宫颈癌是世界第三大威胁女性生命健康的癌症,人乳头瘤病毒（human papillomavirus,HPV）的感染已被确定为致癌因素之一[1]。随着预防疫苗和筛查等早期诊断手段的普及,宫颈癌的发病率及死亡率有所降低,但据世界卫生组织（World Health Organization,WHO）报道,宫颈癌仍然是对女性生命最严重的威胁之一[2]。晚期复发和转移是影响宫颈癌预后的主要因素,且晚期宫颈癌疗效差,预后不佳,晚期患者的中位生存期只有16.8个月[3]。因此,早期发现、早期治疗对于改善宫颈癌患者的预后起到至关重要的作用。这就需要进一步的分子研究,寻找新的生物靶点。近年来长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）因在包括癌症在内的人类疾病中的作用而受到越来越多的关注。多项研究表明,lncRNA与宫颈癌的发生、发展有着密切关系。lncRNA在表观遗传改变、基因增强子和抑癌活性、微小RNA（microRNA,miRNA）分离等细胞过程中发挥重要作用,为宫颈癌的诊断和治疗提供新的重要靶点[4]。本文就lncRNA在宫颈癌发生、发展中作用的研究进展进行综述。
1 lncRNA
1.1 lncRNA概述
lncRNA属于非编码RNA（ncRNA）家族,由200多个通常不编码蛋白质的核苷酸组成,lncRNA参与多种生物过程,如染色体重构、表观遗传调节、转录和转录后修饰、细胞增殖和分化等,其对机体生理功能的调节主要从表观遗传学、转录和转录后3个方面来实现。研究表明,lncRNA具有以下共同特征:①编码lncRNA的基因在染色质状态上与编码蛋白的基因相似,如启动子H3K4me3和转录区域的H3K36me3;②lncRNA的表达受多种常见的转录因子调控;③与编码基因一样,lncRNA也由RNA聚合酶Ⅱ转录,一般通过剪接小体进行剪接,具有多聚腺苷酸尾[5]。lncRNA以多种形式发挥功能:①顺式或反式转录的调节因子;②mRNA处理、转录后控制和蛋白质活性的调节因子;③核域组织。然而绝大多数lncRNA的生物学功能发挥途径仍不确定,而且其复杂性不仅仅取决于功能[6]。lncRNA的分类方法有多种,根据其DNA片段在基因组中的位置,至少可分为以下4类:①基因间lncRNA,即lincRNAs,由两个蛋白质编码基因之间的DNA序列转录而来;②内含子lncRNA,是由蛋白编码基因内含子产生的;③重叠lncRNA,为转录本与已知蛋白编码基因重叠;④反义lncRNA,由蛋白编码基因反向转录而来。大多数lncRNA都可以调节基因表达,因此,它们可参与到癌症生物学的多种过程中。lncRNA介导的基因调控涉及多种机制,例如lncRNA可以作为促进转录的信号、抑制转录的诱饵、表观遗传调控因子,或作为支架与各种蛋白相互作用形成核糖核酸蛋白复合物。根据基因表达水平,lncRNA介导的基因表达大多发生在转录水平和（或）转录后水平。转录水平上,lncRNA参与直接转录,其通过与转录复合体或转录启动子等DNA元件相互作用,参与调控基因的表达或抑制。转录后调控主要涉及mRNA的稳定性、剪接和修饰,还包括蛋白质的稳定性和翻译调控以及亚细胞定位。选择性剪接为实现遗传多样性的关键机制,对癌症的发生和发展起重要作用。翻译调控为lncRNA介导基因表达的另一种机制。lncRNA还可作为支架,与多种信号通路中的信号分子作用,包括p53、核因子κB（NF-κB）、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（PI3K/AKT）等,从而影响肿瘤发生的各个方面,起到致癌或抑癌作用[7]。
1.2 lncRNA与肿瘤的发生、发展
随着肿瘤基因学的迅速发展,发现越来越多的lncRNA与肿瘤的发生、发展相关。如HOX反义基因间RNA（HOTAIR）在非小细胞肺癌（non-small-cell lung cancer,NSCLC）中高表达,促进NSCLC的发生、转移[8]。研究还发现,HOTAIR在乳腺癌细胞中表达上调,其表达与乳腺癌的复发、转移及患者的预后和生存率密切相关[9]。Srivastava等[10]研究发现尿路上皮癌抗原1（UCA1）在膀胱癌中过表达,且UCA1表达水平与肿瘤分级呈正相关。MALAT1是目前研究最多的与肿瘤相关的lncRNA之一,其可以通过Wnt/β-连环蛋白（β-catenin）、PI3K/AKT、细胞外调节蛋白激酶/丝裂原活化蛋白激酶（ERK/MAPK）通路促进肿瘤的上皮间质转化（epithelial-mesenchymal transition,EMT）和血管生成[11]。PCAT-1在前列腺癌中被发现,可特异性调节前列腺癌细胞的增殖[12]。近年来,lncRNA与宫颈癌的关系也受到越来越多的关注,研究发现,多种lncRNA在宫颈癌细胞中异常表达,并在肿瘤的发生、侵袭、转移和耐药性等方面起重要作用,说明lncRNA与宫颈癌也是密切相关的。
2 与宫颈癌发生、发展相关的lncRNA
2.1 肺腺癌转移相关转录子1（MALAT1）
MALAT1位于染色体11q13,长度为8.5 kb,是高度进化保守的lncRNA。研究表明,MALAT1通过调控ERK/MAPK、PI3K/AKT、Wnt/β-catenin和血管内皮细胞钙黏蛋白（VE-cadherin）/β-catenin等多种信号通路参与维持肿瘤细胞增殖、抵抗细胞凋亡、诱导血管生成、增加肿瘤细胞的侵袭和转移能力、逃避免疫破坏以及增加化疗耐药性,可作为肿瘤诊断和预后的生物标志物及治疗的靶点[13]。Jiang等[14]研究发现MALAT1在所有宫颈癌细胞系中均有表达,而在正常宫颈样本中均无表达,提示MALAT1在宫颈癌中被激活,在宫颈癌的发生中起重要作用。进一步研究表明,MALAT1通过上调细胞周期蛋白D1（cyclinD1）、cyclinE和细胞周期蛋白依赖性激酶6（CDK6）来促进宫颈癌细胞的增殖与迁移。研究还发现HPV16 E6/E7基因参与了宫颈癌细胞MALAT1的上调,说明HPV是导致宫颈癌细胞MALAT1激活的重要因素之一。下调MALAT1的表达可显著抑制宫颈癌HeLa和Caski细胞的增殖,增加宫颈癌细胞的凋亡,抑制其侵袭能力,MALAT1的下调通过负性调控miR-429的表达进而抑制宫颈癌的进展[15]。有研究表明MALAT1还可通过靶向调控miR-625-5p和AKT2的表达促进宫颈癌细胞增殖、迁移和侵袭[16]。Wang等[17]提出MALAT1可促进宫颈癌顺铂耐药,其通过激活PI3K/AKT通路显著上调BRWD1 mRNA在宫颈癌HeLa和C-33A细胞中的表达,调控细胞凋亡,从而促进顺铂耐药性的形成。敲除MALAT1后,顺铂对HeLa和C-33A细胞的增殖有抑制作用,且呈浓度依赖性。因此,MALAT1是参与宫颈癌发生、发展的重要分子,可为宫颈癌的诊断、治疗和改善预后提供新的思路。
2.2 HOTAIR
HOTAIR是近年研究较为广泛的一种lncRNA,位于染色体12q13上的HOXC11和HOXC12之间,在肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌等多种癌症的发生、转移、耐药、复发和预后中发挥重要作用[18]。Liu等[19]研究证实HOTAIR在宫颈癌中过表达可促进宫颈癌细胞生长,提示HOTAIR对宫颈癌的发生、发展有促进作用。HOTAIR通过竞争性结合miR-143-3p调控B淋巴细胞瘤2基因（Bcl-2）的表达,进而促进宫颈癌细胞增殖并抑制细胞凋亡。研究还发现HOTAIR与STAT3协同调控宫颈癌细胞的迁移和侵袭[20]。HOTAIR还可通过靶向调控miR-23b/MAPK1轴促进宫颈癌细胞的增殖、迁移和侵袭,体内研究表明,敲除HOTAIR基因可通过上调miR-23b、下调MAPK1表达,进而抑制肿瘤细胞的生长和侵袭[21]。Wnt/β-catenin信号通路在宫颈癌发生和转移中扮演着关键角色,HOTAIR对宫颈癌HeLa细胞的Wnt信号通路具有正向调控作用,HOTAIR下调可通过抑制Wnt信号通路抑制宫颈癌细胞自噬、增殖和EMT[22]。大量研究提示HOTAIR可调控宫颈癌的发生、发展,因此,筛查HOTAIR表达水平可以帮助临床识别癌症进展,并且了解调控HOTAIR表达的确切分子机制,可以进一步扩大宫颈癌的治疗途径。
2.3 细胞周期激酶抑制因子4（INK4）基因座中反义非编码RNA（ANRIL）
ANRIL是一个长度为3.8 kb的lncRNA,因其位于疾病遗传热点的细胞周期依赖性激酶抑制基因2A/B（CDKN2A/B）位点而受到广泛关注。越来越多的证据表明,ANRIL参与多种肿瘤的发生与转归[23],但ANRIL在宫颈癌中的具体作用尚不清楚。研究发现,ANRIL在宫颈癌组织和细胞系中的表达显著上调,其高表达可促进FIGO分期进展及淋巴结转移的发生,降低患者生存率[24]。此外,还发现下调ANRIL的表达可显著抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移和侵袭。PI3K/AKT是肿瘤过程中参与细胞增殖和EMT的重要胞内信号通路,抑制ANRIL的表达可显著降低p-PI3K和p-AKT的表达水平,提示PI3K/AKT通路可能参与了ANRIL诱导的宫颈癌进展过程,抑制ANRIL可导致PI3K/AKT通路失活。miR-186通过与ANRIL在含有互补结合位点的3′非编码区（3′UTR）上匹配,逆转ANRIL在宫颈癌细胞中的功能,提示ANRIL与miR-186之间存在生理拮抗作用[25]。抑制ANRIL的表达导致cyclin D1、CDK4、CDK6、神经型钙黏蛋白（N-cadherin）、波形蛋白（Vimentin）的表达减少,宫颈癌细胞增殖、迁移和侵袭能力减弱[26]。ANRIL可以与多梳抑制性复合物2（PRC2）的SUZ12亚基相互作用,并募集PRC2来抑制抑癌基因p15的表达。此外,下调ANRIL可以通过增加p15的表达来抑制宫颈癌细胞增殖[27]。但ANRIL未影响p16或可变读框（alternative reading frame,ARF）的表达,导致细胞周期在G2/M期停滞,正向调控H1299、HeLa等癌细胞的增殖[28]。因此,ANRIL可能是一个潜在的分子靶点,可用于宫颈癌诊断和治疗策略的开发。
2.4 EBIC（EZH2-binding lncRNA in cervical cancer）
EBIC又称lncRNATI17313,长度约1 500个核苷酸,位于12q22染色体区。Sun等[29]在体外研究中发现,lncRNA-EBIC对宫颈癌细胞的迁移和侵袭具有正向调节作用。肿瘤侵袭的一个重要标志是E-cadherin的表达下调,有证据表明,E-cadherin的表达在癌症中受到抑制,其表达下调可促进癌细胞转移。Zeste 基因增强子同源物2（enhancer of zeste homolog 2,EZH2）是PCR2的核心组成部分,是H3K27me3催化过程中的一种关键组织学修饰酶,研究表明EZH2可以通过H3K27me3介导E-cadherin的转录沉默[30]。Sun等[29]研究发现lncRNA-EBIC可能作为诱导EZH2进入E-cadherin启动子区域的辅助因子,导致E-cadherin表达降低,从而促进宫颈癌细胞侵袭,提示LncRNA-EBIC可能通过与EZH2的协同作用而成为癌基因。因此,lncRNA-EBIC被认为是宫颈癌细胞迁移、侵袭和转移的关键分子,可作为宫颈癌诊断与治疗的新靶点。
2.5 CCHE1（cervical carcinoma high-expressed 1）
CCHE1是新近发现的一种lncRNA,位于人类第1 019号染色体。目前,鲜有文献报道CCHE1对肿瘤进展的作用。Yang等[31]研究表明,CCHE1在宫颈癌组织中的表达较正常组织明显上调,通过功能获得和功能丧失实验发现CCHE1过表达可促进宫颈癌细胞的增殖,而CCHE1的缺失可抑制宫颈癌细胞的增殖。CCHE1对宫颈癌细胞增殖的影响依赖于PCNA的上调,其可以与PCNA mRNA结合进而上调PCNA的表达,从而促进宫颈癌细胞的增殖。临床病理特征方面,CCHE1高表达与FIGO晚期、肿瘤直径较大、淋巴结转移、HPV阳性密切相关[32]。CCHE1与宫颈癌患者的预后相关,Yang等[31]发现CCHE1低表达的患者比高表达患者有更好的总生存期（overall survival,OS）、无复发生存期（relapse free survival,RFS）,多变量分析也证实了CCHE1可以作为宫颈癌OS和RFS的独立预测因子,说明CCHE1可作为宫颈癌的独立预后标志物。因此,CCHE1是宫颈癌发展中的一个重要生物标志物,可为宫颈癌的诊断、治疗及预后提供新的临床策略。
2.6 小核仁RNA宿主基因8（SNHG8）
SNHG8是一种稳定的细胞质lncRNA,在既往研究中被认为是一种有效的多肿瘤促进因子,但其在宫颈癌中的生物学功能尚不清楚。Qu等[33]研究表明,SNHG8可加速HPV阳性宫颈癌细胞的增殖和迁移,但其具体分子机制尚不确定,SNHG8可能在HPV阳性宫颈癌细胞的转录中发挥作用。在HPV阳性宫颈癌细胞中RECK表达受损,RECK可抑制宫颈癌等肿瘤的恶性发展,且RECK的甲基化在多种肿瘤中已被证实与预后不良有关,EZH2可以结合SiHa和HeLa细胞的RECK启动子区域,促进RECK启动子的甲基化。多项实验证明SNHG8通过募集EZH2,降低了RECK转录,导致HPV阳性宫颈癌细胞的恶性表型,促进HPV阳性宫颈癌细胞的增殖和迁移。推测SNHG8可为HPV诱导的宫颈癌的预防和治疗提供新的思路。
2.7 分化拮抗非蛋白编码RNA（DANCR）
DANCR位于人类染色体4q12,是一种新发现的致瘤lncRNA,可抑制表皮细胞的分化。DANCR主要通过促进细胞增殖、侵袭、迁移和（或）抑制细胞凋亡在多种肿瘤中发挥致癌基因的功能,但DNACR在宫颈癌中的功能和临床意义尚不明确。Tian等[34]采用实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）检测显示DANCR在宫颈癌组织和细胞系中表达上调,其表达上调与肿瘤体积增大、FIGO分期进展及预后恶化呈正相关,是宫颈癌患者生存期较差的预后指标。此外,多项试验表明,上调DANCR可促进宫颈癌细胞增殖,下调DANCR可抑制宫颈癌的生长,提示DANCR在宫颈癌中也起致癌基因的作用。功能实验结果表明,DANCR通过上调FRAT1和FRAT2的表达激活Wnt/β-catenin信号通路,在宫颈癌中发挥促癌作用。因此,DANCR可能是一个有前景的宫颈癌预测生物标志物和治疗靶点。
2.8 HULC（highly up-regulated in liver cancer）
HULC位于6p24.3号染色体上,长度约500个核苷酸,包含两个外显子。功能表征表明,HULC可以促进不同的致瘤表型,如细胞存活、体外增殖、侵袭,以及体内肿瘤生长和血管生成。其致瘤机制包括下调EEF1E1的表达、通过鞘氨醇激酶1促进血管生成、通过ACSL1促进脂质代谢异常等多种途径[35]。Wang等[36]研究发现,HULC在宫颈癌中表达上调,且HULC的高表达与FIGO分期进展、淋巴结转移及宫颈浸润深度有关。同时研究表明,高水平的HULC与宫颈癌患者较差的OS密切相关,HULC是宫颈癌患者生存期较短的独立预测因子。最近,Lu等[37]对HULC在宫颈癌发生、发展中的调控机制做了进一步研究,发现HULC过表达显著促进宫颈癌细胞增殖、迁移和侵袭。HULC与miR-218之间存在高度保守且特异的组合序列,TPD52被认为是miR-218的靶基因,qRT-PCR和蛋白质印迹实验显示,HULC的过表达通过抑制miR-218来上调TPD52的表达。说明HULC是宫颈癌进展中的关键调控因子,通过miR-218/TPD52轴促进宫颈癌细胞增殖、迁移和侵袭。HULC可能成为一种新的宫颈癌预后指标和基因治疗靶点。
2.9 PTENP1（phosphatase and tensin homolog pseudogene 1）
PTENP1是第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因（PTEN）的伪基因表达的lncRNA之一,PTEN定位于染色体10q23.3,是一种抑癌基因,PTENP1与PTEN的3′UTR具有广泛的序列相似性,可与PTEN miRNA结合,进而对miRNA介导的PTEN表达下调起到抑制作用,保护PTEN的肿瘤抑制作用[38]。PTENP1通过调控PTEN的表达在多种恶性肿瘤中发挥抑癌作用[39],但其在宫颈癌发生、发展中的作用尚未被充分了解。Fan等[40]研究发现,PTENP1过表达可抑制宫颈癌细胞增殖和EMT的发生,促进细胞凋亡。进一步研究发现,miR-106b在宫颈癌组织和细胞中表达增加,下调miR-106b可抑制宫颈癌细胞增殖和EMT,促进细胞凋亡,miR-106b的过表达逆转了PTENP1对宫颈癌细胞增殖、凋亡和EMT的影响,而过表达的PTENP1抑制miR-106b上调PTEN表达,且miR-106b表达与PTENP1表达呈负相关,同时,PTEN mRNA表达与PTENP1表达呈正相关。证实了PTENP1通过竞争性结合miR-106b,抑制其在宫颈癌细胞增殖、凋亡和EMT中的作用,进而调控PTEN的表达,促进PTEN功能,从而发挥抑癌作用。PTENP1可能成为宫颈癌的一个潜在治疗靶点,是今后宫颈癌治疗过程中值得关注的目标。
3 结语与展望
综上所述,lncRNA与宫颈癌的发生、发展密切相关。lncRNA在宫颈癌中的异常表达具有重要的临床意义,可作为宫颈癌诊断、治疗、改善预后的潜在生物标志物和分子靶点。然而,lncRNA在宫颈癌中的确切分子机制尚未明确,仍需要进一步的探索和验证。相信随着科学技术的发展和研究方法的不断成熟与完善,我们对lncRNA会有更深层次的了解,在宫颈癌早期诊断和靶向治疗方面也会有新的突破。
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