu等[5]的研究也表明PTENP1在宮頸癌組織中表達(dá)明顯下調(diào)，并且，低水平的PTENP1與宮頸癌的晚期和不良預(yù)后密切相關(guān)。過(guò)表達(dá)PTENP1能夠通過(guò)抑制細(xì)胞生長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)來(lái)抑制宮頸癌的進(jìn)展。并且PTENP1可以誘使miR-27a-3p上調(diào)子宮頸癌細(xì)胞中EGR1的表達(dá)。研究證實(shí)，抑制EGR1逆轉(zhuǎn)了PTENP1過(guò)表達(dá)對(duì)宮頸癌進(jìn)展的抑制作用，這可能是治療人類(lèi)宮頸癌的潛在靶點(diǎn)。

綜上，研究表明，PTENP1的表達(dá)對(duì)于宮頸癌的發(fā)生和發(fā)展起抑制的作用，該作用可以通過(guò)多種方式和途徑，在這些不同的通路中存在著多個(gè)靶點(diǎn)，這些靶點(diǎn)或許能夠成為宮頸癌治療的新方向。另外低水平的PTENP1可能與宮頸癌的不良預(yù)后有關(guān)，這有可能是為抑制疾病的進(jìn)展而導(dǎo)致PTENP1過(guò)度消耗，具體的原因還需要更多的研究。

3.2PTENP1與子宮內(nèi)膜癌:Loffe的研究發(fā)現(xiàn)在子宮內(nèi)膜癌中PTENP1表達(dá)陽(yáng)性組比陰性組復(fù)發(fā)率和進(jìn)展率要低，并且在子宮內(nèi)膜癌樣本中PTENP1表達(dá)水平與PTEN呈正相關(guān)。但也有研究表明，PTENP1表達(dá)水平與腫瘤分期、疾病復(fù)發(fā)、腫瘤進(jìn)展無(wú)關(guān)，PTENP1轉(zhuǎn)錄豐度比PTEN低，無(wú)論在細(xì)胞系還是正常子宮內(nèi)膜組織，兩者的表達(dá)水平均呈正相關(guān)。

Kovalenko[6]的研究發(fā)現(xiàn)PTENP1假基因在子宮內(nèi)膜癌患者組織中被甲基化。子宮內(nèi)膜增生組和子宮內(nèi)膜癌組PTENP1甲基化率都很高然兩者之間沒(méi)有差異，但在正常子宮內(nèi)膜組中PTENP1甲基化率在年輕女性和中老年女性之間有顯著差異，且差距有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，子宮內(nèi)膜癌PTRNP1甲基化可以抑制mirRNAs參與的PTEN轉(zhuǎn)錄過(guò)程。該研究發(fā)現(xiàn)PTENP1在子宮內(nèi)膜組織中的表達(dá)水平隨年齡而增加，這或許是因?yàn)镻TENP1甲基化提高了假基因轉(zhuǎn)錄本的水平。

Chen R等[7]發(fā)現(xiàn)PTENP1-miR200c通路是雌激素影響PTEN在子宮內(nèi)膜樣子宮內(nèi)膜癌發(fā)生發(fā)展中表達(dá)的其中一個(gè)作用點(diǎn)。有研究表明[8]，LncRNA與microRNA 等相互作用，調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜內(nèi)的蛋白質(zhì)生成，從而控制粘附能力。并且，實(shí)驗(yàn)中PTENP1是增加最多的lncRNA，在選擇性敲除PTENP1后，降低了球形黏附，增加了不孕的發(fā)生率。

Shi等的研究發(fā)現(xiàn)在ER陽(yáng)性的乳腺癌中，PTENP1的上調(diào)降低了PTEN的轉(zhuǎn)錄并可促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展，在ER陰性的乳腺癌中，PTENP1的上調(diào)增加了PTEN的表達(dá)并抑制腫瘤的進(jìn)展。Yndestad S等[9]的研究也證實(shí)了該結(jié)論。綜上，高水平PTENP1甲基化與子宮內(nèi)膜癌更有利的預(yù)后相關(guān)，假基因甲基化或許可能成為子宮內(nèi)膜癌發(fā)展的保護(hù)性因素，并且作為子宮內(nèi)膜細(xì)胞癌前狀態(tài)的標(biāo)記。另外，不孕的可能原因之一為PTENP1的缺乏，推測(cè)可能是由于缺乏了PTENP1的保護(hù)性作用，不孕患者子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病率較正常生育女性增高。與乳腺癌相比較，在子宮內(nèi)膜癌同樣可分為ER陽(yáng)性和ER陰性，那么在子宮內(nèi)膜癌中PTENP1的表達(dá)是否具有相同的特性，這些還尚需要更多的臨床證據(jù)來(lái)證實(shí)，就目前的相關(guān)研究表明，PTENP1在子宮內(nèi)膜癌中也有一定保護(hù)作用，也可以作為目標(biāo)的靶點(diǎn)抑制癌癥的發(fā)展。

3.3PTENP1與卵巢癌:Zhan L等研究了卵巢癌中失調(diào)的lncRNA，他們證明了某些種類(lèi)的lncRNA增加了卵巢癌細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和化療耐藥和抑制卵巢癌細(xì)胞凋亡。另有研究表明[10]lncRNA如CCAT1、NEAT1 、MALAT1和SOX2OT不僅是治療靶點(diǎn)，而且是卵巢癌發(fā)生和發(fā)展的生物標(biāo)志物。那么PTENP1在卵巢癌中是否有同樣的作用機(jī)制，其在卵巢癌中是否可以用來(lái)作為治療的靶點(diǎn)和監(jiān)測(cè)預(yù)后的指標(biāo),目前關(guān)于PTENP1在卵巢癌等其他婦科惡性腫瘤的研究尚缺乏，還有待更多的探索。

4 總 結(jié)

LncRNA是癌癥領(lǐng)域的新參與者，其在腫瘤中的作用機(jī)制可能是未來(lái)靶向藥的研究重點(diǎn)。PTENP1是lncRNA的一種，其在腫瘤的形成過(guò)程中所起的作用引起的關(guān)注日漸增多，現(xiàn)有的研究表明，PTENP1可以通過(guò)多種方式在宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌及卵巢癌的發(fā)生發(fā)展中起到作用，這種作用可能是積極的保護(hù)性的，另外PTENP1或許可以作為惡性腫瘤評(píng)估預(yù)后的指標(biāo)之一。當(dāng)前對(duì)PTENP1的研究還處于起步階段，其在臨床的應(yīng)用尚需更多的研究。相信隨著研究的深入，將更好地理解PTENP1的特性及其在婦科惡性腫瘤中可能存在的作用，未來(lái)假基因PTENP1可能會(huì)成為婦科腫瘤靶向治療研究的新方向，并且在婦科腫瘤的診斷、治療及評(píng)判預(yù)后中的作用會(huì)進(jìn)一步凸顯。