高 浩，李建忠，寧松毅

(山西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，山西 太原 030001)

PlncRNA-1在前列腺癌中的研究進展

高 浩，李建忠，寧松毅

(山西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，山西 太原 030001)

隨著近年來生物學(xué)技術(shù)及實驗方法的快速發(fā)展，人類對于自身基因組DNA的研究不斷深入. 逐漸發(fā)現(xiàn)人類基因組中DNA的絕大部分被轉(zhuǎn)錄為RNA，但是在這些RNA中只有很少一部分具有蛋白質(zhì)編碼功能，其余不具有編碼蛋白質(zhì)功能的RNA占80%，被稱為非編碼RNA. LncRNA的長度>200 nt. 過去，由于受到生物學(xué)知識及技術(shù)手段的限制，這些lncRNA被大部分科學(xué)家認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄過程中的副產(chǎn)物，不具有生物學(xué)功能. 隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)在腫瘤的病程發(fā)展中，這些lncRNAs的再激活或失抑制有重要的作用. 最新研究發(fā)現(xiàn)，PlncRNA-1與前列腺癌有關(guān).

前列腺癌；PlncRNA-1；非編碼RNA；生物標(biāo)志物

1 前列腺癌的研究現(xiàn)狀

前列腺癌是男性泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一. 在美國前列腺癌已超過肺癌成為男性惡性腫瘤之首[1]. 隨著年齡的增長，前列腺癌的發(fā)病率逐漸上升. 40歲以下男性發(fā)病率為1/10000； 60～79歲男性發(fā)病率約為1/6[2]. 早期前列腺癌是一種雄激素依賴性疾病，標(biāo)準(zhǔn)治療方法是雄激素剝奪性治療(androgen deprivation therapy， ADT). 在經(jīng)過為期18～24個月的ADT治療后，有效的前列腺癌患者幾乎都會向激素抵抗性前列腺癌轉(zhuǎn)變. 目前，前列腺癌由激素依賴性向非依賴性轉(zhuǎn)化的機制尚不清楚.

2 LncRNA在腫瘤中的研究現(xiàn)狀

隨著對RNA分子研究的深入，一類重要的RNA——非編碼RNA越來越受到人們的重視. 非編碼RNA(non-coding RNA， ncRNA)是不能編碼蛋白質(zhì)的RNA分子. 大多數(shù)的ncRNA被看做是轉(zhuǎn)錄過程中的“暗物質(zhì)”而未受重視. 近年來的研究證明這類基因組“暗物質(zhì)”在細胞發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的作用. 長鏈非編碼RNA(long ncRNA， lncRNA)占ncRNA的80%，是一類長度介于200 nt～100 kb之間的非編碼RNA，位于細胞核與細胞質(zhì)中，在真核細胞中普遍被轉(zhuǎn)錄. LncRNA具有mRNA樣結(jié)構(gòu)，但序列中缺少開放閱讀框，而不具有或很少具有蛋白質(zhì)編碼功能. 許多已知的lncRNA由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄病剪接而成，通常被多聚腺苷酸化，但也有個別具有功能并沒有被多聚腺苷酸化. LncRNA基因轉(zhuǎn)錄水平低于蛋白質(zhì)編碼基因，序列保守性較差，承受的進化壓力較小，但仍有一些高度保守區(qū)域，在缺乏有效實驗手段的年代，這些保守區(qū)域被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄過程中的副產(chǎn)物，不具備任何生物學(xué)功能.

最近，大量的lncRNA在腫瘤組織中被發(fā)現(xiàn). 這些曾在胚胎發(fā)育過程中大量存在的lncRNA的再激活或失抑制可能與細胞全能性及生長不受抑制相關(guān)，這表明lncRNAs在腫瘤發(fā)病機制中可能有關(guān)鍵的作用.

2.1 LncRNA與肺癌 2003年Ji等[3]發(fā)現(xiàn)在225例Ⅲ期非小細胞肺癌患者中，70例發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者的轉(zhuǎn)移標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)MALAT1過表達，提示MALAT1是非小細胞肺癌患者生存期的潛在標(biāo)志物.

2.2 LncRNA與肝癌 H19是第一個與腫瘤相關(guān)的LncRNA[4]. H19在肝癌的病理發(fā)展過程中具有一定的作用.

2.3 LncRNA與乳腺癌 HOTAIR是位于染色體12p13.13位點的反義非編碼RNA，長度為2.2 kb，其在乳腺癌細胞中表達明顯升高，相差約2000倍. 這種高表達與癌癥的轉(zhuǎn)移以及較低的預(yù)后生存率具有較高的相關(guān)性.

3 LncRNA與前列腺癌

PCA3首次被發(fā)現(xiàn)，稱為“DD3”，位于染色體9q21～22基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，長度約25 kb，由4個外顯子組成. 研究發(fā)現(xiàn)PCA3的表達水平在LNCaP細胞最高[5]. 在LNCaP細胞系轉(zhuǎn)染PCA3后細胞凋亡增加，說明PCA3在調(diào)控前列腺癌細胞的存活生長方面有重要作用. 用DHT處理LNCaP細胞測定PCA3的表達水平，發(fā)現(xiàn)顯著激活. 用AR拮抗劑氟他胺預(yù)處理細胞，發(fā)現(xiàn)DHT激活的PCA3的表達受到抑制，轉(zhuǎn)染siRNA后，AR表達水平顯著下調(diào)，表明PCA3調(diào)控AR靶基因的表達，是AR靶基因的一種轉(zhuǎn)錄輔助因子. PCGEM1是一種新型lncRNA，是一種激素調(diào)控基因. 其表達水平在前列腺癌組織中明顯升高[6]. PCGEM1在雄激素受體陽性的前列腺癌細胞中有表達，而陰性的細胞中未檢測到其表達. 使用雄激素處理后，其表達水平明顯升高，與雄激素濃度呈正相關(guān). PCGEM1的表達可能受雄激素調(diào)節(jié)，呈劑量依賴關(guān)系. 有研究表明PRNCR1 與前列腺癌有關(guān)[7]. PRNCR1位于染色體8q24的易感基因位點分為3個區(qū)域，其中區(qū)域2僅出現(xiàn)在前列腺癌細胞中，說明前列腺癌與區(qū)域2緊密相關(guān). 在前列腺癌細胞中抑制其表達，細胞生長顯著受到抑制. 說明PRNCR1在前列腺癌細胞生長過程中有重要作用.

4 PlncRNA-1與前列腺癌

國內(nèi)一些研究[8-9]發(fā)現(xiàn)，前列腺癌中的PlncRNA-1可能與前列腺癌相關(guān). 通過檢測多個前列腺癌細胞系中的PlncRNA-1的mRNA的表達水平，C4-2中的表達明顯高于其他細胞系. 二者PlncRNA-1的表達水平有顯著差異，表明在雄激素依賴性前列腺癌向雄激素非依賴性轉(zhuǎn)化過程中PlncRNA-1可能發(fā)揮一定的作用. 隨后在實驗中敲除PlncRNA-1，前列腺癌細胞的增殖明顯受到抑制，且下調(diào)了雄激素受體(androgen receptor，AR)的表達. 同時，若下調(diào)AR的表達，也能下調(diào)PlncRNA-1的表達，說明在二者之間存在一種正相反饋回路.

最新研究發(fā)現(xiàn)在前列腺腫瘤中，敲除一種名為PlncRNA-1的lncRNA的表達，可下調(diào)前列腺癌細胞雄激素受體及下游靶基因的表達. 而前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展與雄激素及其受體密切相關(guān). 雄激素是通過與AR結(jié)合，經(jīng)雄激素-AR信號通路，將胞外信號傳遞至胞內(nèi)，并作用于特定靶基因來發(fā)揮作用的. 當(dāng)AR與雄激素配體結(jié)合后，AR構(gòu)象發(fā)生改變形成同型二聚體并發(fā)生核轉(zhuǎn)位反應(yīng)，由細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移至核內(nèi)，識別并特異結(jié)合雄激素反應(yīng)元件(androgen response element，ARE)，募集調(diào)節(jié)因子形成多蛋白復(fù)合體，該蛋白復(fù)合體與轉(zhuǎn)錄因子和基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄裝置相互作用調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄，從而發(fā)揮生物學(xué)作用. 因此，本研究通過選取雄激素依賴及非依賴的前列腺癌細胞系，在體外試驗中敲除PlncRNA-1后，觀察前列腺癌非激素依賴性細胞系的生長情況，PlncRNA-1可能在非激素依賴性前列腺癌的進展中發(fā)揮著重要作用. 本研究將有助于我們更加全面真實地闡明PlncRNA-1在前列腺癌細胞的發(fā)生、發(fā)展過程中的作用.

5 展望

目前的體外實驗研究表明，PlncRNA-1在前列腺癌細胞中表達水平顯著高于相鄰的正常前列腺組織及前列腺增生組織，在轉(zhuǎn)染siRNA后細胞增殖受到顯著抑制，且與AR之間存在正性的反饋回路. PlncRNA-1在前列腺癌中發(fā)揮了重要作用，但其機制目前知之甚少，隨著生物學(xué)知識以及研究技術(shù)的不斷發(fā)展，其在前列腺癌中作用將被進一步闡明.

[1] Jemal A，Siegel R，Ward E，et al. Cancer statistics,2009[J]. CA Cancer J Clin, 2009，59(4):225-249.

[2] Cooperberg MR,Park S,Carroll PR. Prostate cancer 2004:insights from national disease registries[J]. Oncology， 18(10)：1239-1247.

[3] Ji P, Diederichs S, Wang W, et al. MATAL-1, a new noncoding RNA, and thymosin beta4 predict metastasis and survival in early-stage non-small cell lung cancer[J]. Oncogene,2003,22(39):8031-8041.

[4] Chen W, B?cker W, Brosius J, et al. Expression of neural bc200 RNA in human tumours[J]. J Pathol, 1997,183(3):345-351.

[5] Vlaeminck-Guillem V, Devonec M, Colombel M, et al. Urinary PCA3 score predicts prostate cancer multifocality[J]. J Urol,2011,185(4):1234-1239.

[6] Srikantan V, Zou Z, Petrovics G, et al. PCGEM1, a prostate-specific gene, is overexpressed in prostate cancer[J]. Proc Natl Acad Sci U S A， 2000,97,(22):12216-12221.

[7] Chen H, Xin Y, Zhou L, et al. Cisplatin and paclitaxel target significant long noncoding RNAs in laryngeal squamous cell carcinoma Cisplatin and paclitaxel target significant long noncoding RNAs in laryngeal squamous cell carcinoma[J]. Med Oncol, 2014,31(11):246.

[8] Cui Z, Ren S, Lu J, et al. The prostate cancer-up-regulated long noncoding RNA PlncRNA-1 modulates apoptosis and proliferation through reciprocal regulation of androgen receptor[J]. Urol Oncol，2013,31(7):1117-1123.

[9] 崔子連，孟慧林，袁曉東. PlncRNA-1與激素抵抗性前列腺癌[J]. 泌尿外科雜志:電子版，2013,5(2):5-7.

2095-6894(2016)10-68-02

2016-09-03；接受日期：2016-09-18

高 浩. 碩士在讀. E-mail:3159552294@qq.com

寧松毅. E-mail:3159552294@qq.com

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