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文檔簡介

1、lncRNA 在腫瘤中的作用長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是一類轉(zhuǎn)錄本長度超過200nt、不編碼蛋白的RNA,這類RNA起初被認(rèn)為是基因組轉(zhuǎn)錄的“噪音”,隨著2007年Hotair功能的被發(fā)掘,lncRNA的功能漸漸明晰。據(jù)計算,約有93%的轉(zhuǎn)錄本為lncRNA1,lncRNA通常位于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)。但是lncRNA的基因轉(zhuǎn)錄水平一般低于蛋白質(zhì)編碼基因,序列保守性差,承受的進(jìn)化壓力小,但promoter序列通常比較保守。lncRNA與小分子RNA相比,序列更長、空間結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜,參與表達(dá)調(diào)控的機(jī)制也更具有多樣性和復(fù)雜性。盡管目前只有一小部分lncR

2、NA的功能有相關(guān)報道,但可以明確的是lncRNA參與發(fā)育、分化、代謝等多方面的調(diào)控。lncRNA在癌癥中顯示出多種生物學(xué)功能:包括表觀遺傳調(diào)控、DNA損傷和細(xì)胞周期調(diào)控、對microRNA的調(diào)控、參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和介導(dǎo)激素導(dǎo)致的癌癥2。在癌癥中,lncRNA可以作為癌基因和抑癌基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控分子3。比如過表達(dá)的HOTAIR lncRNA與惡性乳腺癌4、結(jié)腸癌5、肝癌6和胃腸道間質(zhì)瘤7有關(guān)。而lncRNA TARID可以預(yù)防癌癥形成,通過甲基化抑癌基因的表達(dá)8。表觀遺傳調(diào)控表觀遺傳是指遺傳表型和基因表達(dá)發(fā)生了可遺傳的改變,而不涉及DNA 序列的變化,主要包括DNA 甲基化、組蛋白修飾和染色質(zhì)重塑

3、等修飾形式。近年來研究表明,lncRNAs 通過表觀遺傳調(diào)控介導(dǎo)癌癥發(fā)生中起到至關(guān)重要的作用。lncRNAs 能夠通過表觀遺傳調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控等多個層面調(diào)節(jié)基因的表達(dá),從而參與癌癥中細(xì)胞增殖、分化和凋亡等多種生物學(xué)過程9。在癌癥發(fā)展過程中,lncRNAs 參與了多種表觀遺傳復(fù)合物的調(diào)節(jié)過程,從而抑制或激活基因的表達(dá)。例如,lncRNAs可以與多梳蛋白復(fù)合體結(jié)合來調(diào)控癌癥發(fā)生4。PRC1和2是已知的致癌基因,能夠?qū)е略S多惡性腫瘤的發(fā)生。FAL1 lncRNA 與PRC1的亞基BMI1結(jié)合。在卵巢癌,FAL1被證明可以加快癌癥的進(jìn)展和縮短病人的生存時間。FAL1與BMI1結(jié)合可阻止BM

4、I1降解以穩(wěn)定PRC1復(fù)合物,這可使PRC1占據(jù)和抑制p21等目標(biāo)基因的啟動子,導(dǎo)致細(xì)胞周期失調(diào)和增加腫瘤發(fā)生的機(jī)會10。除了PRC復(fù)合物,lncRNAs還與SWI/SNF染色質(zhì)重塑復(fù)合物有關(guān),SWI/SNF是一類重要的依賴ATP的染色質(zhì)重塑復(fù)合物,能夠改變核小體的高級折疊結(jié)構(gòu),干擾組蛋白與DNA結(jié)合,暴露啟動子序列的結(jié)合位點,使轉(zhuǎn)錄因子能與特異性啟動子序列結(jié)合,從而激活基因轉(zhuǎn)錄11-14。在癌癥中, SWI/SNF染色質(zhì)重塑復(fù)合物被廣泛認(rèn)為是一種腫瘤抑制分子,因為有害突變出現(xiàn)在大約20%的癌癥中15。Lnc TCF7在肝癌細(xì)胞(HCC)高表達(dá),在肝癌干細(xì)胞的自我更新能力的維護(hù)中起重要作用12

5、。Lnc TCF7可以激活Wnt信號通路,通過結(jié)合和募集SWI/SNF復(fù)合物來與TCF7基因的啟動子結(jié)合激活基因的表達(dá),這導(dǎo)致了肝癌腫瘤的發(fā)生。除此以外,lncRNAs還可以參與由DNA 甲基化、乙?;冉閷?dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄過程來調(diào)控腫瘤發(fā)生過程。DNA損傷和細(xì)胞周期調(diào)控lncRNAs 廣泛參與DNA 損傷修復(fù)、細(xì)胞周期調(diào)控等生理或病理過程調(diào)控腫瘤的發(fā)生發(fā)展。對DNA損傷進(jìn)行修復(fù)和細(xì)胞周期檢查點的適當(dāng)調(diào)節(jié)對于維持細(xì)胞的完整性很重要12。p53 基因是研究最廣泛的抑癌基因之一, 也是細(xì)胞內(nèi)的一個強(qiáng)大的轉(zhuǎn)錄因子, 在正常狀態(tài)下呈低水平表達(dá)。在各種應(yīng)激包括DNA 損傷時, p53 可以被不同的信號通路激活

6、, 通過增強(qiáng)其下游多種基因的轉(zhuǎn)錄而引起細(xì)胞周期阻滯、凋亡或衰老, 保持細(xì)胞基因組的完整性并清除損傷細(xì)胞16, 17。在癌癥中,lncRNAs作為調(diào)控分子調(diào)控P53基因和細(xì)胞周期17。例如,lincRNA-p21召集核糖核蛋白hnRNP-k來促進(jìn)P21的轉(zhuǎn)錄,P21是一種調(diào)控p53信號通路的關(guān)鍵分子。lincRNA-p21的缺失使得G1/S檢查點失控導(dǎo)致細(xì)胞的增殖增加18。還有,lncRNA gadd7可抑制細(xì)胞周期G1/S 期轉(zhuǎn)換,在DNA受到紫外線、鉑順化合物和生長抑制等損傷時會誘導(dǎo)lncRNA gadd7的表達(dá)19??偟膩碚f,這些機(jī)制表明lncRNAs在DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞周期過程、細(xì)胞凋

7、亡調(diào)控中是至關(guān)重要的把關(guān)分子,在這些過程中,lncRNA的失調(diào)會讓癌細(xì)胞獲得永生性。與miRNA的作用microRNA與很多疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān),包括癌癥20。miRNA可與靶RNA互補(bǔ)配對,導(dǎo)致基因的表達(dá)受制和蛋白合成受阻21。LncRNAs可與microRNA直接或間接作用,導(dǎo)致其失去調(diào)節(jié)功能。競爭性內(nèi)源RNA(ceRNA)假說是一種全新的基因表達(dá)調(diào)控模式,長鏈非編碼RNA轉(zhuǎn)錄物通過microRNA應(yīng)答元件競爭結(jié)合相同的microRNA來調(diào)控各自的表達(dá)水平,從而影響細(xì)胞的功能22。例如,H19lncRNA,是一個被研究了數(shù)十年的重要的癌癥發(fā)生遺傳因素23。H19 lncRNA編碼和產(chǎn)生mir

8、-675促進(jìn)胃癌24、結(jié)直腸癌25、神經(jīng)膠質(zhì)瘤26的發(fā)生。PCAT-1 lncRNA在前列腺癌組織中高表達(dá)27,PCAT-1 lncRNA可通過干擾miR-34調(diào)控MYC的表達(dá)28。研究表明,PCAT-1lncRNA結(jié)合MYC 3非翻譯區(qū),防止miR-34a作用于目標(biāo)序列。研究表明,LncRNAs是作為一種競爭性內(nèi)源性 RNA 與miRNA相互作用,參與靶基因的表達(dá)調(diào)控,來調(diào)節(jié)癌癥惡化和轉(zhuǎn)移。信號通路和激素調(diào)節(jié)已有確鑿的證據(jù)證明信號通路的異常激活與癌癥的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。lncRNAs在這些信號通路中的作用已經(jīng)成為癌癥發(fā)生機(jī)制的重要組成部分。所以對lncRNAs的研究也有望找到有潛力的治療癌癥的藥

9、物。已有研究證實轉(zhuǎn)化生長因子(TGF-)29,Hedgehog信號通路30、Wnt信號通路31在腫瘤發(fā)展中的作用。例如,TGF-可通過lncRNA-ATB促進(jìn)肝癌癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。異常的Hedgehog信號導(dǎo)致H19 lncRNA 表達(dá)升高,促進(jìn)小鼠骨肉瘤發(fā)生。一些癌癥是由激素調(diào)節(jié)紊亂所致32。尤其是,雌激素和雄激素能刺激乳腺癌和前列腺癌的發(fā)生33, 34。鑒于這些激素受體通路在推動癌癥惡化的關(guān)鍵作用,lncRNAs也參與其中也就不足為奇了。雄激素受體(AR)在前列腺癌進(jìn)展中起著重要的作用35。事實上,治療前列腺癌的方法主要包括雄激素剝奪療法(ADT)36。 雄激素刺激后,AR結(jié)合兩個抑制雄性激素的

10、lncRNAs PCAT2937和DRAIC38,抑制促癌基因的轉(zhuǎn)錄。低PCAT29和DRAIC表達(dá)與前列腺癌患者的不良預(yù)后狀況相關(guān)。結(jié)語lncRNAs可以調(diào)節(jié)癌癥發(fā)生的方方面面。雖然目前我們對于lncRNAs的認(rèn)識有明顯的增長,但這只是冰山一角,lncRNAs在癌癥中行使的復(fù)雜生物學(xué)功能,其詳細(xì)的調(diào)控機(jī)制仍有待深入研究。參考文獻(xiàn)1.Ponting CP, Oliver PL, Reik W. Evolution and functions of long noncoding RNAs. Cell. 2009; 136(4): 629-41.2.Sahu A, Singhal U, Chinn

11、aiyan AM. Long noncoding RNAs in cancer: from function to translation. Trends in Cancer. 2015; 1(2): 93-109.3.Prensner JR, Chinnaiyan AM. The emergence of lncRNAs in cancer biology. Cancer discovery. 2011; 1(5): 391-407.4.Gupta RA, Shah N, Wang KC, Kim J, Horlings HM, Wong DJ, et al. Long non-coding

12、 RNA HOTAIR reprograms chromatin state to promote cancer metastasis. Nature. 2010; 464(7291): 1071-6.5.Kogo R, Shimamura T, Mimori K, Kawahara K, Imoto S, Sudo T, et al. Long noncoding RNA HOTAIR regulates polycomb-dependent chromatin modification and is associated with poor prognosis in colorectal

13、cancers. Cancer research. 2011; 71(20): 6320-6.6.Yang Z, Zhou L, Wu L-M, Lai M-C, Xie H-Y, Zhang F, et al. Overexpression of long non-coding RNA HOTAIR predicts tumor recurrence in hepatocellular carcinoma patients following liver transplantation. Annals of surgical oncology. 2011; 18(5): 1243-50.7.

14、Niinuma T, Suzuki H, Nojima M, Nosho K, Yamamoto H, Takamaru H, et al. Upregulation of miR-196a and HOTAIR drive malignant character in gastrointestinal stromal tumors. Cancer research. 2012; 72(5): 1126-36.8.Arab K, Park YJ, Lindroth AM, Schfer A, Oakes C, Weichenhan D, et al. Long noncoding RNA TA

15、RID directs demethylation and activation of the tumor suppressor TCF21 via GADD45A. Molecular cell. 2014; 55(4): 604-14.9.Sharma S, Kelly TK, Jones PA. Epigenetics in cancer. Carcinogenesis. 2010; 31(1): 27-36.10.Puvvula PK, Desetty RD, Pineau P, Marchio A, Moon A, Dejean A, et al. Long noncoding RN

16、A PANDA and scaffold-attachment-factor SAFA control senescence entry and exit. Nature communications. 2014; 5.11.Prensner JR, Iyer MK, Sahu A, Asangani IA, Cao Q, Patel L, et al. The long noncoding RNA SChLAP1 promotes aggressive prostate cancer and antagonizes the SWI/SNF complex. Nature genetics.

17、2013; 45(11): 1392-8.12.Wang Y, He L, Du Y, Zhu P, Huang G, Luo J, et al. The Long Noncoding RNA lncTCF7 Promotes Self-Renewal of Human Liver Cancer Stem Cells through Activation of Wnt Signaling. Cell stem cell. 2015; 16(4): 413-25.13.Zhu Y, Rowley MJ, Bhmdorfer G, Wierzbicki AT. A SWI/SNF chromati

18、n-remodeling complex acts in noncoding RNA-mediated transcriptional silencing. Molecular cell. 2013; 49(2): 298-309.14.Han P, Li W, Lin C-H, Yang J, Shang C, Nuernberg ST, et al. A long noncoding RNA protects the heart from pathological hypertrophy. Nature. 2014.15.Reisman D, Glaros S, Thompson E. T

19、he SWI/SNF complex and cancer. Oncogene. 2009; 28(14): 1653-68.16.Muller PA, Vousden KH. p53 mutations in cancer. Nature cell biology. 2013; 15(1): 2-8.17.Vazquez A, Bond EE, Levine AJ, Bond GL. The genetics of the p53 pathway, apoptosis and cancer therapy. Nature reviews Drug discovery. 2008; 7(12)

20、: 979-87.18.Dimitrova N, Zamudio JR, Jong RM, Soukup D, Resnick R, Sarma K, et al. LincRNA-p21 activates p21 in cis to promote Polycomb target gene expression and to enforce the G1/S checkpoint. Molecular cell. 2014; 54(5): 777-90.19.Liu X, Li D, Zhang W, Guo M, Zhan Q. Long noncoding RNA gadd7 inte

21、racts with TDP43 and regulates Cdk6 mRNA decay. The EMBO journal. 2012; 31(23): 4415-27.20.Iorio MV, Croce CM. MicroRNA dysregulation in cancer: diagnostics, monitoring and therapeutics. A comprehensive review. EMBO molecular medicine. 2012; 4(3): 143-59.21.Salmena L, Poliseno L, Tay Y, Kats L, Pand

22、olfi PP. A ceRNA hypothesis: the Rosetta Stone of a hidden RNA language? Cell. 2011; 146(3): 353-8.22.Denzler R, Agarwal V, Stefano J, Bartel DP, Stoffel M. Assessing the ceRNA hypothesis with quantitative measurements of miRNA and target abundance. Molecular cell. 2014; 54(5): 766-76.23.Cui H, Onya

23、ngo P, Brandenburg S, Wu Y, Hsieh C-L, Feinberg AP. Loss of imprinting in colorectal cancer linked to hypomethylation of H19 and IGF2. Cancer research. 2002; 62(22): 6442-6.24.Zhuang M, Gao W, Xu J, Wang P, Shu Y. The long non-coding RNA H19-derived miR-675 modulates human gastric cancer cell prolif

24、eration by targeting tumor suppressor RUNX1. Biochemical and biophysical research communications. 2014; 448(3): 315-22.25.Tsang WP, Ng EK, Ng SS, Jin H, Yu J, Sung JJ, et al. Oncofetal H19-derived miR-675 regulates tumor suppressor RB in human colorectal cancer. Carcinogenesis. 2010; 31(3): 350-8.26

25、.Shi Y, Wang Y, Luan W, Wang P, Tao T, Zhang J, et al. Long non-coding RNA H19 promotes glioma cell invasion by deriving miR-675. 2014.27.Prensner JR, Iyer MK, Balbin OA, Dhanasekaran SM, Cao Q, Brenner JC, et al. Transcriptome sequencing across a prostate cancer cohort identifies PCAT-1, an unannot

26、ated lincRNA implicated in disease progression. Nature biotechnology. 2011; 29(8): 742-9.28.Prensner JR, Chen W, Han S, Iyer MK, Cao Q, Kothari V, et al. The long non-coding RNA PCAT-1 promotes prostate cancer cell proliferation through cMyc. Neoplasia. 2014; 16(11): 900-8.29.Massagu J. TGF in cance

27、r. Cell. 2008; 134(2): 215-30.30.Taipale J, Beachy PA. The Hedgehog and Wnt signalling pathways in cancer. nature. 2001; 411(6835): 349-54.31.Clevers H. Wnt/-catenin signaling in development and disease. Cell. 2006; 127(3): 469-80.32.Heinlein CA, Chang C. Androgen receptor in prostate cancer. Endocrine reviews. 2004; 25(2): 276-308.33.Clemons M, Goss P. Estrogen and the risk of breast cance

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