王晴美，謝亞莉，陳 婷，曾元清，羅迪賢，3

(1南華大學(xué)附屬郴州市第一人民醫(yī)院檢驗(yàn)病理醫(yī)學(xué)中心,2南華大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所,3南方醫(yī)科大學(xué)附屬郴州市第一人民醫(yī)院,湖南郴州423000)

0 引言

結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)是消化道中常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,發(fā)病率居全球惡性腫瘤第三位,目前仍是全世界范圍內(nèi)對(duì)健康關(guān)注的熱點(diǎn)。雖然CRC的診斷和治療在不斷進(jìn)展,但每年記錄有超過(guò)120萬(wàn)新的CRC病例和60多萬(wàn)死亡病例［1］。CRC的發(fā)生除了與遺傳、年齡、環(huán)境因素密切相關(guān)外,還與不良飲食習(xí)慣、肥胖及吸煙等因素有關(guān),具體發(fā)病機(jī)制尚不清楚。CRC的預(yù)后主要取決于早期診斷和及時(shí)手術(shù)治療,癌腫只局限于腸壁者預(yù)后較好,癌瘤浸潤(rùn)廣泛、有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者預(yù)后不良［2］。轉(zhuǎn)移的形成是腫瘤細(xì)胞從原發(fā)性腫瘤微環(huán)境傳播到各種遠(yuǎn)端器官和向其他部位殖民化的過(guò)程。雖然由于腫瘤早期篩查的普及與治療的不斷改善,近十年來(lái)CRC患者的死亡率呈下降趨勢(shì),但侵襲、轉(zhuǎn)移仍是引起CRC患者臨床療效低和生存期短、預(yù)后差的關(guān)鍵因素［3］。因此,我們有必要揭示CRC轉(zhuǎn)移過(guò)程的基礎(chǔ)認(rèn)知。此外與腫瘤轉(zhuǎn)移途徑相關(guān)的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)、血管生成、細(xì)胞逃逸、癌細(xì)胞侵襲等對(duì)于轉(zhuǎn)移性生長(zhǎng)是必不可少的［4］,所有這些步驟對(duì)于我們了解轉(zhuǎn)移期間的生物學(xué)過(guò)程至關(guān)重要。

在人類中估計(jì)至少有90%的基因組被轉(zhuǎn)錄,但只有2%被翻譯成蛋白質(zhì),非編碼基因遠(yuǎn)多于編碼基因。非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA)主要包括小非編碼基因(如microRNA分子等)及長(zhǎng)鏈非編碼基因(lncRNA)。近期的研究［5］顯示ncRNA在不同疾病中異常表達(dá),參與多種生物學(xué)功能。且大部分ncRNA都具有基本的管家功能,如參與mRNA翻譯的核糖體RNA(rRNA)和轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,參與剪接的小核RNA和參與rRNA修飾的小核仁RNA。在這些非編碼基因中,lncRNA正在成為一類癌癥發(fā)生發(fā)展不可或缺的參與者［6］。此外,在 CRC中也發(fā)現(xiàn)了一些lncRNA的異常表達(dá),并對(duì)CRC的侵襲與轉(zhuǎn)移起重要的調(diào)控作用［2］。由于lncRNA的腫瘤或組織特異性表達(dá)模式,其在CRC中的異常表達(dá)與轉(zhuǎn)移途徑之間的關(guān)聯(lián)亟需進(jìn)一步研究探索。就目前來(lái)看研究數(shù)據(jù)仍有限,基于 lncRNA的研究進(jìn)展,有必要總結(jié)lncRNA在腫瘤轉(zhuǎn)移中的相關(guān)性研究,特別是在CRC中。

1 長(zhǎng)鏈非編碼RNA的概述

1.1 長(zhǎng)鏈非編碼RNA的概念文獻(xiàn)［7］報(bào)道,除了蛋白編碼基因能夠調(diào)節(jié)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移外,也存在一些非編碼基因參與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程。非編碼RNA主要包括小非編碼RNA及長(zhǎng)鏈非編碼RNA。LncRNA是指長(zhǎng)度大于200 nt,缺少開(kāi)放閱讀框并且不具備蛋白編碼功能的轉(zhuǎn)錄本,其紊亂與多種疾病相關(guān)［8］。LncRNA在多種惡性腫瘤中異常表達(dá)與腫瘤的發(fā)生發(fā)展直接相關(guān),并且lncRNA已經(jīng)成為影響轉(zhuǎn)錄以及其他表觀遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。

1.2 長(zhǎng)鏈非編碼RNA的來(lái)源與分類LncRNA主要來(lái)源有五個(gè)方面:由編碼基因結(jié)構(gòu)的中斷產(chǎn)生；染色質(zhì)重組產(chǎn)生；復(fù)制子串聯(lián)產(chǎn)生；非編碼基因反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生；編碼基因中插入轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生。根據(jù)lncRNA相對(duì)于相鄰蛋白編碼基因的位置,可分為正義型、反義型、雙向型、基因內(nèi)型、基因間型。這使lncRNA的表達(dá)具有時(shí)空特異性和組織特異性。

1.3 長(zhǎng)鏈非編碼RNA的作用機(jī)制LncRNA與一系列生物過(guò)程有關(guān),包括染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄干擾、選擇性剪接、編輯、翻譯起始和miRNA衰變。LncRNA的核心功能是能夠作為DNA、RNA和蛋白質(zhì)靶標(biāo)的支架或作為募集、隔離效應(yīng)蛋白的誘餌。最近的研究［6］揭示了lncRNA通過(guò)與蛋白質(zhì)、RNA和脂質(zhì)相互作用在癌癥發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵介質(zhì)作用。其中l(wèi)ncRNA在生物學(xué)功能中的作用機(jī)制主要可歸納為以下幾點(diǎn):可通過(guò)與編碼蛋白基因的mRNA互補(bǔ)結(jié)合形成雙鏈結(jié)構(gòu),進(jìn)而干擾mRNA的剪切,形成不同的剪切形式；或在核糖核酸內(nèi)切酶的作用下產(chǎn)生內(nèi)源性siRNA；可直接與蛋白質(zhì)結(jié)合調(diào)節(jié)其結(jié)構(gòu)活性或者改變蛋白定位；通過(guò)在編碼蛋白基因的上游啟動(dòng)子區(qū)轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而干擾下游基因的表達(dá)；通過(guò)抑制RNA聚合酶Ⅱ或染色質(zhì)重塑影響下游基因的表達(dá)；可與蛋白質(zhì)形成核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體,形成經(jīng)典的lncRNA-蛋白作用模式；還可以作為競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)源性RNA(ceRNA)調(diào)控基因表達(dá)等［9］。此外,lncRNA在不同的癌癥,如肝細(xì)胞癌、胃癌和非小細(xì)胞肺癌中的異常表達(dá)與癌癥轉(zhuǎn)移高度相關(guān)［10］。例如,轉(zhuǎn)移相關(guān)的肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1(MALAT1)被發(fā)現(xiàn)在乳腺癌和其他癌癥類型中表達(dá)失調(diào),并與早期轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)和生存預(yù)后相關(guān)。MALAT1主要是通過(guò)調(diào)節(jié)前體mRNA的加工影響基因表達(dá)。部分lncRNA在癌癥中可通過(guò)調(diào)節(jié)p53、NF-κB等重要的轉(zhuǎn)錄因子來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄調(diào)控。目前關(guān)于lncRNA研究最多的另一個(gè)例子是HOX轉(zhuǎn)錄本反義RNA(HOTAIR),HOTAIR能夠通過(guò)與PRC2直接作用將PRC2重新定向到特定的基因組位點(diǎn),調(diào)控一組特定的基因,從而調(diào)控癌癥的侵襲和轉(zhuǎn)移［11］。

2 長(zhǎng)鏈非編碼RNA調(diào)控結(jié)直腸癌的轉(zhuǎn)移

癌癥的發(fā)生是一個(gè)復(fù)雜多步驟的過(guò)程,轉(zhuǎn)移癌是指腫瘤細(xì)胞從原發(fā)部位侵入淋巴管,血管或其他途經(jīng)被帶到它處繼續(xù)生長(zhǎng),形成與原發(fā)部位腫瘤相同類型的腫瘤,這個(gè)過(guò)程稱為轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的特征,腫瘤細(xì)胞同質(zhì)型粘附降低,從原發(fā)灶脫離；與細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)發(fā)生異質(zhì)型粘附增加；ECM降解,形成腫瘤細(xì)胞移動(dòng)通道,并以此為誘導(dǎo)血管生成的基礎(chǔ)；腫瘤細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性增強(qiáng)在粘附降解的過(guò)程中移動(dòng),穿透ECM,并穿透血管壁的基底膜進(jìn)入循環(huán)；在循環(huán)中逃避免疫系統(tǒng)識(shí)別與破壞；到達(dá)繼發(fā)部位后,在有新生血管形成的前提下增殖,形成轉(zhuǎn)移灶。所有這些腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的步驟對(duì)于我們了解轉(zhuǎn)移期間的生物學(xué)過(guò)程至關(guān)重要。許多與轉(zhuǎn)移相關(guān)的途徑包括EMT、血管生成、細(xì)胞逃逸、侵襲等是轉(zhuǎn)移形成的關(guān)鍵［12］。因此,我們?cè)谙旅嬖敿?xì)論述了不同lncRNAs和這些轉(zhuǎn)移途徑在CRC中的關(guān)聯(lián),并支持lncRNA作為CRC防治的潛在目標(biāo)。

2.1 EMT途徑EMT是將粘附上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化成可侵入細(xì)胞外基質(zhì)的個(gè)體遷移細(xì)胞的事件,在機(jī)體的初步形成、多個(gè)組織和器官的分化中起關(guān)鍵調(diào)控作用,它可以通過(guò)各種機(jī)制引起器官纖維化并促進(jìn)癌癥進(jìn)展。EMT被認(rèn)為是腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素［13］。有研究［14］已經(jīng)證明EMT是原發(fā)腫瘤細(xì)胞獲得遷移能力和轉(zhuǎn)移的潛在驅(qū)動(dòng)力之一。EMT也與腫瘤細(xì)胞侵襲性及干細(xì)胞樣表型相關(guān),據(jù)報(bào)道［3,12］大量的lncRNA通過(guò)調(diào)節(jié)EMT進(jìn)展影響CRC的肝轉(zhuǎn)移。

隨著轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析技術(shù)的進(jìn)步,研究［15］報(bào)道了CRC中差異表達(dá)的lncRNA通過(guò)調(diào)控EMT途徑參與轉(zhuǎn)移。鋅指E-盒結(jié)合蛋白1(ZEB1)的過(guò)表達(dá)可促進(jìn)波形蛋白與N-鈣粘蛋白轉(zhuǎn)錄,同時(shí)抑制E-鈣粘蛋白轉(zhuǎn)錄,從而激活EMT途徑。在CRC干細(xì)胞中高度表達(dá)的HOTAIR調(diào)節(jié)EMT相關(guān)分子E-鈣粘蛋白、波形蛋白和N-鈣粘蛋白的表達(dá)失調(diào)［16］。H19被證明是CRC細(xì)胞中EMT的一種新型調(diào)節(jié)因子。研究［17］發(fā)現(xiàn)H19作為miR-138和miR-200a的ceRNA參與EMT的多個(gè)基因表達(dá)的調(diào)控,干擾H19的表達(dá)后能明顯抑制CRC細(xì)胞中間充質(zhì)核心標(biāo)記基因波形蛋白、ZEB1和 ZEB2的表達(dá)。 Guo等［18］發(fā)現(xiàn) BRAF激活的lncRNA BANCR在CRC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織中表達(dá)上調(diào),進(jìn)一步細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證明BANCR通過(guò)MEK/細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶依賴機(jī)制誘導(dǎo)EMT進(jìn)展。此外,?；撬嵘险{(diào)基因1(TUG1)在CRC中過(guò)表達(dá)并通過(guò)激活EMT相關(guān)基因的表達(dá)來(lái)促進(jìn)細(xì)胞遷移［19］。由轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor,TGF-β)激活的lncRNA-ATB促進(jìn)肝細(xì)胞癌的侵襲轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián),并在CRC轉(zhuǎn)移癌組織中高表達(dá)。進(jìn)一步機(jī)制研究［20］證明,lncRNA-ATB通過(guò)阻斷miR-200a下調(diào)上皮標(biāo)志物(E-鈣粘蛋白,ZO-1)的表達(dá),同時(shí)增加間充質(zhì)標(biāo)記物(ZEB1和N-鈣粘蛋白)的表達(dá)來(lái)促進(jìn)EMT表型。此外,CHEF可通過(guò)Twist1/EMT信號(hào)通路誘導(dǎo)miR-489的缺失促進(jìn)CRC的轉(zhuǎn)移［21］。此外,CHRF的過(guò)表達(dá)與CRC組織中miR-489的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。研究［21］證據(jù)已證明CHRF誘導(dǎo)的miR-489損失可能通過(guò)TWIST1/EMT信號(hào)通路促進(jìn)CRC細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和EMT過(guò)程。ZFAS1在CRC中的表達(dá)與腫瘤的TNM分期、血管侵犯和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著正相關(guān),研究［22］證明ZFAS1是通過(guò)調(diào)節(jié)ZEB1表達(dá)來(lái)誘導(dǎo)EMT的癌基因。CTD903在CRC組織中的表達(dá)與淋巴轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移相關(guān),進(jìn)一步的機(jī)制研究［23］證明CTD903通過(guò)抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路引起Twist和Snail的表達(dá)下調(diào)。研究［24］發(fā)現(xiàn)PANDAR在CRC中的表達(dá)與ZEB1的表達(dá)呈正相關(guān),在PANDAR高表達(dá)的細(xì)胞中干擾ZEB1的表達(dá)能夠顯著降低細(xì)胞遷移和侵襲能力,PANDAR還可以通過(guò)抑制N-鈣粘蛋白、波形蛋白、β-連環(huán)蛋白、Snail和 Twist表達(dá),同時(shí)增加 E-鈣粘蛋白的表達(dá)水平來(lái)影響EMT,促進(jìn)CRC轉(zhuǎn)移［24］。新發(fā)現(xiàn)的lnc-GNAT1-1在CRC組織和血漿中低表達(dá),體外實(shí)驗(yàn)［25］證明,上調(diào) lnc-GNAT1-1的表達(dá)后通過(guò)調(diào)控RKIP-NF-κB-Snail信號(hào)通路抑制CRC細(xì)胞肝轉(zhuǎn)移。LINC01133和SLC25A25-AS1在CRC中被確定為腫瘤抑制因子。LINC01133通過(guò)與SRSF6相互作用抑制CRC的EMT［26］。 SLC25A25-AS1下調(diào)后促進(jìn)CRC的EMT過(guò)程依賴于ERK和p38信號(hào)通路［27?。因此,越來(lái)越多的lncRNA被證實(shí)通過(guò)作用于EMT途徑促進(jìn)或抑制CRC的轉(zhuǎn)移。關(guān)于這些lncRNA作為CRC的致癌或抑癌基因,有望成為未來(lái)CRC的新型診斷、預(yù)后指標(biāo)和基因治療的潛在目標(biāo)。

2.2 血管生成途徑血管生成是指源于已存在的毛細(xì)血管和毛細(xì)血管后微靜脈的新毛細(xì)血管的生長(zhǎng)。血管生成一般包括血管內(nèi)皮基質(zhì)降解、內(nèi)皮細(xì)胞移行、內(nèi)皮細(xì)胞增殖、內(nèi)皮細(xì)胞管道形成血管環(huán)和形成新的基底膜等步驟。由于腫瘤組織的新生血管結(jié)構(gòu)及功能異常,且血管基質(zhì)不完善,因此腫瘤細(xì)胞不需經(jīng)過(guò)復(fù)雜的侵襲過(guò)程而直接穿透到血管內(nèi)進(jìn)入血流,并在遠(yuǎn)隔部位形成轉(zhuǎn)移。研究［28］證明,腫瘤進(jìn)展是腫瘤細(xì)胞從血管前期到血管期的發(fā)展。例如類似CRC的實(shí)體瘤需要有血管發(fā)生才能長(zhǎng)到超過(guò)2 mm的大小。腫瘤血管生成需由腫瘤微環(huán)境內(nèi)的促血管生成因子(VEGF/VEGFR、PDGF/PDGFR)和抗血管生成因子(TSP-1/TSP-2)之間的復(fù)雜相互作用驅(qū)動(dòng)。與血管周期性腫瘤相比,血管化腫瘤誘導(dǎo)血管發(fā)生,體積更大,具有轉(zhuǎn)移傾向［26］。因此,涉及血管生成的細(xì)胞信號(hào)通路已成為研究的熱點(diǎn)。血管生成是腫瘤轉(zhuǎn)移和生長(zhǎng)的標(biāo)志［29］,這也與CRC的晚期腫瘤生長(zhǎng)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有密切相關(guān)。

累積證據(jù)［28］證明在基因組中已經(jīng)鑒定了ncRNA在血管生成中具有調(diào)節(jié)作用,例如lncRNA在腫瘤的血管生成中起關(guān)鍵作用。據(jù)報(bào)道［30］,MALAT1被證明在體外和體內(nèi)促進(jìn)血管生成,沉默MALAT1的表達(dá)后可誘導(dǎo)結(jié)直腸內(nèi)皮細(xì)胞的早期反應(yīng),增加基礎(chǔ)發(fā)芽和細(xì)胞遷移,并抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖。此外,在小鼠模型中MALAT1可調(diào)節(jié)血管密度、血管擴(kuò)張和血流恢復(fù),進(jìn)而激活血管發(fā)生［31］。因此,這一系列的研究表明MALAT1在血管生成中起關(guān)鍵作用。隨后,與肝細(xì)胞癌中微血管侵襲相關(guān)的MVIH也被證明通過(guò)抑制血管生成至關(guān)重要的磷酸甘油酸激酶1(phosphoglycerate kinase 1,PGK1)的分泌來(lái)激活血管生成促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)和肝內(nèi)轉(zhuǎn)移［32］。 有研究［3］發(fā)現(xiàn),小鼠中缺失 MEG3 基因?qū)е聡a(chǎn)期致死,并與血管生成增強(qiáng)有關(guān)。由于MEG3與血管生成相關(guān)的VEGF水平呈負(fù)相關(guān)［33］,MEG3很可能通過(guò)影響VEGF的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)血管生成。在大腸癌小鼠模型中,下調(diào)ANRIL可抑制腫瘤的生長(zhǎng)、大小、淋巴結(jié)和淋巴管的轉(zhuǎn)移率,同時(shí)降低VEGFR-C、VEGFR-3 和 LYVE-1 的表達(dá)［34］。 近來(lái)研究［35－38］發(fā)現(xiàn) HOTAIR、 MALAT1、H19、 TUG1 和 lincRNA-p21等不同的lncRNA被證明參與不同癌癥的血管生成,有趣的是,以上這些lncRNA被證明參與CRC轉(zhuǎn)移,它們可能部分通過(guò)調(diào)節(jié)血管發(fā)生來(lái)影響CRC的轉(zhuǎn)移。所有這些證據(jù)表明基于lncRNA的治療策略對(duì)調(diào)節(jié)組織血管形成有很大的前景,有望成為CRC未來(lái)潛在的治療靶點(diǎn)。

2.3 侵襲途徑腫瘤侵襲是指惡性腫瘤細(xì)胞離開(kāi)原發(fā)腫瘤向周圍組織進(jìn)攻,是腫瘤細(xì)胞、周圍間質(zhì)相互作用和機(jī)體整體調(diào)節(jié)的結(jié)果,其標(biāo)志是腫瘤細(xì)胞突破基底膜。腫瘤侵襲是腫瘤播散的第一步。廣義來(lái)說(shuō),腫瘤細(xì)胞侵襲作用也表現(xiàn)為對(duì)淋巴管、血管屏障的攻擊。

大家熟知的MEG3是編碼染色質(zhì)相關(guān)的lncRNA的印跡基因,其在許多原發(fā)性腫瘤和癌細(xì)胞系中的表達(dá)異常并參與腫瘤的發(fā)展和轉(zhuǎn)移。MEG3表達(dá)與體外侵襲、遷移有關(guān)。研究［35］表明在LoVo細(xì)胞中過(guò)表達(dá)MEG3可明顯降低細(xì)胞中基質(zhì)金屬蛋白酶2和9(matrix metalloproteinase-2/9,MMP-2/MMP-9)的表達(dá),增高基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制物2(tissue inhibitor of metalloproteinase-2,TIMP-2)的表達(dá)［39］。 因此,在CRC中過(guò)表達(dá) MEG3可能通過(guò)影響 TIMP-2、MMP-2及MMP-9的表達(dá)來(lái)抑制細(xì)胞的侵襲、遷移運(yùn)動(dòng)能力。Tsang等［40］研究發(fā)現(xiàn)在CRC中,H19作為miR-675的前體,與 CRC細(xì)胞系和CRC組織中的miR-675表達(dá)正相關(guān),因此H19可能作為CRC治療的潛在目標(biāo)。已經(jīng)證實(shí)新型lncRNAFer-1樣蛋白4(FER1L4)在腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。在CRC中,FER1L4表達(dá)水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血管侵襲和腫瘤浸潤(rùn)深度呈負(fù)相關(guān)。此外,觀察到FER1L4和miR-106a-5p在CRC組織中的表達(dá)水平呈顯著負(fù)相關(guān)。FER1L4可能通過(guò)抑制miR-106a-5p表達(dá)抑制CRC細(xì)胞增殖、遷移和侵襲［41］。因此,FER1L4可能在癌癥預(yù)防和治療中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

2.4 Wnt/β-catenin信號(hào)途徑Wnt信號(hào)通路控制胚胎發(fā)育過(guò)程中運(yùn)動(dòng)和增殖等細(xì)胞過(guò)程,參與維持造血干細(xì)胞的潛能和誘導(dǎo)分化。Wnt/β-catenin信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)在CRC發(fā)生中起重要作用。它不僅調(diào)控EMT,而且調(diào)控CRC中的細(xì)胞增殖、侵襲和遷移［42］。

研究［43－44］表明,通過(guò) RNA 結(jié)合蛋白免疫沉淀(RNA immunoprecipitation,RIP)實(shí)驗(yàn)和蛋白免疫印跡(western blot)分析,CASC11和CCAT2分別通過(guò)直接靶向hnRNP-K和TCF7L2激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路途徑促進(jìn)CRC的轉(zhuǎn)移。此外,MALAT1被認(rèn)為通過(guò)激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路,從而增加β-catenin的核定位來(lái)促進(jìn)CRC細(xì)胞發(fā)展和轉(zhuǎn)移,同時(shí)MALAT1不僅通過(guò)PRKA激酶錨蛋白9,而且通過(guò)與SFPQ結(jié)合并從SFPQ/PTBP2復(fù)合物釋放致癌基因PTBP2促進(jìn)CRC細(xì)胞增殖、侵襲和遷移［11］。TINCR被證明與體內(nèi)和體外的CRC增殖和轉(zhuǎn)移相關(guān)。潛在的機(jī)制是TINCR的缺失增強(qiáng)了EpCAM的水解,隨后激活了 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路［45］。 最近的研究［46－47］證明,DLEU7-AS1 和 TCF7 在 CRC 組織中的表達(dá)顯著增加,與CRC分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后正相關(guān)。進(jìn)一步的western blot分析結(jié)果顯示,沉默 DLEU7-AS1和 TCF7的表達(dá)后 Wnt/βcatenin通路中的關(guān)鍵蛋白(包括β-catenin,c-myc和cyclinD1)的表達(dá)降低。因此,DLEU7-AS1和TCF7可能通過(guò)調(diào)控Wnt/β-catenin通路促進(jìn)CRC的增殖、侵襲和遷移能力。以上報(bào)道的lncRNA通過(guò)Wnt信號(hào)通路參與CRC的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移,很多未報(bào)道的lncRNA尚待研究。

2.5 miRNA相互作用的途徑微小RNA(miRNA)可參與CRC的不同轉(zhuǎn)移途徑。LncRNA被鑒定為是miRNA的前體,同時(shí)也是一種天然競(jìng)爭(zhēng)的內(nèi)源性ceRNA。ceRNA是一種全新的調(diào)控機(jī)制,即不同基因的mRNA可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合相同的miRNA而相互作用［48］。 研究［49－50］發(fā)現(xiàn) lncRNA 也被證明可以作為天然的分子誘餌起調(diào)控作用,或作為“miRNA海綿”來(lái)降低miRNA的水平,進(jìn)而調(diào)控CRC增殖、侵襲和遷移。

ZFAS1已被證實(shí)在CRC組織和細(xì)胞系中高表達(dá),ZFAS1抑制劑可顯著抑制CRC細(xì)胞在體外和體內(nèi)的增殖和侵襲,ZFAS1直接與miR-484相互作用。miR-484抑制劑可以逆轉(zhuǎn)ZFAS1敲降對(duì)CRC細(xì)胞的腫瘤抑制作用［51］。UICLM被證明是CRC肝轉(zhuǎn)移上調(diào)轉(zhuǎn)錄本之一。體外敲減UICLM的表達(dá)抑制CRC細(xì)胞增殖、侵襲、EMT和CRC干細(xì)胞形成以及體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)和肝轉(zhuǎn)移。進(jìn)一步研究［52］表明,UICLM作為miR-215的ceRNA調(diào)控ZEB2表達(dá)。UICLM可能為CRC提供新的預(yù)后指標(biāo)和治療靶點(diǎn)。HOXA11-AS作為miR-125a-5p的ceRNA,通過(guò)將miR-125a-5p導(dǎo)入CRC肝轉(zhuǎn)移瘤來(lái)調(diào)節(jié)PADI2的表達(dá),從而促進(jìn)CRC中的肝轉(zhuǎn)移［53］。新型 lncRNA UCC通過(guò)吸附miR-143促進(jìn)CRC的進(jìn)展。生物信息學(xué)分析,雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)和RNA免疫沉淀實(shí)驗(yàn)［54］表明,miR-143可以與UCC相互作用,并且 UCC表達(dá)與CRC樣品中miR-143的表達(dá)成反比,并且UCC可能通過(guò)作為miR-143的競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)源性RNA,從而調(diào)節(jié)該miRNA的靶點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明UCC和miR-143有望成為CRC治療的分子靶標(biāo)。FBXL19-AS1是轉(zhuǎn)移性CRC中最顯著上調(diào)的lncRNA。生物信息學(xué)分析預(yù)測(cè),miR-203可能是FBXL19-AS1的靶點(diǎn),這通過(guò)雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)證實(shí),揭示了FBXL19-AS1作為分子海綿在負(fù)調(diào)節(jié) miR-203中的促癌作用［55］。此外,miR-489是一種新型的癌癥相關(guān)miRNA,在人類癌癥中起著抑癌作用。值得注意的是,TWIST1被認(rèn)為是CRC細(xì)胞中miR-489的直接下游靶標(biāo)［21］。

3 LncRNA有望作為人類癌癥的診斷、預(yù)后標(biāo)志物及防治靶點(diǎn)

LncRNA在廣泛的癌癥中異常表達(dá),它們?cè)诖龠M(jìn)和維持腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用,證明了它們有作為生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)的臨床潛力［56］。LncRNA作為癌癥風(fēng)險(xiǎn)基因:某些單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)與癌癥風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。癌癥全基因組相關(guān)研究的大規(guī)模數(shù)據(jù)分析表明大多數(shù)SNPs與非編碼基因相關(guān)。SNPs的存在可能調(diào)節(jié)相應(yīng) ncRNA的表達(dá)。事實(shí)上,lncRNA的SNPs已被證明與前列腺癌、肺癌、乳腺癌等癌癥類型的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)［6］。尋找與lncRNA相關(guān)的基因組突變表明lncRNA與疾病相關(guān)的SNPs可能將lncRNAs定位為癌癥風(fēng)險(xiǎn)基因。LncRNA作為診斷標(biāo)志物:檢測(cè)人血液、尿液或活組織樣品中的lncRNA可能有利于人類癌癥的早期診斷和風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)。例如,HOTAIR在乳腺癌組織和血液中表達(dá)上調(diào),并與乳腺癌的不良預(yù)后呈正比,可作為乳腺癌診斷和預(yù)后的候選標(biāo)志物。LncRNA作為預(yù)后標(biāo)志物:lncRNA在人類癌癥組織中的表達(dá)狀態(tài)可能與癌癥分期、轉(zhuǎn)移潛能、靶向治療的耐藥性以及患者預(yù)后相關(guān)。此外,一些lncRNA靶標(biāo)的失調(diào)與前列腺癌、肺癌和乳腺癌等腫瘤的階段和預(yù)后相關(guān)［6］。LncRNA作為治療靶點(diǎn):基于反義寡核苷酸的策略正在開(kāi)發(fā)中。LncRNA與腫瘤的抗化療和靶向治療相關(guān)。例如,HOTAIR的表達(dá)激活雌激素受體(estrogen receptor,ER)目標(biāo)轉(zhuǎn)錄程序,并有助于他莫昔芬的耐藥性。有研究［56］已證明靶向lncRNA的siRNA可被包封在納米顆粒材料中,通過(guò)靜脈注射方式以改善組織分布和藥效學(xué)。

4 小結(jié)與展望

本研究簡(jiǎn)要介紹了關(guān)于lncRNA與CRC轉(zhuǎn)移的相關(guān)性研究,總結(jié)了參與CRC不同轉(zhuǎn)移途徑相關(guān)的lncRNA。積累的研究證據(jù)［6］表明lncRNA在癌癥進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中起關(guān)鍵作用。由于lncRNA生物學(xué)研究還處于初期,腫瘤是研究lncRNA表達(dá)和功能的最顯著的背景。越來(lái)越多的lncRNA被發(fā)現(xiàn)在腫瘤中差異表達(dá),其中一些被鑒定為是腫瘤發(fā)生到轉(zhuǎn)移多步驟過(guò)程中的主要調(diào)節(jié)劑,探索開(kāi)發(fā)基于lncRNA在癌癥治療中的巨大潛力也是大勢(shì)所趨。然而,目前的研究數(shù)據(jù)有限,未來(lái)應(yīng)該對(duì)CRC不同亞型和大量樣本進(jìn)行微陣列分析才能獲得更多更可靠的數(shù)據(jù)。此外,有研究［12］表明lncRNA可促進(jìn)許多癌癥的血管生成從而促進(jìn)轉(zhuǎn)移,但lncRNA與CRC血管生成之間關(guān)聯(lián)的研究報(bào)道數(shù)量有限,未來(lái)也將成為研究CRC轉(zhuǎn)移與干預(yù)治療的熱點(diǎn)。基于lncRNA的腫瘤診斷仍然存在巨大的挑戰(zhàn),需要更多的努力。隨著CRISPR/Cas9技術(shù)的最新發(fā)展,其可以有效地用于了解人類腫瘤細(xì)胞中l(wèi)ncRNA的癌癥特異性功能［3］。LncRNA作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)途徑的必要介質(zhì),在癌癥中的調(diào)節(jié)作用為控制癌細(xì)胞獲得其侵襲性和轉(zhuǎn)移性質(zhì)的新機(jī)制和新途徑,作為與癌癥作斗爭(zhēng)的新方法的基礎(chǔ)。在很大程度上刺激未來(lái)研究工作的新方向和將lncRNAs作為癌癥新型預(yù)后標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)的選擇。

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