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长链非编码RNA在脑胶质瘤发病及进展中功能作用的研究进展 作者：佚名 来源：医脉通 日期：2017-05-25  胶质瘤是颅内最常见的恶性肿瘤。为提高胶质瘤病人的治疗效果，在基因和分子水平上掌握肿瘤的发生机制成为当务之急。近年来，一些LncRNA的异常表达与胶质瘤病人的复发及预后密切相关。但目前人们对其功能及作用机制知之甚少，充分了解LncRNA在胶质瘤发生发展中的功能及分子调节机制有助于寻找新的胶质瘤治疗靶点及分子诊断标志物。本文综述近来发现的与胶质瘤发生发展密切相关的LncRNA分子，并描述其具体的分子机制，旨在为胶质瘤病人的早期诊断和治疗提供可能的新方法。

 胶质瘤是颅内最常见的恶性肿瘤。为提高胶质瘤病人的治疗效果，在基因和分子水平上掌握肿瘤的发生机制成为当务之急。近年来，一些LncRNA的异常表达与胶质瘤病人的复发及预后密切相关。但目前人们对其功能及作用机制知之甚少，充分了解LncRNA在胶质瘤发生发展中的功能及分子调节机制有助于寻找新的胶质瘤治疗靶点及分子诊断标志物。本文综述近来发现的与胶质瘤发生发展密切相关的LncRNA分子，并描述其具体的分子机制，旨在为胶质瘤病人的早期诊断和治疗提供可能的新方法。

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 LncRNA最初被认为是由于转录过程中RNA聚合酶的低保真性而产生的转录 噪音 。近来研究表明：LncRNA可以在染色质修饰、转录及转录后等多种水平调节基因的表达，影响转录、翻译、细胞分化、基因表达、细胞周期、染色体修饰及核浆运输等生理进程。根据LncRNA在基因座上的位置可将其分为5类：①位于基因间的长链非编码RNA，又被称作LincRNA(longintergenicRNA)。②双向长链非编码RNA(bidirectionalLncRNA)。③天然反义链长链非编码RNA(naturalantisenseLncRNA)。④外显子同向重叠RNA(exonsense-overlappingLncRNA)。⑤内含子反向RNA(intronicantisensLncRNA)。

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 根据其在细胞中的作用方式和功能，现将LncRNA的功能概括为以下4种：

 2.1信号通路上的调控者

 LncRNA转录本的调控作用是暂时的，并且表达具有组织特异性。LncRNA的表达调控是对细胞内外刺激的反应。因此，LncRNA可以作为分子信号调节器调控基因在特定的时间和空间有选择性的表达。

 2.2分子诱饵

 LncRNA作为分子诱饵来招募相应的RNA结合蛋白或RNA间接调控靶基因的转录。Poliseno等报道PTEN基因(geneofphosphateandtensionhomologydeletedonchromsometen)的假基因PTENP1可以与PTEN竞争结合microRNA进而调控PTEN基因表达，这种调控方式被称为 海绵吸附效应 ，具备该作用的LncRNA也被称为ceRNA(competingendogenousRNA)，即竞争性内源性RNA。

 2.3分子向导

 LncRNA可以引导核糖核蛋白复合体结合到特定的染色体位点，进而调节邻近靶基因(通过顺式调节作用)或是较远处靶基因(通过反式调节作用)的表达改变。

 2.4分子支架

 LncRNA可以为多种复合体的形成提供分子支架。一些长链非编码基因拥有结合不同蛋白和效应分子的结构区域，从而为蛋白质复合体的形成提供一个装配平台，进而对基因的转录产生激活或是抑制作用。这对生物信号的传递及精确调控具有重要意义。

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 3.1H19

 H19是人们在哺乳动物细胞中发现的发挥肿瘤抑制作用的第1种LncRNA。研究报告发现H19的表达与胶质瘤分级密切相关，且其表达在胶质瘤的进展及侵袭中起到关键作用。与U251、U87等其他神经胶质瘤细胞相比，H19在胶质瘤干细胞中表达量明显升高，研究认为H19的表达与GSC的干细胞特性相关。迄今为止，H19可能会影响神经胶质瘤发展的相关机制仍未完全清楚。

 3.2HOTAIR

 在胶质瘤中，HOTAIR(HOXtranscriptantisenseRNA)的表达与胶质瘤的分级有关，胶质瘤的级别越高，其表达量越高。除LncRNA表达谱芯片技术外，Pastori等通过单分子测序技术确定胶质母细胞瘤(GBM)中几种LncRNA的表达规律;结果显示，与正常脑组织相比，HOTAIR在GBM中明显高表达，在细胞实验中干扰HOTAIR的表达后，胶质瘤细胞生长速度明显减慢。功能学实验表明干扰HOTAIR后会导致胶质瘤细胞发生细胞周期阻滞，细胞生长速度减慢，侵袭能力减弱。尽管有越来越多的证据表明HOTAIR在胶质瘤中存在致癌作用，但是其调节基因表达的机制仍未完全明确。

 3.3CRNDE

 近期研究表明：与正常脑组织相比，GBM病人CRNDE(colorectalneoplasiadifferentiallyexpressed)肿瘤细胞中上调了32倍，并且CRNDE表达水平与神经胶质瘤分级有关。过表达CRNDE后，神经胶质瘤细胞的生长和迁移能力增强，而干扰CRNDE表达会抑制肿瘤活动。

 3.4MALAT1

 Ma等分别在正常脑组织、低级别胶质瘤和高级别胶质瘤中检测MALAT1(metastasisassociatedlungadenocarcinomatranscript1)的表达水平，发现MALAT1的表达与胶质瘤级别及大小有关，并且是影响胶质瘤病人预后的独立危险因素。血-肿瘤屏障(blood-tumorbarrier，BTB)是脑肿瘤治疗中阻止药物到达脑肿瘤的主要障碍，Ma等通过构建体外BTB模型，并在永生化的人大脑微血管内皮细胞中敲减MALAT1的表达后发现，微血管内皮细胞出现损伤，BTB通透性增加。这将为胶质瘤病人的药物靶向治疗提供帮助。Han等通过一系列研究发现MALAT1的表达与胶质瘤干细胞株SHG139S的干性标志物表达有关，并且促进SHG139S的增殖。

 3.5MEG3

 与大多具有促癌作用的LncRNA不同，MEG3(maternallyexpressedgene3)是一种具有肿瘤抑制作用的LncRNA。Wang等发现MEG3在正常脑组织中高表达而在胶质瘤中低表达，当在胶质瘤细胞株U251和U87中过表达MEG3后，神经胶质瘤细胞增殖受到抑制，凋亡细胞数目增多，这种抗增殖作用与P53信号通路激活有关。Li等发现：在胶质瘤中DNMT1介导的MEG3启动子区甲基化引起MEG3基因表达缺失，进而抑制P53信号通路，导致细胞过度增殖。综上所述，MEG3可作为一个潜在的靶点用于脑胶质瘤的治疗。

 3.6TSLC1-AS1

 研究表明：TSLC1-AS1(antisensetranscript1ofTSLC1)是肿瘤抑制基因TSLC1(tumorsuppressorinlungcancer1)的反义链，Qin等采用RT-PCR技术首次在正常脑组织和各级别胶质瘤中检测TSLC1-AS1的表达水平，发现与正常脑组织相比，TSLC1-AS1在胶质瘤组织中的表达量下调，并与胶质瘤的病理级别呈负相关;进一步在胶质瘤细胞系U87中过表达TSLC1-AS1后发现，胶质瘤细胞的增殖、迁移、侵袭能力明显下降。因此，LncRNATSLC1-AS1可能作为潜在靶点用于胶质瘤的治疗。

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 LncRNA在肿瘤与正常脑组织之间及不同级别肿瘤之间的差异表达，为LncRNA在胶质瘤诊断及预后分析上的应用提供理论依据。通过比较分析胶质瘤不同病理亚型LncRNA的表达差异，Zhang等发现23种在星形细胞胶质瘤和少突细胞胶质瘤间存在差异表达的LncRNA。通过比较这一组LncRNA，人们可以轻易地将星形细胞胶质瘤与少突细胞胶质瘤区分开。Zhang等通过分析来自TCGA(TheCancerGenomeAtlas)数据库的213例GBM病人资料，确定6种(KIAA0495、GAS5、PART1、MGC21881、MIAT、PAR5)与GBM病人总体生存期密切相关的LncRNA，并且多因素生存分析提示，这些LncRNA是除病人年龄及启动子区甲基化(O6-methylguanine-DNAmethyltransferase，MGMT)状态之外的影响肿瘤病人预后的独立危险因素，以上结果可为脑胶质瘤的病理诊断和预后分析提供新的思路。无创肿瘤检测技术的应用为LncRNA在胶质瘤病人的诊断及预后分析上的应用提供客观可能。但目前在胶质瘤病人血液中尚未检测到胶质瘤特异性的LncRNA。

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 针对LncRNA的各种治疗途径正在火热研究中，一些制药公司也积极开发作用于LncRNA的分子靶向治疗药物。首先，靶向特定LncRNA的小干扰RNA(siRNA)可用来调节LncRNA的功能。其次，当一种LncRNA分子整体的二级结构或该核苷酸序列不利于siRNA的设计时，反义寡核苷酸(ASO)可直接定位于该LncRNA。ASO具有许多siRNA所不具备的优点，包括不依赖于RNA诱导的沉默复合体(RISC)起作用、高度的特异性和低脱靶效应。已有学者在小鼠的肺癌细胞中应用ASO成功抑制MALAT1的表达。

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 在过去的几年间，LncRNA的发现催生肿瘤研究领域的新热点。最近的研究均表明：LncRNA的差异表达与胶质瘤恶性行为之间存在密切的联系，这为胶质瘤新的诊断标志物和判断预后靶标的发现提供新思路。但是，在LncRNA成为新的分子诊断标志物之前，仍需要大量的实验验证。此外，既然研究发现LncRNA与胶质瘤基本的病理进程有关，在不久的将来有望发现在胶质瘤发生和进展的关键步骤起作用的特定LncRNA，这些LncRNA将成为胶质瘤治疗的新靶点。