于驰飞 张庆云 林 睿 蒙清贵 程继文

(1 广西医科大学附属肿瘤医院泌尿外科，南宁市 530021，电子邮箱：yucifeicc@163.com；2 广西医科大学第一附属医院泌尿外科，南宁市 530021)

【提要】 长链非编码RNA(lncRNA)是长度超过200个核苷酸且不具有编码蛋白质功能的RNA。越来越多的证据表明，lncRNA在前列腺癌中的表达失调与肿瘤发生发展、转移及预后密切相关，使得lncRNA成为前列腺癌潜在的生物标志物及治疗靶点。本文就前列腺癌相关lncRNA的研究进展做一综述。

前列腺癌是全球男性第二常见癌症，也是男性第五大癌症死因[1]。 我国前列腺癌的发病率和死亡率在男性恶性肿瘤中分别位列第六位和第九位[2]。检测血中前列腺特异抗原是临床上诊断前列腺癌最常用的方法，但其阳性结果也可出现在良性前列腺增生和前列腺炎中，对前列腺癌的早期诊断缺乏特异性[3]。因此，寻找具有早期诊断和预后价值的前列腺癌生物标志物显得尤为重要。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类超过200个核苷酸但不编码蛋白质的RNA分子。大多数lncRNA由RNA聚合酶Ⅱ转录并参与转录后修饰，如5′加帽、可变剪接以及多腺苷酸化等[4]。近年来，有研究发现lncRNA与前列腺癌的发生发展有着密切联系，包括基因表达调控、细胞周期调节、转录、翻译、细胞分化、核质运输以及染色质修饰等[5]。最新研究表明，lncRNA可作为致癌或抑癌风险基因在前列腺癌的发生发展中发挥作用[6]。本文就前列腺癌发生发展的过程中lncRNA发挥的作用进行综述，以期为前列腺癌的诊疗及预后评估提供新的思路和依据。

1 lncRNA与前列腺癌发生发展的关系

1.1 lncRNA是致癌风险基因 WU等[7]研究发现，lncRNA非同源末端连接途径1 (nonhomologous end-joining pathway 1,LINP1)在前列腺癌组织及细胞中的表达显著增加，而敲除lncRNA LINP1后，前列腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭受到抑制，这表明lncRNA LINP1可能是前列腺癌的致癌风险基因。另一项研究结果提示，lncRNA MYU在前列腺癌组织中表达上调，其通过介导microRNA-184/c-Myc轴在前列腺癌中扮演致癌风险基因的角色；lncRNA MYU还可以通过外泌体转运到细胞外环境中，促进邻近细胞的增殖和迁移[8]。1号染色体上的局部扩增的lncRNA (focally amplified lncRNA on chromosome 1, lncRNA FALEC)是位于染色体1q21.2上焦点扩增子中的致癌lcnRNA[9]。Zhao等[10]研究表明，在前列腺癌组织和癌旁组织中，lncRNA FALEC的相对表达量具有明显差异，其在前列腺癌组织中显著增加；同时lncRNA FALEC也是一个潜在的缺氧诱导lncRNA，在缺氧条件下，缺氧诱导因子1α与lncRNA FALEC启动子区的缺氧反应元件相互作用并诱导lncRNA FALEC表达，后者通过调节细胞周期从而促进前列腺癌的发展。

1.2 lncRNA是抑癌风险基因 Dong等[11]研究发现，与正常前列腺组织和细胞相比，lncRNA组织分化诱导非蛋白质编码RNA(tissue differentiation-induced non-coding RNA,TINCR)表达量在前列腺癌组织和细胞系中显著降低，上调lncRNA TINCR的表达可明显抑制前列腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭；lncRNA TINCR的低表达与临床分期晚期、淋巴结转移、远处转移以及高Gleason评分显著相关，这表明lncRNA TINCR在前列腺癌中作为抑癌风险基因并具有潜在的预测预后价值。Chen等[12]研究发现，表观遗传肿瘤抑制因子lncRNA胰岛素生长因子2(insulin growth factor 2,IGF2)反义物(antisense,AS)在前列腺癌细胞和组织中的表达均显著下调，其通过介导IGF2AS/IGF2轴对IGF2反向调节并抑制前列腺癌的进展，提示IGF2AS/IGF2轴可能是前列腺癌潜在的治疗靶点。上述研究表明lncRNA可能是前列腺癌发生发展中潜在的抑癌风险基因。

2 lncRNA参与前列腺癌发生发展的机制

2.1 lncRNA参与表观遗传调控 lncRNA是基因表达调控的重要调节因子，其广泛参与表观遗传调控，包括组蛋白修饰酶和DNA甲基转移酶的招募，以及染色质构象模式的建立，并最终实现对基因的精细控制[13]。涉及前列腺癌的表观遗传调控主要有DNA的甲基化、翻译后的组蛋白修饰和基于RNA调控的机制[14]。Su等[15]研究发现，lncRNA锌指E-框结合蛋白1(zinc finger E-box-binding homeobox 1,ZEB1)-AS1通过激活ZEB1并间接调节其下游分子，从而促进前列腺癌细胞增殖和迁移；lncRNA ZEB1-AS1还可与组蛋白甲基转移酶MLL1相结合，通过ZEB1启动子中组蛋白第三亚基四号赖氨酸的三甲基化转换，使染色质从闭合和非活性状态转变为开放和活跃状态，从而促进前列腺癌的进展。

2.2 与雄激素受体相互作用 越来越多的研究显示，雄激素反应性lncRNA在前列腺癌发生发展中起重要作用。Zhang等[16]通过对前列腺癌组织和细胞系所整合的转录组学分析发现，lncRNA雄激素受体调控的lncRNA1(androgen-receptor-regulated lncRNA1,ARLNC1)与前列腺癌进展中的雄激素受体信号传导有很强的关联，雄激素受体蛋白可诱导并增加lncRNA ARLNC1的表达，而lncRNA ARLNC1可作用于雄激素受体的3′非编码区，并通过RNA-RNA相互作用进一步稳定雄激素受体转录物，这提示lncRNA ARLNC1与雄激素受体的相互作用可形成一个正反馈循环。Zhang等[17]研究发现lncRNA Hox转录反义RNA在去势抵抗性前列腺癌(castration-resistant prostate cancer,CRPC)细胞中呈高表达，可进一步增强雄激素受体的转录活性，并通过抑制雄激素受体与E3泛素化连接酶的相互作用来阻止雄激素受体泛素化及雄激素受体蛋白降解，从而促进CRPC的进展。

2.3 促进前列腺癌的上皮细胞间充质转化 上皮细胞间充质细胞转换(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是将上皮细胞转化为活跃间充质细胞的过程，其在肿瘤增殖、侵袭和转移中具有重要意义[18]。在前列腺癌中，间充质生物标志物水平升高和上皮分化标志物减少与前列腺癌侵袭和转移高度相关。Chang等[19]使用生物信息学工具分析了52个正常前列腺组织和499个前列腺癌组织中lncRNA PVT1的表达，结果显示与正常组织相比，lncRNA PVT1在前列腺癌组织中的表达显著增加，其在前列腺癌细胞中作为竞争性内源RNA(competing endogenous RNA，ceRNA)，通过抑制microRNA-186来增加转录调节因子Twist1的表达，而Twist1可下调上皮标志物(E-钙黏蛋白)和上调间充质标志物(N-钙黏蛋白、波形蛋白)来促进前列腺癌细胞的EMT过程，从而促进前列腺癌的侵袭和转移。Xu等[20]研究结果显示，前列腺癌患者中被转化生长因子β活化的lncRNA(lncRNA activated by transforming growth factor β, lncRNA ATB)的表达明显增加；敲除lncRNA ATB基因后，PC-3和DU-145细胞系中E-钙粘蛋白和ZO-1的表达增加，N-钙粘蛋白和波形蛋白的表达降低；而lncRNA ATB的上调促进了PC-3和DU-145细胞系中锌指E-框结合蛋白1和锌指基因217在mRNA和蛋白质水平的表达。这些研究结果表明，lncRNA ATB可能通过介导锌指E-框结合蛋白1和锌指基因217的表达来正向调节前列腺癌细胞中的EMT过程。

2.4 参与调节前列腺癌细胞的细胞周期 研究表明，lncRNA参与前列腺癌细胞细胞周期进程的调节。Qi等[21]研究发现，lncRNA小核仁RNA宿主基因7(small nucleolar RNA host gene 7,SNHG7)通过SNHG7/microRNA-503/细胞周期蛋白D1信号通路调节前列腺癌的细胞周期：首先，lncRNA SNHG7通过其3′非编码区与microRNA-503相互作用并抑制microRNA-503表达；其次，microRNA-503通过互补结合位点上调细胞周期蛋白D1表达，从而促进前列腺癌的进展。此外，Long等[22]研究发现lncRNA类赖氨酰氧化酶1-AS1的下调显著增加了前列腺癌细胞中G0/G1期细胞百分比，同时降低了S期细胞百分比；进一步研究发现，lncRNA类赖氨酰氧化酶1-AS1可与microRNA-541-3p相互作用并增加其表达，而microRNA-541-3p可通过下调细胞周期调节因子细胞周期蛋白D1的表达进一步抑制前列腺癌的进展。

2.5 参与转录及转录后后调节 ceRNA假说是指一些转录本之间，如lncRNA、环状RNA、假基因及mRNA，通过竞争性结合microRNA应答元件，相互调节彼此的表达水平[23]。Zhang等[24]研究发现，激活转录因子2是lncRNA尿路上皮癌相关1(urothelial carcinoma associated 1，UCA1)的直接靶基因，lncRNA UCA1作为ceRNA可调节激活转录因子2的表达；同时，lncRNA UCA1可直接作用于microRNA-204并降低其与调节激活转录因子2的3′非编码区的结合，进而抑制microRNA-204对调节激活转录因子2的降解。Prensner等[25]研究发现，lncRNA前列腺癌相关转录本(prostate cancer-associated transcript,PCAT)1通过对转录后c-Myc蛋白调控促进前列腺癌侵袭，进一步研究表明lncRNA PCAT1的3′非编码区可竞争性结合microRNA-34a，抑制c-Myc蛋白的下调，最终导致前列腺癌细胞的增殖和分化。此外，lncRNA可与蛋白编码基因共表达来调节前列腺癌基因转录调控。lncRNA PCAT92与13号染色体上的ATP结合盒转运蛋白C4基因之间的共有区域具有致癌转录因子的结合位点，lncRNA PCAT92通过在ATP结合盒转运蛋白C4启动子附近形成RNA-DNA三链体来增加锌指转录调节因子的局部浓度，从而增加ATP结合盒转运蛋白C4的活性，进而促进前列腺癌的进展[26]。

3 lncRNA在前列腺癌中的应用价值

全基因组转录组学分析已经鉴别出大量涉及癌症生物学的lncRNA转录本，发现lncRNA可参与癌细胞的增殖、侵袭和转移。因此，lncRNA可能是前列腺癌发生和发展中的关键参与者和调节因子，并且可作为前列腺癌的潜在生物标志物[27]。In等[28]分析良性前列腺增生患者和前列腺癌患者的尿液样本中外泌体来源的lncRNA p21水平，发现前列腺癌患者尿液样本的lncRNA p21水平显著升高；当lncRNA p21与前列腺癌特异抗原联合诊断前列腺癌时，其特异性高达94%，这表明lncRNA p21有可能作为前列腺癌潜在的诊断标志物。lncRNA PCAT14是通过RNA测序数据发现的一种新型前列腺癌特异性lncRNA，与良性前列腺增生组织相比，lncRNA PCAT14在前列腺癌组织中高度上调，并且能够以高灵敏度和特异性区分前列腺癌和良性增生组织，这表明lncRNA PCAT14可能是前列腺癌的潜在诊断标志物[29]。Wang等[30]研究发现，lncRNA LOC400891在前列腺癌组织和DU-145、22RV1细胞系中显著上调；lncRNA LOC400891高表达与前列腺癌的组织学分级和远处转移密切相关，且lncRNA LOC400891高表达的前列腺癌患者的预后更差，提示lncRNA LOC400891可以作为前列腺癌的潜在预后标志物和治疗靶点。

4 小结及展望

目前，微阵列和新一代测序技术的发展让大量与前列腺癌相关的lncRNA转录本得到鉴定。而临床研究提示一些特异性lncRNA参与了前列腺癌的发生发展，并为开发前列腺癌生物标志物及治疗靶点提供了新的依据和方向。目前对lncRNA的研究仍处于初步阶段，对lncRNA功能、机制和调控的进一步研究，将会对前列腺癌诊断、治疗及预后带来极大的临床价值。