長鏈非編碼RNA LOC285194作為競爭性內源性RNA在惡性腫瘤發生與發展中的作用的研究進展▲

黃秋霞 歐海玲 張錫流 王志靜

(廣西中醫藥大學第一附屬醫院病理科,廣西南寧市 530023)

【提要】 長鏈非編碼RNA LOC285194在多種惡性腫瘤中呈低表達,影響腫瘤細胞的生物學行為及化療耐藥性,其表達水平與惡性腫瘤患者的臨床病理特征及預后密切相關。LOC285194作為競爭性內源性RNA(ceRNA)靶向結合miRNA,參與多種惡性腫瘤的發生與發展。本文就LOC285194作為ceRNA在惡性腫瘤發生與發展中的作用的研究進展做一綜述。

惡性腫瘤的發病機制復雜,近年來有學者發現,長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)在多種惡性腫瘤中異常表達,影響腫瘤的發生與發展[1-2]。研究表明,lncRNA 中的LOC285194具有抑癌基因的作用,在腫瘤的診治中有潛在的應用價值[3]。LOC285194作為競爭性內源性RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)與miRNA結合,調控下游基因或信號通路來參與腫瘤的發生與發展[4]。本文對LOC285194作為ceRNA在惡性腫瘤發生與發展中的作用的研究進展進行綜述。

1 LOC285194概述

研究表明,lncRNA和miRNA在惡性腫瘤的發生與發展中發揮著關鍵作用,包括參與及調控腫瘤細胞的增殖、凋亡、分化和侵襲等[1-2]。miRNA通過miRNA反應原件與編碼蛋白的mRNA結合,參與腫瘤基因表達的負調控。Salmena等[5]認為,具有相同miRNA反應原件的lncRNA可通過競爭性結合miRNA位點,起到“miRNA海綿”的作用,這些lncRNA可作為ceRNA,通過lncRNA-miRNA-mRNA網絡調控靶基因表達及下游信號通路,影響腫瘤的發生與發展。LOC285194位于染色體3q13.31,長2 105 bp,由4個外顯子組成[6]。研究表明,LOC285194作為抑癌基因可參與調控腫瘤細胞的生物學行為,影響腫瘤的發生與發展,與惡性腫瘤患者的臨床病理特征及預后密切相關[7-18]。

2 LOC285194與惡性腫瘤發生、發展的關系

2.1 LOC285194與惡性腫瘤患者臨床病理特征及預后的關系 LOC285194的表達水平與惡性腫瘤患者的不良臨床特征及不良預后密切相關。例如,相比于LOC285194高表達水平的結直腸癌患者,LOC285194低表達水平的結直腸癌患者的Dukes分期更高、總生存期更短[19]。相比于LOC285194高表達水平的食管鱗癌患者,LOC285194低表達水平的食管鱗癌患者的腫瘤體積更大、TNM分期更高,腫瘤淋巴結轉移及遠處轉移的風險更高,無病生存期和總生存期更短[9]。LOC285194低表達水平的胰腺癌患者的TNM分期、淋巴結轉移發生率、遠處轉移發生率及神經侵犯發生率均高于LOC285194高表達水平的胰腺癌患者,且LOC285194低表達水平的胰腺癌患者的總生存期更短[10]。相比于LOC285194高表達水平的肺非小細胞癌患者,LOC285194低表達水平的肺非小細胞癌患者的腫瘤體積更大、TNM分期更高、無進展生存期更短[11]。LOC285194低表達水平的骨肉瘤患者的生存率低于LOC285194高表達水平的患者,腫瘤復發率高于LOC285194高表達水平的患者[7]。相比于LOC285194高表達水平的膠質瘤患者,LOC285194低表達水平的膠質瘤患者腫瘤WHO分級更高,總生存期及無病生存期更短[20]。相比于LOC285194高表達水平的患者,LOC285194低表達水平的子宮內膜癌患者的國際婦產科聯盟分期更高、組織學分級更差、肌層浸潤更深、腫瘤淋巴結轉移發生率更高、無病生存期更短、疾病特異性生存期更低[21]。在卵巢癌中, LOC285194低表達水平患者的TNM分期及腫瘤遠處轉移發生率更高[18]。乳腺癌患者的LOC285194表達水平與人表皮生長因子受體2的表達水平呈正相關,而人表皮生長因子受體2作為乳腺癌靶向用藥的臨床指標,進一步深入研究LOC285194與人表皮生長因子受體2相關性具有重大的意義[17]。此外,一項Meta分析結果顯示,在8種不同類型的惡性腫瘤患者(3例結直腸癌、2例胰腺癌、2例食管鱗狀細胞癌、1例骨肉瘤、1例肝細胞癌、1例胃癌、2例非小細胞肺癌和2例膠質瘤)中,LOC285194的表達水平均與腫瘤淋巴結轉移及遠處轉移密切相關,LOC285194低表達的惡性腫瘤患者的總生存期及無病生存期更短[22]。

2.2 LOC285194對惡性腫瘤細胞生物學行為的影響 研究表明,在多種惡性腫瘤細胞中LOC285194呈低表達,其表達水平與腫瘤細胞的增殖、侵襲、遷移能力均呈負相關,在部分惡性腫瘤細胞中,LOC285194還參與上皮-間質轉化[4]。有學者發現,在結直腸癌細胞SW480和Caco-2中LOC285194呈低表達,過表達LOC285194可誘導SW480和Caco-2細胞周期阻滯,抑制腫瘤細胞進入S/G2期,并增加G1期細胞的數量,降低腫瘤細胞的增殖、遷移及侵襲能力,且LOC285194的表達水平與上皮型鈣黏蛋白的表達水平呈正相關,而與波形蛋白的表達水平呈負相關,過表達LOC285194可抑制結直腸癌細胞中的上皮-間質轉化[8]。LOC285194還參與肝細胞癌細胞[15]、卵巢癌細胞[18]、子宮內膜癌細胞[13]、胰腺癌細胞[10]的上皮-間質轉化,而上皮-間質轉化是上皮去分化為間質細胞的過程,是腫瘤細胞侵襲、轉移的關鍵環節,上述研究提示LOC285194可能成為惡性腫瘤的新型上皮-間質轉化標志物。

2.3 LOC285194與化療耐藥性 化療是惡性腫瘤患者常用的治療方案,而化療耐藥性嚴重影響化療的效果及患者預后。有學者發現,LOC285194低表達水平可增加食管鱗狀細胞癌患者的化療耐藥性[9];LOC285194在對順鉑和紫杉醇耐藥的子宮內膜癌患者的腫瘤組織中呈低表達,提高LOC285194的表達水平可增強患者的化療敏感性[21];在對替莫唑胺耐藥的膠質母細胞瘤患者的腫瘤組織及耐藥膠質母細胞瘤細胞U87TR中,LOC285194均呈低表達水平,LOC285194的表達水平與膠質母細胞瘤患者的化療耐藥性呈負相關[12]。

3 LOC285194作為ceRNA在惡性腫瘤中的調控機制

LOC285194作為ceRNA可與miRNA特異性結合,間接調控miRNA對下游靶基因或通路的作用,從而影響腫瘤細胞的生物學行為,抑制腫瘤的發生與發展。目前研究表明,LOC285194靶向調控的miRNA包括miR-23b、miR-10a、miR-616-5p、miR-211-3p、miR-181a、miR-371a-5p、miR-224等。

3.1 LOC285194靶向調控miR-23b Shang等[21]通過生物信息學方法在LOC285194轉錄本的1125～1140bp處發現LOC285194與miR-23b的結合位點,在子宮內膜癌組織和子宮內膜癌細胞HEC1A中發現LOC285194的表達水平與miR-23b的表達水平呈負相關,而過表達LOC285194可以特異性地沉默miR-23b在HEC1A/CR細胞系中的表達,從而抑制細胞的增殖和分裂,促進細胞的凋亡,提高細胞對順鉑和紫杉醇的化療敏感性。有學者在胃癌細胞[23]及膠質瘤細胞[24]中也發現LOC285194和miR-23b存在靶向結合,兩者的表達水平呈負相關,兩者之間存在負調控機制,通過相互抑制影響腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲能力。

3.2 LOC285194靶向調控miR-10a Shang等[12]使用生物信息學方法在LOC285194轉錄本的1538～1549bp處發現LOC285194與miR-10a的結合位點,在替莫唑胺耐藥膠質母細胞瘤細胞U87TR中發現,過表達miR-10a可抑制細胞凋亡,并促進細胞中多藥耐藥基因1的表達,增加細胞對替莫唑胺的耐藥性,而LOC285194可通過直接靶向結合miR-10a,抑制miR-10a和多藥耐藥基因1的表達,降低細胞對替莫唑胺的耐藥性。研究表明,促紅細胞生成素產生肝細胞受體A4(erythropoietin-producing hepatocellular receptor A4,EPHA4)是miR-10a的下游靶點,過表達EPHA4可以抑制腫瘤細胞上皮-間質轉化,而miR-10a表達水平與EPHA4表達水平呈負相關,高表達miR-10a可以通過miR-10a/EPHA4軸促進肝細胞癌細胞的遷移、侵襲和上皮-間質轉化,提示LOC285194可作為miR-10a的ceRNA通過LOC285194/miR-10a/EPHA4軸發揮抑癌作用[15-25]。Ren等[19]發現,過表達LOC285194可抑制結直腸癌細胞SW480和HT29的增殖和侵襲,其機制可能為LOC285194作為ceRNA靶向抑制miR-10a的表達,進而促進miR-10a的直接靶基因磷酸酶與張力蛋白同源物10號染色體缺失(phosphatase and tensin homology deleted on chromosome 10,PTEN)和促紅細胞生成素產生肝細胞受體A8(erythropoietin-producing hepatocellular receptor A8,EPHA8)的表達,即通過LOC285194/miR-10a/PTEN/EPHA8軸抑制結直腸癌細胞的增殖和侵襲。

3.3 lncRNA LOC285194靶向調控miR-616-5p Wu等[13]的研究顯示,在子宮內膜癌細胞Ishikawa、HEC1A中,LOC285194的表達水平與miR-616-5p的表達水平呈負相關。miR-616-5p的靶基因細胞因子信號轉導抑制蛋白(suppressor of cytokine signaling,SOCS)4和SOCS5是SOCS的重要成員,在部分腫瘤中起抑癌作用[26]。miR-616-5p通過抑制SOCS4和SOCS5的表達,促進腫瘤細胞的增殖、遷移、集落形成及細胞周期進程,而LOC285194可通過靶向結合miR-616-5p,上調SOCS4和SOCS5的表達以抑制腫瘤細胞的增殖、遷移等[13]。Zhu等[18]在卵巢癌腫瘤組織及細胞株(SKOV3)中發現,miR-616-5p的表達水平與LOC285194和糖原合成酶激酶-3β的表達水平呈負相關,LOC285194作為ceRNA可靶向抑制miR-616-5p的表達,并上調糖原合成酶激酶-3β的表達及下調β-連環蛋白的表達,從而抑制卵巢癌細胞的增殖、侵襲和遷移,即LOC285194可通過miR-616-5p/糖原合成酶激酶-3β/β-連環蛋白通路發揮抗卵巢癌的作用。

3.4 LOC285194靶向調控miR-211-3p Xu等[27]通過生物信息學分析發現在LOC285194的轉錄本中有2個miR-211-3p的結合位點,在結直腸癌腫瘤組織及直腸癌細胞中LOC285194的表達水平與miR-211-3p的表達水平呈負相關;miR-211-3p的下游靶點細胞周期蛋白依賴性激酶6可調節直腸癌細胞G1至S周期進程,影響直腸癌細胞的增殖,過表達miR-211-3p可降低結腸癌細胞中細胞周期蛋白依賴性激酶6 mRNA和蛋白的表達水平,而LOC285194可特應性結合miRNA-211-3p 通過LOC285194/miRNA-211-3p/細胞周期蛋白依賴性激酶6軸增加細胞周期蛋白依賴性激酶6的表達水平,抑制結腸癌細胞的增殖。Cong等[7]發現,LOC285194以ceRNA的方式靶向負調控miR-211-3p的表達,促進骨肉瘤細胞MG63和HOS的凋亡,并抑制細胞增殖。

3.5 LOC285194靶向調控miR-181a Zhao等[28]的研究結果顯示,LOC285194在骨肉瘤組織和骨肉瘤細胞中均呈低表達,過表達LOC285194可促進骨肉瘤細胞凋亡,并抑制骨肉瘤細胞的增殖和侵襲;miR-181a與LOC285194的表達水平呈負相關,miR-181a高表達水平可促進腫骨肉細胞的增殖,抑制骨肉瘤細胞凋亡。此外,Ras相關結構域家族成員6具有抑癌作用,是miR-181a的靶基因,受miR-181a的負反饋調節,LOC285194可作為ceRNA與miR-181a結合,通過LOC285194/miR-181a/Ras相關結構域家族成員6軸增加Ras相關結構域家族成員6的表達水平,降低骨肉瘤細胞的增殖、遷移及侵襲能力[28]。

3.6 LOC285194靶向調控miR-371a-5p Yue等[10]發現,在胰腺癌細胞中,miR-371a-5p的表達水平與LOC285194的表達水平呈負相關。miR-371a-5p參與了胰腺癌的病情進展,LOC285194可作為ceRNA來降低miR-371a-5p的表達,抑制胰腺癌細胞的增殖、遷移、侵襲及上皮-間質轉化,促進細胞凋亡,從而抑制胰腺癌的發展[10]。

3.7 LOC285194靶向調控miR-224 Chang等[9]通過生物信息學分析發現LOC285194可特異性結合miR-224。miR-224可降低食管鱗癌細胞差異表達蛋白酶1的表達水平,而鱗癌細胞差異表達蛋白酶1作為一種腫瘤抑制因子,通過表皮生長因子受體及蛋白激酶B信號通路抑制食管鱗狀細胞癌細胞的增殖和化療耐藥性;LOC285194可降低miR-224的表達水平,從而通過鱗癌細胞差異表達蛋白酶1/表皮生長因子受體/蛋白激酶B通路抑制食管鱗狀細胞癌細胞的增殖和化療耐藥性,促進細胞凋亡[9]。

4 小結與展望

綜上所述,LOC285194作為ceRNA參與多種惡性腫瘤的發生與發展,LOC285194可作為惡性腫瘤診斷及預后評估的潛在分子標志物,但其敏感性和特異性仍有待進一步研究。同時,LOC285194有望成為惡性腫瘤新的治療靶點,但相關研究仍處于起步階段。此外,LOC285194與腫瘤細胞的化療耐藥性相關,其表達水平可評估腫瘤患者是否從某一化療藥物中獲益,但具體機制仍需要進一步研究。通過對LOC285194相關ceRNA網絡進行深入研究,或許可為惡性腫瘤的診斷、靶向治療、評估預后提供新途徑。