周晉宇，柳杰，尹冶，輝紅蕾，王玉明

昆明醫(yī)科大學(xué) 第二附屬醫(yī)院 檢驗科，云南 昆明650000

癌癥是世界范圍內(nèi)一個主要的公共衛(wèi)生問題，也是美國第二大死亡原因。據(jù)美國癌癥協(xié)會2018年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，美國將新增1 735 350例癌癥病例，609 640例將死于癌癥，亦即幾乎每天1700人死亡。最常見的癌癥死亡原因包括男性肺癌、前列腺癌和結(jié)直腸癌，女性肺癌、乳腺癌和結(jié)直腸癌。這4種癌癥占所有癌癥死亡的45%[1]。除此之外，各類腫瘤的發(fā)病率及死亡率出現(xiàn)逐年上升的趨勢，使對腫瘤發(fā)病原因和靶向治療的研究迫在眉睫。Hanahan和Weinberg[2]總結(jié)了人類腫瘤多級發(fā)展過程中形成的10個生物功能，構(gòu)成了癌癥的特征，這些特征為分析復(fù)雜的腫瘤性疾病提供了一個組織原則。這10個特征包括：持續(xù)的增殖信號；避開生長抑制；逃避免疫破壞；無限增殖；促腫瘤炎癥；激活浸潤和轉(zhuǎn)移；誘導(dǎo)血管生成；基因組的不穩(wěn)定和突變；抵抗細(xì)胞死亡；重構(gòu)能量代謝體系。研究癌癥發(fā)現(xiàn)機理30年來取得了顯著進(jìn)步，其碩果之一就是通過人類基因組測序可以部分揭示致癌基因在疾病發(fā)生發(fā)展中所起的作用。人類基因組測序結(jié)果顯示，具有編碼蛋白質(zhì)功能的基因不到全部基因組序列的2%，而在占據(jù)人類基因組98%以上的非蛋白編碼序列中，絕大多數(shù)為長鏈非編碼RNA（long non-cod?ing RNA，LncRNA）。隨著大量LncRNA的發(fā)現(xiàn)，人們的研究重點從編碼RNA轉(zhuǎn)移到LncRNA，并探討其在生物體內(nèi)的作用機制。2010年發(fā)現(xiàn)了基因間長鏈非編碼RNA（large intergenic non-cod?ing RNA，LincRNA）-重編碼調(diào)控因子（regulator of reprogramming，ROR），它不僅能夠調(diào)控重編程過程，而且在癌癥發(fā)生、發(fā)展過程中也扮演重要角色。但是，目前已知功能的LncRNA并不多，對LincRNA-ROR的功能研究更少。為了更全面地揭示其在腫瘤發(fā)病過程中的作用，我們在此將對LincRNA-ROR的發(fā)現(xiàn)及其在癌癥及癌癥調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的重要作用做簡要綜述。

1 LincRNA-ROR簡介

LncRNA是一組廣泛存在于哺乳動物細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄長度超過200 nt的非編碼序列，通常由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄形成，因其缺少有效開放讀框而很少編碼或不能編碼蛋白質(zhì)[3]。研究表明，它們可以通過與微小RNA（microRNA，miRNA）中的mRNA應(yīng)答元件結(jié)合，競爭性地海綿化miRNA，最終調(diào)控基因表達(dá)，從而發(fā)揮競爭性內(nèi)源RNA（competing endogenous RNAs，ceRNAs）的競爭作用[4]。有研究表明，LncRNA參與的生物學(xué)過程包括染色質(zhì)重構(gòu)、轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)下游基因的表達(dá)、細(xì)胞間信號傳遞。更值得注意的是，LncRNA在細(xì)胞異常調(diào)節(jié)、誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生中起關(guān)鍵作用[5]。

LincRNA-ROR是基因間LncRNA的一種，由4個外顯子組成，位于染色體18q21.31，長2.6 kb。Loewer等[6]最初發(fā)現(xiàn)其在胚胎干細(xì)胞中參與細(xì)胞重編程過程，能夠調(diào)節(jié)分化細(xì)胞轉(zhuǎn)換為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）的重編過程，因此得名。近期研究表明，LincRNAROR是一種重新編程的調(diào)節(jié)劑，與腫瘤發(fā)生有關(guān)，在未分化的腫瘤中過表達(dá)，與腫瘤復(fù)發(fā)和不良的治療反應(yīng)有很強的相關(guān)性。在結(jié)直腸癌、胰腺癌、乳腺癌等組織及細(xì)胞中異常表達(dá)，且已證明與腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲及遷移等過程相關(guān)[7]。

據(jù)Loewer等[6]報道，LincRNA-ROR是多能干細(xì)胞重編程衍生的啟動子，是核心轉(zhuǎn)錄因子（tran?scription factors，TFs）Oct4、Sox2和Nanog的結(jié)合位點，被認(rèn)為是調(diào)控這些TFs表達(dá)的一種ceRNA。LincRNA-ROR通過在轉(zhuǎn)錄后水平吸附miR-145，對人類胚胎干細(xì)胞（human embryonic stem cells，hESCs）的自我更新和分化有巨大影響。此外有研究表明，LincRNA-ROR的表達(dá)水平限制在低分化細(xì)胞群中，與干細(xì)胞或具有干細(xì)胞樣功能的細(xì)胞相比，所有體細(xì)胞的LincRNA-ROR表達(dá)都較低，提示LincRNA-ROR的表達(dá)可能與干細(xì)胞樣特性有關(guān)[8]。

2 LincRNA-ROR的作用機制

LincRNA-ROR是一種典型的LncRNA，它在與miRNA的相互作用和維持干細(xì)胞多能性方面起著重要的調(diào)控作用，同時也可觸發(fā)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epi-to-mesenchymal transition，EMT）。LincRNA-ROR在缺氧條件下也發(fā)揮了各種關(guān)鍵作用，且對腫瘤的發(fā)生有著促進(jìn)作用。Takahashi等[9]研究發(fā)現(xiàn)，LincRNA-ROR能夠在低氧環(huán)境中通過調(diào)節(jié)低氧誘導(dǎo)因子1α（hypoxia inducible fac?tor-1α，HIF-1α）及其下游基因來調(diào)控肝癌細(xì)胞的生長增殖。除此之外，雖然LincRNA-ROR主要促進(jìn)腫瘤發(fā)生，但它部分通過阻斷KLF4的表達(dá)，也可以抑制腫瘤細(xì)胞增殖和膠質(zhì)瘤干細(xì)胞（glio?ma stem cells，GSCs）自我更新[10]。

2.1 LincRNA-ROR作為ceRNA調(diào)節(jié)細(xì)胞進(jìn)程

ceRNA通過與miRNA應(yīng)答元件（miRNA re?spond elements，MREs）相互作用，在轉(zhuǎn)錄組的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中扮演重要角色。有研究表明，LncRNA在調(diào)控miRNA的濃度和生物學(xué)功能方面可能作為ceRNA發(fā)揮作用[11]，LincRNA-ROR也如此，其過表達(dá)可能逆轉(zhuǎn)miRNA與其靶基因之間的負(fù)調(diào)控。Wang等[7]在LincRNA-ROR與相關(guān)miRNA之間建立了一個調(diào)控反饋循環(huán)的模型，他們發(fā)現(xiàn)LincRNA-ROR作為ceRNA來調(diào)控包括Oct4、Sox2和Nanog在內(nèi)的TFs的表達(dá)，以及通過分子海綿吸附hESCs中差異相關(guān)的miRNA來調(diào)控同源域蛋白，特別是miR-145。這些TFs已被證實在各種腫瘤中表達(dá)，并與未分化表型相關(guān)。通過外源性方式將TFs導(dǎo)入小鼠或成人細(xì)胞中，并將其重新編程為iPSCs，從而誘導(dǎo)多能性。此外，LincRNAROR不僅對多能細(xì)胞有影響，對癌癥干細(xì)胞（can?cer stem cells，CSCs）也有影響，敲低LincRNAROR可以降低CSCs成為癌癥起源的可能性，從而促進(jìn)相關(guān)研究和細(xì)胞治療。在以上研究基礎(chǔ)上，Gao等[12]指出沉默LincRNA-ROR可以抑制胰腺癌干細(xì)胞（pancreatic cancer stem cells，PCSCs）的增殖、侵襲和致癌性，從而降低PCSCs的惡性特征。因此LincRNA-ROR可以作為胰腺癌的預(yù)后判斷因子。此外，有研究已經(jīng)證實，在三陰性乳腺癌中，LincRNA-ROR的功能與ceRNA類似，它會海綿化miR-145，從而上調(diào)ARF6的表達(dá)。ARF6通過E-鈣黏蛋白調(diào)控乳腺腫瘤細(xì)胞的黏附和侵襲特性。值得注意的是，Duru等[13]認(rèn)為來自CD49f+/CD44+/CD24-單細(xì)胞的侵襲性克隆激活Oct4/Sox2/LincRNA-ROR信號軸，從而維持癌癥干細(xì)胞的自我更新，并調(diào)節(jié)乳腺癌的分化。另外，LincRNAROR被確認(rèn)為預(yù)后判斷生物標(biāo)志物，并與miR-145相關(guān)，在結(jié)腸癌中發(fā)揮作用[14]。Zou等[15-16]研究表明，LincRNA-ROR可以作為分子海綿，競爭性地通過miR-145調(diào)控Sox2的表達(dá)，從而維持人類羊膜上皮細(xì)胞（HuAECs）多能性和提高它們分化成胰島β細(xì)胞的效率，這已被移植到糖尿病患者或動物模型證明它們可以幫助恢復(fù)胰島功能，因此有可能是潛在的治療方法。此外，有證據(jù)表明，LincRNA-ROR通過類ceRNA功能抑制miR-133的表達(dá)和功能，從而促進(jìn)了胎兒基因（ANP和BNP）和心肌細(xì)胞肥大相關(guān)基因的再表達(dá)[17]。Lin?cRNA-ROR通過抑制miRNAs，在發(fā)育和組織再生過程中調(diào)控遺傳網(wǎng)絡(luò)，并有可能成為許多疾病的新療法。

2.2 LincRNA-ROR觸發(fā)EMT進(jìn)程

EMT是上皮細(xì)胞失去細(xì)胞極性和細(xì)胞黏附，獲得遷移和侵襲特性，成為間充質(zhì)干細(xì)胞的過程。LincRNA-ROR在上皮腫瘤發(fā)生中的作用涉及EMT觸發(fā)和干細(xì)胞獲得，抑制LincRNA-ROR可能逆轉(zhuǎn)EMT過程[18]。LincRNA-ROR可以阻止miR-205靶基因的降解，從而誘導(dǎo)EMT，促進(jìn)乳腺癌的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。此外，Chen等[19]發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)的LincRNA-ROR能夠降低乳腺癌細(xì)胞系對抗癌藥物5-氟尿嘧啶（5-FU）和紫杉醇的敏感性。通過誘導(dǎo)與5-FU和紫杉醇耐藥相關(guān)的EMT，證實了LincRNA-ROR是乳腺癌多重耐藥的重要標(biāo)志。此外，LincRNA-ROR能夠通過上調(diào)E盒結(jié)合鋅指蛋白（zinc finger E-box-binding protein 1，ZEB1）而誘導(dǎo)啟動EMT程序，維持胰腺癌的干性，從而能夠促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[20]。

2.3 LincRNA-ROR誘騙基因特異性組蛋白甲基化促進(jìn)腫瘤發(fā)生

組蛋白經(jīng)過翻譯后修飾，改變了其與DNA和核蛋白的相互作用，這些修飾包括甲基化、乙?；⒘姿峄?、泛素化、亞?；?、瓜氨酸化和ADP-核糖基化。組蛋白修飾影響基因調(diào)控、DNA修復(fù)、染色體濃縮和精子形成等生物過程。Fan等[21]首先報道了LincRNA-ROR作為誘騙oncoRNA阻止染色質(zhì)調(diào)節(jié)因子（G9A甲基轉(zhuǎn)移酶）的招募行為，進(jìn)一步消除組蛋白H3K9修飾的啟動子TESC，并誘導(dǎo)異常的腫瘤生長和轉(zhuǎn)移。而在沒有Lin?cRNA-ROR表達(dá)的情況下，G9A甲基轉(zhuǎn)移酶恢復(fù)到TESC啟動子，從而通過靶向組蛋白H3K9甲基化沉默TESC的表達(dá)，顯著抑制腫瘤進(jìn)展。此研究結(jié)果揭示了在腫瘤發(fā)生中LincRNA-ROR作為誘騙oncoRNA與組蛋白修飾的全新機制。

3 LincRNA-ROR與癌癥

3.1 LincRNA-ROR與結(jié)直腸癌（colorectal can?cer，CRC）

CRC是最常見的惡性腫瘤之一，惡性程度高，預(yù)后差，在全球癌癥相關(guān)死亡人數(shù)中排名第三，每年死亡人數(shù)約有69萬[22]。Li等[23]研究發(fā)現(xiàn)，CRC組織中LincRNA-ROR表達(dá)水平比相鄰組織明顯升高，敲減LincRNA-ROR能顯著降低HT29細(xì)胞增殖、觸發(fā)細(xì)胞周期阻滯、增強細(xì)胞凋亡，而LincRNA-ROR過表達(dá)對M5細(xì)胞系有顯著的相反作用。此外，研究發(fā)現(xiàn)LincRNA-ROR下調(diào)可抑制CRC細(xì)胞的生長和增殖。因此，認(rèn)為LincRNAROR可能在CRC中作為一種促癌基因發(fā)揮作用。此外，在CRC中敲減LincRNA-ROR能顯著增加p53及其靶基因的蛋白表達(dá)水平，而Linc-ROR過表達(dá)則相反。p53蛋白水平與體內(nèi)LincRNA-ROR呈負(fù)相關(guān)。這些數(shù)據(jù)表明，在CRC發(fā)生和發(fā)展中，LincRNA-ROR的機制可能部分通過p53的信號通路起作用。綜上所述，LincRNA-ROR有可能成為CRC的一種創(chuàng)新性和前瞻性的治療靶點。

3.2 LincRNA-ROR與胰腺癌

胰腺癌是惡性率最高的腫瘤之一，死亡率極高。Gao等[12]發(fā)現(xiàn)胰腺癌組織中的LincRNA-ROR明顯上調(diào)，且與腫瘤大小有關(guān)。此外，LincRNAROR表達(dá)水平較低的患者的總生存時間明顯長于中等或較強LincRNA-ROR表達(dá)的患者。通過RNA干擾敲減LincRNA-ROR可抑制PCSCs的增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，減少遷移。裸鼠實驗表明，LincRNA-ROR沉默導(dǎo)致PCSCs的腫瘤發(fā)生率顯著低于對照組。致癌機制研究發(fā)現(xiàn)，LincRNAROR可能作為ceRNA發(fā)揮作用，其通過干擾miR-145的功能而激活核心轉(zhuǎn)錄因子Nanog的表達(dá)。Nanog和LincRNA-ROR的表達(dá)都與PCSCs中的miR-145水平呈負(fù)相關(guān)，抑制LincRNA-ROR的表達(dá)能促進(jìn)內(nèi)源性miR-145上調(diào)及沉默Nanog的表達(dá)。LincRNA-ROR、miR-145和Nanog之間的上述關(guān)系可以定義為相互競爭、相互制約，平衡這種“LincRNA-ROR-miR-145-Nanog”關(guān)系是PCSCs維持其高增殖、侵襲和腫瘤發(fā)生率的重要機制之一?？傊?，在胰腺癌中LincRNA-ROR低表達(dá)可以抑制細(xì)胞增殖、侵襲和腫瘤發(fā)生，LincRNA-ROR在調(diào)控多重致癌性和胰腺癌進(jìn)展方面發(fā)揮著直接作用。因此，LincRNA-ROR是預(yù)測胰腺癌患者術(shù)后臨床結(jié)果的一種新的預(yù)后標(biāo)志物，也可能是治療的合理靶點。

3.3 LincRNA-ROR與乳腺癌（breast cancer，BC）

BC是最常見的癌癥類型，也是女性癌癥相關(guān)死亡的第二大原因，全球每年約100萬新增病例，超過40萬人死亡。Hou等[18]發(fā)現(xiàn)LincRNA-ROR可能是EMT的重要調(diào)控因子，通過調(diào)控miRNA表達(dá)，促進(jìn)乳腺癌進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。該研究表明乳腺腫瘤標(biāo)本中LincRNA-ROR上調(diào)，且能增強乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲。相反，沉默的LincRNA-ROR抑制乳腺腫瘤生長和體內(nèi)肺轉(zhuǎn)移。LincRNA-ROR作為miR-205的ceRNA，通過抑制miR-205的表達(dá)而降低其對靶基因ZEB1和ZEB2的抑制作用，進(jìn)而促進(jìn)EMT的過程。因此，LincRNA-ROR作為EMT的重要調(diào)節(jié)因子，可以通過調(diào)控miRNAs促進(jìn)乳腺癌的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。同時提示LincRNAROR可能是侵襲性和轉(zhuǎn)移性乳腺癌的治療靶點。

Wan等[24]研究發(fā)現(xiàn)LincRNA-ROR可以作為一種誘餌oncoRNA來促進(jìn)雌激素受體（estrogen receptor，ER）陽性乳腺癌的雌激素獨立生長。在雌激素缺乏的情況下，LincRNA-ROR會導(dǎo)致磷酸化MAPK/ERK通路的上調(diào)，進(jìn)而激活ER信號。當(dāng)LincRNA-ROR敲除后，雌激素缺失誘導(dǎo)的ERK激活和ER磷酸化消失，而LincRNA-ROR的重新表達(dá)可恢復(fù)上述所有表型。此外，還發(fā)現(xiàn)雙特異性磷酸酶7（DUSP7）參與了LincRNA-ROR敲除誘導(dǎo)的MAPK/ERK信號抑制。LincRNA-ROR敲除增加了DUSP7的蛋白穩(wěn)定性，抑制ERK磷酸化。臨床數(shù)據(jù)分析顯示，ER陽性乳腺癌樣品中DUSP7表達(dá)低于ER陰性乳腺癌，且DUSP7表達(dá)下調(diào)與患者生存狀況不佳有關(guān)。

3.4 LincRNA-ROR與三陰性乳腺癌（triple-nega?tive breast cancer，TNBC）

TNBC約占BC病例的20%，特別是在年輕女性中經(jīng)常發(fā)生。臨床上常常通過全身性治療來降低TNBC的特異性死亡率，但其復(fù)發(fā)率和轉(zhuǎn)移率仍然高，這意味著急需開發(fā)有效的治療方法。Eades等[25]研究發(fā)現(xiàn)LincRNA-ROR在TNBC細(xì)胞系和組織樣品中上調(diào)，其作為miR-145的ceRNA過表達(dá)，并下調(diào)miR-145的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控三磷酸鳥苷（GTP）結(jié)合蛋白ARF6的表達(dá)，影響腫瘤細(xì)胞的黏附和轉(zhuǎn)移。miR-145下調(diào)是TNBC的一個標(biāo)志，miR-145并不影響增殖或凋亡，而是調(diào)控腫瘤細(xì)胞的侵襲，且對參與腫瘤侵襲的miR-145調(diào)控通路的研究發(fā)現(xiàn)了一個新的靶點GTP結(jié)合蛋白ARF6。ARF6是一個已知的乳腺腫瘤細(xì)胞侵襲的調(diào)節(jié)因子，在TNBC和BC轉(zhuǎn)移中被顯著上調(diào)。ARF6的過表達(dá)導(dǎo)致E-鈣黏蛋白定位丟失，細(xì)胞連接中斷。這些研究結(jié)果揭示了LincRNA-ROR/miR-145/ARF6通路調(diào)控TNBC的侵襲。

Ma等[26]發(fā)現(xiàn)LincRNA-ROR/miR-145與TNBC細(xì)胞系MDA-MB-231中的靶基因MUC1相關(guān)。Mucin1（MUC1）是黏蛋白（mucin）家族的一員，通常在腺器官中表達(dá)。在乳腺癌中，MUC1通過誘導(dǎo)EMT增強癌細(xì)胞的侵襲性，其表達(dá)增加與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和預(yù)后較差有關(guān)[27-28]。據(jù)研究，LincRNAROR的異常表達(dá)會增加MDA-MB-231細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移和功能喪失。LincRNA-ROR作為ceRNA作用于miR-145，上調(diào)MUC1的表達(dá)且影響E-鈣黏蛋白膜的定位，進(jìn)而誘導(dǎo)EMT增強癌細(xì)胞的侵襲性。綜上，LincRNA-ROR/miR-145參與調(diào)控TNBC細(xì)胞侵襲和遷移的靶基因MUC1，提示Lin?cRNA-ROR可能是TNBC潛在的治療靶點。

4 結(jié)語

本文初步探討了LincRNA-ROR在癌組織中的異常表達(dá)，及其在癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲等生物學(xué)功能中的重要調(diào)節(jié)作用。許多證據(jù)表明，LincRNA-ROR是一種有效的腫瘤啟動子，在不同的癌癥中存在異常的表達(dá)。其腫瘤促進(jìn)功能可歸因于其調(diào)控的靶基因涉及多種途徑，包括增殖、侵襲、血管生成和癌癥干細(xì)胞。LincRNAROR與許多信號通路密切相關(guān)，因此，要全面了解LincRNA-ROR的生物學(xué)作用，還需要發(fā)現(xiàn)新的靶點。LincRNA-ROR與腫瘤的惡性生物學(xué)行為明顯相關(guān)，這為進(jìn)一步篩選腫瘤分子標(biāo)志物奠定了基礎(chǔ)，同時也為腫瘤尋找分子治療靶標(biāo)提供了依據(jù)。然而，有關(guān)LincRNA-ROR在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的分子調(diào)控機制，有待進(jìn)一步深入研究。

LincRNA-ROR在眾多腫瘤中異常表達(dá)，可作為一些腫瘤早期篩查診斷依據(jù)。通過RNA干擾等實驗技術(shù)影響其在腫瘤組織中的表達(dá)，從而引起腫瘤細(xì)胞增殖、分化、轉(zhuǎn)移、凋亡等生物學(xué)行為以及對化療藥物敏感性的改變，為腫瘤的靶向治療及療效評估提供新思路。目前對LincRNAROR的研究尚處于初級階段，其作用機制等尚不明確。隨著研究的深入，相信LincRNA-ROR在腫瘤診斷、治療及預(yù)后中將發(fā)揮重要作用。