李冠瑜 孫豐源

葡萄膜黑色素瘤(uveal melanoma，UM)包括脈絡(luò)膜和虹膜黑色素瘤，是最常見的眼內(nèi)惡性腫瘤之一，每年發(fā)病率預(yù)估值約為百萬分之五[1]。該病最常見的部位是脈絡(luò)膜(90.0%)，其次為睫狀體(6.0%)和虹膜(4.0%)[2]。UM轉(zhuǎn)移率高，主要以血道轉(zhuǎn)移的方式向肝臟播散，其次是肺和軟組織[3]，早期轉(zhuǎn)移可導(dǎo)致較高的病死率[4]。雖然目前針對UM的診斷和治療已取得重大進(jìn)

展，但5 a相對生存率仍未提高，特別是對于轉(zhuǎn)移性疾病患者[5]。由于其病變的分子機(jī)制仍未闡明，對于該病患者尚無有效的治療方法[6]。因此，了解導(dǎo)致UM侵襲和轉(zhuǎn)移潛能的關(guān)鍵性因子，可有助于確定新的診療方案[7]。

目前，針對UM的機(jī)制研究已日漸成熟，非編碼RNA在細(xì)胞內(nèi)的調(diào)控作用機(jī)制成為研究熱點(diǎn)，主要集中在microRNA(miRNA)和長鏈非編碼(long non-coding RNA，lncRNA)上，二者均無編碼蛋白質(zhì)分子功能，卻又與蛋白質(zhì)分子調(diào)控密不可分，通過直接作用或間接介導(dǎo)，使下游相應(yīng)蛋白的表達(dá)發(fā)生變化，從而影響腫瘤細(xì)胞的功能。二者之間也有相互介導(dǎo)作用，共同參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程。下面從miRNAs、lncRNAs二者相互作用3個(gè)方面，闡述非編碼RNA對UM發(fā)生機(jī)制的影響。

1 相關(guān)miRNAs機(jī)制研究

miRNA是一組內(nèi)源性的單鏈非編碼RNA(長度為18～26 nt)，其作用是調(diào)控轉(zhuǎn)錄后的基因表達(dá)。miRNAs通過與特定靶mRNA的3’非翻譯區(qū)結(jié)合，觸發(fā)該mRNA的降解，或抑制其轉(zhuǎn)錄后翻譯[8]。眾多數(shù)據(jù)表明，miRNAs在許多生物學(xué)過程中起重要作用，如細(xì)胞的增殖和凋亡、胞漿內(nèi)葡萄糖和脂類代謝、信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)和應(yīng)答等。此外，miRNAs還參與人類腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程，成為腫瘤發(fā)生的重要調(diào)節(jié)因子，為探索人類惡性腫瘤的機(jī)制提供了新的方向[9]。

1.1 致癌基因先前的研究已經(jīng)證實(shí)眾多miRNAs參與UM的發(fā)展進(jìn)程。mir-155是一個(gè)具有調(diào)節(jié)功能的基因，在脂肪肉瘤[10]、肺癌[11]、急性髓性白血病[12]、肝細(xì)胞癌[13]、乳腺癌[14]和口腔鱗癌[15]等多種人類癌癥中起作用。Peng等[16]研究發(fā)現(xiàn)，miR-155在UM細(xì)胞系和組織中表達(dá)上調(diào)。其直接作用于Nedd4家族相互作用蛋白1(NDFIP1)，并可抑制其表達(dá)。當(dāng)NDFIP1下調(diào)后，會(huì)誘導(dǎo)UM細(xì)胞的生長和遷移。另有報(bào)道稱，在食管鱗狀細(xì)胞癌[17]、肝細(xì)胞癌[18]、骨肉瘤[19]和非小細(xì)胞肺癌[20]等疾病中，mir-367通常作為腫瘤致癌因子出現(xiàn)，直接或間接地促進(jìn)腫瘤生長。Ling等[21]通過定量聚合酶鏈反應(yīng)發(fā)現(xiàn)，UM組織樣本中miR-367的表達(dá)上調(diào)，PTEN是其靶基因，miR-367通過部分地調(diào)節(jié)PTEN，進(jìn)而促進(jìn)UM細(xì)胞的集落形成。在肝細(xì)胞癌[22]和大腸癌[23]組織和細(xì)胞中，miR-454表達(dá)呈上調(diào)狀態(tài)；而在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤[24]和骨肉瘤[25]中則表達(dá)下調(diào)。在UM組織中，miR-454的表達(dá)上調(diào)，與mir-367共同作用于靶基因PTEN。miR-454過表達(dá)后PTEN蛋白的表達(dá)水平相應(yīng)降低。其過表達(dá)亦可增強(qiáng)Akt和MTOR及其磷酸化產(chǎn)物的表達(dá)，這與PTEN表達(dá)下調(diào)后的功能一致[26]。這些發(fā)現(xiàn)均支持miRNAs在UM中的致癌基因作用。

1.2 抑癌基因相較于致癌因子，研究表明更多的miRNAs起抑癌基因作用。Liu等[27]研究發(fā)現(xiàn)，miR-9在高度侵襲性UM細(xì)胞系中顯著減少，通過直接靶向其3’-UTRs負(fù)調(diào)控NF-κB1的表達(dá)，從而抑制UM細(xì)胞的遷移和侵襲，NF-κB1的下游靶點(diǎn)，如基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)-2、MMP-9和血管內(nèi)皮生長因子A(vascular endothelial growth factor A，VEGFA)，亦受miR-9的調(diào)控。而mir-34a/b/c[28-29]與miR-137[30]則通過阻滯細(xì)胞周期G而不是誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來抑制UM細(xì)胞進(jìn)程，其下游靶基因均為c-Met。另有報(bào)道稱，mir-124a通過抑制其潛在靶點(diǎn)，包括CDK4、CDK6、cyclin D2和EZH2等，來抑制UM的進(jìn)程[31]。Yan等[32]發(fā)現(xiàn)，miR-182通過下調(diào)癌基因c-Met及其下游Akt和ERK1/2通路的表達(dá)，抑制UM細(xì)胞的生長及其功能。同樣地，與mir-34家族類似，miR-145在UM樣品中低表達(dá)，其過表達(dá)可阻斷UM細(xì)胞的G1期進(jìn)入S期，從而抑制細(xì)胞增殖。用Western blotting法檢測胰島素受體底物-1(insulin receptor substrate 1,IRS-1)作為miR-145的潛在靶點(diǎn)。IRS-1的敲除與miR-145過表達(dá)有相似作用，下調(diào)IRS-1是mir-145抑制UM發(fā)展的一種可能的機(jī)制[33]。miRNAs在UM細(xì)胞中的下調(diào)預(yù)示著其作為抑癌因子的作用，可作為該病的潛在治療靶點(diǎn)。

1.3 雙重作用的miRNAs一些miRNAs既有原癌基因作用，也有抑制腫瘤生長作用，這取決于其所在腫瘤部位類型及其依賴的下游靶標(biāo)蛋白。作為miR-17～92簇的成員，miR-20a已被認(rèn)為參與調(diào)節(jié)各種癌細(xì)胞的增殖和侵襲，其致癌作用和抑癌作用已被分別報(bào)道過。一方面，miR-20a可促進(jìn)胃癌[34]、膽囊癌[35]和前列腺癌[36]的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程。另一方面，可抑制甲狀腺癌[37]、肝癌[38]和口腔鱗狀細(xì)胞癌[39]的增殖和侵襲。先前的研究已觀察到UM患者血漿和組織細(xì)胞中miR-20a水平升高。miR-20a作為致癌因子，參與促進(jìn)UM細(xì)胞的生長和運(yùn)動(dòng)[40]。miR-32已被證實(shí)在乳腺癌[41]和胃癌[42]的組織樣本中表達(dá)上調(diào)，而在口腔鱗癌[43]和骨肉瘤[44]等細(xì)胞中顯著下調(diào)。Ma等[45]研究發(fā)現(xiàn)，在UM組織中miR-32的表達(dá)水平顯著降低(P<0.01)，miR-32的異位表達(dá)可顯著抑制細(xì)胞的增殖能力，其遷移和侵襲效率也相應(yīng)減少，同時(shí)促進(jìn)細(xì)胞凋亡。mir-32通過抑制其直接靶點(diǎn)EZH2的表達(dá)，抑制UM的發(fā)生。相似地，miR-144在肺癌[46]和骨肉瘤[47]等細(xì)胞中均有表達(dá)下調(diào)。Akiyoshi等[48]證明，miR-144表達(dá)與胃癌呈負(fù)相關(guān)。然而也有相反的報(bào)道，有研究表明miR-144通過抑制磷酸酶和張力素同源物(PTEN)促進(jìn)鼻咽癌的增殖、遷移和侵襲。因此，miR-144在癌變過程中的作用是復(fù)雜的，具有高度組織特異性。Sun等[49]研究發(fā)現(xiàn)，miR-144在UM組織樣本中的表達(dá)顯著減少。當(dāng)miR-144過表達(dá)后，可減少UM細(xì)胞的增殖和侵襲能力。靶向預(yù)測和體外功能研究表明，c-Met是miR-144的一個(gè)直接靶點(diǎn)。當(dāng)miR-144模擬物引入后，可減少c-Met誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖和侵襲。這些miRNAs在不同腫瘤細(xì)胞中的作用不同，這取決于其在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)程度，及對應(yīng)作用靶基因的特異性，同一種腫瘤細(xì)胞可能有多種miRNAs調(diào)控，每種miRNA也會(huì)由于調(diào)控不同的靶標(biāo)而產(chǎn)生不同的作用。

2 相關(guān)lncRNAs機(jī)制研究

lncRNA是一種不具備編碼蛋白質(zhì)分子能力的核糖核酸(長度為200～100 000 nt)，參與細(xì)胞內(nèi)多種過程調(diào)控，在許多生物學(xué)過程中起重要作用，如細(xì)胞的發(fā)育、增殖、轉(zhuǎn)移、分化、侵襲和遷移。lncRNAs的表達(dá)和功能異常與人類疾病的發(fā)生密切相關(guān)，主要表現(xiàn)為lncRNAs 在空間排列和結(jié)構(gòu)上的異常、表達(dá)水平的異常、與結(jié)合蛋白相互作用的異常等。

2.1 致癌基因在UM細(xì)胞系和組織中，lncRNA鐵蛋白重鏈1假基因3(FTH1P3)表達(dá)水平上調(diào)，而miR-224-5p表達(dá)下調(diào)，二者表達(dá)呈負(fù)相關(guān)；作為miR-224-5p的直接靶基因，F(xiàn)TH1P3的過表達(dá)抑制了miR-224-5P的表達(dá)，從而促進(jìn)Rac1和Fizzled5的表達(dá)，使UM細(xì)胞的增殖和遷移增強(qiáng)[50]。lncRNA HOXA11-AS在UM組織和細(xì)胞中過表達(dá)，它可以同時(shí)與Zeste同源物2(EZH2)的增強(qiáng)子相互作用，以抑制其靶標(biāo)P21蛋白的表達(dá)，此外還發(fā)現(xiàn)HOXA11-AS與miR-124的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，miR-124的過表達(dá)可減弱HOXA11-AS的促增殖和侵襲作用[50]。轉(zhuǎn)移相關(guān)肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1(MALAT1)在UM組織中表達(dá)上調(diào)。MALAT1的表達(dá)水平與miR-140的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。敲除MALAT1可促進(jìn)miR-140的表達(dá)，抑制UM細(xì)胞中的Slug和ADAM10的表達(dá)[51]。此外還發(fā)現(xiàn)RHPN1-AS1[52]和P2RX7-V3[53]在多個(gè)UM細(xì)胞系中顯著上調(diào)。敲除這些基因可顯著抑制UM細(xì)胞在體外和體內(nèi)的增殖、集落形成、侵襲和遷移。這些均可為lncRNA作為該病腫瘤原癌基因提供了證據(jù)。

2.2 抑癌基因相反地，一些lncRNAs在UM細(xì)胞中起抑癌基因作用。研究表明，高甲基化1(HIC1)在各種人類癌癥中表觀沉默。HIC1作為腫瘤抑制因子，在UM中表達(dá)下調(diào)。HIC1的異位表達(dá)可抑制UM細(xì)胞的增殖和侵襲。通過lncRNA微陣列和PCR測定，發(fā)現(xiàn)了lncRNA-numb的表達(dá)在UM中被HIC1激活。HIC1通過激活lncRNA-numb調(diào)節(jié)UM的進(jìn)展[54]。lncRNA PAUPAR亦是在UM細(xì)胞中呈中低度表達(dá)[55]，并在體外和體內(nèi)調(diào)節(jié)UM的發(fā)生。PAUPAR通過抑制組蛋白H3K4的去甲基化，從而調(diào)節(jié)HES1表達(dá)。PAUPAR的異位表達(dá)可誘導(dǎo)HES1表達(dá)的沉默，從而顯著降低腫瘤轉(zhuǎn)移。

3 miRNAs與lncRNAs的相互作用

miRNAs和lncRNAs在各種腫瘤細(xì)胞和組織中的表達(dá)程度均有不同改變，異常miRNAs和lncRNAs的表達(dá)被證實(shí)與多種人類腫瘤相關(guān)，起致癌基因或抑癌基因作用[56]。miRNAs和lncRNAs在UM及其他惡性腫瘤中表達(dá)失調(diào)，從而加速或抑制腫瘤細(xì)胞的生長和侵襲。在UM中，二者常表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)。lncRNA FTH1P3通過miR-224-5p/Rac1和Fizzled5軸對UM進(jìn)行調(diào)控，當(dāng)FTH1P3表達(dá)增多時(shí)，后者相應(yīng)減少，致其目標(biāo)基因Rac1和Fizzled5相應(yīng)增多[9]。與之相似，MALAT1通過miR-140/Slug和ADAM10軸促進(jìn)UM的增殖與遷移[57]。lncRNA HOXA11-AS在UM中則與miR-124呈負(fù)相關(guān)[58]，mir-124在UM中起抑癌作用，相應(yīng)地，HOXA11-AS起抑癌作用。這些證據(jù)表明，miRNAs與lncRNAs既可單獨(dú)調(diào)控UM的發(fā)生發(fā)展，又可相互作用，共同參與其調(diào)控機(jī)制。

4 展望

UM是最具侵襲性的癌癥之一，目前一線治療方法仍為手術(shù)摘除眼內(nèi)腫物。盡管局部治療成功，仍有超過50%的患者死于轉(zhuǎn)移性死亡，遠(yuǎn)期生存率并不理想。同大多數(shù)腫瘤一樣，UM的發(fā)生是一個(gè)多步驟的過程，其中涉及到原癌基因和腫瘤抑制基因的遺傳和表觀學(xué)改變。先前的研究增加了對miRNAs和lncRNAs在惡性腫瘤中影響的認(rèn)識(shí)，包括細(xì)胞周期進(jìn)程、細(xì)胞凋亡、增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移等。因此，闡明這些miRNAs和lncRNAs失調(diào)的生物學(xué)原因，對于提高現(xiàn)有的對UM發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)，和開發(fā)新的關(guān)鍵靶基因具有重要臨床意義[59]。在過去幾年中，針對UM的早期診斷已有初步進(jìn)展，對于miRNAs和lncRNAs的調(diào)控機(jī)制已有相對初步認(rèn)識(shí)，揭開非編碼RNAs的獨(dú)立與協(xié)作機(jī)制，可加快靶向治療方案。隨著更多非編碼RNAs的發(fā)現(xiàn)，以及對其失調(diào)和細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)異常的更全面地了解，可作為金標(biāo)準(zhǔn)和可治愈性靶標(biāo)的非編碼RNAs會(huì)逐步走進(jìn)人們的視野，為UM患者提供新的診療策略。