何征秦，張廣美

卵巢癌是婦科常見的最致命的惡性腫瘤之一，超過75%的卵巢癌患者被診斷時已為晚期，生存率不到30%[1]。研究表明，基因缺失或基因擴增是包括卵巢癌在內(nèi)的各種癌癥發(fā)生、發(fā)展和轉移的驅動因素。在人類基因組中存在大量非編碼轉錄本，是基因表達的主要調(diào)節(jié)因素。其中許多轉錄本被稱為長鏈非編碼RNA（long noncoding RNAs，lncRNAs），參與了包括調(diào)節(jié)癌細胞的分化、增殖、凋亡、代謝和侵襲等多種細胞活動[2]。本文總結了近年在卵巢癌中的幾種lncRNAs的研究進展，包括變異性漿細胞瘤異位1（plasmacytoma variant translocation 1，PVT1）、核富集轉錄體1（nuclear enriched abundant transcript 1，NEAT1）、HOX 轉錄反義RNA （HOX transcript antisense intergenic RNA，HOTAIR）、生長抑制特異性轉錄本5（growth arrest specific transcript 5，GAS5）和X-非活性特異性轉錄本（X-inactive-specific transcript，XIST）等，旨在為卵巢癌的臨床診斷、治療和預后提供依據(jù)。

1 LncRNAs概述

1.1 LncRNAs的結構和功能LncRNAs是一組長度超過200個核苷酸的RNA轉錄本，其結構及生物學功能等均不同于微小RNA（microRNAs）和其他類型的小RNAs[3]。LncRNAs是無或有小的開放閱讀框的轉錄本，不產(chǎn)生功能性蛋白質(zhì)，具有異質(zhì)性的分子作用，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中起到了關鍵調(diào)控作用[2]。LncRNAs直接與DNA、RNA和蛋白質(zhì)相互作用，參與了廣泛的生物學過程，包括通過調(diào)節(jié)染色質(zhì)重塑來調(diào)控基因表達和轉錄、轉錄后mRNA的加工、蛋白質(zhì)的功能或定位以及細胞間信號傳遞[4]。

1.2 LncRNAs的定位LncRNAs具有集中或分散的定位模式：①有的定位于細胞核，通過與mRNA結合調(diào)控基因表達[5]；②有的定位于細胞質(zhì)中，作為競爭性內(nèi)源RNA調(diào)控基因的表達[6]；③有的lncRNAs同時存在于細胞核和細胞質(zhì)中[7]。值得注意的是，環(huán)境變化可以誘導lncRNAs從一個細胞室離域（或主動運輸）到另一個細胞室[8]。

1.3 LncRNAs的分類根據(jù)lncRNAs的長度、轉錄本屬性、相對于已知基因組的位置、調(diào)節(jié)元件和功能進行分類。為了突出lncRNAs的調(diào)節(jié)作用，通常根據(jù)其功能分為引導、誘餌、支架三類，其中引導性的lncRNAs可以將核糖核蛋白復合物（ribonucleoprotein complex，RNP）募集到特定的染色質(zhì)位點；LncRNAs誘餌通過誘導變構修飾、抑制催化活性或阻斷結合位點，發(fā)揮核轉錄抑制蛋白活性的作用[9]。LncRNAs支架通常是指基因表達調(diào)控的表觀遺傳和轉錄調(diào)控因子[10]。

1.4 LncRNAs的研究方法LncRNAs的差異性結構賦予其功能的多樣性，故RNA的結構分析能加深對lncRNAs作用機制的理解，許多結構預測工具（如Rfold）使得RNA功能研究成為可能。利用高通量測序技術發(fā)現(xiàn)了缺乏蛋白質(zhì)編碼能力的轉錄的RNA分子，其可以通過翻譯過程將DNA連接到蛋白質(zhì)，調(diào)控細胞增殖、分化、代謝、凋亡、侵襲及DNA損傷[11]。

2 LncRNAs在卵巢癌中的作用模式

LncRNAs通過直接或間接地影響蛋白質(zhì)的轉錄，從而發(fā)揮致癌或抑制腫瘤的功能。功能研究表明，lncRNAs在調(diào)控卵巢癌相關信號通路、結合miRNAs和調(diào)節(jié)上皮-間充質(zhì)轉化（EMT）方面發(fā)揮了重要作用[12]。在芯片研究中檢測的4 956個lncRNAs中，卵巢癌高轉移細胞中分別有583個lncRNAs表達上調(diào)和578個lncRNAs表達下調(diào)，這表明lncRNAs可能與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展密切相關[13]。

2.1 LncRNA PVT1PVT1位于致癌基因c-Myc（一種可使細胞增殖、分裂的基因）附近的8q24基因組區(qū)域，長度為1.9 kb，在卵巢癌中表達上調(diào)。叉頭框轉錄因子O4（FOXO4）通過TGTTT序列與PVT1的啟動子區(qū)域結合，促進了PVT1的轉錄，從而導致卵巢癌細胞活力增加，代謝活性增強，S期癌細胞比例擴增[14]。同時，小干擾RNA（siRNA）抑制PVT1后，卵巢癌細胞的增殖、轉移、侵襲能力明顯降低，其作用機制可能與STAT3 信號通路有關[15]。值得注意的是，PVT1在結直腸癌中表達下調(diào)[6]。上述兩種相反的效應，可能是由于細胞來源不同造成的，故PVT1在癌細胞中的表達模式還需要進行深入研究。鑒于PVT1在卵巢癌中的調(diào)控作用，提示其可能是卵巢癌治療干預的重要靶點。

2.2 LncRNA NEAT1NEAT1長度約3.2 kb，主要定位于細胞核中，通過調(diào)控多種基因的表達，參與細胞核亞結構的形成與維持、機體的免疫調(diào)控和惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展。研究表明NEAT1在卵巢癌組織中表達上調(diào)，并與腫瘤FIGO分期、腫瘤大小、淋巴結轉移和不良預后相關[16]。其作用機制可能是NEAT1促進了腫瘤轉移相關基因Rho相關卷曲蛋白激酶1（ROCK1）的表達，通過調(diào)節(jié)miR-382-3p/ROCK1軸促進卵巢癌細胞的轉移[17]。另有研究發(fā)現(xiàn)，NEAT1在高級別漿液性卵巢癌的增殖亞型中的表達卻呈下調(diào)狀態(tài)[18]。在紫杉醇耐藥的卵巢癌細胞中，NEAT1表達上調(diào)，miR-194表達下調(diào)，NEAT1通過結合miR-194正向調(diào)控鋅指增強子結合蛋白1（ZEB1）的表達[19]。這可能為卵巢癌的治療提供新的靶點，并改善順鉑耐藥性。

2.3 LncRNA HOTAIRHOTAIR是一個反式作用的lncRNA，定位于人類染色體12q13.13上，長度為6 232 bp，同時存在于細胞核和細胞質(zhì)中，參與表觀遺傳調(diào)控過程[20]。卵巢癌細胞中HOTAIR的缺失增加了處于G0/G1期的細胞比例，降低了處于S和G2/M期的細胞比例[21]。HOTAIR表達上調(diào)與卵巢癌組織學分類、FIGO分期、廣泛轉移和不良預后呈正相關[21]。HOTAIR過表達促進了卵巢癌細胞DNA損傷反應（DDR）期間轉錄因子核因子κB的持續(xù)激活，且白細胞介素6（IL-6）以旁分泌方式影響周圍細胞群體，導致化療耐藥性的產(chǎn)生[22]。在敲除HOTAIR后，通過抑制順鉑誘導的自噬從而增加順鉑對卵巢癌的敏感性[23]。因此，HOTAIR在腫瘤發(fā)生和耐藥中的作用可能成為抗癌治療的新靶點。

2.4 LncRNA GAS5GAS5位于人染色體1q25.1，在正常和良性卵巢上皮組織中的表達無顯著差異，但在上皮性卵巢癌組織中的表達明顯降低，且與淋巴結轉移和腫瘤分期密切相關[24]。GAS5通過抑制miR-21的表達和隨后上調(diào)快速發(fā)育生長因子同源蛋白2抗體（SPRY2）的表達來調(diào)控卵巢癌細胞增殖，故GAS5/miR-21/SPRY2信號通路可能是卵巢癌潛在的治療靶點[25]。GAS5在卵巢癌藥物敏感性和進展中也起到了作用。過表達的GAS5阻滯了卵巢癌細胞G0/G1期，促進細胞凋亡，可顯著增強卵巢癌細胞對順鉑的敏感性[26]。從機制上講，GAS5可能通過將腺病毒核轉錄因子4（E2F4）募集到其啟動子上來調(diào)節(jié)多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1（PARP1）的表達，進而影響絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路的活性[26]。

2.5 LncRNA XISTXIST是位于X染色體失活中心的一種lncRNA，在維持基因組穩(wěn)定以及X染色體失活初期發(fā)揮重要作用。XIST在正常卵巢組織中顯著過表達，而在卵巢癌組織中表達下調(diào)，且與早期卵巢癌相比，晚期卵巢癌中XIST的表達顯著下調(diào)[27]。此外，XIST與轉錄、蛋白質(zhì)磷酸化、蛋白質(zhì)泛素化和DNA修復等生物學過程密切相關[27]。當敲除XIST基因后，抑制了腫瘤抑制因子細胞程序性死亡基因4（PDCD4）的表達，促進了miR-150-5p表達，促進腫瘤細胞的生長、遷移和侵襲能力，同時啟動了EMT，提高了腫瘤干細胞（CSC）在體外的存活率[28]。相反，有研究顯示XIST在上皮性卵巢癌中上調(diào)，XIST的高表達與腫瘤分級、遠處轉移、FIGO分期和不良預后密切相關，具有促腫瘤發(fā)生發(fā)展的作用[29]。為了明確其在卵巢癌中的表達模式，還需要大量實驗室研究來驗證。

2.6 其他人類尿路上皮癌相關基因1（UCA1）位于人染色體19p13.12上，全長1 442 bp，在卵巢癌組織中的表達水平明顯高于正常卵巢組織，與FIGO分期、組織學分類、腹腔積液、淋巴結轉移、化療反應、不良預后顯著相關，但與年齡無關，故UCA1可以作為卵巢癌化療反應和預后的指標[30]。UCA1在紫杉醇耐藥的卵巢癌細胞中表達明顯上調(diào)。通過沉默UCA1，可促進耐紫杉醇的卵巢癌細胞凋亡，減少卵巢癌細胞增殖、遷移和侵襲，為卵巢癌化療耐藥的研究提供了新的治療靶點[31]。另外，UCA1在順鉑耐藥的細胞中上調(diào)，在敲除UCA1基因后，抑制了順鉑誘導的卵巢癌細胞增殖，促進順鉑誘導的細胞凋亡[32]。

1號染色體上局部擴增的lncRNA（FAL1）位于人染色體1q21.2，在癌細胞胞質(zhì)內(nèi)呈核濃染模式[33]。FAL1對p21的抑制作用可能導致其致癌性的產(chǎn)生[33]。研究證實FAL1通過磷酸化細胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2（p-ERK1/2）及磷酸化絲裂原細胞外激酶1/2（p-MEK1/2），從而激活了絲裂原細胞外激酶（MEK）/細胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）通路，促進卵巢癌的發(fā)生和轉移[34]。

母系表達基因（MEG3）位于人染色體14q32.2，通過激活P53而抑制多種癌癥的發(fā)生和發(fā)展。MEG3通過調(diào)節(jié)自噬相關基因3（ATG3），誘導細胞周期阻滯于G2期，促進細胞凋亡，從而在上皮性卵巢癌中發(fā)揮腫瘤抑制作用[35]。此外，MEG3亦可通過調(diào)控卵巢癌細胞下游基因磷酸酶及張力蛋白同源基因（PTEN），阻滯細胞周期進程，促進細胞凋亡[36]。研究顯示MEG3通過調(diào)節(jié)卵巢癌細胞EMT從而調(diào)節(jié)癌細胞轉移[37]。另外，對700多個卵巢癌分子圖譜的綜合分析顯示，73%的MEG3調(diào)控的EMT連鎖途徑基因含有MEG3結合位點，這也表明MEG3與癌細胞轉移密切相關[38]。

3 展望

綜上，近年越來越多的證據(jù)表明功能性lncRNAs通過不同的機制調(diào)控多種信號通路，影響卵巢癌的增殖、分化、轉移及耐藥性。在已報道的lncRNAs中，HOTAIR、H19、CCTA1、MALAT1、HOST2 和UCA1 等在卵巢癌中表達上調(diào)，HOXA11-AS、MEG3和GAS5等則表達下調(diào)，XIST和NEAT1等雙向表達[39]。筆者發(fā)現(xiàn)上調(diào)的lncRNAs的數(shù)量超過了下調(diào)的數(shù)量，這可能說明致癌性lncRNAs比腫瘤抑制基因lncRNAs得到了更多的研究。這可能是由于過表達的lncRNAs更容易鑒定，更有利于探索以lncRNAs為靶點進行基因治療的新策略。

LncRNAs在組織和細胞中的特異性表達模式對于卵巢癌發(fā)生發(fā)展的每個步驟都是重要的，應開發(fā)成為診斷、治療和監(jiān)測預后的生物標記物。在lncRNAs的調(diào)控網(wǎng)絡中，其與編碼或非編碼轉錄本相互作用，特別是與miRNAs的關系更為緊密。雖然lncRNAs調(diào)控作用機制尚不清楚，但這是治療的關鍵突破口，應對其調(diào)控通路以及參與這些通路的分子進一步研究。