王月月 楊清玲 陳昌杰★

長鏈非編碼RNA與乳腺癌耐藥研究

王月月1楊清玲2陳昌杰2★

長鏈非編碼RNA（long non?coding RNA，lncRNA）是一類轉(zhuǎn)錄本長度超過200個核苷酸功能性的RNA分子，本身不具有編碼蛋白質(zhì)的能力，在表觀遺傳學(xué)水平、轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平上發(fā)揮重要的調(diào)控作用。以往研究者們對lncRNA與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系進行了大量的研究。目前，學(xué)者們聚焦于lncRNA與腫瘤耐藥機制的研究，本文結(jié)合近幾年國內(nèi)外最新報道，對lncRNA誘導(dǎo)乳腺癌耐藥機制進行匯總，旨在為乳腺癌治療尋找新的靶標和診療思路。

長鏈非編碼RNA；乳腺癌；耐藥

癌癥是世界范圍內(nèi)導(dǎo)致死亡的最常見原因，也是我國居民病死率較高的疾病之一。隨著醫(yī)療水平的不斷提升，人們迫切地希望腫瘤能夠被早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療。但在腫瘤治療過程當中，耐藥的出現(xiàn)為其醫(yī)治增添了難度。長鏈非編碼RNA（long non?coding RNA，lncRNA）的發(fā)現(xiàn)為緩解耐藥找到了新的切入點，它是一類轉(zhuǎn)錄本長度超過200個核苷酸且自身不具有編碼蛋白質(zhì)功能的RNA分子，在表觀遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄水平與轉(zhuǎn)錄后水平上發(fā)揮重要的調(diào)控作用［1］。多種長鏈非編碼RNA參與腫瘤生長、浸潤、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)和耐藥等過程［2?3］。在本綜述中，我們著重強調(diào)長鏈非編碼RNA與腫瘤耐藥特別是乳腺癌耐藥的相關(guān)關(guān)系及潛在機制，并討論其作為診斷、預(yù)后標志物和治療靶標的潛在臨床價值。

1 lncRNA與腫瘤相關(guān)研究進展

當今社會腫瘤嚴重危害著人類的健康，其發(fā)病率和死亡率逐年上升，人們迫切需要在分子水平上找到腫瘤治療的新靶點來提高治療效果，降低發(fā)病率和死亡率。lncRNA由Okazaki等人首次在小鼠的DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)，它是一類轉(zhuǎn)錄本長度超過200個核苷酸的RNA分子，其本身不具有開放閱讀框架，不能被翻譯成相應(yīng)的蛋白產(chǎn)物，過去被認為是無功能的“轉(zhuǎn)錄噪聲”［4?5］。盡管它不是人類轉(zhuǎn)錄組件中的重要組成部分，但是其在腫瘤細胞的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。

Mei等［6］研究表明 lncRNAGAS5通過抑制非 小細胞肺癌（non?small cell lung carcinoma，NSCLC）中miR?23a的表達而抑制腫瘤的發(fā)生。他們注意到GAS5在NSCLC細胞中表達下調(diào)且與miR?23a的表達呈負相關(guān)。熒光素酶報告實驗分析表明GAS5與miR?23a直接發(fā)生相互作用并反向調(diào)控其表達。miR?23a的過表達明顯促進NSCLC細胞的增殖和侵襲，而過表達GAS5則抑制NSCLC細胞的增值和侵襲能力并促進腫瘤細胞的凋亡。此外，異體裸鼠成瘤實驗進一步證實上調(diào)的GAS5會通過損害裸鼠移植腫瘤細胞的miR?23a的表達而抑制其生長。Bao等人［7］證明lncRNA作為一種潛在的生物標記物可用于預(yù)測膀胱移形細胞癌患者的生存期。多因素COX回歸分析顯示lncRNA的預(yù)后預(yù)測能力獨立于其他臨床變量，提示AC005682.5、CTD?2231H16.1、CTB?92J24.2、RP11?727F15.13這4種lncRNA可能參與了膀胱移形細胞癌相關(guān)信號通路的調(diào)控。Zhao等人［8］證明lncRNATUG1通過抑制MCF?7乳腺癌細胞中的miR?9進而促進細胞增殖，下調(diào)TUG1的表達則抑制細胞周期進程，促進細胞凋亡。Zhang等人［9］運用基因表達數(shù)據(jù)分析了3種不同時期的神經(jīng)膠質(zhì)瘤中l(wèi)ncRNAHOTAIR在預(yù)后和分子亞型方面的作用，以探討其與腫瘤之間的關(guān)系。他們的研究數(shù)據(jù)闡明HOTAIR作為一種重要的lncRNA分子，參與神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后，同時也是識別神經(jīng)膠質(zhì)瘤亞基的一種生物標記物，在細胞周期進程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。此外，HOTAIR過表達也與乳腺癌細胞的轉(zhuǎn)移和侵襲有關(guān)［10］，可作為診斷癌癥患者生存期的預(yù)測因子。這些研究表明HOTAIR在腫瘤發(fā)生的分子機制中占有重要的地位，并且它也可能成為腫瘤治療的新靶點。目前，尚有許多l(xiāng)ncRNA可作為新型的生物標記物，輔助診斷各類癌癥，為今后的腫瘤治療尋找新的靶點提供方向。

此外，沈素朋等人［11］應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄?聚合酶鏈式反應(yīng)（reverse transcription?polymerase chain reac?tion，RT?PCR）甲基化特異性聚合酶鏈反應(yīng)等檢測DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶抑制劑5?氮雜?2’?脫氧胞苷處理前后食管鱗狀細胞癌（esophageal squamous cell carcinom，ESCC）細胞系以及ESCC組織及相應(yīng)癌旁正常組織中XLOC_008370的表達情況，結(jié)果提示XLOC_008370基因在ESCC組織中的低表達與啟動子區(qū)甲基化在ESCC的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用，且XLOC_008370啟動子區(qū)高甲基化可能是導(dǎo)致該基因在ESCC組織中表達下降的主要機制之一。梁佳等人［12］的研究進一步闡明了導(dǎo)致XLOC_002319基因在ESCC中表達下降的表觀遺傳學(xué)機制。XLOC_002319基因在組織中的表達明顯低于食管上皮內(nèi)瘤變及癌旁正常組織，且啟動子區(qū)甲基化可能是導(dǎo)致該基因在ESCC組織中表達下降的重要機制之一。以上研究結(jié)果說明lncRNAXLOC有望在腫瘤的診斷和預(yù)后中成為新的分子靶標。

2 lncRNA與腫瘤耐藥相關(guān)研究進展

目前，腫瘤治療的手段主要有外科手術(shù)治療、放療、化療、生物療法等，其中，化學(xué)藥物治療一直是腫瘤治療的重中之重。但是在腫瘤化療過程中常常產(chǎn)生耐藥性。耐藥的產(chǎn)生明顯降低了化療的療效，最終可能導(dǎo)致化療失敗。從非編碼基因方向研究腫瘤耐藥的形成機制或許將成為攻克腫瘤耐藥的一個嶄新的突破點。

在胃癌的相關(guān)研究中，張哲等［13?14］通過實時定量聚合酶鏈式反應(yīng)（quantitative real time poly?merase chain reaction，qRT?PCR）、3?（4，5?二甲基噻唑?2）?2，5?二苯基四氮唑溴鹽（3?（4，5?di?methyl?2?thiazolyl）?2，5?diphenyl?2?H?tetrazolium bromide，MTT）法、Western blot等技術(shù)發(fā)現(xiàn) ln?cRNAUCA1在胃癌耐藥細胞表達顯著升高，干擾UCA1表達可明顯逆轉(zhuǎn)胃癌耐藥，因此UCA1可作為治療胃癌耐藥的重要分子靶標。隨后該課題組篩選了一批在胃癌耐藥細胞高表達的lncRNA分子，探討了UCA1在胃癌細胞中的表達情況及對胃癌多藥耐藥的影響。通過分析發(fā)現(xiàn)UCA1通過結(jié)合let?7，降低了let?7對耐藥相關(guān)基因HMGA2的抑制作用，間接導(dǎo)致了HMGA2表達上升，促進胃癌細胞產(chǎn)生多藥耐藥的情況。該研究從非編碼基因相互作用的角度闡明了lncRNA與胃癌耐藥的機制，可以此為作用靶點逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥。王穎等人［15］通過高通量lncRNA芯片技術(shù)首次發(fā)現(xiàn)ln?cRNADMTF1v4通過促進細胞膜P?糖蛋白的表達致使P?糖蛋白相關(guān)化療藥物外排增多從而產(chǎn)生耐藥。從轉(zhuǎn)錄水平上揭示了胃癌耐藥細胞系P?糖蛋白表達上調(diào)的新機制，為逆轉(zhuǎn)胃癌細胞耐藥提供了新的靶點。此外在腎癌的相關(guān)研究中，曲樂［16］提出lncRNAARSR既可作為治療腎癌藥物舒尼替尼耐藥的潛在靶點，也可作為預(yù)測腎癌患者對舒尼替尼敏感性的標志物，為腎癌個性化靶向治療提供了新的思路和視角。在卵巢癌的治療中，順鉑是其當今主要的化療藥物，楊麗娜等人［17］研究發(fā)現(xiàn)順鉑對細胞的選擇壓力迫使細胞lncRNA表達水平上升，降低了Bax/bcl?2的比率，抑制癌細胞凋亡，促進癌細胞存活并誘導(dǎo)順鉑耐藥的發(fā)生。另一方面，通過siRNA降低了lncRNA的表達，Bax/bcl?2比率上調(diào)，使得順鉑耐藥在一定程度上得到緩解，這種機制為今后逆轉(zhuǎn)順鉑耐藥提供了新的解決途徑。在神經(jīng)膠質(zhì)瘤相關(guān)研究中，劉彥廷等人［18］在裸鼠皮下成瘤動物模型中發(fā)現(xiàn)，將lncRNARP11?838N2.4過表達的神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞接種于裸鼠皮下，其生長速度變緩，瘤體重量變輕。這些結(jié)果提示lncRNARP11?838N在治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤的過程中具有潛在的應(yīng)用價值。lncRNAMEG3作為一種抑癌基因，在肺腺癌中呈現(xiàn)低表達狀態(tài)。Liu等［19］經(jīng)過微陣列和qRT?PCR等技術(shù)分析表明MEG3過表達啟動P53和Bcl?X誘導(dǎo)的線粒體凋亡途徑在體內(nèi)或體外增強癌細胞對化療的敏感性，進而抑制癌細胞增值，促進其凋亡。

3 lncRNA與乳腺癌耐藥相關(guān)研究進展

乳腺癌是女性常見惡性腫瘤，發(fā)病率和死亡率呈逐年上升的趨勢［20］。獲得性耐藥是治療乳腺癌過程中的一大阻礙［21］。近幾年來，長鏈非編碼RNA在乳腺癌研究中占據(jù)越來越重要的地位，但其與乳腺癌耐藥的機制研究尚不完全清楚。以下主要介紹幾種與lncRNA相關(guān)的乳腺癌耐藥情況。

3.1 lncRNA與他莫昔芬耐藥

約70%雌激素受體陽性的乳腺癌患者對激素療法敏感，他莫昔芬目前是一種良好的抗雌激素受體的藥物。盡管該藥的使用提高了患者的整體生存率，但他莫昔芬耐藥的出現(xiàn)使復(fù)發(fā)率和死亡率逐年上升。Meijer等人［22］通過基因功能性篩查發(fā)現(xiàn)lncRNABCAR4表達上調(diào)與雌激素受體陽性乳腺癌發(fā)生密切相關(guān)。由ERBB2/ERBB3信號介導(dǎo)［23］的lncRNABCAR4異常表達誘導(dǎo)他莫昔芬耐藥，促進乳腺癌細胞生長。Cai等［24］人發(fā)現(xiàn)下調(diào)lncRNACCAT2的表達可促進耐他莫昔芬細胞株對他莫昔芬的敏感性，抑制癌細胞增殖，誘導(dǎo)其凋亡，此研究可為臨床提供一種新的治療方法。蔡加琴等人［25］進一步發(fā)現(xiàn)lncRNAH19在他莫昔芬耐藥乳腺癌細胞中高表達，而下調(diào)其表達可減弱耐他莫昔芬乳腺癌細胞的侵襲能力，因此H19將可能成為未來治療耐他莫昔芬乳腺癌轉(zhuǎn)移的藥物靶點。此外，lncRNAH19的高表達與乳腺癌細胞耐紫杉醇密切相關(guān)。

3.2 lncRNA與紫杉醇耐藥

紫杉醇是從紅豆杉樹皮中提取的植物性抗腫瘤藥物，通過影響細胞的有絲分裂，導(dǎo)致細胞死亡，對乳腺癌有著較好的治療效果［26］，是乳腺癌一線化療藥物，但耐藥的發(fā)生常致使化療失敗。Si等人［27］的實驗數(shù)據(jù)表明紫杉醇治療雌激素受體陽性乳腺癌時，lncRNAH19通過抑制前凋亡基因BIK和NOXA的轉(zhuǎn)錄而抑制癌細胞凋亡，故ERα?H19?BIK信號網(wǎng)絡(luò)在乳腺癌耐藥機制中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用。因此，通過改變ERα而改變ln?cRNAH19的水平來調(diào)節(jié)耐藥癌細胞的凋亡這一途徑可能作為逆轉(zhuǎn)紫杉醇耐藥的切入點。此外，有研究發(fā)現(xiàn)［28］與細胞周期密切相關(guān)的 lncRNAAK124454和參與代謝通路的lncRNAHIF1A?AS2可促進三陰性乳腺癌細胞增殖并可能導(dǎo)致紫杉醇耐藥，而mRNA?lncRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)可有望成為治療三陰性乳腺癌耐藥的理想靶點并實現(xiàn)個體化治療。

3.3 lncRNA與5?氟尿嘧啶耐藥

5?氟尿嘧啶被廣泛用于治療乳腺癌，但癌細胞通常產(chǎn)生5?氟尿嘧啶耐藥。lncRNANEAT1作為乳腺癌的不良預(yù)后因子，在乳腺癌細胞中通過miR?129/ZEB2誘發(fā)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和5?氟尿嘧啶耐藥［29］。若下調(diào)lncRNANEAT1可促進癌細胞對化療的敏感性，因此它可能成為新型腫瘤診斷標記物和治療靶點。此外，Redis等［30］人研究發(fā)現(xiàn)下調(diào)lncRNACCAT2會降低乳腺癌細胞對5?氟尿嘧啶的敏感性，但具體的調(diào)控機制尚不完全清楚。

4 小結(jié)與展望

本文總結(jié)了lncRNA與腫瘤及腫瘤耐藥尤其是乳腺癌耐藥發(fā)生發(fā)展的關(guān)系。lncRNA作為一種潛在的靶標基因，受許多基因表達的調(diào)控，影響腫瘤治療效果引發(fā)耐藥。隨著轉(zhuǎn)錄組序列分析技術(shù)和生物信息技術(shù)的迅速發(fā)展，大量lncRNA與腫瘤耐藥機制相繼被發(fā)現(xiàn)。當然，lncRNA的空間結(jié)構(gòu)與功能尚不完全清楚，這就為乳腺癌治療設(shè)計出靶向lncRNA分子帶來了新的挑戰(zhàn)。盡管早期階段乳腺癌耐藥令人束手無策，目前也無大量方法可以徹底解決這一難題，但隨著研究者對lncRNA調(diào)控耐藥機制的逐步探索，相信逆轉(zhuǎn)乳腺癌耐藥將指日可待。

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Study on long non?coding RNA and breast cancer drug resistance

WANG Yueyue1，YANG Qingling2，CHEN Changjie2★
（1.Clinical Testing and Diagnose Experimental Center，Bengbu Medical College，Bengbu，Anhui，China，233000；2.Department of Biochemistryamp;Molecular Biology；Bengbu Medical College，Bengbu，Anhui，China，233000）

Long non?coding RNA(lncRNA)is a class of functional RNA molecules with a length of more than 200 nucleotides,which does not have the ability to encode proteins.IncRNA plays an important role in the regulation of epigenetic,transcriptional and post transcriptional levels.Previously,researches have investigated the relationship between lncRNA and tumorigenesis.Recently,most of studies focus on the mechanisms of lncRNA and tumor resistance.In this review,the mechanisms of lncRNA inducing breast cancer resistance were summarized and discussed,in order to find a new target or strategy for the diagnosis and treatment of breast cancer.

Long non?coding RNA;Breast cancer;Drug resistance

安徽省教育廳自然科學(xué)重大項目（KJ2015ZD29，KJ2016SD37）；安徽省自然科學(xué)基金（1508085MH159）；安徽省高校學(xué)科(專業(yè))拔尖人才學(xué)術(shù)資助重點項目（gxbjZD2016069）；安徽省蚌埠市科技計劃項目（20150309）。

1.蚌埠醫(yī)學(xué)院臨床檢驗診斷學(xué)實驗中心，安徽，蚌埠233000

2.蚌埠醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，安徽，蚌埠233000

★通訊作者：陳昌杰，E?mail：tochenchangjie@163.com