长链非编码RNA DANCR 在部分肿瘤性疾病中作用的研究进展

邱冠臻，王勇，2∗

（1.沈阳医学院附属中心医院骨外四科，辽宁沈阳 110024；2.中心实验室）

肿瘤性疾病已经成为威胁人类健康并导致死亡的首要病因［1］。尽管肿瘤的诊断和治疗已经取得了巨大的进步，但不同肿瘤不同分期的患者的差异较大。总体来说，大部分肿瘤患者的预后仍然很难令人满意［2］。肿瘤是一类与基因突变、表观遗传学改变、染色质易位、缺失和扩增等密切相关的疾病［3］。导致肿瘤预后不佳的一个主要原因是大部分肿瘤缺少真正有效的可作为治疗靶点或预测预后的标志物。因此，对于医学科研工作者和临床医生来说，寻找与肿瘤发生发展密切相关的标志物或者分子靶标仍是需要迫切解决的问题。

约75%的人类基因组可以转录为RNA，其中只有约不到2%的RNA 可被翻译为蛋白质［4］。非编码RNA （non－coding RNAs，ncRNAs） 在人类转录组中占据了大部分比例，而在非编码RNA 家族中，长链非编码RNA （long non－coding RNAs，lncRNAs） 是家族中占比最高的成员。相比微小RNA （microRNAs，miRNAs），lncRNAs 的长度均超过200 个碱基对［5］。lncRNAs 是一类不具有蛋白质编码能力的转录本，对于lncRNAs 的研究已经持续了数十年并取得了非常大的进展。由于lncRNAs在基因组中的数量庞大且缺少预测其功能的良好方法，因此，目前针对lncRNAs 的研究仍有大量的工作要进行。作为lncRNAs 中的一个典范，分化拮抗非编码RNA （differentiation antagonizing non－protein coding RNA，DANCR） 在近年来的研究中受到了越来越多的关注。DANCR 主要定位于4 号染色体，含有855 个碱基。早期的研究报道表明DANCR 为一种分化抑制因子，主要参与成骨细胞和前体细胞分化的调控［6－7］。近来的研究表明，作为一个典型的肿瘤原性的lncRNA，DANCR 在多个肿瘤性疾病中均扮演了重要的调控者角色。由于其在多种肿瘤中展现的价值，越来越多的研究者认为DANCR 可作为一个较有希望的肿瘤靶点［8］。本研究对DANCR 在部分肿瘤中的功能特征以及作用机制作以简要总结。

1 DANCR 在肿瘤中的不同作用

作为一个较为经典的lncRNA，DANCR 在包括食管癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、结直肠癌、骨肉瘤、卵巢癌等在内的多种肿瘤中表达增高［9－15］。作为一种转录后调控因子，DANCR 可通过调控其下游靶基因的表达或活性，广泛参与调节肿瘤的多种生物学行为，比如细胞增殖、细胞凋亡、细胞活性、细胞迁移、肿瘤血管生成等。

1.1 DANCR 与肿瘤增殖 肿瘤细胞最主要的一个基本特征就是具有持续的增殖能力［16］。肿瘤细胞无限制的增殖和凋亡的减少是导致肿瘤持续生长和远处转移的重要原因［17］。有研究发现，在肝细胞癌中下调DANCR 的表达可明显提高细胞凋亡的产生并导致细胞周期阻滞于G1 期［18］。DANCR能够通过限制细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子p21 （cell－cycle inhibitor p21，CDKN1A） 的转录水平，从而调控细胞的G1／S 期转换并促进淋巴瘤细胞的增殖［19］。我们的前期研究同样证实，DANCR可通过不同的微小RNA 作用元件 （microRNA response elements，MREs） 吸附miR－335－5p 及miR－577 并参与调控骨肉瘤及结直肠癌的增殖［13－14］。

1.2 DANCR 与肿瘤凋亡 1972 年，Kerr 第一次将细胞的独特形态的死亡定义为凋亡。细胞的程序性死亡过程即凋亡在多种病理学过程中均发挥了重要的作用。凋亡的调控是极为严格的。细胞死亡的异常调控，无论是过多或者过少，都会导致多种疾病的发生［20］。DANCR 在不同的肿瘤中可通过不同的机制参与凋亡的发生。Yang 等［21］研究发现，DANCR 在胶质瘤中表达增高，下调其表达可促进胶质瘤细胞系U87 和LN229 细胞凋亡，细胞凋亡标志物Bax 表达增加而Bcl－2 表达降低。Jin 等［22］的一项肾细胞癌研究发现DANCR 在肾细胞癌中表达降低。通过流式细胞仪检测发现，在肾细胞癌细胞系786－O 中过表达DANCR 后，细胞凋亡的发生率明显升高（41.03%与11.58%），即DANCR 可促进凋亡的发生。

1.3 DANCR 与肿瘤迁移和侵袭 肿瘤的迁移和侵袭是指恶性肿瘤细胞从其原始位置渗入到周围组织的过程。这一过程包括肿瘤细胞黏附力的降低、细胞周围基质的降解和细胞迁移这三个主要过程。DANCR 可通过多种方式参与到这一过程。有研究发现，DANCR 可通过与NF90／NF45 复合体发生相互作用而提升缺氧诱导因子1α （hypoxia inducible factor－1α，HIF－1α） mRNA 的稳定性，并促进鼻咽癌细胞的迁移和侵袭转移［23］。在另一项研究中，Liang 等［24］研究发现，DANCR 可通过上调卷曲螺旋结合蛋白激酶1 （Rho－associated coiled－coil containing protein kinase 1，ROCK1） 的方式参与调控上皮间质转化（epithelial－mesenchymal transition，EMT） 的进展，从而促进宫颈癌的侵袭转移。我们的研究同样证实DANCR 可分别通过调控ROCK1 和热休克蛋白27 （heat shock protein 27，HSP27） 的方式促进骨肉瘤和结直肠癌的侵袭转移［13－14］。

1.4 DANCR 与肿瘤血管生成 肿瘤组织与正常组织一样需要血管提供足够的营养和氧气，以满足代谢需要，清除废物，并存活下来。肿瘤组织将从现有血管中长出新的血管以满足在肿瘤生长过程中的这些需要［25］。DANCR 可增加血管内皮生长因子A （VEGF－A） 的表达，调解血管通透性以及内皮细胞的增殖和运动，并且促进卵巢癌新生血管的形成［26］。DANCR 是ZNF750 下游的一个关键靶点，以竞争性内源性RNA （ceRNA） 的方式调节FOXC2 的表达，ZNF750 功能丧失时可通过DANCR／miR－4707－3p／FOXC2 轴显著促进肿瘤血管生成［27］。Wang 等［28］研究表明，DANCR 还可以通过靶向miR－216a／LGR5 轴和PI3K／AKT 信号通路调节胶质瘤的血管生成。

1.5 DANCR 与肿瘤耐药 肿瘤细胞先天或后天的化疗耐药是肿瘤治疗的主要问题。耐药是一个复杂的现象，已知的参与耐药过程的基因数量和信号通路间的相互作用正在迅速增加［29］。研究表明，DANCR／miR－34a－5p 轴通过靶向JAG1 促进前列腺癌细胞对多西他赛（DTX） 耐药性，为改善前列腺癌的治疗提供新的思路［30］。DANCR 过度表达还可以加速胃癌细胞生长并且防止癌细胞凋亡，从而促进胃癌多药耐药性的发展［31］。DANCR还能通过激活PI3K／Akt 信号传导通路降低胶质瘤细胞对顺铂的敏感性，以及介导NF－κB 蛋白向耐药基因聚集以增强其转录［32］。

2 DANCR 在肿瘤中的作用机制

lncRNAs 的作用机制较为复杂，常见的作用机制包括调节基因和基因组活性，调节组蛋白修饰，调节DNA 甲基化，调节染色质重构，与转录因子相互作用，通过增强子环来调节基因结构，调节转录水平和细胞周期调控等［33］。

2.1 DANCR 可以作为ceRNA 调控靶基因的功能DANCR 可竞争性结合肿瘤抑制性miRNA 从而恢复靶肿瘤mRNA 的功能［34］。miR－216a－5p 是常见的肿瘤抑制性miRNA 和DANCR 的下游靶点。在肺癌中，DANCR 通过吸附miR－216a－5p 诱导细胞增殖和集落形成［35］。在乳腺癌中，DANCR 以miR－216a－5p 为靶点促进细胞增殖［12］。在胶质瘤中，DANCR 可恢复miRNA 介导的富含亮氨酸重复系列G 蛋白偶联受体5 （LGR5）、PI3K、AKT和p－AKT 表达降低从而促进细胞增殖、迁移、侵袭和血管生成并且抑制细胞凋亡［36］。在结直肠癌细胞中，DANER 与热休克蛋白27 （HSP27）mRNA竞争性结合miR－577 结合位点，高度表达的DANCR 减弱了miR－577 对HSP27 的降解从而促进细胞增殖和转移［13］。在膀胱癌细胞中，DANCR可以与膀胱癌细胞细胞质中的miRNA－149结合，正向调节RNA 结合蛋白2 （MSI2） 的表达，增高的MSI2 蛋白增强了致癌信号通路中重要成分的转录和翻译，如NUMB／Notch、PTEN／mTPR、TGF－β／SMAD3、MYC 和cMET［37］。还可以引导富含亮氨酸的五肽重复序列（LRPPRC） 稳定mRNA，从而提高细胞周期蛋白D1 和PLAU 的表达水平，激活白细胞介素11 （IL－11）－信号转导和转录激活剂（STAT3） 信号，从而促进膀胱癌细胞的增殖和侵袭［38］。

2.2 DANCR 可以与蛋白质相互结合 DANCR 可以结合蛋白质并引导它们调节RNA 的表达或稳定性，或促进蛋白质的整合和随后的修饰［39］。EZH2是DANCR 常见的靶蛋白，DANCR 可以与Zeste 基因增强子同源物2 （EZH2） 结合，引导其沉默特定基因从而调节细胞。在人类胎儿成骨细胞中首次发现EZH2－DANCR 相互作用，其中lncRNA－蛋白质复合物抑制了Runt 相关转录因子2 （RUNX2）的表达并使成骨细胞分化［7］。在非小细胞肺癌细胞中，EZH2－DANCR 通过抑制p21 的表达促进细胞增殖、迁移和侵袭［9］。在鼻咽癌中，DANCR 能够特异性的与STAT3 发生相互作用并激活STAT3，从而促进JAK1 与STAT3 的结合并提升整个IL－6／JAK1／STAT3 信号通路的活动，并促进鼻咽癌细胞增殖及侵袭转移［40］。在前列腺癌细胞中，DANCR可通过抑制基质金属蛋白酶组织抑制物的表达来增强细胞的侵袭性［41］。

3 小结

多项研究表明，多数肿瘤的重要细胞机制和功能如肿瘤的生成、种植、侵袭、转移、增殖、凋亡以及疾病的进展和预后等均与DANCR 相关。它也可以作为ceRNA，吸附miRNA 并调节基因表达，从而在癌症的进展中起关键性作用。DANCR在癌症研究中的地位越来越重要，然而目前对DANCR 的研究有限，仍需要更多的研究来了解DANCR 在血清生物样本中的详细机制和功能。此外，由于DANCR 的失调与肿瘤的严重临床病理特征如总生存率低和肿瘤晚期之间的关系，可能成为肿瘤患者诊断和预后的潜在生物标志物。