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三阴性乳腺癌相关长链非编码RNAs的研究进展

2021-12-04李杨宏韦柳兴卢冠铭

右江民族医学院学报 2021年3期
关键词:生存期紫杉醇亚型

李杨宏,韦柳兴,卢冠铭

(1. 右江民族医学院研究生学院,广西 百色 533000;2. 右江民族医学院附属医院腺体外科,广西 百色 533000)

乳腺癌是起源于乳腺组织的恶性肿瘤,是世界各国妇女发病率逐渐上升的最常见癌症,严重威胁妇女健康并逐渐成为一个社会共同关注的健康问题[1]。根据乳腺癌所表达的受体不同可分为以下4种:Luminal A型、Luminal B型、HER-2过表达型、三阴性[2]。三阴性乳腺癌(tripele negative breast cancer,TNBC)是指雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人类表皮生长因子受体2(HER-2)均表达阴性的一种乳腺癌亚型,其生物学行为表现为侵袭性强、易复发和内脏转移、易产生耐药性,预后不良[3-5]。TNBC因其具有特殊的生物学特征,对手术以外的其它治疗方案效果均不理想,预后极差,因此急需寻找新的治疗途径来改善TNBC的预后。随着新一代基因测序技术的出现,长链非编码RNAs(long non-coding RNAs,LncRNAs)的功能逐渐成为研究者们的关注重点,对其分子机制的探索和可靠生物标记物的开发有望为治疗TNBC提供新思路。

1 LncRNAs的特征及功能

LncRNAs是一类新的非编码RNA,通常定义为长度超过200个核苷酸的不编码蛋白质的特殊RNA分子[6],它们由RNA聚合酶转录,没有开放的阅读框[7],由于它们缺乏翻译成蛋白质的能力,曾一度被认为是“转录噪音”[8-9]。近年来,通过对其不断深入的研究,“转录噪声”的观点不再被认可。大量文献表明[10-13]LncRNAs具有广泛的生物学功能,在细胞周期、凋亡、增殖,肿瘤发生、侵袭、转移,以及血管生成等方面起着至关重要的作用。多项研究指出[14-16],在不明确的难治性肿瘤中LncRNAs异常表达,且LncRNAs失调可通过调控细胞增殖、侵袭及转移来促进肿瘤的发生、发展。此外,LncRNAs还具有高效率、高组织特异性、高稳定性等特点,可作为疾病诊断、治疗及预后评估的生物标志物和潜在治疗靶标[17-18]。

2 TNBC相关LncRNAs

基于LncRNAs高组织特异性这一特征,其在乳腺癌中的异常表达可作为鉴别正常组织、肿瘤组织及肿瘤亚型的一个临床生物标志物,有助于乳腺癌尤其是TNBC的早期诊断及治疗。靶向LncRNAs也能对抗肿瘤的进展,改善临床前景。查阅相关文献发现多种与TNBC相关的LncRNAs,根据其对TNBC的作用大致可分为两类:致癌性和抑癌性。经过仔细筛查,选取了以下几种研究相对较多或最新发现的LncRNAs,详述它们的特征及其与TNBC的关系及意义。

2.1 抑癌性LncRNAs

2.1.1 LINC00993 LncRNA LINC00993是最近新发现的一种具有乳腺癌特异性的LncRNA,尤其对TNBC具有较强的抑癌作用。Guo SP等[19]首次对LINC00993进行了功能性研究,采用qRT-PCR、生物信息学分析、RNA荧光原位杂交检测、集落形成实验、流式细胞学等方法在不同乳腺癌亚型的临床样本中检测LINC00993的表达及对肿瘤细胞生长的作用,结果表明:LINC00993在体内、外均可抑制乳腺癌细胞的生长,且在TNBC中的表达被明显下调,较高的表达拥有更好的预后。Chen C等[20]通过一系列实验证实LINC00993在乳腺癌中具有特异性,并且在乳腺癌组织中的表达常常失调。在激素受体表达型乳腺癌中表达较高,而在TNBC中则显著下调。Chen C等[21]对48例乳腺癌组织及癌旁组织标本进行qRT-PCR检测,也得出了相同结论。由此可以认为,LINC00993具有肿瘤抑制功能,尤其在TNBC中作用明显。基于此结论,临床上可以通过检测其表达量来评估治疗反应、预后及监测复发,并有望成为TNBC的潜在治疗靶点,但目前研究证据较少,仍需更多数据来证实此观点。

2.1.2 LncRNA 生长停滞特异性转录本5(GAS5) GAS5是一种位于染色体1q25上,由12个外显子组成的抑癌基因[22],于1988年首次被Schneider C等[23]在筛选生长停滞细胞中的高表达基因时发现。研究表明[24]GAS5的表达水平可调控癌细胞的增殖、侵袭、凋亡、上皮间充质转化和迁徙,虽然确切的分子机制还不清楚,但已证实GAS5在肿瘤发生、发展过程中起着重要作用并且可能有预后价值。大量文献[25-27]表明GAS5在许多癌症中都表达下调,且与淋巴结转移、肿瘤复发和总体生存期有关。一项文献[28]回顾分析了GAS5在白血病、宫颈癌、乳腺癌等肿瘤中的表达及其与多种miRNA的相互作用。普遍的共识是,GAS5在肿瘤中起着抑癌作用,并且其上调可增强肿瘤对放化疗的敏感性。Ji JL等[29]指出GAS5能促进TNBC和ER阳性乳腺癌细胞凋亡。为了明确GAS5在TNBC中的作用,Li JT等[30]通过一系列实验检测了GAS5在TNBC细胞中的表达,肿瘤细胞的增殖和凋亡;通过小鼠实验来研究GAS5在体内的作用。结果提示,GAS5在TNBC组织和细胞系中低表达。过表达GAS5可明显抑制TNBC细胞增殖并促进凋亡,从而调节TNBC的进程,改善预后。研究提供的证据表明,上调的GAS5可抑制TNBC进展,并提高TNBC的化学敏感性,促进细胞凋亡。Li SQ等[31]的实验结果表明,TNBC组织中GAS5表达水平低,并且这种低表达与肿瘤的侵袭性、肿瘤表型、肿瘤分期、淋巴结转移及总体生存期呈负性相关。在TNBC细胞中使用异位过表达系统发现GAS5的上调可以显著抑制TNBC细胞增殖并促进细胞凋亡。这些数据均提示,GAS5在TNBC中扮演着抑癌的角色,且与预后有着密切关系,可能成为未来有希望的生物标志物和治疗靶点,为我们治疗TNBC提供新思路。

2.1.3 长链非编码RNA DRHC(LncRNA DRHC) LncRNA DRHC是肝癌中的肿瘤抑制因子,但有研究显示[32]其在乳腺癌中具有相同的效应,且与LncRNA HOTAIR表达具有相关性。与癌旁组织相比,在TNBC癌组织中LncRNA DRHC表达下调而HOTAIR表达上调,LncRNA DRHC表达水平与肿瘤大小相关,但与肿瘤转移无关。进一步研究发现,在TNBC体外细胞系中过表达LncRNA DRHC导致LncRNA HOTAIR的表达降低,反之,抑制LncRNA DRHC的表达将提高LncRNA HOTAIR的表达量进而促进TNBC细胞系的增殖。然而,LncRNA HOTAIR过表达不影响LncRNA DRHC的表达水平,但可以减弱LncRNA DRHC对TNBC细胞增殖的抑制作用[32]。基于此研究结果,我们可以通过上调LncRNA DRHC的表达来抑制LncRNA HOTAIR对TNBC的致癌作用。这项研究发现为我们治疗TNBC提供了另一个思考方向,但此观点缺乏足够的临床前研究,尚需更多的证据来验证。

2.2 致癌性LncRNAs

2.2.1 LINC00511 LINC00511是一种定位于染色体17q24.3上,含有2265个核苷酸分子的致癌性LncRNA分子,能够结合组蛋白甲基转移酶EZH2指定p57上的组蛋白,在细胞增殖、细胞周期进程、凋亡、侵袭、转移和耐药等方面发挥调控作用[33-34]。多项研究[35-38]证实LINC00511在包括乳腺癌在内的多种肿瘤中过表达,且与预后不良有关。Liu L等[39]指出LINC00511在乳腺癌中表达水平明显增加,且与术后、放疗后复发及预后不良有关。下调LINC00511可以抑制细胞增殖,提高乳腺癌的体外放射敏感性。但该研究尚未对乳腺癌各亚型进行分析。 Liu RL等[40]检测了87例TNBC患者的癌组织及癌旁组织标本发现,TNBC癌组织中LINC00511的表达水平明显高于癌旁正常乳腺组织,且LINC00511与肿瘤大小、淋巴结转移及远处转移均有相关性;通过集落形成实验、CCK-8分析及Transwell侵袭实验结果发现LINC00-511可促进体内外肿瘤的增殖和侵袭,LINC00511的下调抑制了TNBC细胞的生长和侵袭。综上所述,LINC00511很有可能成为治疗TNBC新的生物靶标,这为我们研究TNBC的治疗方案提供了一条新的路径,但目前针对LINC00511在TNBC中的研究证据较少,缺乏足够依据指导临床,仍需继续进行更多实验来探索LINC00511在TNBC中的作用及机制。

2.2.2 LINC00096 LINC00096是新筛选出来的、研究相对较少的一种致癌性RNA分子。Tian YY等[41]通过LncRNA微阵列鉴定了一个新的LINC00096,随后的研究发现LINC00096在TNBC中的表达显著上调,且其高表达与患者的总体生存期和无病生存期低相关,Kaplan-Meier分析提示LINC00096高表达与TNBC患者预后不良相关,进一步研究发现LINC00096在TNBC组织中的高表达与肿瘤分期、转移、组织分化程度和Ki-67表达水平有关。此外,功能分析显示,抑制LINC00096可降低TNBC细胞的增殖、集落形成和侵袭能力。Zhang S等[42]采用荟萃分析得出LINC00096的表达与淋巴结转移呈现显著正相关性。由此可认为LINC00096可能是TNBC肿瘤发生过程中的一种致癌LncRNA分子,且与肿瘤分期、转移及预后相关,有望成为治疗TNBC的又一生物靶标。然而,目前关于LINC00096与TNBC相关性的文献较少,临床意义缺乏足够的证据来验证,尚需更多的实验研究来证实其在TNBC中的作用。

2.2.3 LncRNA HOTAIR 同源异型盒(HOX)基因是一类转录因子,能促进胚胎发育并诱导肿瘤形成[43]。HOX转录物反义RNA(HOTAIR)是从HOXC基因簇的反义链产生并影响HOXD基因簇基因表达的转录物。 HOTAIR在从癌症发生到转移的各个阶段都发挥着重要作用。有文献[44]指出HOTAIR的致癌作用已在体内外和人体的研究中得到了证实 。因此其表达水平可作为多种人类癌症(例如乳腺癌)诊断和治疗的潜在生物标志物[45]。Shi SH等[46]和Arshi A等[47]的实验结果显示,与正常组织相比,乳腺癌组织中HOTAIR的表达显著增加,且与肿瘤大小及分期呈正相关。根据这些发现,HOTAIR的表达可以作为乳腺癌早期诊断和预后的生物标志物,然而在乳腺癌各个亚型中,尤其是TNBC,是否可以得出相同的结论?Liang HG等[48]发现上调HOTAIR可以促进TNBC癌细胞的侵袭和迁移。有文献报道[49]在TNBC肿瘤组织中高HOTAIR表达与淋巴结转移密切相关,并且与雄激素受体有直接的强相关性。由此可以认为HOTAIR在乳腺癌各个亚型中具有相同作用,我们可以进一步研究HOTAIR在乳腺癌各亚型中,尤其在TNBC中的意义及作用机制,找到治疗TNBC的新途径。

2.2.4 LncRNA H19 H19是母系表达的印迹基因,可编码长的非编码RNA[50]。 LncRNA H19是H19基因的转录产物,位于人类染色体11p15.5上,是最早报道的长非编码RNA之一[51]。LncRNA H19是一种潜在的致癌因子,有文献指出[52]其在包括乳腺癌在内的多种肿瘤中过表达并促进疾病的发生、发展,在致癌方面具有公认的作用。Wang J等[53]研究表明LncRNA H19可以在多个水平调节乳腺癌中的基因表达,包括表观遗传、转录和转录后,可以作为乳腺癌诊断的潜在生物标志物。Wang YK等[54]通过大量实验证明LncRNA H19在乳腺组织中过表达,敲低LncRNA H19可诱导细胞周期停滞、抑制肿瘤细胞增殖、促进细胞凋亡并阻止迁移和侵袭,而在TNBC中可以得到相同的结论。TNBC治疗效果差的另一个方面表现在对化疗药物耐药上,而紫杉醇是常用的乳腺癌化疗药。Han JG等[55]研究发现,在紫杉醇耐药TNBC细胞中LncRNA H19的表达水平显著高于紫杉醇敏感细胞,敲低LncRNA H19可恢复紫杉醇耐药TNBC的化学敏感性。因此,LncRNA H19可能是紫杉醇抗性TNBC治疗中的有效生物靶标,为我们治疗TNBC提供一个新的思考方向,但目前相关的文献报道较少,缺乏足够的依据来验证此观点,需要更多实验数据来支持上述结论。

3 总结与展望

TNBC基于其特殊的生物学特性,对手术以外的各种治疗手段均不敏感,预后不良,因此TNBC的治疗方案一直是研究者们的研究重点及难点。新一代基因测序的出现为TNBC的治疗提供了新思路。通过对LncRNA功能及作用机制的研究,找到了致癌性和抑癌性两种RNA分子,通过对其表达的调控及作用机制的研究,有望找到诊断及治疗TNBC有效的生物分子靶点,进一步干扰TNBC的进程,改善预后前景。但目前已经发现的与TNBC相关的LncRNAs数量较少,且缺乏足够的临床前实验研究证据,尚且不能为临床提供充足的实验及理论依据,指导临床。因此,我们仍需继续努力深入探索,找到更多的对TNBC更具特异性的RNA分子靶标来提高TNBC的诊疗,延长TNBC患者的无病生存期和总体生存期。同时可以深入研究其对TNBC的作用机制,从机制上找到更多可调控的靶点,提高TNBC的治疗效果。

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