LncRNA异常表达与乳腺癌发生发展及多药耐药关系的研究进展

王雪，潘雅娜，陈旭梅，罗清（遵义医学院，贵州遵义563000；遵义医学院附属医院肿瘤医院）

·综述·

LncRNA异常表达与乳腺癌发生发展及多药耐药关系的研究进展

王雪1，潘雅娜1，陈旭梅1，罗清2
（1遵义医学院，贵州遵义563000；2遵义医学院附属医院肿瘤医院）

癌症相关的长链非编码RNA（LncRNA）是近年来新兴的热点分子，是非编码RNA中的一个大类，其异常表达于多种肿瘤中，在表观遗传、转录及转录后水平上调控基因表达，诱导或抑制肿瘤的发生。LncRNA在乳腺中异常表达、功能失调，导致正常乳腺功能的异常改变，是乳腺肿瘤形成的重要因素。异常表达的LncRNA与乳腺癌发生发展、多药耐药有关。

乳腺肿瘤；长链非编码RNA；转移；多药耐药

乳腺癌是威胁我国妇女健康的主要恶性肿瘤之一，其病因复杂，与遗传、激素、生殖、营养、环境等有关，近10年乳腺癌病死率呈上升趋势［1］。乳腺癌的治疗仍面临巨大挑战，乳腺癌化疗敏感性的研究仍处于探索阶段；对乳腺癌耐药机制及治疗方法的研究有待深入；建立统一的复发风险评价体系有待细化。因此，针对乳腺癌的恶性转移及多药耐药，寻求有效的诊疗和预后指标是近年来研究的重点。长链非编码RNA（LncRNA）异常表达于多种肿瘤中，在表观遗传、转录及转录后水平上调控基因表达，诱导或抑制肿瘤的发生。通过检测乳腺癌相关LncRNA，可针对患者特异的肿瘤遗传学特征进行精准治疗，能在早期预测肿瘤的发生和可能发展方向，有助于提示患者疾病风险，进而整体提高患者的生存率。现就LncRNA与乳腺癌的恶性转移、多药耐药的关系进行综述，以期为乳腺癌的诊疗提供新思路。

1 LncRNA的构成及功能

LncRNA是一类转录本长度超过200 nt、不编码蛋白、具有生物功能的RNA［2］，能参与X染色体沉默、基因组印记及染色质修饰、转录激活、转录干扰、核内运输等多种重要的调控过程［3］。LncRNA不仅在正常生理条件下表达，发挥调控功能，更多的LncRNA在疾病特别肿瘤中异常表达［4］。LncRNA是癌症发病机制中的关键，其功能障碍与癌症发生、发展、转移密切相关［5，6］。LncRNA上调或下调参与调控癌症的各个阶段，如癌细胞信号持续增殖，无限复制，促进侵袭和肿瘤转移，血管生成等［7］。研究证实，肿瘤相关的LncRNA在组织、血清和血浆中均稳定存在［8］，可通过PCR及芯片富集法等高通量筛选技术来检测，因此LncRNA可能成为新的分子标志物用于癌症诊疗，从而改善预后，提高患者的生存质量。

2 LncRNA在乳腺癌患者诊断中的应用

乳腺癌的异质性复杂，根据病理分子类型，分为Luminal A型、Luminal B型、ERBB2+型、Basal-like 型4个亚群，其发生、发展、预后及治疗均与其分子分型和分期密切相关［9］。近年来，由于广大妇女早诊意识的提高、早期诊断逐步规范，我国确诊为原位癌、Ⅰ期乳腺癌的比例进行性升高，Ⅱ期、Ⅲ～Ⅳ期乳腺癌则呈现逐渐下降的趋势［10］。此外，随着乳腺癌分子生物学研究的不断深入，针对不同分子分型，采取个体化的治疗模式，逐渐形成了乳腺癌治疗的成熟理念，再加上手术技术、放化疗水平的进步及新的靶向药物的应用显著提高了乳腺癌患者的生存率。但恶性转移和多药耐药使乳腺癌的治疗进入瓶颈，多药耐药的发生使化疗不良反应增加，化疗疗效降低，最终导致化疗失败甚至肿瘤转移，据统计，约6%的乳腺癌患者确诊时已发生转移。因此，乳腺癌恶性转移和多药耐药的发生机制及治疗方案的研究有待突破性进展。近年来，国内外大量研究发现LncRNA在乳腺癌中异常表达［11，12］，这为乳腺癌诊断及预后评估提供了理论依据。许楠等［13，14］通过微阵列表达分析发现乳腺癌患者癌组织及其临近的癌旁组织中差异表达的LncRNA，并进一步通过芯片对乳腺癌患者的癌组织及癌旁组织、乳腺癌患者及同期体检的正常人外周血中的LncRNA表达进行检测，发现7个在乳腺癌组织与外周血中表达均上调的LncRNA和12个表达均下调的LncRNA分子，这些分子可能参与乳腺癌的发生、发展及复发转移。Xu等［15］通过qRT-PCR方法检测病理诊断为乳腺癌、已行手术治疗、未行放化疗的250例乳腺癌组织及相邻50例非癌变组织中LncRNA EGOT表达，发现相对于邻近的非癌变组织，癌变组织中的EGOT呈低表达，且低表达的EGOT与较大肿瘤（P=0. 022）、淋巴结转移（P=0.020）、高水平的Ki-67（P =0.017）有显著相关性，此外，还发现EGOT低表达的乳腺癌患者预后差，由此得出EGOT可作为乳腺癌患者生存的独立预后因素（HR=1.857，95%CI= 1.032～3.340，P=0.039）。差异表达的LncRNA在乳腺癌发生、发展、转移中起重要作用，这些LncRNA用于乳腺癌的诊疗具有早期、高效、敏感性高、特异性强等优点，在乳腺癌的早期诊断、预后评价、复发和转移等方面有良好的应用前景。

3 LncRNA在乳腺癌转移中的调控作用

淋巴结与血管转移是导致乳腺癌治疗失败的主要原因，约30%以上的患者死于复发和转移。乳腺癌的转移涉及肿瘤细胞自身生长优势的获得，细胞间黏附能力的降低，细胞因子诱导的癌细胞器官特异性定向归巢，以及肿瘤血管和淋巴管生成，癌细胞逃逸凋亡和免疫杀伤等诸多因素。LncRNA在表观遗传学、转录及转录后水平调节肿瘤的侵袭转移，在乳腺癌中，相比于原发瘤，转移灶中多种LncRNA表达显著的上调或下调，且这些表达水平的变化与肿瘤的转移情况和患者预后相关。

HOTAIR基因全长2.2 kb，与HOXC基因的转录方向相反，是首例被发现与肿瘤转移有关的且研究得相对较多的LncRNA。Gupta等［16］发现HOTAIR从表观遗传学层面调控肿瘤转移：在转移性癌中，HOTAIR表达水平显著上调，引起多梳蛋白抑制复合体（PRC2）重新定位，使组蛋白H3第27位氨基酸甲基化修饰，从而导致PCR2的靶基因如连接黏附分子2、细胞黏附分子原钙黏素、肝配蛋白受体1的转录受到抑制，最终导致癌细胞浸润转移。

LncRNAs可与部分信号蛋白的功能结构域直接发生相互作用，影响肿瘤的转移。Liu等［17］在乳腺癌细胞中发现了NKILA，一个与NF-κB相互作用的LncRNA。早先的研究表明持久的炎症反应引起NF-κB信号通路持续激活，导致NF-κB靶基因异常表达，而这些基因的异常表达往往与转移相关。NKILA可结合NF-κB/IκB，并直接遮盖IκB的磷酸化模体，由此抑制了IKK诱导的IκB磷酸化及NF-κB激活，从而抑制肿瘤转移。进一步临床试验亦证实了转移性乳腺癌中NKILA表达显著下调。

LincRNA-ROR、H19、LOC554202在乳腺癌组织中的表达均异常升高。LincRNA-ROR通过抑制miR-205目的基因ZEB2等的下调，诱导上皮间质化的形成，从而调控乳腺癌的转移进程［18］；H19受到缺氧诱导因子-1α、p53、E2F1等因素调节，影响乳腺癌细胞增殖、侵袭、转移等过程［19］；LOC55420通过影响细胞周期及细胞凋亡，增加细胞侵袭迁移能力［20］。

4 LncRNA在乳腺癌耐药和逆转耐药中的调控作用

乳腺癌耐药与患者复发及浸润转移相关，是乳腺癌治疗面临的一个主要障碍及挑战。既往肿瘤耐药机制的研究主要集中在蛋白水平，如ABC转运体家族、Caspase家族、bcl-2家族、多药耐药性相关蛋白（LRP），但蛋白编码基因仅占基因组2%左右，显然不能完全解释耐药机制的复杂性，而非编码基因约占基因组98%，所以从LncRNA水平来探讨耐药相关基因的表达调控变化，将有望成为攻克肿瘤耐药难题的希望所在。

曲妥珠单抗耐药，使Her-2阳性乳腺癌治疗进入瓶颈，高表达的LncRNA-ATB作为内源竞争性RNA，竞争性结合miR-200c，引起miR-200c的靶基因ZEB1、ZNF-217表达水平上调，诱导EMT发生，从而促进曲妥珠单抗耐药和乳腺癌细胞侵袭及转移［21］。自噬对肿瘤耐药及逆转的调控也是目前的研究热点，化疗药物产生的代谢应激可诱导肿瘤细胞自噬，促进肿瘤细胞存活，而抑制自噬过程可逆转化疗耐药。有研究报道，表柔比星能诱导人乳腺癌MCF-7细胞产生自噬，从而逃避表柔比星诱导的凋亡，但抑制自噬能恢复MCF-7细胞对表柔比星的敏感性，进而提高表柔比星的杀细胞能力［22］。Jiang等［23］利用全基因组LncRNA芯片，在乳腺癌阿霉素耐药细胞株MCF-7/ADR和MCF-7细胞中进行表达分析发现1个差异表达的LncRNA，即ARA，ARA来自于PAK3基因的内含子，其二级结构可能包含部分稳定的发夹结构。敏感的MCF-7经阿霉素处理后，ARA显著上调，通过基因沉默ARA，研究者发现ARA表达下调后，出现耐药逆转、细胞增殖下降、凋亡增加、迁移受限及细胞周期停滞于G2/M期。进一步的基因芯片转录组分析结果显示，ARA通过参与MAPK信号通路、代谢途径、细胞周期和细胞黏附相关的生物学通路来调节肿瘤细胞对阿霉素的耐药。此外，H19表达下调是乳腺癌化疗耐受和侵袭性增强的原因之一，H19通过提高miRNA200c启动子区域组蛋白H3乙酰化水平对抗乳腺癌细胞EMT而增加乳腺癌细胞药物敏感性。

虽然近年来对肿瘤相关LncRNA的研究取得了不少成果，但LncRNA在肿瘤多药耐药中的作用仍然报道较少，乳腺癌耐药的治疗棘手。明确多药耐药的发生机制，探索逆转乳腺癌耐药的分子靶点，提高乳腺癌药物疗效，是现阶段我国降低乳腺癌病死率的必然选择。

综上所述，LncRNA是非编码RNA中的一个大类，其与肿瘤的关系是近年来广受关注的研究热点。转移和耐药是导致乳腺癌患者预后不佳乃至死亡的重要原因，研究LncRNA与乳腺癌恶性转移、多药耐药的关系，将有望成为乳腺癌新的治疗靶点，从逆转肿瘤耐药、抑制肿瘤转移方面来提高乳腺癌的诊疗效果并延长患者生存期。并且检测外周循环系统中LncRNA，操作简单、损伤小、耗时短、成本低、重复性好，对乳腺癌转移和耐药的早期诊断、预后评价有良好的临床应用前景。

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罗清（E-mail：luoqing730@126.com）

2016-03-10）