长链非编码RNA 对卵巢癌调控作用的研究进展

孙亮亮，杨莉莉，王海琳*

（1.甘肃中医药大学，甘肃 兰州 730000；2.甘肃省人民医院，甘肃 兰州 730000）

0 引言

上皮性卵巢癌（EOC）是最致命的妇科癌症，其5 年生存率30%[1]，由于临床表现不明显，缺乏有效的早期诊断方法，确诊时已处于临床晚期阶段；最新的GLOBO-CAN 报告称，2018 年OC 导致184799 人死亡，占所有癌症相关死亡人数的1.9%[2]。尽管有积极的手术和辅助化疗的一线治疗，但大多数患者会复发，并最终发展为化疗耐药性疾病，而早期卵巢癌疾病预后会更佳，在此情况下，阐明卵巢癌发生复杂过程中的分子机制对于研究出更好的预防和诊断方法以及更有效的治疗方法至关重要。

长度超过200 个核苷酸且蛋白质编码能力有限或无蛋白编码能力的长链非编码RNAs (Long non-coding , lncRNAs)受到越来越多的研究关注。大量的研究支持lncRNAs 参与癌症，lncRNAs 失调被认为是人类癌症的潜在原因，与癌症发展和转移有关[3]，通过靶向基因表达参与细胞增殖、凋亡、侵袭和分化等生物学过程。在卵巢癌中，lncRNAs 的失调也被证明通过增强细胞增殖和抑制细胞凋亡参与肿瘤的形成。本文将对几种与卵巢癌密切相关的lncRNAs 在卵巢癌中的调控及其作用机制进行综述。

1 长链非编码RNA 概况

lncRNAs 被任意定义为长度为200 个核苷酸或更多的RNA，不具有蛋白质编码功能，或者编码蛋白质的能力有限，是一组转录自人类基因组区域的核糖核酸，来源于基因间、反义或启动子近端区域[4]。由独特的RNA 转录本组成，根据其染色体上基因组编码的位置不同进行分类，包括反义型lncRNAs (antisense lncRNAs)、内含子型lncRNAs(introniclncRNAs)、反 向 型lncRNAs (divergent lncRNAs)、基因间型lncRNAs (intergeniclncRNAs)、启动子上游型lncRNAs(promoter upstream lncRNAs)、启 动 子 型lncRNAs (promoterassociated lncRNAs)、转录起始位点型lncRNAs (transcription start site-associated lncRNAs)。这 些lncRNAs 中69% 被 认为具有潜在功能[5]， 影响多种生物学过程，包括多种疾病的增殖、凋亡、衰老和分化，特别是在癌症中，它被认为是一种新兴的替代癌症治它疗的靶点。lncRNAs 被发现参与了细胞生理的许多过程，如DNA 修复、细胞周期调控、细胞迁移、增殖、凋亡、侵袭等。可调节基因表达和调节多种信号通路，通过不同的分子机制调节基因表达。lncRNAs 的多种功能也受到不同亚细胞定位的影响，这些亚细胞定位可以定位在细胞核或细胞质区域，有些在细胞内有非特异性定位。在细胞质中，lncRNAs 通常以转录后的方式发挥作用，影响信使RNA(mRNA) 的状态；而在细胞核中，lncRNAs 通过与染色质重塑复合物相互作用来调节表观遗传，也通过与一般转录机制或特定调节因子结合来进行转录调节[6-7]。大多数lncRNAs 的功能尚不清楚，但是大部分可以与microRNA(miRNA）相互结合共同发挥生物学功能；许多lncRNAs 可能没有明显的功能，但部分lncRNAs 的功能作用和作用机制已经很清楚，如X 染色体失活特异转录物（XIST）、转录反义基因间RNA（HOTAIR），它们的作用机制多种多样。lncRNAs在多种癌症类型，包括卵巢癌（Ovarian cancer，OC）的发生和发展中起着复杂而广泛的作用。

lncRNAs 的生物学相关性尚不能确定，但是他们的复杂性不仅依赖于它们的功能转换，还依赖于它们具有组织或细胞特异性的能力。而且lncrna 生物学功能在各种肿瘤的发生发展中起到了重要的作用。其表达的上调或下调都会影响肿瘤的发生和发展。

2 卵巢癌中表达上调的lncRNA

2.1 HOX 转录反义RNA(HOTAIR)

长链非编码RNA-HOTAIR (lncRNA HOTAIR) 位于人染色体12q13.13 的HOXC 基因座上，长度为6232 bp，是从HOXC 基因座转录的lncRNA，存在于HOXC11 和HOXC12位点之间，人类HOX 基因家族分为4 个亚家族：HOXA、HOXB、HOXC 和HOXD，HOTAIR 可以在表观遗传学上调控HOXD 的表达[8-9]。许多研究表明，卵巢癌组织中HOXD的表达高于正常卵巢组织。并且，HOTAIR 的高表达与卵巢癌的发生、发展、侵袭、转移和预后密切相关。HOTAIR 可能通过竞争miR-1、miR-214-3p 或miR-330-5p 在卵巢癌细胞株SKOV3 中的表达来调节MAPK1 的表达，可抑制卵巢癌SKOV3 细胞的增殖、迁移和侵袭，为卵巢癌的治疗提供新的靶点[10]。Yang 和AR 等[11-12]人研究发现，沉默HOTAIR 可以通过改变细胞周期和凋亡相关蛋白的表达来诱导细胞凋亡，抑制HOTAIR 可以抑制卵巢癌细胞的增殖。HOTAIR 高表达患者的无复发生存期明显缩短，同时HOTAIR 也参与了卵巢癌的耐药性。

2.2 牛磺酸上调基因1（TUG1）

TUG1 是一个7.1-kb 的lncRNA,定位于染色体22q12.2，最初被鉴定为在用牛磺酸治疗的视网膜细胞中上调的转录物[13]。大量研究表明，TUG1 在不同的肿瘤中失调，大部分情况下是发挥上调作用来致癌，在卵巢癌中也是过度表达，并且参与了肿瘤的进展及发生。研究表明TUG1 能促进卵巢癌细胞增殖，抑制凋亡，促进侵袭。Li 等[14]通过相关实验研究发现，TUG1 可能通过G1 期相关蛋白来调节细胞周期，从而影响卵巢癌细胞的生物学行为，进一步发现，TUG1 与卵巢肿瘤残留、肿瘤分期、肿瘤分级及淋巴结转移有关。Liu 等[15]发现，抑制TUG1 显著降低了β-catenin、cyclind1 和c-Myc 的表达水平，WNT/β-catenin 信号通路可能参与了TUG1 诱导的上皮性卵巢癌的进展。Gu 等[16]发现，TUG1 作用于竞争性内源性RNA（ceRNA）和海绵状miR-29b-3p 来增强卵巢癌细胞对紫杉醇的耐药性；还通过增加自噬来增强卵巢癌细胞的化疗耐受性。表明TUG1 可能在自噬和化疗抵抗中起着重要作用，可作为卵巢癌患者紫杉醇耐药的治疗新靶点。

2.3 转移相关肺腺癌转录本1 (MALAT1)

MALAT1 是一种7-kb 长的剪接非编码RNA，位于人类染色体11q13[17]，主要在细胞核中表达。对它的研究最广泛，也是最早发现的与人类肿瘤有关的lncRNA，主要参与肿瘤血管的生成和转移。MALAT1 通常在卵巢癌组织中过度表达，其过度表达与癌细胞的增殖和转移相关。许多研究发现，lncRNA 与MiRNA 和各种信号通路构成不同的轴来调节细胞功能，参与细胞的分化、增殖、凋亡以及炎症等过程。Sun[18]等发现，MALAT1 可与miR-503-5p 直接结合共同来而激活JAK2/STAT3 信号通路，促进卵巢癌细胞增殖并阻止细胞凋亡。Wang 等[19]人发现，在顺铂耐药的卵巢癌组织和细胞中，miR-1271-5p 与MALAT1 相互作用，敲除MALAT1 基因抑制顺铂耐药卵巢癌细胞的耐药、增殖和迁移，并通过miR-1271-5p/E2F5（E2F 转录因子5）轴促进癌细胞凋亡。MALAT1 的高表达、肿瘤大小、分化程度、病例分期、淋巴结转移是影响上皮性卵巢癌患者及5 年OSR（总生存率）的独立预后因素[20]。

2.4 核富集丰富转录物1(NEAT1)

NEAT1 是定位于细胞核的长约3.2kb 的lncRNA[21]，作为卵巢癌发展过程中的一个癌基因，其在卵巢癌和顺铂、紫杉醇耐药组织中表达增高：NEAT1 与miR-194 结合，促进卵巢癌细胞对紫杉醇的耐药[22]。与miR-770-5p 结合，可以减弱NEAT1 下调对卵巢癌顺铂耐药的抑制作用，促进顺铂耐药[23]。还可以通过靶向MiRNA 调节卵巢癌细胞增殖、集落形成、凋亡、迁移、侵袭和糖酵解。NEAT1 与miR1321 直接结合，通过上皮间充质转化促进卵巢癌的侵袭和迁移[24]，NEAT1 可以通过增加S 期细胞比例促进卵巢癌细胞增殖。

2.5 LncRNA H19

H19 位于染色体11p15.5 上，长2.3kb，是一个具有母体表达的印记基因，在大多数浆液性上皮性卵巢肿瘤中表达，并被认为是卵巢癌的生物标志物。它能促进TGF-β 诱导的SKOV-3 和OVCAR3 细胞的上皮间充质转化，作为miR-370-3p 的ceRNA，在卵巢癌细胞中，H19 的过度表达抑制了miR-370-3p 的表达[25]。H19 可调节高级别浆液性卵巢癌中谷胱甘肽代谢，促进顺铂抵抗，同时研究发现，丙戊酸治疗显著降低了卵巢癌顺铂耐药细胞中H19 的表达。而且丙戊酸介导的H19 下调可诱导A2780/CP 细胞凋亡，与顺铂合用可诱导卵巢癌细胞凋亡[26]。这些研究证实H19 可以作为一个新的靶点来克服肿瘤的耐药性。

3 卵巢癌中表达下调的lncRNA

3.1 母系表达3 基因（MEG3）

MEG3 是一种抑癌基因。MEG3 与ATG3 相互作用形成复合物并促进其表达，而Meg3 诱导的自噬依赖于ATG3 的存在，Meg3 的上调表达通过与ATG3 的相互作用触发自噬通量，抑制卵巢癌的发生和发展，它的表达与卵巢癌FIGO 分期呈负相关，在卵巢癌中起到了肿瘤抑制的作用。lncRNAAGAP2-AS1[27]抑制了MEG3 在卵巢癌中的表达，促进了卵巢癌细胞的增殖。MEG3 的失活参与了癌细胞的发育和进展，可以作为晚期高级别浆液性卵巢癌患者无进展生存期和总生存期的一个独立预测因子。LAMA4 的过度表达可影响卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭，上调MEG3 后激活miR-30e-3p增加LAMA4 的表达，减轻卵巢癌细胞的恶性程度[28]。

3.2 磷酸酶和张力素同源物（PTEN）

PTEN 是多种常见肿瘤中的抑癌因子，缺失或抑制都会加速卵巢癌细胞的增殖和发展。与PTEN 结合的MiRNA 在卵巢癌组织和细胞系中大都高表达，如，miR-216a、miR-19b、miR-19a、miR-552、miR-1179[29-33]，PTEN 是这些MiRNA 的直接靶点，在卵巢癌组织中两者呈负相关，与PTEN 的3′-非翻译区（3'-UTR）相互作用直接下调PTEN 的表达，它们的过度表达可使PTEN 的mRNA 和蛋白水平显著降低，抑制其表达则会显著增加PTEN 的表达，通过调节PTEN/AKT 信号通路促使卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭行为，其中miR-216a 可促进卵巢癌细胞的上皮-间充质转化，miR-1179 可通过靶向PTEN 介导的PI3K/AKT 途径抑制卵巢癌细胞的增殖。最新研究发现，LncRNA-CTBP1-AS2 和PTEN 共同作用于卵巢癌细胞，下调表达，作用的结果是共同抑制了卵巢癌细胞的增殖。

3.3 X 染色体失活特异转录物（XIST）

XIST 在诱导女性细胞X-失活和雄性细胞剂量平衡中起着重要作用[34]。Wang 等[35]人通过体外实验证明了XIST 的上调可以抑制卵巢癌的发生，XIST 的上调通过抑制上皮性卵巢癌细胞增殖、侵袭、体内肿瘤生长和提高上皮性卵巢癌顺铂的敏感性而具有显著的抗癌作用。进一步证实，表观遗传调节因子人类miRNA 214-3p（hsa-miR-214-3p）的上调可逆转XIST 上调对上皮性卵巢癌增殖、侵袭和顺铂耐药的抑制作用。Hu 等[36]研究显示XIST 在卵巢癌中表达显著下调，XIST的过度表达与卵巢癌患者的生存期相关，同时，XIST 与转录、蛋白磷酸化、转运、蛋白泛素化、DNA 修复等生物学过程密切相关。

4 小结及展望

卵巢癌是常见和最致命的女性生殖系统恶性肿瘤，临床治疗因难，因没有早期准确而精确的诊断方法而受到困扰，使得许多卵巢癌患者确诊时处于临床晚期。lnc RNAs 在各种类型的癌症的发生发展中扮演了一个重要的角色，在肿瘤细胞增殖、侵袭、凋亡、转移、耐药机制中发挥了不同的生物学功能，但与卵巢癌密切相关的lncRNAs 研究相对较少，而与MiRNA 及相关蛋白结合，调控肿瘤信号通路的lncRNAs 少之甚少，我们需要研究发现更多新兴的替代卵巢癌诊断及治疗靶点的肿瘤分子标志物，进一步研究lncRNAs 在卵巢癌肿瘤细胞增殖和侵袭过程中的作用和机制，尤其是lncRNAs 促进卵巢癌细胞增殖以及诱导癌细胞对化疗耐药的机制，将为卵巢癌的治疗和早期诊断提供新的思路。迫切需要开发有效的方法来识别新的重要的lncRNAs 及MiRNA 并研究其在卵巢癌发病中的作用和机制，从而提高卵巢癌疾病的早期诊断率，改善预后做出更大贡献，还需要我们的继续努力。