李 靜 王玉霞 陳 杰

宮頸癌作為婦科惡性腫瘤之一，嚴重威脅全球婦女的健康及生命。據(jù)估計，2018年全世界共有569 847例新發(fā)病例和311 365例死亡病例，目前宮頸癌發(fā)病率和死亡率居女性惡性腫瘤第四位[1]，其發(fā)病原因可能與高危型HPV感染、初次性交年齡過早及性混亂等因素有關(guān)。長鏈非編碼RNA(lncRNA)是一類轉(zhuǎn)錄長度大于200個核苷酸的非編碼RNA分子，以往被認為不參與蛋白質(zhì)編碼。近年來，隨著分子探針技術(shù)、測序技術(shù)等生物技術(shù)的進步，大量的lncRNA被發(fā)現(xiàn)廣泛參與真核細胞的生理及病理過程。lncRNA在疾病中的發(fā)展，尤其在影響腫瘤的惡性生物學(xué)行為及腫瘤放療抵抗方面成為當下的熱點研究。HOX轉(zhuǎn)錄反義RNA(HOTAIR)作為研究最多的lncRNA，被發(fā)現(xiàn)在多個腫瘤細胞中高表達，尤其在宮頸癌的相關(guān)研究中，HOTAIR與之發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，故探索二者之間的關(guān)系，有利于為宮頸癌在臨床診斷、治療及預(yù)后提供證據(jù)。

1 HOTAIR的概述

HOTIAR長度約為2.2 kb，位于HOX c基因簇的12q13染色體區(qū)域內(nèi)，并從該簇的反義鏈轉(zhuǎn)錄，其主要功能是識別HOX D基因座中基因表達的反式調(diào)節(jié)作用。HOTAIR與多克隆抑制復(fù)合物2(Polyclonal inhibition complex，PRC2)和組蛋白去甲基化酶1(Lysine-specific demethylase 1，Lsd1)相互作用，調(diào)控與腫瘤細胞增殖、凋亡或轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的組蛋白賴氨酸4(H3K4demet)，引導(dǎo)Lsd 1介導(dǎo)的組蛋白H3去甲基化，LSD1是阻遏物1(RE1)沉默轉(zhuǎn)錄因子(LSD1-CoREST)蛋白復(fù)合物的亞基，HOTAIR直接與染色質(zhì)調(diào)節(jié)劑PRC2和Lsd 1相互作用，從而導(dǎo)致這些基因的轉(zhuǎn)錄沉默或激活，最終促進腫瘤細胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移[2]。Rinn等[3]首次發(fā)現(xiàn)HOTAIR在轉(zhuǎn)移的乳腺癌中高表達。其后，發(fā)現(xiàn)HOTAIR在人類許多腫瘤細胞中高表達(乳腺癌[4]、胰腺癌[5]、結(jié)直腸癌[6]、胃癌[7]、肝細胞癌[8]和口腔癌[9])。尤其HOTAIR與宮頸癌的關(guān)系中，發(fā)現(xiàn)HOTAIR可能參與了宮頸癌細胞凋亡、增殖和侵襲，并與腫瘤放化療抵抗相關(guān)等。

2 HOTAIR與宮頸癌

2.1 HOATIR在宮頸癌組織中的表達

lncRNA是具有調(diào)控基因表達的非編碼RNA，主要調(diào)控表觀遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄水平及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控等，以及包括腫瘤在內(nèi)的細胞信號傳導(dǎo)調(diào)控，成為當下國內(nèi)外腫瘤研究熱點。張艷梅、周高英等[10-13]通過實時定量RT-PCR(qRT-PCR)檢測人宮頸癌組織及癌旁組織HOTAIR mRNA的表達水平發(fā)現(xiàn)，HOTAIR在人類宮頸癌組織中的表達水平明顯高于癌旁組織，且其表達水平與宮頸癌患者的臨床分期、腫瘤大小及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，而與患者年齡、分化水平、組織學(xué)類型、鱗狀細胞抗原(SCC)等無關(guān)。進一步研究發(fā)現(xiàn)宮頸癌患者行宮頸癌根治術(shù)后，血清HOTAIR水平較術(shù)前明顯下降，表明HOTAIR有望成為宮頸癌臨床診斷及術(shù)后監(jiān)測的腫瘤標記物，以及評估宮頸癌預(yù)后的獨立預(yù)測因子。Zhang等[14]研究收集了人乳頭瘤病毒(HPV)陽性的宮頸癌患者的陰道灌洗液、無宮頸瘤患者(HPV陽性、HPV陰性作為對照)陰道灌洗液，進一步分離灌洗液中細胞釋放的外泌體(Exosome)，分析兩種促癌lncRNA(HOTAIR、MALAT1)和一種抑癌lncRNA(MEG3)基因的表達差異性，發(fā)現(xiàn)在無瘤組(HPV陰性、HPV陽性)和宮頸癌患者的灌洗液中，HOTAIR表達水平依次上升，再次說明HOTAIR有可能成為宮頸癌預(yù)測和早期診斷的分子標志。這些研究提示HOTAIR在宮頸癌組織中存在差異性表達，可能作為癌基因參與了宮頸癌細胞增殖、分化、遷移、侵襲及凋亡等過程，并影響宮頸癌的發(fā)生發(fā)展。

2.2 HOTAIR影響宮頸癌細胞增殖

宮頸癌作為威脅全球女性生命健康的惡性腫瘤，其發(fā)生是由多因素、多環(huán)節(jié)復(fù)雜的分子調(diào)控機制相互作用而導(dǎo)致的疾病。張艷梅等[11]研究發(fā)現(xiàn)敲低HOTAIR表達后可抑制人宮頸癌Hela細胞系增殖，并將Hela細胞系的細胞周期阻滯于G0/G1期，加速了人宮頸癌Hela細胞的凋亡，證明HOTAIR在宮頸癌的發(fā)生發(fā)展中起癌基因作用。HOTAIR通過下調(diào)miR-143-3P的表達后，抑制了HOTAIR對宮頸癌細胞生長的抑制作用，還調(diào)控了Bcl-2過表達，進一步減弱了miR-143-3P對宮頸癌的抑制作用，促進宮頸癌細胞的增殖[15]。

2.3 HOTAIR促進宮頸癌侵襲

侵襲是腫瘤細胞發(fā)生轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵，包括腫瘤細胞基質(zhì)的降解、細胞動力分子通路的激活以及細胞間信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的轉(zhuǎn)變等。Kim等[16]研究發(fā)現(xiàn)，敲低HOTAIR表達后，鈣粘附蛋白E(E-cadherin)表達升高，血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)、β-連環(huán)蛋白(β-catenin)以及波形蛋白(Vimentin)表達明顯降低，促進了上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子Snail及Twist表達降低，進而抑制宮頸癌細胞侵襲。巨核細胞白血病1(Mkl1)作為一種轉(zhuǎn)錄協(xié)同活性因子，參與腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移和細胞分化，Zheng等[17]研究發(fā)現(xiàn)，人宮頸癌Hela細胞系中的HOTAIR被抑制表達后，Mkl1作為miR-206的靶向基因，其表達水平降低。此外，Mkl1通過結(jié)合HOTAIR啟動子中的CARG盒來激活HOTAIR的轉(zhuǎn)錄，說明敲低HOTAIR表達以后，通過抑制miR-206和Hela細胞中的表達來調(diào)控Mkl1，證明HOTAIR在宮頸癌細胞侵襲中起重要作用。

2.4 HOTAIR與宮頸癌轉(zhuǎn)移

正常的上皮組織結(jié)構(gòu)不利于惡性腫瘤細胞的侵襲，在腫瘤細胞發(fā)生轉(zhuǎn)移的過程中，細胞的遷移能力、侵襲力與上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)換的發(fā)生顯著相關(guān)[14]。而目前Kim等[16-18]多項研究表明，HOTAIR作為腫瘤生長的強誘導(dǎo)因子，可誘導(dǎo)EMT相關(guān)基因E-catenin、N-cadherin、Vimentin及Notch信號通路相關(guān)基因Notch1、HES1等基因表達，結(jié)果顯示HOTAIR通過誘導(dǎo)EMT和活化Notch信號，進而促進宮頸癌細胞轉(zhuǎn)移。Guo等[19]研究通過制作了抗輻射的Hela細胞(Hela-R)，證明了HeLa-R，siRNA-control+HeLa-R，siRNA-HOTAIR+HeLa-R，LiCl+HeLa-R，siRNA-HOTAIR+LiCl+HeLa-R組相比Hela對照組，其E-cadherin mRNA和蛋白表達減少，N-cadherin和Vimentin mRNA和蛋白表達增加。進一步與Hela-R組相比，siRNA-HOTAIR+HeLa-R組E-cadherin mRNA和蛋白表達增強，N-cadherin和Vimentin的mRNA和蛋白表達減弱，N-cadherin和Vimentin的mRNA和蛋白表達增強，證明了HOTAIR的降低抑制了Hela-R細胞的Wnt信號傳導(dǎo)途徑和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化。HOTAIR通過調(diào)控EMT的進程來影響腫瘤的轉(zhuǎn)移。青蒿琥酯(Artsunate，Art)作為一種中藥成分，對多種實體瘤具有抗癌活性。Zhang等[20]研究探討Art對宮頸癌細胞的抗腫瘤轉(zhuǎn)移過程中使用RNA免疫沉淀法來測定HOTAITR和COX-2的相互作用，然后采用遷移侵襲實驗觀察Art對宮頸癌Hela細胞轉(zhuǎn)移的影響，發(fā)現(xiàn)了Art抑制了HOTAIR的表達也抑制了Hela細胞的轉(zhuǎn)移，可見HOTAIR參與Hela細胞的轉(zhuǎn)移，并且這一研究發(fā)現(xiàn)中藥能夠為阻斷宮頸癌轉(zhuǎn)移打下一定的理論基礎(chǔ)。

2.5 HOTAIR與宮頸癌放療抵抗

臨床上被診斷為中晚期宮頸癌的患者，失去直接手術(shù)的機會，此時放化療結(jié)合治療對于延長患者生命期顯得尤為重要。目前，宮頸癌細胞抗輻射成為影響中晚期宮頸癌患者治療的主要障礙。Guo等[19]研究探討敲低HOTAIR的表達后，抗輻射Hela-R細胞中的β-catenin、cyclinD1、c-Myc和MMP7的mRNA和蛋白表達更高。證明HOATIR激活了抗輻射Hela細胞中Wnt通路，在Hela-R細胞顯示出對放療抗性時，發(fā)現(xiàn)了GFP-LC3蛋白聚集增加，表明敲低的HOATIR通過Wnt信號通路減少了放射抗性細胞的增殖。HOTAIR的功能抑制可以通過抑制宮頸癌Hela細胞中的Wnt信號通路增強對放療的敏感性。

3 HOTAIR單核苷酸多樣性與宮頸癌

全基因組關(guān)聯(lián)研究(Genome-wide association studies，GWAS)分析發(fā)現(xiàn)了與80多種疾病和性狀相關(guān)的數(shù)百種常見的遺傳變異，其中很多已被識別的變異在基因間區(qū)域顯著缺失，不在內(nèi)含子中表達，而是映射到非編碼區(qū)間[21]。越來越多的證據(jù)表明[22-23]，包括腫瘤抑癌基因或癌基因的單核苷酸多態(tài)性(SNPS)在內(nèi)的體細胞突變在宮頸癌遺傳易感性中有顯著作用。Guo等[24]在一項對宮頸癌患者和正常人進行對照分析研究中探討了HOTAIR中三個單倍體標記SNP(RS920788、RS1899663及RS479314)與宮頸癌風險之間的相關(guān)性，其中HOTAIR RS920778的多態(tài)性與宮頸癌風險之間存在顯著關(guān)聯(lián)，與野生型基因相比，RS920778基因變異性攜帶者患晚期宮頸癌的風險增加2.17倍。Sharma等[25]研究顯示，含有RS9020778單核苷酸的HOTAIR內(nèi)含子2區(qū)域可能存在一種潛在的增強劑，去轉(zhuǎn)染宮頸癌SIHA細胞，熒光素酶表達顯著增加，表明SNP RS920788可促進HOTAIR表達，促進宮頸癌的遺傳易感性。HPV16型癌蛋白E7通過與多種宿主調(diào)節(jié)分子相互作用和功能失活，在宮頸癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，E7可能與高表達的PRC2復(fù)合物競爭HOTAIR轉(zhuǎn)錄物上的結(jié)合位點，這可以組織PRC2復(fù)合物(ezh2、suz12)的聚集，進一步促進靶基因的上調(diào)；因此，HOTAIR有望作為宮頸癌發(fā)生過程中HPV16癌蛋白E7的靶點之一。

4 小結(jié)與展望

目前，HOTAIR表達異常與宮頸癌及其他惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，通過改變惡性腫瘤相關(guān)的基因表達、調(diào)控細胞周期以及干擾RNA功能等途徑，促進惡性腫瘤細胞的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移，由此包括HOTAIR在內(nèi)的lncRNA正成為當下基礎(chǔ)及臨床研究腫瘤治療的新靶點。宮頸癌是由多因素、多步驟導(dǎo)致的惡性腫瘤，HOTAIR作為極其重要的lncRNA，與宮頸癌關(guān)系的研究取得一定的進步，但其參與宮頸癌發(fā)生發(fā)展的分子機制尚未完全闡明，因此我們在此領(lǐng)域的進一步深入研究，有望為以后HOTAIR能作為宮頸癌診斷和治療靶點提供價值。