乳腺癌相关的长链非编码RNA与肿瘤

1. HOTAIR

HOTAIR是HOX基因家族的一员，是首个被发现以反式作用调控基因表达的长链非编码RNA，也是近年来研究得比较深入的长链非编码RNA之一。HOTAIR的异常表达与包括乳腺癌在内的多种肿瘤的转移、复发、预后不良等有关，其表达量可作为预测乳腺癌转移及预后的有效指标。另外，HOTAIR引起的染色体重构是导致肿瘤发生转移的重要因素之一。Rajnish等人2010年发表于Nature的文章首次对HOTAIR与乳腺癌转移的关系进行了系统阐释。在乳腺癌的转移灶中，HOTAIR较正常乳腺上皮有数百倍至数千倍的高表达；而在原发灶中，HOTAIR也有最高125倍的过表达，且转移灶中的HOTAIR检出率较原发灶高。统计数据表明，HOTAIR的表达水平可作为判断乳腺癌患者转移、预后的有效指标，且独立于如ER、肿瘤大小及临床分期等危险因素。功能试验结果显示，过表达或沉默HOTAIR均可对乳腺癌细胞的转移能力产生明显影响。进一步的研究发现，HOTAIR可与多梳蛋白家族成员PRC2发生结合，引起H3K27的甲基化；同时，HOTAIR还可介导PRC2转移至特定位点，引起HOXD基因及相关抑癌基因（如HOXD10、JAM2、PCDH）的沉默，从而促进肿瘤的侵袭、转移、复发等。Arunoday等人的研究发现，雌激素可诱导长链非编码RNA-HOTAIR的转录。HOTAIR的启动子区含有多个功能性的雌激素反应元件，ER及MLL等ER共调节因子可诱导HOTAIR过表达，沉默ER或MLL后HOTAIR的表达明显下调。另外，HOTAIR表达也受到微小RNA的调节。微小RNA-141是一个与上皮间质转换密切相关的微小RNA，微小RNA-141可抑制肿瘤细胞的生长及转移。研究发现以Ago2依赖的方式可负性调节HOTAIR的表达，从而抑制肿瘤细胞的生长及转移。

2. H19

H19是由11号染色体上的H19基因编码的长约2.3kb的长链非编码RNA，也是近年来研究得比较深入的长链非编码RNA之一。H19由RNA聚合酶Ⅱ催化转录，具有polyA尾结构，主要分布于细胞质。H19是一种生长调节基因，在胚胎组织中高表达，但出生以后其表达明显受到抑制，成人正常乳腺组织中仅可检测到低水平的H19。

在乳腺癌组织或细胞中，H19的表达水平较正常组织明显升高，且其过表达可促进肿瘤发展。Berteaux等人的研究显示，E2F1因子可结合H19基因的启动子区，激活其转录，进而使乳腺癌细胞由G1期向S期转变，促进肿瘤细胞的增殖。Lottin等人利用软琼脂克隆形成试验、裸鼠成瘤试验等证实，H19过表达可明显提高肿瘤细胞的克隆形成能力。最近有研究显示，乳腺癌中H19的表达与ER的表达具有明显相关性，过表达H19可促进雌激素依赖型细胞MCF-7的生长。临床乳腺癌组织中的H19定量结果显示，H19在ER阳性的乳腺癌中的表达量较ER阴性组织中平均有10倍左右的升高。另外，在膀肌癌、肺癌、食管癌及宫颈癌等多种肿瘤中，H19呈明显的过表达，相应的功能试验也提示H19在其中的促癌作用。大多数学者将H19视作致癌基因，但少数学者持相反观点，认为H19在肿瘤中起抑癌作用。

3. XIST

众所周知，女性有两条X染色体，而男性只有一条，为保持男女X染色体上基因剂量的大致平衡，女性的一条染色体必须在胚胎发育早期失去活性，而由X染色体上XIST基因编码的长链非编码RNA-XIST正是参与X染色体失活过程的重要分子。BRCA1是乳腺癌和卵巢癌的抑癌基因，BRCA1突变的女性患乳腺癌的风险明显增高。

正常情况下，XIST在女性体细胞中广泛表达，但在包括乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌等女性肿瘤中，XIST常常表达缺失。2002年Ganesan等在Cell上发表文章显示，在BRCA1突变后的小鼠或人类的乳腺组织中，XIST不能正确定位于将要失活的X染色体，从而导致本应失活的X染色体上的部分基因继续发挥作用，进而导致基因组的严重不稳定，细胞周期等生物学过程明显受影响，最终诱发乳腺癌。

4. NKILA

2015年，Song等人在Cancer Cell发表的文章显示，长链非编码RNA-NKILA可直接与NF-κB/IκB结合，降低NF-κB的转录活性，抑制乳腺癌细胞的转移。NF-κB是一种重要的转录因子，在炎症、免疫、细胞增殖、分化以及存活过程中扮演重要角色。肿瘤微环境中潜在的炎症会造成NF-κB异常激活，促进癌症侵袭和转移。因此，NF-κB被认为是炎症和癌症之间的重要纽带。长链非编码RNA-NKILA是可作为NK-κB的一个负向调控因子，抑制NK-κB的活性，进而抑制肿瘤的侵袭和转移。NKILA是一个定位于20号染色体、含有2570个核普酸的长链非编码RNA，主要定位于细胞质。在超过1000例的乳腺癌组织样本中，NKILA低表达于肿瘤组织，在转移性乳腺癌中的表达量进一步下降；不同转移能力的乳腺癌细胞株中，NKILA低表达于转移能力高的MDA-MB-231、MDA-MB-268、BT-549等细胞株，而在转移能力低的MCF-7、ZR-75-1、T47-D等细胞株中表达稍高。过表达NKILA可明显降低乳腺癌细胞的转移能力，减少肝、肺及淋巴结转移灶的形成。统计数据表明，乳腺癌组中的NKILA的低表达可作为乳腺癌转移的预判指标，并且与预后不良明显相关。

5. GAS5(www.xing528.com)

长链非编码RNA-GAS5是由肿瘤抑制基因及促凋亡基因GAS5编码的一个含12个外显子的长链非编码RNA（基因间型）。GAS5在乳腺癌中明显低表达，乳腺癌组织GAS5转录本的低表达与预后不良明显相关。利用siRNA抑制GAS5的表达可降低乳腺癌细胞对化疗药物及促凋亡刺激的反应，抑制细胞凋亡的发生。另外，利用mTOR通路抑制剂可显著上调GAS5的表达，并诱导细胞凋亡、增加细胞对化疗药物的敏感性。这提示，针对GAS5的靶向治疗或许能成为治疗乳腺癌的新手段。

6. LSINCTS

LSINCT5是一个长约2.6kb的antisense-长链非编码RNA，由RNA多聚酶Ⅲ催化转录，具有polyA尾结构，主要分布于细胞核。2011年Jessica等在RNA Biology上发表的文章显示，LSICT5与乳腺癌及卵巢癌明显相关。LSINCT5高表达于乳腺癌及卵巢癌组织，且在乳腺癌细胞株MDA-468、T47-D、BT474等中也呈现异常高表达。抑制其表达可对90种以上的基因产生明显的影响，并能明显抑制乳腺癌MCF-7细胞的生长。

7. BC200

长链非编码RNA BC200是一个由RNA聚合酶Ⅲ催化且特异表达于神经元的长链非编码RNA。除神经元外，其他正常体细胞中几乎检测不到BC200的表达。然而，在侵袭性乳腺癌组织中，BC200呈明显的高表达，而乳腺的良性病变组织中（如纤维腺瘤）其表达与正常无异。导管内原位癌组织中BC200的表达与乳腺癌预后不良有关，提示BC200可作为潜在的乳腺癌预后判断指标之一。

8. BCAR4

2011年，Godinho等研究显示，长链非编码RNA-BCAR4与乳腺癌内分泌治疗中的他莫西芬耐药密切相关。正常情况下，BCAR4只表达于胎盘和卵母细胞；然而，在27%左右的原发性乳腺癌患者中可检测到BCAR4的表达。在雌激素受体阳性的ZR-75-1和MCF-7细胞中，BCAR4的表达量远高于正常，而雌激素受体阴性的乳腺癌细胞中几乎检测不到BCAR4。体内、体外实验的结果均表明，将过表达BCAR4的质粒转染于雌激素依赖型细胞后，细胞表现为雌激素非依赖型生长、他莫西芬抵抗。该团队的另一项研究发现，乳腺癌BCAR4的表达可作为预测肿瘤转移、预后的指标之一。BCAR4高表达的患者往往肿瘤侵袭性更强、转移较早且总生存率（OS）较短。

9. ARA

2013年，Huang等人在Biochemical pharmacology上发表的文章表明，长链非编码RNA-ARA与阿霉素耐药密切相关。与正常乳腺癌MCF-7细胞相比，ARA在阿霉素耐药的MCF-7/ADR细胞中有超过30倍的高表达。利用siRNA技术抑制ARA表达后，MCF-7/ADR细胞的阿霉素耐受得到逆转，细胞增殖、迁移能力明显受到抑制，凋亡率增加。