長鏈非編碼RNA LOC 285194在惡性腫瘤中的研究進展

黃秋霞 綜述 張錫流 審校

(廣西中醫藥大學一附院病理科，南寧市 530023，E-maill：2693567416@qq.com)

綜 述

長鏈非編碼RNA LOC 285194在惡性腫瘤中的研究進展

黃秋霞 綜述 張錫流 審校

(廣西中醫藥大學一附院病理科，南寧市 530023，E-maill：2693567416@qq.com)

長鏈非編碼RNA主要通過轉錄調節、表觀遺傳學調節、轉錄后調節、染色質重構等方式調節細胞的各種生物學功能，其表達水平的改變在腫瘤的致癌及抑癌途徑中有重要作用，而長鏈非編碼RNA LOC 285194在多種惡性腫瘤中低表達，表現出抑癌基因的功能，在腫瘤的發生發展中起調控作用，具有作為腫瘤診斷、評估預后的新分子標記物的潛能。現結合國內外文獻對LOC 285194在惡性腫瘤研究中的進展作一綜述。

長鏈非編碼RNA；LOC 285194；惡性腫瘤；作用機制；抑癌基因；綜述

在基因組中存在大量的長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)，由于其表達水平的改變在腫瘤的致癌及抑癌途徑中顯示出潛在的功能[1]，成為近年來腫瘤分子研究領域一個熱點。研究發現lncRNA LOC 285194在人類的多種腫瘤中有異常表達，具有抑癌基因的作用。本文主要結合國內外文獻，對lncRNA LOC 285194 在惡性腫瘤中的研究進展進行綜述。

1 lncRNA概況

1.1 lncRNA的基本特征及功能 隨著人們對基因組研究的深入，發現了很多非編碼RNA，這類RNA大量存在于人類轉錄組，沒有可讀框，或僅有一個保守性差的短可讀框，不編碼蛋白質[2-3]，當其長度大于200 bp時，則被稱為lncRNA。lncRNA主要通過轉錄調節、表觀遺傳學調節、轉錄后調節、染色質重構等[4-5]方式調節細胞的各種生物學功能。研究表明，lncRNA在腫瘤發生發展中的作用包括了基因表達的整個過程，通過基因沉默、剪接調節、調控細胞周期和細胞凋亡、調節腫瘤相關轉錄因子[6]，參與腫瘤的細胞增殖[7]、凋亡[8]、轉移[9]等。

1.2 lncRNA在惡性腫瘤中的研究概況 一些lncRNA在多種惡性腫瘤中出現表達水平改變，目前研究較多的lncRNA有如下幾種：(1)HOX轉錄反義RNA(HOX transcript antisense RNA，HOTAIR)，其通過表觀遺傳學調控基因表達。研究發現HOTAIR在乳腺癌、結直腸癌、肝癌、胰腺癌、非小細胞肺癌、鼻咽癌、喉癌、胃腸間質瘤等中的表達增高，HOTAIR的高表達與此類腫瘤患者的不良預后密切相關[10]，尤其對乳腺癌的復發轉移及預后的評估有重要意義[9]。(2)肺腺癌轉移相關轉錄本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1)最早是在肺癌的研究中發現的，隨著研究的深入，發現其在乳腺癌、肝癌、結直腸癌和宮頸癌等腫瘤中的表達均升高，其主要影響腫瘤細胞的遷移能力，起到促癌基因的作用，與患者的不良預后密切相關[11]。(3)生長停滯特異性轉錄本5(growth arrest-specific transcript 5，GAS5)可以調節細胞凋亡及增殖，在乳腺癌、膀胱癌、胃癌、肺癌、腎癌等腫瘤中呈低表達，GAS5通過抑制腫瘤生長及細胞凋亡，表現出抑癌基因功能，其表達減少提示預后不良[12]。此外，一些lncRNA對某一種惡性腫瘤組織的特異性較高。前列腺癌基因3(prostate cancer gene 3，PCA3)是目前發現對前列腺組織特異性最強的lncRNA，在其他腫瘤及細胞株中未發現有PCA3的表達，PCA3與目前臨床常用指標前列腺特異抗原聯合檢測，利于前列腺癌的早期診斷及避免不必要的活檢[13]。乳頭狀甲狀腺癌易感候選基因3對甲狀腺具有高度特異性，在甲狀腺乳頭狀癌中起抑癌基因作用，有望成為甲狀腺乳頭狀癌早期診斷的分子標記物[14]。

1.3 lncRNA在腫瘤中的應用前景 lncRNA在診斷方面，與常規的蛋白診斷標記物比較，非編碼RNA作為檢測目標具有明顯優勢，其本身即為功能分子，所以其表達水平能更好地反映腫瘤的本質屬性，更具有特異性。在治療上，與針對常規的蛋白編碼基因的靶向治療比較，由于lncRNA有強大的基因調控功能，以lncRNA為治療靶點，研發抗腫瘤新藥，可在轉錄初始階段調控相關基因的表達，更為有效抑制腫瘤增殖及轉移[15]。lncRNA有望成為腫瘤診斷及預后的分子標記物，為腫瘤的治療提供了新的思路。因此尋找對腫瘤特異性及敏感性高的lncRNA具有重大的意義。

2 LOC 285194與惡性腫瘤

LOC 285194位于染色體3q13.31，屬反義lncRNA，長2 105 bp，有4個外顯子，于2010年首次由Pasic等作為骨肉瘤的抑癌基因提出[16]。近年來的研究表明，LOC 285194在多種惡性腫瘤組織中呈低表達，具有抑癌基因的作用，且與惡性腫瘤的臨床病理特征及預后密切相關。

2.1 LOC 285194與骨肉瘤 Pasic等[16]在對骨肉瘤組織及細胞株進行實時定量PCR檢測后發現，在43例原發性骨肉瘤樣本和5株細胞株內LOC 285194的表達減少或缺失，缺失表達直接與骨肉瘤患者的不良預后相關，進而提出LOC 285194在骨肉瘤中扮演潛在抑癌基因的觀點；并提出LOC 285194的抑癌功能主要通過調控細胞凋亡和細胞周期以及血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)/血管內皮生長因子受體1(vascular endothelial growth factor receptor 1，VEGFR1)的表達而實現。由此可見lncRNA與骨肉瘤的發生發展及預后密切相關。LOC 285194作為抑癌基因，具有成為骨肉瘤診療和預后的分子標記物的可能。

2.2 LOC 285194與結直腸癌 Qi等[17]選擇了81例結直腸癌組織及對應癌旁組織、3株結腸癌細胞株及1株正常黏液細胞株作為研究對象，用實時定量PCR的方法檢測LOC 285194的表達水平，結果顯示LOC 285194的表達在癌中顯著低于癌旁組織，其表達水平與腫瘤大小、臨床分級、遠處轉移呈負相關；而對研究病例進行5年隨訪后發現LOC 285194的低表達或缺失與患者不良預后相關。目前，與結直腸癌相關的lncRNA大多呈現為表達的上調，起促癌基因的作用，而只有少部分lncRNA表達下調，除LOC 285194外，母系表達基因3(maternally expressed gene 3，MEG3)[18]、RP11-462C24.1[19]在結直腸癌研究中也以抑癌基因提出。MEG3主要為通過影響P53而抑制細胞增殖性，達到抑癌作用[18]，而LOC 285194的抑癌作用可能與抑癌基因P53及微小RNA(micro-RNA，miR)有關。研究發現RP11-462C24.1在結直腸癌組織的表達較癌旁組織低，尤其在出現轉移的病例中，與患者的不良預后相關[19]，但其在結直腸癌中作用的機制是否與LOC 285194相似尚未見報告。

2.3 LOC 285194與食管癌 Tong等[20]發現LOC 285194在人食管癌細胞株中的表達較正常食管細胞株明顯降低，而進一步對142例食管鱗癌及癌旁組織的LOC 285194表達水平進行檢測后發現，LOC 285194在食管鱗癌中較癌旁組織顯著低表達；此外，LOC 285194的表達水平與腫瘤大小、臨床分期、淋巴結轉移及遠處轉移成負相關，低表達與放化療反應相關，LOC 285194低表達提示患者不良預后，且可作為評估術前放化療患者無病生存期及總生存期的獨立預后指標。目前報道在食管癌中有多個表達上調的lncRNA，常見的如HOTAIR[10]、MALAT1[11]、尿路上皮癌相關1(urothelial cancer associated 1，UCA1)[21]等，但表達下調的目前只有LOC 285194[20]和91H[22]。91H主要是通過影響H19的甲基化，上調胰島素樣生長因子2基因的表達，而促進腫瘤細胞增殖，其低表達與食管癌的浸潤深度及臨床分期相關[22]。LOC 285194在食管癌中低表達同樣與臨床分期相關，但是如何影響腫瘤細胞的生物學功能，尚未見明確的機制研究報告。

2.4 LOC 285194與胰腺癌 胰腺癌具有侵襲性高、預后差、早期無明顯癥狀的特點，臨床缺乏特異性高的診斷標記物，lncRNA與胰腺癌存在相關性，為胰腺癌的分子診斷提供了新思路。目前，與胰腺癌相關的lncRNA研究有限，對胰腺癌有促癌基因作用的lncRNA包括H19，HOTAIR、MALAT1等[23]，而僅有LOC 285194[24]和GAS5[23]在胰腺癌組織中表達下調。Ding[24]發現，LOC 285194在胰腺癌細胞株中的表達低于胰腺正常上皮細胞株中的表達，其在胰腺癌中的表達量明顯低于對應的癌旁組織；此外，LOC 285194的表達量越低，則臨床分期越高、淋巴結轉移率越高、胰腺癌肝轉移發生率越高；而進一步的多因素分析結果提示，該指標可獨立用于預測胰腺癌病人總生存期，這表明LOC 285194的低表達提示胰腺癌患者的預后差。因此，能進一步地研究LOC 285194的分子生物學行為和作用機制，有望能為胰腺癌的診治提供分子基礎。

2.5 LOC 285194與膠質瘤 目前，與腦膠質瘤相關的lncRNA研究報告較少，研究表明起抑癌作用的lncRNA包括LOC 285194[25]、MEG3[26]、肺癌腫瘤阻抑基因1(tumor suppressor in lung cancer 1，TSLC1)[27]。實驗發現，在膠質瘤細胞株U87中，3個lncRNA過表達后都能抑制細胞的增殖，促進凋亡，而LOC 285194和MEG3的抑癌作用可能與P53相作用[25-27]。潘俊辰等[25]通過檢測LOC 285194在 38例膠質瘤及瘤旁組織中的表達水平，發現LOC 285194在膠質瘤中低表達，腫瘤病理分級越高，表達量越低；進一步對膠質瘤細胞株U87的相關實驗表明，LOC 285194過表達可抑制細胞增殖，促進細胞凋亡，從而減慢膠質瘤細胞的生長速度，起到抑癌基因作用，而上調LOC 285194表達后的膠質瘤細胞株U87，其P53蛋白的表達量明顯上升，提示LOC 285194與抑癌基因P53存在一定相關性。目前的研究大多針對LOC 285194的表達水平與功能，而進一步分子機制的深入研究將可闡明lncRNA的作用途徑。

3 LOC 285194在惡性腫瘤中的作用機制

在有關原發性骨肉瘤的研究中，發現在染色體3q13.31上，其中一個命名為osteo3q13.31的區域，存在拷貝數的改變(copy number alterations，CNAs)和雜合性的丟失，而osteo3q13.31 CNAs包含有3個重要的基因，即LOC 285194、BC040587、邊緣系統相關膜蛋白(limbic system-associated membrane protein，LSAMP)，這些基因相互協同，起抑癌的作用。在原發性骨肉瘤中，這個區域的基因存在缺失，尤其是LOC 285194[16]。

Pasic等[16]通過實驗證明了LOC 285194的缺失不僅增強了細胞的增殖性，同時延長了細胞的G1期，但對其侵襲能力無影響，LOC 285194同時影響凋亡抑制基因B淋巴細胞瘤-2(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)的表達，進而推斷LOC 285194在原發性骨肉瘤中為腫瘤增殖抑制因子，其可能通過調節細胞凋亡、細胞周期及VEGF/VEGFR1的表達，從而影響腫瘤細胞的生物學行為[16]。而在這一過程中，LOC 285194與BC040587、LSAMP是存在關聯性的，osteo3q13.31區域上的這3個基因可能共同調節細胞增殖而起抑癌的作用，而食管癌中同樣也發現存在osteo3q13.31的拷貝數減少及雜合性的丟失[28]。此外，有學者報告細胞周期蛋白D1(cyclin D1)、VEGF、VEGFR1的上調與食管癌患者的不良預后相關[29]。因此，LOC 285194在食管癌中是否也存在與在骨肉瘤中相似作用機制，值得進一步研究探討。Liu等[30]發現在結直腸癌中LOC 285194的抑癌作用是受到抑癌基因P53調節的，P53的低水平狀態可導致LOC 285194的下調；同時發現LOC 285194與微小RNA(micro-RNA，miR)-211存在負調控關系，LOC 285194可以抑制miR-211的表達，而在結腸癌細胞株HCT-116中，miR-211起到增強細胞增殖力、侵襲力的作用[31]，由此推斷在結直腸癌中LOC 285194可能通過與miR-211競爭靶點而抑制細胞增殖[32]，起到抑癌作用。潘俊辰等[25]的實驗結果提示上調膠質瘤細胞株LOC 285194的表達后，P53蛋白的表達量也相對上調，但目前尚未有關于miR-211與膠質瘤的研究報告，LOC 285194在膠質瘤中其是否存在與結腸癌一樣的作用通路尚未清楚。在不同的腫瘤組織及細胞株中，lncRNA調控的靶基因可能不同，LOC 285194通過何種通路調控基因的表達，尚未完全明確，需進一步實驗探討。

4 小 結

LOC 285194在惡性腫瘤組織包括骨肉瘤、結直腸癌、食管癌、胰腺癌、膠質瘤中表達下調，表現出抑癌基因的功能，其作用機制可能為調控原癌基因Bcl-2的表達，或是受到抑癌基因P53調節，通過激活凋亡相關通路，影響腫瘤的增殖，從而影響腫瘤細胞的生長速度，或是與起致癌作用的miR-211存在靶點競爭，抑制miR-211的作用。而LOC 285194低表達與腫瘤大小、臨床分期、病理分級、淋巴結轉移及遠處轉移等臨床特征不良相關[16，17，20，24，25]，且提示腫瘤患者預后不良。因此，LOC 285194有可能成為以上腫瘤的分子標記物，可用于評估腫瘤進展及患者預后，成為腫瘤治療的分子靶點。但目前對LOC 285194的研究尚處于起步階段，需不斷深入研究，對LOC 285194的生物學功能及作用機制進一步地探索。

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黃秋霞(1981～)，女，碩士，主治醫師，研究方向：腫瘤的診斷及腫瘤發生。

張錫流(1964～)，男，碩士，主任醫師，研究方向：腫瘤病理的診斷及基礎研究，E-maill：xiliuzhang@sina.com。

R 73-3

A

0253-4304(2016)08-1139-04

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.08.25

2016-01-08

2016-03-07)