国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

hOX轉(zhuǎn)錄反義RNA與EZh2分子在腫瘤中的研究進(jìn)展

2015-04-17 02:11綜述審校
關(guān)鍵詞:細(xì)胞系甲基化調(diào)節(jié)

鄭 娟(綜述) 周 梁(審校)

(復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院頭頸外科 上海 200031)

hOX轉(zhuǎn)錄反義RNA與EZh2分子在腫瘤中的研究進(jìn)展

鄭 娟(綜述) 周 梁△(審校)

(復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院頭頸外科 上海 200031)

長(zhǎng)鏈非編碼RNA(longnoncodingRNA,lncRNA)通過(guò)影響表觀遺傳修飾在多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用,HOX轉(zhuǎn)錄反義RNA(HOXtranscriptantisenseRNA,HOTAIR)是其中研究較為深入的一種,其在多種腫瘤中的作用已明確。很多l(xiāng)ncRNA包括HOTAIR可與多梳蛋白抑制復(fù)合物2(polycombrepresscomplex 2,PRC2)結(jié)合,組蛋白-賴(lài)氨酸N-甲基轉(zhuǎn)移酶EZH2是PRC2中起催化作用的關(guān)鍵亞基,其介導(dǎo)的組蛋白H3甲基化作用與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),同時(shí)HOTAIR與EZH2的相互作用關(guān)系已在多種腫瘤中被研究證實(shí)。本文對(duì)HOTAIR及EZH2在不同腫瘤中的作用及二者的相互關(guān)系進(jìn)行綜述,并探索二者在腫瘤中的研究應(yīng)用前景。

HOX轉(zhuǎn)錄反義RNA; EZH2; 腫瘤

【Abstraet】 ThelongnoncodingRNA(lncRNA)playsanimportantroleintheoccurrenceand developmentofmultipletumorsthroughregulatingtheepigeneticmodification.HOXtranscript antisenseRNA(HOTAIR),oneofthemostdeeplystudiedlncRNAs,wasprovedtohaveclearimpact invarioustumors.ManylncRNAsincludingHOTAIRcouldcombinewiththepolycombrepress complex2(PRC2),whilethehistonelysineN-methyltransferaseEZH2wasthekeysubunitofPRC2 initscatalyticaction.ThemethylationofhistoneH3mediatedbyEZH2wasassociatedwiththe occurrenceanddevelopmentofmultipletumors,meanwhiletheinteractionbetweenHOTAIRand EZH2wasalsobeenconfirmedinmanytumors.ThisarticlesummarizedthefuctionofHOTAIRand EZH2indifferenttumorsandtheinteractionbetweenthem,furthermoretoexploretheresearchand applicationvalueofthesetwofactors.

【Kcywords】 HOXtranscriptantisenseRNA; EZH2; tumor

盡管人類(lèi)基因組中有超過(guò)90%的基因會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)錄,但僅有約15%發(fā)生穩(wěn)定轉(zhuǎn)錄,其中編碼蛋白質(zhì)的基因僅占1%~2%。非編碼RNA是一類(lèi)不編碼蛋白質(zhì)但具有特定功能的RNA,根據(jù)長(zhǎng)度不同分為:短鏈非編碼RNA(包括siRNA、miRNA、piRNA)和長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long noncoding RNA,lncRNA,>200 bp)。目前對(duì)于lnc RNA的研究較少,最初認(rèn)為lnc RNA是基因組轉(zhuǎn)錄的“噪音”,隨著研究的深入其生物學(xué)特性逐漸被揭示:lnc RNA具有較為保守的二級(jí)結(jié)構(gòu)、剪切形式及亞細(xì)胞定位,其保守性和特異性表明其具有特定的生物學(xué)功能,后續(xù)研究表明lnc RNA具有干擾基因轉(zhuǎn)錄、誘導(dǎo)染色質(zhì)重塑、與蛋白結(jié)合影響其活性及其在靶基因上的定位等功能,從而在表觀遺傳調(diào)控中發(fā)揮重要作用。表觀遺傳調(diào)控的一個(gè)重要方式是組蛋白及DNA的化學(xué)修飾,組蛋白修飾酶是這一調(diào)控過(guò)程中的關(guān)鍵分子,不僅參與基因組的轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后修飾,DNA復(fù)制、修復(fù)等,而且與非編碼RNA存在廣泛的相互作用關(guān)系。

HOX轉(zhuǎn)錄反義RNA(HOX transcript antisense RNA,HOTAIR)是一種基因間lncRNA,具有反式轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用,可參與HOXD基因及其他染色體上某些特定基因的沉默。HOTAIR于2007年首次以“可調(diào)節(jié)HOX基因的lncRNA”被報(bào)道[1-2],近年來(lái)研究表明其與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),尤其是在腫瘤的轉(zhuǎn)移和預(yù)后方面。zeste基因增強(qiáng)子同源物2(enhancer of zeste homolog 2,EZH2)屬于多梳家族成員,主要通過(guò)對(duì)組蛋白H3 的27號(hào)賴(lài)氨酸(H3K27)三甲基化發(fā)揮基因沉默作用,與該家族其他成員結(jié)合形成多梳蛋白抑制復(fù)合物2(polycomb repress complex 2,PRC2),該復(fù)合物參與細(xì)胞世代間基因轉(zhuǎn)錄抑制狀態(tài)的維持。目前發(fā)現(xiàn)的lnc RNA轉(zhuǎn)錄本中約20%與PRC2結(jié)合發(fā)揮作用[3],但隨著高通量測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用,大量新的lncRNA及其功能被發(fā)現(xiàn),該比例會(huì)變小。近年來(lái)的多項(xiàng)研究表明HOTAIR與EZH2在腫瘤發(fā)生發(fā)展中存在相互作用[4-9],本文將對(duì)二者在腫瘤中的作用及其相互作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,并探索二者在腫瘤中的研究前景。

h OTAIR的生物學(xué)特性2007年Rinn等[1]以及Woo等[2]發(fā)現(xiàn)了一種可以調(diào)節(jié)HOX基因的lncRNA——HOTAIR,長(zhǎng)度為2158 bp,由12q13. 13 HOXC基因座轉(zhuǎn)錄而來(lái)。不同于短片段RNA的種族間高度同源性,lncRNA缺乏進(jìn)化上的保守性,人類(lèi)HOTAIR與鼠科動(dòng)物HOTAIR僅有58%的序列一致,哺乳動(dòng)物HOTAIR的序列及結(jié)構(gòu)具有明顯的進(jìn)化特征,相較于附近的HOX基因進(jìn)化更加迅速[10]。

h OTAIR在腫瘤中異常表達(dá)及其臨床意義作為研究較為深入的一種lnc RNA,HOTAIR首先被發(fā)現(xiàn)在乳腺癌中異常表達(dá)[4],隨后又被發(fā)現(xiàn)在肺癌、消化系統(tǒng)腫瘤(肝癌、結(jié)直腸癌、胃食管癌、胰腺癌)、頭頸部腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤等多種腫瘤中異常表達(dá),與腫瘤的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后息息相關(guān)。研究表明,HOTAIR在多種惡性腫瘤中表達(dá)水平高于癌旁正常組織,轉(zhuǎn)移癌中尤其明顯,結(jié)合臨床病理特征分析,HOTAIR過(guò)表達(dá)與腫瘤分化、臨床分期、轉(zhuǎn)移、生存率等密切相關(guān),尤其是在腫瘤的轉(zhuǎn)移與預(yù)后方面。

乳腺癌 Gupta等[4]首次闡述了HOTAIR與人類(lèi)疾病之間的聯(lián)系,通過(guò)原位雜交的方法檢測(cè)了乳腺癌及正常對(duì)照組織中HOX基因座上不同lncRNA的表達(dá),發(fā)現(xiàn)多種lnc RNA在乳腺癌的進(jìn)展過(guò)程中出現(xiàn)系統(tǒng)性異常表達(dá),其中 HOTAIR高表達(dá)與乳腺癌的不良預(yù)后關(guān)系密切,HOTAIR在乳腺癌組織與正常對(duì)照組織中的表達(dá)相差數(shù)百倍,甚至近2000倍。上調(diào)HOTAIR表達(dá)可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力,但這種調(diào)節(jié)依賴(lài)于PRC2,HOTAIR表達(dá)增強(qiáng)使PRC2在全基因組范圍內(nèi)重定位,其占位模式更接近于胚胎纖維母細(xì)胞中的占位模式,進(jìn)而影響PRC2對(duì)新的靶基因組蛋白的甲基化作用,最終導(dǎo)致特定基因表達(dá)異常。相反,下調(diào)HOTAIR表達(dá)則可抑制腫瘤的侵襲,對(duì)于PRC2活性強(qiáng)的細(xì)胞效果尤其明顯。

利用4%甲醛水溶液固定石蠟包埋組織行原位雜交及免疫組化,再次證明HOTAIR與EZH2在乳腺癌中高表達(dá),且兩者表達(dá)呈正相關(guān),轉(zhuǎn)移癌中差異更加明顯。該研究還將HOTAIR及EZH2表達(dá)情況與臨床病理特征結(jié)合,分析發(fā)現(xiàn)HOTAIR高表達(dá)與雌激素受體(estrogen recepter,ER)及孕激素受體(progestrone recepter,PR)陽(yáng)性相關(guān),而EZH2高表達(dá)則與ER及PR陰性相關(guān),雖然該結(jié)果與二者表達(dá)正相關(guān)矛盾,但二者的共表達(dá)提示患者預(yù)后更差[11]。

綜上所述,HOTAIR的異常高表達(dá)與乳腺癌發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),尤其在腫瘤的轉(zhuǎn)移及預(yù)后方面,可作為乳腺癌轉(zhuǎn)移的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,其功能的發(fā)揮依賴(lài)于PRC2。

肺癌 Nakagawa等[12]檢測(cè)了77例非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者中HOTAIR的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中HOTAIR的表達(dá)水平明顯高于正常肺組織,轉(zhuǎn)移癌中差異更加明顯。HOTAIR高表達(dá)與腫瘤晚期淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、淋巴-血管侵犯以及較短無(wú)病生存期相關(guān),這表明HOTAIR高表達(dá)可促進(jìn)NSCLC的惡性侵襲性生物學(xué)行為。HOTAIR影響NSCLC的發(fā)生發(fā)展,而NSCLC的發(fā)生也可對(duì)HOTAIR的表達(dá)產(chǎn)生影響。研究者利用三維器官型培養(yǎng)模型發(fā)現(xiàn)肺腺癌微環(huán)境中高表達(dá)的Ⅰ型膠原可以上調(diào)腫瘤中HOTAIR的表達(dá),并且可以活化由HOTAIR啟動(dòng)子調(diào)控的1個(gè)報(bào)告基因,提示腫瘤微環(huán)境與lncRNA之間存在著某種聯(lián)系,這也為研究lncRNA與腫瘤的關(guān)系提供了一種新的思路[13]。HOTAIR不僅與肺癌的發(fā)生、轉(zhuǎn)移相關(guān),還可通過(guò)下調(diào)p21WAF1/CIP1表達(dá)在肺腺癌的順鉑耐藥性中起到一定作用,上調(diào)HOTAIR表達(dá)后可使肺腺癌細(xì)胞系A(chǔ)549和SPC-A1對(duì)順鉑的敏感性降低[14]。

消化系統(tǒng)惡性腫瘤 HOTAIR在肝細(xì)胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)[15-18]、胰腺癌[19]、胃食管癌[20-23]、結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)[6]的腫瘤組織中均呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài)。

高表達(dá)HOTAIR的HCC患者肝臟切除術(shù)后具有更高的腫瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn),可能與HOTAIR參與調(diào)節(jié)與腫瘤移行、轉(zhuǎn)移相關(guān)的基質(zhì)金屬蛋白酶-9及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子有關(guān)[15],也有研究提出HOTAIR通過(guò)下調(diào)RNA結(jié)合基序蛋白38增強(qiáng)腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移能力[18]。HOTAIR是HCC復(fù)發(fā)的獨(dú)立預(yù)后生物標(biāo)志,它不僅可以增強(qiáng)HCC的侵襲轉(zhuǎn)移能力,還可影響HCC對(duì)于化療藥物順鉑和阿霉素的敏感性[16]。Kim等[19]發(fā)現(xiàn)HOTAIR在胰腺癌中高表達(dá),干擾其表達(dá)可以抑制腫瘤細(xì)胞增殖、阻滯細(xì)胞周期、誘導(dǎo)凋亡,異體移植動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一結(jié)論。研究表明HOTAIR在胃癌中高表達(dá),與胃癌的發(fā)生、轉(zhuǎn)移密切相關(guān),與差異調(diào)節(jié)蛋白PCBP1表達(dá)呈負(fù)相關(guān),二者存在相互作用[20]。曹巍 等[21]通 過(guò)全 基 因組 篩選 發(fā) 現(xiàn)HOTAIR在食管鱗狀細(xì)胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)中高表達(dá);HOTAIR可作為ESCC進(jìn)展轉(zhuǎn)移的獨(dú)立預(yù)后因素,高表達(dá)HOTAIR者5年生存率較低[22];有研究指出HOTAIR可能通過(guò)下調(diào)WIF-1因子活化Wnt/β-actin信號(hào)通路影響ESCC的侵襲轉(zhuǎn)移[23]。研究發(fā)現(xiàn)HOTAIR在CRC中高表達(dá),且其高表達(dá)狀態(tài)與腫瘤的轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后相關(guān)[6]。

頭頸部惡性腫瘤 Nie等[24]通過(guò)原位雜交技術(shù)檢測(cè)了HOTAIR在鼻咽癌組織中的表達(dá)量,發(fā)現(xiàn)HOTAIR在腫瘤中高表達(dá),高表達(dá)HOTAIR的腫瘤患者預(yù)后較低表達(dá)者差。同樣,HOTAIR高表達(dá)于喉鱗狀細(xì)胞癌,其高表達(dá)與腫瘤的病理分級(jí)及臨床分期密切相關(guān),下調(diào)HOTAIR表達(dá)可減弱喉癌細(xì)胞系Hep-2的侵襲能力,同時(shí)可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了這一結(jié)論[25]。另有研究證實(shí)化療藥物順鉑、紫杉醇可以調(diào)節(jié)喉癌細(xì)胞系Hep-2、AMC-HN8中HOTAIR的表達(dá)水平[26]。研究表明HOTAIR在口腔鱗狀細(xì)胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)中呈現(xiàn)高表達(dá),且其高表達(dá)與腫瘤的臨床分期、病理分級(jí)及不良預(yù)后成正相關(guān),調(diào)節(jié)HOTAIR表達(dá)水平可影響腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲能力,并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[27]。

其他腫瘤 Wu等[28]研究發(fā)現(xiàn)下調(diào)腎癌細(xì)胞系A(chǔ)-498、OS-RC-2的HOTAIR表達(dá)可以將腎癌細(xì)胞阻滯于G0/G1期,從而影響細(xì)胞增殖,同時(shí)影響腫瘤細(xì)胞的侵襲能力,而這些調(diào)節(jié)作用與EZH2及H3K27me3密切相關(guān)[28]。研究發(fā)現(xiàn)HOTAIR在卵巢癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中高表達(dá),與腫瘤轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后相關(guān)[29-30]。

EZh2的生物學(xué)特性EZH2由人類(lèi)7q35染色體上果蠅EZH 2基因所編碼,該基因含有20個(gè)外顯子和19個(gè)內(nèi)含子,cDNA長(zhǎng)度為2.7 kb,編碼613個(gè)氨基酸的開(kāi)放閱讀框,其C端有1個(gè)高度保守的SET結(jié)構(gòu)域[由Su(var)3-9、Enhancer of zeste、Trithorax等3種蛋白共同結(jié)構(gòu)域命名],該結(jié)構(gòu)域可使核小體組蛋白3的第27位賴(lài)氨酸三甲基化(H3K27m3),從而介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄抑制,H3K27me3是維持染色質(zhì)凝聚的一種重要修飾。EZH2與SUZ12 和EED共同組成PRC2,是PRC2中的催化亞基,參與多種生命活動(dòng)的調(diào)節(jié),如DNA甲基化、組蛋白甲基化、組蛋白去乙?;?、干擾DNA修復(fù)、參與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)等。

EZh2在腫瘤中的異常表達(dá)及臨床意義EZH2因其甲基轉(zhuǎn)移酶活性,在人類(lèi)表觀遺傳調(diào)控中占據(jù)重要地位,參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展,包括多種惡性腫瘤。EZH2在腫瘤中的研究首先開(kāi)展于血液系統(tǒng)腫瘤,其后大量研究報(bào)道EZH2在前列腺癌、乳腺癌、消化系統(tǒng)惡性腫瘤、頭頸部惡性腫瘤等的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

血液系統(tǒng)惡性腫瘤 正常情況下EZH2與另一多梳蛋白家族成員B細(xì)胞特異的莫洛尼白血病毒插入位點(diǎn)1(B cell-specific molnoney leukemogenic virus insertion site 1,BMI-1)在B淋巴細(xì)胞發(fā)育的不同階段相繼表達(dá),細(xì)胞分裂期表達(dá)EZH2,靜止期則表達(dá)BMI-1,兩者在正常淋巴組織B細(xì)胞的增殖和分化中發(fā)揮作用。BMI-1異常與多種疾病相關(guān),研究發(fā)現(xiàn)EZH2與BMI-1共表達(dá)于B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤,共表達(dá)程度與腫瘤的惡性程度相關(guān)[31]。除淋巴瘤外,EZH2被檢測(cè)到在多發(fā)性骨髓瘤、骨髓異常增生綜合征等疾病中異常表達(dá)[32-33],但不同于淋巴瘤中的高表達(dá),在骨髓惡性腫瘤中EZH2呈缺失或失活突變,導(dǎo)致H3K27甲基化程度降低而使癌基因異常表達(dá),最終導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。

前列腺癌 DNA甲基化是前列腺癌中常見(jiàn)的表觀遺傳修飾,超過(guò)50%的基因呈現(xiàn)高甲基化狀態(tài),因此與表觀遺傳修飾相關(guān)的EZH2、BMI-1等成為研究對(duì)象。van Leenders等[34]研究發(fā)現(xiàn)多梳蛋白家族成員EZH2、BMI-1及RING1在前列腺癌中高表達(dá),在轉(zhuǎn)移性前列腺癌中尤其明顯,EZH2對(duì)于前列腺特異性抗原PSA的復(fù)現(xiàn)具有預(yù)測(cè)意義。

乳腺癌 EZH2在正常靜息狀態(tài)的乳腺上皮細(xì)胞中不表達(dá),而在乳腺導(dǎo)管原位癌和浸潤(rùn)性乳腺癌中表達(dá)明顯增加,研究報(bào)道EZH2高表達(dá)通過(guò)下調(diào)DNA修復(fù)相關(guān)蛋白R(shí)ad51同源基因表達(dá)而干擾DNA損傷修復(fù),導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[35]。Chisholm等[11]檢測(cè)了乳腺癌及轉(zhuǎn)移癌中EZH2的表達(dá),并將結(jié)果與臨床病例資料結(jié)合,分析發(fā)現(xiàn)EZH2高表達(dá)者ER及PR呈陰性,這與EZH2能夠與ER抑制劑協(xié)同作用降低ER轉(zhuǎn)錄活性促進(jìn)腫瘤發(fā)生相一致,同時(shí)高表達(dá)EZH2與乳腺癌不良預(yù)后相關(guān)。

消化系統(tǒng)惡性腫瘤 在HCC、胃癌、CRC組織中均發(fā)現(xiàn)EZH2高表達(dá)。HCC中EZH2高表達(dá)與腫瘤低分化程度相關(guān),不同于前列腺癌和乳腺癌,EZH2與HCC的臨床預(yù)后無(wú)明顯關(guān)系[36]。Lee等[37]應(yīng)用免疫組化技術(shù)研究了多梳蛋白家族成員EZH2和BMI-1在178例胃癌中的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)二者均高表達(dá)于胃癌組織,但胃癌中低表達(dá)EZH2患者生存期更短、腫瘤致死率更高。Guo等[38]對(duì)亞洲地區(qū)共872例胃癌患者中EZH2表達(dá)水平的研究資料進(jìn)行了Meta分析,大量數(shù)據(jù)顯示EZH2在胃癌腫瘤組織中的表達(dá)明顯高于癌旁正常組織,其高表達(dá)與腫瘤的TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均有密切關(guān)系。CRC中EZH2高表達(dá),H3K27me3水平升高,與胃癌患者相同,高表達(dá)EZH2的CRC患者預(yù)后更好[39]。但有研究表明抑制EZH2表達(dá)可以抑制CRC細(xì)胞系SW620的增殖、促進(jìn)凋亡及阻滯細(xì)胞周期于G0/G1[40],又提示EZH2高表達(dá)具有促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的作用。這一矛盾現(xiàn)象可能是由于樣本量偏小及體內(nèi)外差異造成的,需要進(jìn)一步深入研究。

頭頸部惡性腫瘤 EZH2可促進(jìn)OSCC細(xì)胞增殖,其表達(dá)水平與OSCC的臨床分期、腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后正相關(guān)。Alajez等[41]研究發(fā)現(xiàn)EZH2在復(fù)發(fā)鼻咽癌中顯著高表達(dá),其表達(dá)又受到miR-26a、miR-101及miR-98的調(diào)節(jié)。利用多種頭頸部鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞系(包括舌鱗癌細(xì)胞系Cal27、SCC9、SCC15和咽鱗癌細(xì)胞系FaDU)進(jìn)行體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)EZH2在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞系中高表達(dá),干擾EZH2表達(dá)可以降低分化相關(guān)基因的表達(dá)[42]。由此可以看出 EZH2介導(dǎo)H3K27me3可影響頭頸部惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后。

膀胱癌 有研究報(bào)道膀胱癌中EZH2表達(dá)高于正常膀胱黏膜,其調(diào)節(jié)作用可能與轉(zhuǎn)錄因子E2F3有關(guān),上調(diào)E2F3的表達(dá)可以調(diào)控EZH2表達(dá),進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[43]。

h OTAIR與EZh2之間的相互作用目前對(duì)多種腫瘤的研究均提示HOTAIR介導(dǎo)的腫瘤發(fā)生、發(fā)展呈現(xiàn)EZH2依賴(lài)性,而EZH2作為甲基轉(zhuǎn)移酶,通過(guò)甲基化作用也可影響HOTAIR的表達(dá)。

HOTAIR通過(guò)EZH2對(duì)下游靶基因表達(dá)調(diào)控的影響及作用 HOTAIR可以影響PRC2在全基因組范圍內(nèi)的作用靶點(diǎn)及其在染色體上的占位模式[4],起到“細(xì)胞郵編”的作用。Chu等[44]指出HOTAIR在基因組中的分布呈尖峰局點(diǎn)狀,其周?chē)鷦t由PRC2形成廣泛的多梳蛋白結(jié)構(gòu),而PRC2是通過(guò)EZH2亞基與HOTAIR結(jié)合而被招募至靶基因,進(jìn)而發(fā)揮基因沉默作用。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)EZH2能夠與HOTAIR的RNA探針結(jié)合,Tsai等[5]發(fā)現(xiàn)HOTAIR 5'端的1個(gè)300 mer的結(jié)構(gòu)對(duì)于其與EZH2的相互作用至關(guān)重要,進(jìn)一步的研究將范圍縮小至1段長(zhǎng)為89 mer的結(jié)構(gòu)域。

早在2007年HOTAIR發(fā)現(xiàn)之初就被指出其通過(guò)與EZH2結(jié)合抑制HOXD基因表達(dá)[1],乳腺癌的相關(guān)研究也指出HOTAIR可以調(diào)節(jié)EZH2重定位至多個(gè)靶基因,進(jìn)而抑制相關(guān)基因的表達(dá),包括與腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)的ABL2、SNAIL基因等[4]。Kogo等[6]對(duì)CRC的研究發(fā)現(xiàn),HOTAIR通過(guò)PRC2介導(dǎo)調(diào)節(jié)CDH1(E-cadherin)的表達(dá),在腫瘤間質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中起到重要作用,但并未指明其具體調(diào)節(jié)過(guò)程。Wu等[27]指出在OSCC中下調(diào)HOTAIR表達(dá),可以降低EZH2與E-cadherin啟動(dòng)子區(qū)的結(jié)合以及H3K27me3的作用,從而影響E-cadherin的表達(dá),這表明HOTAIR介導(dǎo)EZH2作用,參與OSCC的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程。對(duì)于腎癌細(xì)胞系的研究發(fā)現(xiàn),下調(diào)HOTAIR表達(dá)還可以影響內(nèi)源性EZH2的表達(dá)水平,這種量化調(diào)節(jié)的具體分子機(jī)制及其對(duì)下游靶基因表達(dá)的影響目前尚不清楚,需要進(jìn)一步研究探索[28]。

EZH2對(duì)兩者相互作用及HOTAIR表達(dá)調(diào)控的影響 EZH2 T345位點(diǎn)的磷酸化可以上調(diào)其與HOTAIR結(jié)合的親和力,這一作用受到細(xì)胞周期依賴(lài)性蛋白激酶1的調(diào)節(jié)[9],可能影響其與靶基因的結(jié)合作用,進(jìn)而影響對(duì)靶基因的抑制效應(yīng)。作為甲基轉(zhuǎn)移酶,EZH2在胚胎干細(xì)胞中介導(dǎo)H3K27me3 對(duì)HOTAIR表達(dá)的抑制作用[8]。但目前對(duì)于參與二者調(diào)節(jié)的相關(guān)分子及機(jī)制尚不清楚,二者之間是否存在其他交互作用也未明確。

結(jié)語(yǔ)LncRNA HOTAIR及表觀遺傳因子EZH2在人類(lèi)多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起到促進(jìn)及調(diào)節(jié)作用,二者在多種腫瘤中均異常高表達(dá),部分腫瘤中二者表達(dá)呈正相關(guān),其表達(dá)水平與腫瘤的轉(zhuǎn)移及預(yù)后關(guān)系密切。但對(duì)于lncRNA的研究目前仍處于初級(jí)階段,對(duì)其生物學(xué)功能的了解有限,HOTAIR除了可與EZH2結(jié)合外,還可與另外一種甲基化酶LSD1相互作用[5],而EZH2對(duì)于腫瘤的影響存在異質(zhì)性,不同的腫瘤中EZH2的高表達(dá)對(duì)其預(yù)后的影響不同,同時(shí)HOTAIR與EZH2相互作用的具體分子機(jī)制及二者對(duì)于腫瘤發(fā)生發(fā)展的調(diào)節(jié)機(jī)制及信號(hào)通路仍未明確,需要進(jìn)行更加深入的探索研究。

[1] Rinn JL,Kertesz M,Wang JK,et al.Functional

demarcation of active and silent chromatin domains in human HOX loci by noncoding RNAs[J].Cell,2007,129(7):1311-1323.

[2] Woo CJ,Kingston RE.HOTAIR lifts noncoding RNAs to new levels[J].Cell,2007,129(7):1257-1259.

[3] Khalil AM,Guttman M,Huarte M,et al.Many human large intergenic noncoding RNAs associate with chromatin-modifying complexes and affect gene expression [J].Proc Natl Acad Sci U S A,2009,106(28):11667 -11672.

[4] Gupta RA,Shah N,Wang KC,et al.Long non-coding RNA HOTAIR reprograms chromatin state to promote cancer metastasis[J].Nature,2010,464(7291):1071 -1076.

[5] Tsai MC,Manor O,Wan Y,et al.Long noncoding RNA as modular scaffold of histone modification complexes[J]. Science,2010,329(5992):689-693.

[6] Kogo R,Shimamura T,Mimori K,et al.Long noncoding RNA HOTAIR regulates polycomb-dependent chromatin modification and is associated with poor prognosis in colorectal cancers[J].Cancer Res,2011,71(20):6320 -6326.

[7] Wu L,Murat P,Matak-Vinkovic D,et al.Binding interactions between long noncoding RNA HOTAIR and PRC2 proteins[J].Biochemistry,2013,52(52):9519 -9527.

[8] Wu SC,Kallin EM,Zhang Y.Role of H3K27 methylation in the regulation of lnc RNA expression[J].Cell Res,2010,20(10):1109-1116.

[9] Kaneko S,Li G,Son J,et al.Phosphorylation of the PRC2 component Ezh2 is cell cycle-regulated and up-regulates its binding to nc RNA[J].Genes Dev,2010,24(23):2615-2620.

[10] He S,Liu S,Zhu H.The sequence,structure and evolutionary features of HOTAIR in mammals[J].BMC Evol Biol,2011,11:102.

[11] Chisholm KM,Wan Y,Li R,et al.Detection of long noncoding RNA in archival tissue:correlation with polycomb protein expression in primary and metastatic breast carcinoma[J].PLoS One,2012,7(10):e47998.

[12] Nakagawa T,Endo H,Yokoyama M,et al.Large noncoding RNA HOTAIR enhances aggressive biological behavior and is associated with short disease-free survival in human non-small cell lung cancer[J].Biochem Biophys Res Commun,2013,436(2):319-324.

[13] Zhuang Y,Wang X,Nguyen HT,et al.Induction of long intergenic non-coding RNA HOTAIR in lung cancer cells by type I collagen[J].J Hematol Oncol,2013,6:35.

[14] Liu Z,Sun M,Lu K,et al.The long noncoding RNA HOTAIR contributes to cisplatin resistance of human lung adenocarcinoma cells via downregualtion of p21 (WAF1/CIP1)expression[J].PLoS One,2013,8 (10):e77293.

[15] Geng YJ,Xie SL,Li Q,et al.Large intervening non-coding RNA HOTAIR is associated with hepatocellular carcinoma progression[J].J Int Med Res,2011,39(6):2119-2128.

[16] Yang Z,Zhou L,Wu LM,et al.Overexpression of long non-coding RNA HOTAIR predicts tumor recurrence in hepatocellular carcinoma patients following livertransplantation[J].Ann Surg Oncol,2011,18(5):1243 -1250.

[17] Ishibashi M,Kogo R,Shibata K,et al.Clinical significance of the expression of long non-coding RNA HOTAIR in primary hepatocellular carcinoma[J].Oncol Rep,2013,29 (3):946-950.

[18] Ding C,Cheng S,Yang Z,et al.Long non-coding RNA HOTAIR promotes cell migration and invasion via downregulation of RNA binding motif protein 38 in hepatocellular carcinoma cells[J].Int J Molr Sci,2014,15 (3):4060-4076.

[19] Kim K,Jutooru I,Chadalapaka G,et al.HOTAIR is a negative prognostic factor and exhibits pro-oncogenic activity in pancreatic cancer[J].Oncogene,2013,32(13):1616-1625.

[20] Zhang ZZ,Shen ZY,Shen YY,et al.HOTAIR long noncoding RNA promotes gastric cancer metastasis through suppression of poly r(C)-binding protein(PCBP)1[J].Mol Cancer Ther,2015,14(5):1162-1170.

[21] 曹巍,石發(fā)春,吳莉華,等.食管鱗狀細(xì)胞癌長(zhǎng)片段非編碼RNA的篩選及驗(yàn)證[J].中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志,2014,31 (5):587-590.

[22] Lv XB,Lian GY,Wang HR,et al.Long noncoding RNA HOTAIR is a prognostic marker for esophageal squamous cell carcinoma progression and survival[J].PLoS One,2013,8(5):e63516.

[23] Ge XS,Ma HJ,Zheng XH,et al.HOTAIR,a prognostic factor in esophageal squamous cell carcinoma,inhibits WIF-1 expression and activates Wnt pathway[J].Cancer Sci,2013,104(12):1675-1682.

[24] Nie Y,Liu X,Qu S,et al.Long non-coding RNA HOTAIR is an independent prognostic marker for nasopharyngeal carcinoma progression and survival[J]. Cancer Sci,2013,104(4):458-464.

[25] Li D,F(xiàn)eng J,Wu T,et al.Long intergenic noncoding RNA HOTAIR is overexpressed and regulates PTEN methylation in laryngeal squamous cell carcinoma[J].Am J Pathol,2013,182(1):64-70.

[26] Chen H,Xin Y,Zhou L,et al.Cisplatin and paclitaxel target significant long noncoding RNAs in laryngeal squamous cell carcinoma[J].Med Oncol,2014,31 (11):246.

[27] Wu Y,Zhang L,Zhang L,et al.Long non-coding RNA HOTAIR promotes tumor cell invasion and metastasis by recruiting EZH2 and repressing E-cadherin in oral squamous cell carcinoma[J].Int J Oncol,2015,46(6):2586-2594.

[28] Wu Y,Liu J,Zheng Y,et al.Suppressed expression of long non-coding RNA HOTAIR inhibits proliferation and tumourigenicity of renal carcinoma cells[J].Tumour Biol,2014,35(12):11887-11894.

[29] Wang J,Chen D,He X,et al.Downregulated linc RNA HOTAIR expression in ovarian cancer stem cells decreases its tumorgeniesis and metastasis by inhibiting epithelial-mesenchymal transition[J].Cancer Cell Int,2015,15:24.

[30] Zhang K,Sun X,Zhou X,et al.Long non-coding RNA HOTAIR promotes glioblastoma cell cycle progression in an EZH2 dependent manner[J].Oncotarget,2015,6(1):537-546.

[31] van Kemenade FJ,Raaphorst FM,Blokzijl T,et al. Coexpression of BMI-1 and EZH2 polycomb-group proteins is associated with cycling cells and degree of malignancy in B-cell non-Hodgkin lymphoma[J].Blood,2001,97(12):3896-3901.

[32] McDevitt MA.Clinical applications of epigenetic markers and epigenetic profiling in myeloid malignancies[J].Semin Oncol,2012,39(1):109-122.

[33] Bejar R,Stevenson K,Abdel-Wahab O,et al.Clinical effect of point mutations in myelodysplastic syndromes [J].N Engl J Med,2011,364(26):2496-2506.

[34] van Leenders GJ,Dukers D,Hessels D,et al.Polycombgroup oncogenes EZH2,BMI1,and RING1 are overexpressed in prostate cancer with adverse pathologic and clinical features[J].Eur Urol,2007,52(2):455-463.

[35] Yoo KH,Hennighausen L.EZH2 methyltransferase and H3 K27 methylation in breast cancer[J].Int J Biol Sci,2012,8(1):59-65.

[36] Sudo T,Utsunomiya T,Mimori K,et al. Clinicopathological significance of EZH2 mRNA expression in patients with hepatocellular carcinoma[J]. Br J Cancer,2005,92(9):1754-1758.

[37] Lee H,Yoon SO,Jeong WY,et al.Immunohistochemical analysis of polycomb group protein expression in advanced gastric cancer[J].Hum Pathol,2012,43(10):1704 -1710.

[38] Guo L,Yang T,Liang S,et al.Role of EZH2 protein expression in gastric carcinogenesis among Asians:a metaanalysis[J].Tumor Biol,2014,35(7):6649-6656.

[39] Benard A,Goossens-Beumer IJ,van Hoesel AQ,et al. Prognostic value of polycomb proteins EZH2,BMI1 and SUZ12 and histone modification H3K27me3 in colorectal cancer[J].PLoS One,2014,9(9):e108265.

[40] He SB,Zhou H,Zhou J,et al.Inhibition of EZH2 expression is associated with the proliferation,apoptosis and migration of SW620 colorectal cancer cells in vitro [J].Exp Biol Med(Maywood),2015,240(4):546-555.

[41] Alajez NM,Shi W,Hui AB,et al.Enhancer of Zeste homolog 2(EZH2)is overexpressed in recurrent nasopharyngeal carcinoma and is regulated by miR-26a,miR-101,and miR-98[J].Cell Death Dis,2010,1:e85.

[42] Gannon OM,Merida de Long L,Endo-Munoz L,et al. Dysregulation of therepressive H3K27 trimethylation mark in head and neck squamous cell carcinoma contributes to dysregulated squamous differentiation[J]. Clin Cancer Res,2013,19(2):428-441.

[43] Feber A,Clark J,Goodwin G,et al.Amplification and overexpression of E2F3 in human bladder cancer[J]. Oncogene,2004,23(8):1627-1630.

[44] Chu C,Qu K,Zhong FL,et al.Genomic maps of long noncoding RNA occupancy reveal principles of RNA-chromatin interactions[J].Mol Cell,2011,44(4):667-678.

ThcrcscarehprogrcssofhOXtranseriptantiscnscRNA andprotcinEZh2intumors

ZHENGJuan,ZHOULiang△
(DepartmentofHeadandNeckSurgery,EyeandENTHospital,F(xiàn)udanUniversity,Shanghai200031,China)

R730.22

B

10.3969/j.issn.1672-8467.2015.06.019

2015-04-13;編輯:段佳)

*ThisworkwassupportcdbythcSeicnecandTcehnologyCommissionofShanghaiMunieipality,China(12JC1402100).

猜你喜歡
細(xì)胞系甲基化調(diào)節(jié)
方便調(diào)節(jié)的課桌
2016年奔馳E260L主駕駛座椅不能調(diào)節(jié)
可調(diào)節(jié)、可替換的takumi鋼筆
STAT3對(duì)人肝內(nèi)膽管癌細(xì)胞系增殖與凋亡的影響
抑制miR-31表達(dá)對(duì)胰腺癌Panc-1細(xì)胞系遷移和侵襲的影響及可能機(jī)制
E3泛素連接酶對(duì)卵巢癌細(xì)胞系SKOV3/DDP順鉑耐藥性的影響
鼻咽癌組織中SYK基因啟動(dòng)子區(qū)的甲基化分析
胃癌DNA甲基化研究進(jìn)展
基因組DNA甲基化及組蛋白甲基化
全甲基化沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯的制備