長鏈非編碼RNA在乳腺癌中的表達(dá)及作用的研究進(jìn)展

賈 哲，王玉洲

（1.廣東醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 湛江 524000；2.廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院腫瘤科，廣東 湛江 524000）

乳腺癌(breast cancer) 是全世界女性中常見的惡性腫瘤，目前其在發(fā)展中國家的發(fā)病率正逐年上升[1]。盡管乳腺癌可以通過手術(shù)、化療、放療、內(nèi)分泌治療和靶向治療等多種方式進(jìn)行治療，但復(fù)發(fā)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移仍是臨床治療的難點及患者死亡的主要原因[2]。乳腺癌嚴(yán)重危害人類健康，因此需要進(jìn)一步探索新的生物標(biāo)志物和治療方式。越來越多的研究表明，長鏈非編碼RNA(Long Non-Coding RNA，LncRNA) 在 多 種 惡性腫瘤中均出現(xiàn)表達(dá)異常，其可調(diào)控癌癥相關(guān)的重要信號通路，在惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起到抑制或促進(jìn)的作用[3]。LncRNA 在乳腺癌中的過表達(dá)、缺乏或突變與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展、預(yù)后及耐藥相關(guān)，并可能為乳腺癌的診斷、治療提供有效的指導(dǎo)以及治療靶點?，F(xiàn)就近年在乳腺癌中發(fā)現(xiàn)的異常表達(dá)的LncRNA及其相關(guān)作用進(jìn)行綜述。

1 LncRNA 概述

據(jù)目前研究來看，真核生物基因組普遍被轉(zhuǎn)錄，只有約2% 的人類基因組被轉(zhuǎn)錄成蛋白質(zhì)編碼RNA，其余約98% 是非編碼RNA(ncRNAs)[4]。非編碼RNA 中的少量小開放閱讀框（sORFs）實際上具有肽或蛋白質(zhì)編碼潛力, 并已被證明在許多癌癥的發(fā)展中起關(guān)鍵作用。非編碼RNA 可分為小核仁RNA（snoRNA）、microRNA（miRNA）、環(huán)狀RNA（circRNA）和LncRNA 等多種類型[5]。近年來，隨著對LncRNA的深入研究，LncRNA 與惡性腫瘤的關(guān)系已成為研究熱點。LncRNA 是指長度超過200 個核苷酸的非編碼RNA 分子，通常由RNA 聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄生成，隨后發(fā)生多聚腺苷酸化和RNA 前剪接等共轉(zhuǎn)錄修飾，其缺少一個明顯的開放閱讀框架，通常被分為正義區(qū)、反義區(qū)、雙向區(qū)、內(nèi)含子區(qū)和基因間區(qū)[6]。有研究指出，LncRNA 可位于細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、線粒體、核糖體等位置，其在癌癥的發(fā)生和進(jìn)展中起著復(fù)雜而精確的調(diào)節(jié)作用[7]，例如：調(diào)控癌細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和凋亡等生物學(xué)行為[8]；調(diào)節(jié)腫瘤能量代謝[9]；調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境[10]；調(diào)節(jié)腫瘤免疫應(yīng)答[11]。

2 LncRNA 在乳腺癌中的表達(dá)及作用

2.1 表達(dá)上調(diào)的LncRNA

2.1.1 LncRNA 叉 頭 盒D3 反 義RNA1（LncRNA FOXD3-AS1） FOXD3-AS1 由4 個外顯子組成，位于FOXD3 啟動子上游染色體1p31.3 處[12]。Zhang 等[13]研究發(fā)現(xiàn)FOXD3-AS1 在乳腺癌細(xì)胞系中的表達(dá)較正常乳腺上皮細(xì)胞明顯升高，并可通過抑制miR-127-3p 促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞中ARF6 的表達(dá)，調(diào)控乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，最終發(fā)揮致癌作用。Guan等[14]實驗證實FOXD3-AS1 在乳腺癌組織中的表達(dá)升高，其表達(dá)水平越高，腫瘤直徑越大，且越容易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。此外，F(xiàn)OXD3-AS1 可增強對他莫西芬(TMX) 的耐藥性，從而影響乳腺癌的治療[15]。這說明FOXD3-AS1 可能是乳腺癌的潛在生物標(biāo)志物及治療乳腺癌的新靶點。

2.1.2 核仁小分子RNA 宿主基因8（small nucleolar RNA host gene 8，SNHG8） 小核仁RNA 宿主基因（SNHGs）作為LncRNA，可參與調(diào)控鼻咽癌、結(jié)直腸癌、肺癌、肝癌等多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展，并調(diào)控上述惡性腫瘤生物學(xué)行為的改變。LncRNA SNHG8是一種新發(fā)現(xiàn)的屬于SNHG 家族的LncRNA，是一組可加工成小核仁RNA 并發(fā)揮重要生物學(xué)功能的轉(zhuǎn)錄本[16]。Xu 等[17]研究發(fā)現(xiàn)SNHG8 在乳腺癌組織及其細(xì)胞系中的表達(dá)顯著增高，沉默SNHG8 可顯著抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的凋亡，這說明SNHG8 與乳腺癌細(xì)胞的多種生物學(xué)行為有關(guān)。在三陰性乳腺癌細(xì)胞中，PYGO2是miR-335-5p 的靶基因，LncRNA SNHG8 可調(diào)控miR-335-5p/PYGO2軸，從而促進(jìn)三陰性乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展[18]。

2.1.3 核旁斑組裝轉(zhuǎn)錄本1(NEAT1) NEAT1 是一類參與核旁斑結(jié)構(gòu)形成和維持的LncRNA[19]。NEAT1 有兩個異構(gòu)體，分別是NEAT1-1 和NEAT1-2。Yan 等[20]收集研究了106 例乳腺癌組織和相應(yīng)的癌旁組織，結(jié)果發(fā)現(xiàn)癌組織中NEAT1 的表達(dá)明顯高于癌旁組織。同時，此研究還發(fā)現(xiàn)NEAT1 的高表達(dá)與乳腺癌高臨床分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性密切相關(guān)；在單因素分析中，臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是影響乳腺癌患者總生存期的獨立因素，表明NEAT1 有望成為判斷乳腺癌患者預(yù)后的相關(guān)生物標(biāo)志物。體外實驗進(jìn)一步證實，NEAT1 可通過與細(xì)胞核內(nèi)DNA 結(jié)合，調(diào)控CBX7 和RTCB 的表達(dá)，促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移。Swellam 等[21]研究發(fā)現(xiàn)NEAT1 在乳腺癌患者血清中的表達(dá)明顯高于正常對照組，并且其表達(dá)水平與患者的臨床病理類型、組織學(xué)分級和激素受體顯著相關(guān)。CXCL12 介導(dǎo)的軸可以控制腫瘤和腫瘤微環(huán)境，發(fā)揮雙重抗腫瘤作用。miR-133b 能夠調(diào)控CXCL12 的表達(dá)，NEAT1 作為競爭性內(nèi)源性RNA，可通過與miR-133b 競爭性結(jié)合，激活CXCL12 的表達(dá)，誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞對紫杉醇產(chǎn)生耐藥性[22]。放射治療是乳腺癌的重要治療方法，Lin 等[23]研究發(fā)現(xiàn)醌氧化還原酶1（NQO1）的表達(dá)水平與三陰性乳腺癌細(xì)胞的放射敏感性呈負(fù)相關(guān)，而NEAT1 的表達(dá)可對NQO1進(jìn)行正向調(diào)控，因此NEAT1 可影響三陰性乳腺癌對放射治療的敏感性。綜上所述，LncRNA NEAT1 在乳腺癌治療上有潛在價值。

2.1.4 肺癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄本(LUCAT1) LncRNA LUCAT1是在吸煙相關(guān)肺癌中被發(fā)現(xiàn)的一種LncRNA。對乳腺癌組織及癌旁組織的研究發(fā)現(xiàn)，LUCAT1 在癌組織中的表達(dá)明顯上調(diào)，并且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤大小和TNM 分期呈正相關(guān)[24]。Liu 等[25]實驗證實，LUCAT1在多種乳腺癌細(xì)胞系中均呈高表達(dá)。敲低LUCAT1 可顯著抑制乳腺癌細(xì)胞的遷移、侵襲和增殖。進(jìn)一步的細(xì)胞學(xué)及動物實驗表明，miR-181a-5p 與LUCAT1 之間存在相互作用，miR-181a-5p 可減弱LUCAT1 對乳腺癌細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用。因此LUCAT1/miR-181a-5p 軸有望成為乳腺癌的治療新靶點。

2.1.5 與癌癥相關(guān)的候選基因9(CASC9) LncRNA CASC9 是長約1500 個核苷酸的長鏈非編碼RNA，最先在食管癌相關(guān)研究中被發(fā)現(xiàn)[26]。Chang 等[27]實驗發(fā)現(xiàn)，LncRNA CASC9 在乳腺癌組織及乳腺癌細(xì)胞系中的表達(dá)明顯上調(diào)。CHK1 在肝癌、胰腺癌、非小細(xì)胞肺癌、卵巢癌等多種惡性腫瘤中起致癌作用。進(jìn)一步的細(xì)胞實驗證實，敲低CASC9 可通過上調(diào)乳腺癌細(xì)胞中miR-195 和miR-497 的表達(dá)來抑制CHK1 的表達(dá)，從而抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖，促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞凋亡。進(jìn)一步的動物實驗證實，CASC9 的下調(diào)可抑制CHK1 的表達(dá)及乳腺腫瘤的生長[28]。此外，Jiang 等[29]研究發(fā)現(xiàn)CASC9 在乳腺癌化療耐藥中起促進(jìn)作用。在阿霉素耐藥的乳腺癌細(xì)胞中，CASC9 可通過結(jié)合EZH2 調(diào)控MDR1 基因來增強耐藥性。

2.2 表達(dá)下調(diào)的LncRNA

2.2.1 長鏈非編碼RNA641(LINC00641) LINC00641在多種腫瘤中異常表達(dá)，且與患者的總體生存率和預(yù)后等相關(guān)[30]。Mao 等[31]通過熒光定量PCR 法檢測106 個乳腺癌組織以及配對的正常鄰近組織樣本中LINC00641 的表達(dá)并行臨床相關(guān)性和生存分析發(fā)現(xiàn)，相較于癌旁組織，LINC00641 在乳腺癌組織中的表達(dá)明顯下調(diào)，其表達(dá)與腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及乳腺癌患者的臨床分期呈負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步的細(xì)胞學(xué)實驗表明，LINC00641 在乳腺癌細(xì)胞系中的表達(dá)也顯著下調(diào)，過表達(dá)LINC00641 在乳腺癌細(xì)胞系中可抑制細(xì)胞增殖、遷移、侵襲，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。既往研究發(fā)現(xiàn)，miR-194-5p 可促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移。此研究證實miR-194-5p 是LINC00641 的直接靶點，過表達(dá)miR-194-5p 可以逆轉(zhuǎn)LINC00641 上調(diào)對乳腺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的抑制作用。因此，LINC00641/miR-194-5p 可能是治療乳腺癌的相關(guān)靶點。

2.2.2 長 鏈 非 編 碼RNA 盲 肌 樣 蛋 白1 反 義RNA1(LncRNA MBNL1-AS1) MBNL1-AS1 在 乳 腺癌組織中的表達(dá)明顯下調(diào)，MBNL1-AS1 的表達(dá)水平與TNM 分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)，其下調(diào)可能與預(yù)后不良有關(guān)[32]。Jin 等[33]研究發(fā)現(xiàn)在乳腺癌細(xì)胞系中上調(diào)MBNL1-AS1 的表達(dá)，乳腺癌細(xì)胞的生物學(xué)行為如增殖、遷移和侵襲會受到抑制。同時該研究還發(fā) 現(xiàn)，LncRNA MBNL1-AS1 可 以 與miR-889-3p 相互作用，通過miR-889-3p 及miR-889-3p 下游靶點KLF9 影響乳腺癌細(xì)胞的生物學(xué)行為。因此MBNL1-AS1 有望用于乳腺癌的干預(yù)。

2.2.3 長鏈非編碼RNA 含有WW 和PDZ 結(jié)構(gòu)域2 的膜相關(guān)鳥苷酸激酶反義RNA(LncRNA MAGI2-AS3)Yang 等[34]研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌組織及細(xì)胞系中，MAGI2-AS3 的表達(dá)明顯降低，其下調(diào)與組織學(xué)分級、TNM 分期、雌激素受體(ER) 表達(dá)、孕激素受體(PR)表達(dá)和Her-2 表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，并可通過Fas/Fasl 通路調(diào)節(jié)細(xì)胞生長。此外，過表達(dá)MAGI2-AS3 可以通過下調(diào)MAGI2 的DNA 甲基化和抑制Wnt/β-catenin通路來抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖和遷移[35]。綜上，MAGI2-AS3 可能成為乳腺癌預(yù)后和治療的潛在生物標(biāo)志物。

3 小結(jié)與展望

近年來，隨著乳腺癌發(fā)病率的增加，關(guān)于LncRNA與乳腺癌的研究也在不斷更新。LncRNA 作為重要的調(diào)控分子在乳腺癌組織和細(xì)胞中表達(dá)異常，這些異常表達(dá)的LncRNA 可通過不同的細(xì)胞信號途徑調(diào)控癌細(xì)胞的增殖、凋亡及侵襲等生物學(xué)行為，最終導(dǎo)致乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展。癌細(xì)胞耐藥會影響乳腺癌患者的療效，甚至導(dǎo)致乳腺癌進(jìn)展及復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，是當(dāng)前治療中的難點，某些特異性LncRNA 與乳腺癌內(nèi)分泌治療、化療、放療的敏感性有關(guān)，但相關(guān)研究并不成熟，仍需進(jìn)一步探索與驗證。LncRNA 的作用方式具有多樣性，我們需要進(jìn)行更加深入的研究，為乳腺癌在臨床上的診斷、治療及預(yù)后評估等提供新的思路。