高宇峰綜述 王元審校

據(jù)報(bào)道，2020年在全球范圍內(nèi)有31萬余名婦女被診斷患有卵巢癌，并造成了近21萬人死亡，5年生存率僅45%，使卵巢癌成為第九大最常見的癌癥和第九大最常見的婦女癌癥死亡原因[1]。90%卵巢癌是上皮性的，最常見的病理類型是漿液性癌。大多數(shù)漿液性卵巢癌被診斷為Ⅲ期(51%)或Ⅳ期(29%)，其5年病因特異性生存率分別為42%和26%。大多數(shù)患者在最初診斷時(shí)已是晚期，治療相當(dāng)棘手[2]。因此，如何早期診斷卵巢癌是一件急需解決的臨床問題。非編碼RNAs(non-coding RNAs，ncRNAs)是一類對于細(xì)胞至關(guān)重要的且不編碼蛋白質(zhì)的特殊RNA群體，包括miRNA、長鏈非編碼RNA(lncRNA)、circRNA等。雖然非編碼RNA不直接參與蛋白質(zhì)的翻譯過程，但這些轉(zhuǎn)錄因子在影響基因表達(dá)、調(diào)控蛋白質(zhì)功能方面發(fā)揮著重要作用，進(jìn)而影響著疾病的進(jìn)展[3]。非編碼RNAs在宮頸癌、結(jié)直腸癌、前列腺癌早期診斷中已有相關(guān)的研究報(bào)道[4-6]。但是關(guān)于非編碼RNAs在卵巢癌早期診斷的應(yīng)用仍存在爭議。與腫瘤發(fā)生和發(fā)展相關(guān)的ncRNAs類別包括miRNAs、lncRNAs、ceRNA、exo-ncRNAs、circRNAs。尋找有意義的新型非編碼RNAs生物標(biāo)志物應(yīng)用于卵巢癌患者的早期診斷具有重大的臨床意義。

1 非編碼RNAs概述

非編碼RNAs是指不編碼蛋白質(zhì)但對細(xì)胞至關(guān)重要的RNA群體[3]。其中包括rRNA、tRNA、snRNA、snoRNA、miRNA等多種已知功能的 RNA，還包括未知功能的RNA。這些RNA的共同特點(diǎn)是均能從基因組上轉(zhuǎn)錄而來，但是不翻譯為蛋白，在RNA水平上就能行使各自的生物學(xué)功能。非編碼RNAs從長度上來劃分可分為3類：小于50 nt，包括microRNA、siRNA、piRNA；50～500 nt，包括rRNA、tRNA、snRNA等；大于500 nt，包括長mRNA-like 的非編碼RNA，長不帶polyA 尾巴的非編碼RNA等。非編碼RNAs廣泛參與生命現(xiàn)象的各個(gè)環(huán)節(jié)，如生長、分化、發(fā)育、免疫，并且在腫瘤的形成中也具有重要的調(diào)控作用。

2 miRNA 在卵巢癌早期診斷中的應(yīng)用

Berner等[7]研究發(fā)現(xiàn)，在卵巢癌細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外和尿液中的miRNA表達(dá)有變化，強(qiáng)調(diào)了它們作為液體活檢生物標(biāo)志物的巨大潛力。特別是miR-15a和let-7a有希望成為卵巢癌患者液體活檢中可能的循環(huán)生物標(biāo)志物。進(jìn)一步的研究可能有更多的證據(jù)表明miR-15a在卵巢癌早期診斷中的潛在臨床意義。

高級別漿液性癌(high grade serous carcinoma，HGSC)是上皮性卵巢癌中最常見的組織學(xué)亞型，且致死率高。Hannan等[8]發(fā)現(xiàn)，循環(huán)的miR-200c可能是檢測HGSC的一個(gè)有希望的候選生物標(biāo)志物。但是這項(xiàng)研究需要進(jìn)一步更大的隊(duì)列研究，以確定循環(huán)miR-200c是否可能作為卵巢癌敏感和特異的生物標(biāo)志物。

采用子宮輸卵管灌洗術(shù)，Hulstaert 等[9]在卵巢癌樣本中找到超過300個(gè)mRNAs和41個(gè)miRNAs被上調(diào)。雖然子宮—輸卵管灌洗液的mRNA捕獲測序在技術(shù)上是可行的，但是因其是借助手術(shù)的方式取材，所以在技術(shù)推廣、計(jì)劃的可實(shí)施性上存在一定的難度。但是針對因遺傳因素易患卵巢癌的群體是有價(jià)值的。

任玉峰等[10]通過檢測上皮性卵巢癌良惡性組的miRNA表達(dá)水平得出結(jié)論，上皮性卵巢癌患者血漿中miR-196a表達(dá)水平升高，miR-1285表達(dá)水平降低，且miR-196a和miR-1285 對上皮性卵巢癌均具有一定的診斷價(jià)值，可獨(dú)立作為上皮性卵巢癌早期診斷的新型腫瘤預(yù)測標(biāo)志物。此外，基于生物信息學(xué)分析的研究，10種miRNA被預(yù)測為具有作為血漿生物標(biāo)志物的潛能[11]。但由于生物信息學(xué)分析方法只是提供了一種理論依據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中，還需要更多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)加以支撐。

Sung等[12]開發(fā)了先進(jìn)的集成微流控平臺，用于分離和量化卵巢癌血液中的生物標(biāo)志物miRNA-21。臨床試驗(yàn)證實(shí)了這種集成平臺在臨床上的適用性，意味著這種自動化和高敏感度的集成微流控平臺用于miRNA定量，可以用于卵巢癌生物標(biāo)志物的測量。

因此，循環(huán)miRNAs作為非侵入性生物標(biāo)志物在卵巢癌的早期臨床診斷中具有一定的潛在價(jià)值。

3 lncRNA在卵巢癌早期診斷中的應(yīng)用

KCNQ1對側(cè)鏈/反義轉(zhuǎn)錄本1(KCNQ1OT1)編碼CDKN1C/KCNQ1OT1簇中KCNQ1對側(cè)鏈的lncRNA，在癌癥的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用[13]。KCNQ1OT1調(diào)節(jié)癌細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期、遷移和侵襲、轉(zhuǎn)移、葡萄糖代謝和免疫逃逸。癌癥患者中KCNQ1OT1的異常表達(dá)與預(yù)后不良和生存率下降有關(guān)。Luo等[14]通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)卵巢癌細(xì)胞中l(wèi)ncRNA KCNQ1OT1的增加促進(jìn)了β-catenin的表達(dá)，從而有利于卵巢癌細(xì)胞的增殖和遷移?？傊?，這些結(jié)果表明，KCNQ1OT1可能在卵巢癌的發(fā)展中起作用，并可作為生物標(biāo)志物在早期階段檢測出該癌癥。

在一項(xiàng)研究中，42對卵巢癌腫瘤組織和臨近正常組織qRT-PCR結(jié)果顯示，PCAT6(prostate cancer-associated transcript 6)在卵巢癌中的表達(dá)水平高于鄰近的正常組織[15]。PCAT6是一種lncRNA，最早發(fā)現(xiàn)于2013年[16]。這種致癌的lncRNA已被發(fā)現(xiàn)在不同的組織中調(diào)節(jié)致癌過程，因此其作為卵巢癌早期診斷指標(biāo)的特異性存在爭議，有待進(jìn)一步的研究，尋找可能的亞型表達(dá)。基于同樣的檢測方法，周倩等[17]發(fā)現(xiàn)，卵巢癌患者血清中的lncRNA EWSAT1、SPRY4-IT1升高。lncRNA EWSAT1+SPRY4-IT1聯(lián)合篩查方法診斷卵巢癌具有敏感度、特異度、準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)，適合在臨床上推廣應(yīng)用。lncRNA EWSAT1、SPRY4-IT1低表達(dá)的卵巢癌患者具有較好的預(yù)后。

LncRNA GAS8-AS1在卵巢癌組織和細(xì)胞系中減少，GAS8-AS1的高表達(dá)表明卵巢癌患者5年生存率更高。GAS8-AS1的過量表達(dá)抑制了卵巢癌細(xì)胞的生長，而GAS8-AS1的缺失促進(jìn)了卵巢癌細(xì)胞的進(jìn)展[18]。這些發(fā)現(xiàn)表明，GAS8-AS1轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的水平可以作為卵巢癌新的生物標(biāo)志物。此外研究也表明，GAS8-AS1可能是卵巢癌診斷和預(yù)后的一個(gè)有應(yīng)用前景的生物標(biāo)志物，也可能是卵巢癌治療的新目標(biāo)[19]。

近年來，lncRNAs在卵巢癌的研究不斷深入，長鏈非編碼RNAs將帶來更多的發(fā)現(xiàn)，并且這些發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于卵巢癌早期診斷的前景有待關(guān)注。關(guān)于長鏈非編碼RNAs在卵巢癌研究成果的初步成功，為更進(jìn)一步的研究奠定了基礎(chǔ)。

4 ceRNA在卵巢癌早期診斷中的應(yīng)用

miRNA可以通過結(jié)合mRNA導(dǎo)致基因沉默，而ceRNA(competing endogenous RNAs)可以通過競爭性地結(jié)合miRNA來調(diào)節(jié)基因表達(dá)。ceRNA可以通過應(yīng)答原件(miRNA response elements，MREs)與miRNA結(jié)合從而使miRNA失效，這揭示了一條RNA到miRNA調(diào)節(jié)通路的存在[20]。因此，ceRNA在腫瘤發(fā)生發(fā)展中可能同樣發(fā)揮著作用。一項(xiàng)研究表明，SLC7A11通過與STX17、RAB33B和 UVRAG 3個(gè)基因的ceRNA相互作用在耐藥的卵巢癌中調(diào)節(jié)自噬。此外，STX17和UVRAG的低表達(dá)也可顯著預(yù)測低的總生存期(overall survival，OS)、無進(jìn)展生存期(progression-free survival，PFS)和后進(jìn)展生存期(post progression survival，PPS)[21]，因此該基因可以作為卵巢癌的治療目標(biāo)和潛在的生物標(biāo)志物。另外一項(xiàng)研究表明，NCALD作為CX3CL1的ceRNA，其下調(diào)可能影響卵巢癌的預(yù)后。因此，NCALD可能是一個(gè)新的抗癌治療靶點(diǎn)和一個(gè)新的卵巢癌生存預(yù)測的生物標(biāo)志物[22]。

5 外泌體非編碼RNA(exo-ncRNAs)在卵巢癌早期診斷中的應(yīng)用

不同來源的外泌體囊泡內(nèi)所包含的物質(zhì)有所差別，特別是人體循環(huán)中的外泌體非編碼RNA 表達(dá)水平于不同生理?xiàng)l件下會發(fā)生變化?？梢?，外泌體非編碼RNA 具有作為生物標(biāo)志物的潛力[23]。近年來更多的研究集中在外泌體非編碼RNAs上，因?yàn)樗莑ncRNAs和miRNAs的天然載體[24]。

Pan等[25]研究發(fā)現(xiàn)，血漿外泌體miR-200b在卵巢癌患者中的表達(dá)水平是正常人的5倍，因此血漿外泌體miR-200b可以與CA125聯(lián)合檢測，這對提高卵巢癌的診斷敏感度和特異度是有意義的。但是 Kim等[26]認(rèn)為外泌體miR-200b 的表達(dá)過低而不利于作為診斷標(biāo)志物。隨后在患者血漿中找到另一種外泌體miR-145，發(fā)現(xiàn)其在血漿中的表達(dá)高于miR-200b，對診斷卵巢癌有潛在意義。

外泌體circRNA穩(wěn)定地存在于體液中，其磷脂雙分子層可以保護(hù)circRNA不被降解，并通過質(zhì)膜融合發(fā)揮其生物學(xué)功能，因此檢測外泌體circRNA可以作為一種新的、微創(chuàng)的生物學(xué)標(biāo)志物，用于各種癌癥的檢測[27-29]。Zong等[30]發(fā)現(xiàn)circWHSC1在卵巢癌組織中上調(diào)，并且circWHSC1在中度和低度分化的卵巢癌組織中的表達(dá)高于分化良好的卵巢癌組織。外泌體circWHSC1可以轉(zhuǎn)移到腹膜間皮細(xì)胞并促進(jìn)癌癥的腹膜傳播。由此可見，外泌體circWHSC1對于早期診斷卵巢癌是有幫助的。

從這些前期的研究中看出，外泌體ncRNAs可以作為卵巢癌的新的診斷生物標(biāo)志物[31]。但是，目前關(guān)于這一領(lǐng)域的研究仍較少，且仍處于臨床前階段。因此，未來需要進(jìn)行多中心和大規(guī)模的臨床研究來驗(yàn)證外泌體非編碼RNA在卵巢癌早期診斷中的作用。

6 circRNAs在卵巢癌早期診斷中的應(yīng)用

環(huán)狀RNA(circRNAs)是一種內(nèi)源性RNA，具有共價(jià)封閉的連續(xù)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，沒有5′帽或3′聚A尾。由于其環(huán)狀的結(jié)構(gòu)，circRNA比線性RNA更穩(wěn)定，可以抵抗RNA衰變[32]。

Chen等[33]發(fā)現(xiàn)，circASH2L在卵巢癌中具有致癌功能。circASH2L通過miR-665/VEGFA軸調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞的腫瘤發(fā)生、血管生成和淋巴管生成方面起著關(guān)鍵作用，因此，它可能是卵巢癌治療的一個(gè)候選目標(biāo)。circGFRA1同樣在卵巢癌組織中過量表達(dá)[34]。抑制circGFRA1能抑制細(xì)胞增殖和侵襲，但能誘導(dǎo)卵巢癌的細(xì)胞凋亡。雙熒光素酶報(bào)告(dual- luciferase reporter assay,DR)和RNA 結(jié)合蛋白免疫沉淀(RNA binding protein immunoprecipitation assay，RIP)檢測顯示，circGFRA1可以通過海綿化miR-449a調(diào)節(jié)GFRA1的表達(dá)。因此，circGFRA1可能是一個(gè)潛在的卵巢癌診斷生物標(biāo)志物和治療目標(biāo)。

circKIF4A在卵巢癌組織中高度表達(dá)。敲除circKIF4A可抑制卵巢癌的細(xì)胞增殖和遷移。隨后的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，circKIF4A通過疏導(dǎo)miR-127和上調(diào)結(jié)締組織黏附分子3(JAM3)的表達(dá)來促進(jìn)卵巢癌的發(fā)展[35]。因此，circKIF4A可能是卵巢癌一個(gè)新的生物標(biāo)志物?？傊捎赾ircRNAs的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，其作為生物標(biāo)志物在卵巢癌早期診斷中具有很大的潛在價(jià)值。

7 小結(jié)與展望

卵巢癌通常在癌癥的晚期階段才被診斷出來，一部分原因是缺乏有效的篩查策略和手段。盡管許多生物標(biāo)志物已經(jīng)被研究并用于評估卵巢癌的狀態(tài)、進(jìn)展和藥物治療的療效。但現(xiàn)有的檢測方法在卵巢癌的早期診斷中仍有很大的局限性。在與腫瘤發(fā)生和發(fā)展相關(guān)的ncRNAs類別中，有miRNAs、lncRNAs、ceRNA、exo-ncRNAs、circRNAs。因此尋找有意義的新型非編碼RNAs標(biāo)志物應(yīng)用于卵巢癌患者的早期診斷具有重大的臨床意義。雖然在卵巢癌早期階段，發(fā)揮重要作用的非編碼RNAs仍然不清楚，但是隨著高通量測序時(shí)代的到來，低成本、高效率、普適化的檢測可能進(jìn)一步應(yīng)用到卵巢癌的早期診斷中，并將對卵巢癌患者的治療、預(yù)后產(chǎn)生積極有益的影響。