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LncRNA与宫颈癌的研究进展

2022-01-01杨月楠杨自为

巴楚医学 2022年4期
关键词:靶点标志物宫颈癌

杨月楠 黄 乔 杨自为

(1. 三峡大学 第一临床医学院[宜昌市中心人民医院] 肿瘤科 & 三峡大学 肿瘤防治中心, 湖北 宜昌 443003; 2. 三峡大学 人民医院[宜昌市第一人民医院] 肿瘤科, 湖北 宜昌 443003)

宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一,在全球范围内宫颈癌的发病率及死亡率分别为6.6%和7.5%,均居第4位。2018年全球癌症数据显示,宫颈癌在女性肿瘤中的发病率排第1位,42个国家中的死亡率排第1位[1]。宫颈癌具有较高的死亡风险,与其转移和复发率高密切相关[2]。虽然手术、化疗、放疗或靶向治疗等手段提高了临床疗效,但宫颈癌患者的总体预后仍不满意,与其他预后较好的恶性肿瘤相比仍存在差距[3]。为提高宫颈癌的生存率,需要对预后和转移的生物标志物以及新治疗方法进行深入研究。

人类基因组中蛋白质编码基因不足2%,超过98%的序列是没有蛋白质编码功能的RNA,这部分RNA被称为非编码RNA。非编码RNA根据其序列长度分为短链和长链非编码RNA。长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)能通过表观遗传机制调控肿瘤细胞的基因表达[4]。近年来,LncRNA作为肿瘤抑制因子和致癌功能的驱动因素在不同类型的肿瘤中被报道,多种LncRNA在宫颈癌中有异常表达[5],其表达水平与肿瘤转移、复发、预后及治疗反应预测有关[2]。LncRNA通过发挥抑癌或致癌作用参与宫颈癌的发生和进展[2,5],尤其是某些LncRNA可能成为宫颈癌的预后标志物[6]。因此,深化LncRNA在宫颈癌中作用的认识,为宫颈癌治疗选择有效靶点具有重要意义。本文拟对与宫颈癌相关的LncRNA功能、分子机制和生物标志物进行归纳总结。

1 发挥致癌作用的LncRNA

1.1 NEAT1

LncRNA NEAT1(nuclear paraspeckle assembly transcript 1)是一种重要的肿瘤细胞生长增殖调节剂,能促进肿瘤的新生血管形成、侵袭和转移,诱导大多数人类肿瘤发生发展[7]。然而,LncRNA NEAT1在宫颈癌中的作用机制尚未明确。Yuan等[8]发现,NEAT1的下调可抑制细胞增殖、迁移和侵袭,并通过调控miR-133a/SOX4通路诱导细胞凋亡,从而抑制宫颈癌的发生发展。此外,NEAT1还作为miR-9-5p的分子海绵促进宫颈癌细胞的增殖和迁移[9]。也有研究发现,通过PI3K/AKT信号通路下调NEAT1的表达,可抑制宫颈癌细胞的增殖和侵袭。Xu等[7]研究发现,NEAT1在宫颈癌组织中显著上调,NEAT1可通过竞争性地结合miR-361并抑制其表达,间接上调上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)诱导剂HSP90(heat shock protein 90),从而促进EMT和宫颈癌细胞的侵袭。上述研究均说明,NEAT1的上调可能促进宫颈癌的发展,因此可作为宫颈癌的预后标记物,但是其作用的具体机制尚不明确,仍需进一步研究。

1.2 MALAT1

转移相关肺腺癌转录本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1,MALAT1),也称为非编码核蛋白丰富转录本2 (nuclear paraspeckle assembly transcript 2,NEAT2),是位于chr11q13.1的8 000 nt-long LncRNA。MALAT1最初被认为与肺癌有关,但现在发现其在大多数肿瘤中过表达,可直接导致剪接功能障碍[10]。MALAT1主要作用是募集多种剪接因子,如丝氨酸/精氨酸富集蛋白,使其定位到转录本的激活位点,参与 mRNA前体修饰和剪接,从而在转录后水平参与基因表达调控,与糖尿病和肿瘤等多种病理过程直接相关[11]。MALAT1在多种肿瘤中表达上调,与肿瘤的发生和患者总体生存率降低有关[11]。在宫颈癌组织中MALAT1水平明显高于正常宫颈组织,并且与预后不良有关。MALAT1在宫颈癌CaSki细胞系中过表达,促进肿瘤细胞生长和侵袭,抑制细胞凋亡[11]。下调MALAT1可诱导CaSki细胞中cyclin D1、cyclin E和CDK6的表达减少,导致G1停滞[12]。已有研究表明,miR-375和MALAT1通过抑制EMT通路相互调控。下调CaSki、HeLa和SiHa细胞以及宫颈癌组织中的MALAT1,可通过调控miR-124-RBG2,抑制EMT,减弱肿瘤细胞的侵袭和转移;在宫颈癌放疗中,MALAT1作为miR-145海绵可能导致耐辐射[10]。MALAT1与肿瘤的大小、FIGO分期、血管浸润、淋巴扩散等有关,是参与宫颈癌发生发展的重要分子,可作为预测预后的独立危险因素以及人类宫颈癌的治疗靶点[13]。

1.3 SNHG7

小核仁RNA宿主基因7 (small nucleolar RNA host gene 7,SNHG7),是一种新发现的LncRNA,可以促进包括胰腺癌、肺癌、膀胱癌、结直肠癌和食管癌等多种肿瘤的发展。Zhao等[14]研究发现,LncRNA SNHG7在宫颈癌组织中表达升高,为一种致癌基因,可通过上调miR-485-5p正向调节JunD蛋白,从而促进细胞增殖、迁移和侵袭。Wu等[6]发现,SNHG7在宫颈癌中的上调与FIGO分期、淋巴结转移和宫颈浸润深度显著相关。与SNHG7低表达组相比, SNHG7高表达组的宫颈癌患者总体生存期较短;下调SNHG7抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡。上皮型钙黏附蛋白(E-cadherin)表达降低、神经型钙黏附蛋白(N-cadherin)和波形蛋白(Vimentin)表达升高可促进宫颈癌的EMT。Zeng等[15]证实,下调LncRNA SNHG7可促进E-cadherin蛋白表达,并抑制N-cadherin和Vimentin的表达,进而拮抗EMT,延缓宫颈癌的发生发展。

1.4 HULC

LncRNA HULC(highly up-regulated in liver cancer)位于染色体6p24.3,长度约1.6 kb,包含两个外显子,但不翻译蛋白,是一个新发现的LncRNA。它最早于2007年被发现在肝癌中上调,随后又有报道称其在宫颈癌中表达上调,具有基因表达的转录后调节作用[16]。另一项研究也发现,HULC在宫颈癌细胞系中表达水平增加了约3倍,可促进宫颈癌细胞的增殖、迁移和侵袭[17]。其机制可能与HULC作为miR-218的分子海绵,调节miR-218/肿瘤蛋白D52信号轴有关。相关研究表明,miR-218在宫颈癌组织中的降低与肿瘤进展和不良预后有关[18],而miR-218的过表达可增加宫颈癌细胞的辐射敏感性[19]。上述研究表明,HULC高表达不仅促进宫颈癌的发展,同时削弱放疗效果,预示着总体生存率较差,提示HULC是宫颈癌患者总生存时间缩短的独立预测因子。

2 发挥抑癌作用的LncRNA

2.1 MEG3

母系表达基因3 (maternally expressed gene 3,MEG3)位于人染色体14q32.3上的DLK1-MEG3基因位点,该基因由10个外显子组成,大小为35 kb。MEG3在许多组织中表达丰富,在发育和生长中发挥重要作用。MEG3可通过p53信号依赖/不依赖途径抑制肿瘤细胞的增殖,促进肿瘤细胞的凋亡[20]。MEG3已被证明在宫颈癌组织中表达明显下降,上调MEG3可抑制宫颈癌细胞增殖、诱导细胞周期停滞、引起细胞凋亡,抑制宫颈癌的发展[21]。有研究表明MEG3可与P-STAT3蛋白结合,通过泛素化促进其降解,从而抑制细胞增殖,影响宫颈癌的发生发展[22]。在HeLa和CaSki细胞中MEG3显著下调,miR-21-5p表达显著上调;过表达MEG3可降低miR-21-5p表达,引起宫颈癌细胞增殖抑制和凋亡增加[20]。MEG3基因启动子的高甲基化可能导致MEG3低表达,最终导致恶性细胞的增殖和细胞凋亡的减少[22]。此外,血浆中MEG3启动子甲基化是高危型人乳头瘤病毒感染、宫颈上皮内瘤变和淋巴结转移的危险因素[21]。因此,血浆中MEG3甲基化水平可作为宫颈癌诊断和预后的生物标志物。

2.2 WT1-AS

Wilms tumor 1 (WT1)是一种在泌尿生殖系统发育中起重要作用的转录因子。WT1反义RNA (Wilms tumor 1 antisense RNA,WT1-AS)起源于WT1的内含子区,其表达受甲基化和异常剪接调控,WT1-AS具有高度组织特异性和细胞特异性,在不同的肿瘤中可能发挥不同作用。Dai等[23]研究发现,WT1-AS与肿瘤细胞的增殖和凋亡密切相关,在宫颈癌组织中WT1-AS表达下调,WT1-AS低表达的患者具有较高的FIGO分期,更易发生淋巴结转移。Cui等[24]也发现,WT1-AS低表达的宫颈癌患者预后较差,而且发现WT1-AS/miR-330-5p/p53轴可调控宫颈癌细胞的生长、迁移和侵袭,可能是宫颈癌治疗的一个潜在靶点。Dai等[23]发现,WT1-AS过表达可通过miR-203a-5p/FOXN2轴抑制宫颈癌细胞生长和侵袭。目前来看,阐明WT1-AS在宫颈癌细胞增殖和凋亡中的调控机制,将有助于制定相应的诊断和治疗策略,更好地靶向调控肿瘤生长。

2.3 ZNF667-AS1

LncRNA ZNF667-AS1(zinc finger protein 667-antisense RNA 1)是位于人类染色体19q13.43上的新型跨长链非编码RNA,它是ZNF667的反义RNA,ZNF667是锌指蛋白C2H2家族的成员,在组织中广泛表达[25]。有研究发现,ZNF667-AS1通过抑制miR-93-3p,促进PEG3的表达,从而上调p16和TIMP-2,降低MMP-2/MMP-9[26]。Zhao等[25]研究也发现,过表达ZNF667-AS1的SiHa细胞增殖能力和细胞克隆能力明显下降,且LncRNA ZNF667-AS1的下调程度与患者的总生存期、肿瘤大小、FIGO分期密切相关。上述研究表明,LncRNA ZNF667-AS1可能是预测宫颈癌的分子生物标志物和潜在的治疗靶点,但其转录调控机制仍需进一步研究。

2.4 PTENP1

PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)是维持正常细胞功能所必需的,也被认为是关键的肿瘤抑制因子[27]。PTEN在调节PI3K/AKT信号通路中起关键作用,即使是PTEN表达的微小变化也会对正常细胞功能产生明显影响[28]。在许多恶性肿瘤中,PTENP1通过调控PTEN的表达而发挥抑癌作用[29]。PTENP1通过“海绵”或“诱饵”的作用,结合miRNA将PTEN释放出来,使其免受miRNA的抑制,从而恢复PTEN的功能[30]。Fan等[29]研究也发现,PTENP1通过竞争性结合miR-160b调控PTEN在宫颈癌中的表达,可抑制宫颈癌细胞增殖,加速细胞凋亡,从而发挥抑瘤作用。上述研究提示,PTENP1可能是宫颈癌潜在的生物标志物。

3 结语

宫颈癌目前仍是威胁女性生命的主要疾病之一,复发和转移是导致患者预后差的重要因素之一。LncRNA在宫颈癌中表达失调,通过不同的分子机制参与调控宫颈癌细胞的增殖、凋亡、迁移等过程。因此,这些LncRNA有望成为宫颈癌理想的分子标志物及治疗的有效靶点。然而,LncRNA在宫颈癌中的研究仍处于起步阶段。此外,宫颈癌患者基于LncRNA的诊断和治疗在临床应用方面仍面临许多挑战,开发有效便捷的检测技术,探索循环LncRNA的存在形式和功能,将是未来LncRNA临床转化应用的基础。

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