楊詠琪,付瑜瑜,張 珺,聶卓豪,謝元斌,劉艷玲,胡 斌
(贛南醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,江西 贛州 341000)
作為基因功能的“中介”,RNA 在疾病發(fā)生中發(fā)揮調(diào)節(jié)基因表達(dá)和生物功能的作用,正日益受到人們的關(guān)注。在人類基因組中,大約93%的DNA 可以被轉(zhuǎn)錄為RNA,其中只有2% 是編碼蛋白質(zhì)的mRNA,其余98%被稱為非編碼RNA(Non-coding RNA,ncRNA)。在這些ncRNA 中,長度超過200 個(gè)堿基的RNA 被歸類為長鏈非編碼RNA(Long noncoding RNA,lncRNA)。自后基因組時(shí)代以來,關(guān)于lncRNA 在不同細(xì)胞類型和物種中的豐度、生物活性和功能研究取得了重大進(jìn)展。lncRNA 已被證明在表觀遺傳、轉(zhuǎn)錄和翻譯、RNA 代謝的調(diào)節(jié)、干細(xì)胞維持和分化、細(xì)胞自噬和凋亡以及胚胎發(fā)育中發(fā)揮重要作用[1]。
lncRNA KCNQ1 重疊轉(zhuǎn)錄物1(KCNQ1 opposite strand/antisense transcript 1,KCNQ1OT1)與癌癥、心腦血管疾病、糖尿病等人類疾病密切相關(guān),本文就lncRNA KCNQ1OT1 的生物學(xué)功能及其在人類疾病中作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,同時(shí)對lncRNA KCNQ1OT1 在疾病診斷和治療中的應(yīng)用前景進(jìn)行展望。
KCNQ1基因座跨越1 Mb區(qū)域,位于人類染色體11p15.5,由8~10 個(gè)從母系等位基因特異或優(yōu)先表達(dá)的蛋白編碼基因和1個(gè)父系來源的KCNQ1OT1組成[2]。根據(jù)在各種組織中的印記程度,KCNQ1基因座上的印記基因可大致分為兩大類:普遍印記基因和胎盤特異性印記基因。位于KCNQ1OT1啟動子附近的基因(OSBPL5、CDKN1C、SLC22A18和PHLDA2)在胚胎和胚胎外組織(如胎盤)中都有印記,是普遍印記基因;而胎盤特異性印記基因ASCL2、TSPAN32、CD81、TSSC4和OSBPL 5個(gè)在胎盤中有印記(圖1A)。
圖1 KCNQ1OT1的結(jié)構(gòu)及功能
KCNQ1OT1 是一個(gè)91 kb 的非剪接lncRNA,出現(xiàn)在KCNQ1的內(nèi)含子11 中,相對于KCNQ1以反義方向從父系染色體上被印記和表達(dá)[3]。KCNQ1OT1可與DNA、RNA 或蛋白質(zhì)相互作用,在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)基因表達(dá)。KCNQ1OT1 是一種染色質(zhì)調(diào)節(jié)RNA,可以通過形成一種抑制性高階染色質(zhì)沉默KCNQ1域的多個(gè)基因表達(dá),例如在早期胚胎中,KCNQ1OT1 僅在父系中表達(dá),并以順式作用沉默3 個(gè)上游基因CDKN1C、SLC22A18和PHLDA2[4]。最近的一項(xiàng)研究表明,KCNQ1OT1 對于維持異染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性發(fā)揮了重要作用,KCNQ1OT1通過與HP1 蛋白結(jié)合以及與DNA 形成triplex 結(jié)構(gòu)而靶向轉(zhuǎn)座子元件,維持靶向序列的表觀遺傳修飾狀態(tài),從而抑制細(xì)胞衰老[5]。除了在轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用外,lncRNAs 也可通過結(jié)合核酸或蛋白質(zhì)在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控中發(fā)揮作用。KCNQ1OT1作為競爭性內(nèi)源RNA(Competing endogenous RNAs,ceRNAs),與特定的微RNA(MicroRNA,miRNA)結(jié)合,下調(diào)并阻止miRNA 與其靶mRNA 的結(jié)合和調(diào)節(jié),從而增加靶基因的表達(dá)(圖1B)。這兩類RNA 之間的相互作用由RNA 誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物介導(dǎo),并影響基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控。此外KCNQ1OT1 還可通過與蛋白質(zhì)相互作用,在某些生物學(xué)背景下,參與調(diào)節(jié)信號通路(圖1C)[3,6]。LAI L 等[7]研究表明,KCNQ1OT1可與肉瘤融合(Fused in sarcoma,F(xiàn)US)蛋白結(jié)合并下調(diào)其蛋白水平,在心力衰竭中促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡的發(fā)生。
2.1 癌癥當(dāng)前,全球癌癥負(fù)擔(dān)仍在增長,帶來了巨大的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)。與歐美發(fā)達(dá)國家相比,我國癌癥負(fù)擔(dān)的增幅更大,2020 年數(shù)據(jù)顯示,中國肺癌、結(jié)直腸癌和胃癌發(fā)病率與死亡率均高于世界平均水平[8]。所以,針對性地對癌癥進(jìn)行控制、干預(yù)以及改善癌癥早期診斷和治療非常有必要。研究顯示,KCNQ1OT1 參與調(diào)節(jié)癌細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期、遷移、侵襲、耐藥、葡萄糖代謝和免疫逃逸等過程,并在大多數(shù)腫瘤中起促癌作用,在少數(shù)腫瘤中起抑癌作用,其異常表達(dá)與癌癥患者不良預(yù)后和生存率下降密切相關(guān)[3]。
肝癌在癌癥中的致死率位居前列。LI C 等[9]研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1 表達(dá)在肝癌組織中升高,KCNQ1OT1 通過海綿吸附miR-504 上調(diào)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶16(Cyclin-dependent kinases,CDK16)的表達(dá),從而參與腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲以及抗凋亡過程,促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。ZHOU W F等[10]發(fā)現(xiàn),在七氟醚處理的肝癌組織和細(xì)胞中觀察到KCNQ1OT1表達(dá)下調(diào)和游離的miR-29a-3p濃度增加,且miR-29a-3p濃度與7種處理過的肝癌組織中的KCNQ1OT1呈負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1通過抑制miR-29a-3p 上調(diào)CBX3 表達(dá),調(diào)節(jié)肝癌細(xì)胞增殖、凋亡、遷移和侵襲,發(fā)揮促癌作用。
肺癌的發(fā)病率和死亡率增長最快,對人類造成了極大威脅。WANG Y 等[11]研究表明,在非小細(xì)胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)組織中,KCNQ1OT1 表達(dá)顯著增強(qiáng),KCNQ1OT1 通過吸附顯著降低了游離的miR129-5p 拷貝數(shù),從而減弱了其功能,并調(diào)控下游鋸齒狀典型Notch 配體1(Jagged canonical notch ligand 1,JAG1)的表達(dá),促進(jìn)NSCLC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲;較高的KCNQ1OT1 縮短了患者的總生存期,并與腫瘤分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān),而敲低KCNQ1OT1可抑制NSCLC 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。此外,在肺腺癌(Lung adenocarcinoma,LUAD)中,HE H Y 等[12]研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1介導(dǎo)的自噬在LUAD 的立體定向放射治療(Stereotactic body radiotherapy,SBRT)抵抗中發(fā)揮關(guān)鍵作用。研究顯示,高表達(dá)量的miR-372-3p 可抑制自噬并增強(qiáng)輻射降低細(xì)胞的放射敏感性,而KCNQ1OT1可通過海綿化miR-372-3p促進(jìn)ATG5和ATG12依賴性自噬,從而導(dǎo)致LUAD細(xì)胞出現(xiàn)SBRT抵抗。該研究為LUAD中SBRT抵抗機(jī)制提供了新見解,通過靶向KCNQ1OT1/miR-372-3p/ATG5-ATG12 軸可能對LUAD干預(yù)具有重要意義。
結(jié)直腸癌的全球發(fā)病率居全部惡性腫瘤的第3 位,對患者生存質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。研究顯示,在結(jié)直腸癌組織和細(xì)胞中,KCNQ1OT1 表達(dá)上調(diào);KCNQ1OT1 通過海綿吸附miR-216b-5p 上調(diào)ZNF146 的表達(dá),促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖和遷移[13]。其中順鉑耐藥性的發(fā)生是結(jié)直腸癌復(fù)發(fā)的常見原因,ZHENG Z H 等[14]研究表明,KCNQ1OT1通過miR-497/Bcl-2 軸加重結(jié)直腸癌細(xì)胞對順鉑的耐藥性,而使用姜黃素可以有效下調(diào)KCNQ1OT1 的表達(dá),從而逆轉(zhuǎn)結(jié)直腸癌細(xì)胞對順鉑的耐藥性,為預(yù)防和逆轉(zhuǎn)結(jié)直腸癌治療中順鉑耐藥提供新的干預(yù)靶點(diǎn)。
除了以上3 種癌癥以外,在骨肉瘤[15]、舌癌[16]、惡性血液?。?7]、胃癌[18]、卵巢癌[19]等其他癌癥中也有KCNQ1OT1 表達(dá)異常的相關(guān)報(bào)道。因此,深入和全面了解KCNQ1OT1 在癌癥發(fā)生發(fā)展中的作用和機(jī)制有望為腫瘤診斷和治療提供新的思路。
2.2 心腦血管疾病心腦血管疾病是一種高發(fā)病率、高致殘率和高死亡率的疾病,嚴(yán)重危害患者的健康。KCNQ1OT1 與腦缺血再灌注損傷、動脈粥樣硬化、心肌損傷以及心律失常等心腦血管疾病密切相關(guān)。
腦缺血再灌注損傷(Cerebral ischemia-reperfusion injury,CIRI)的預(yù)防和治療具有挑戰(zhàn)性,部分原因是缺乏有效的治療靶點(diǎn)。LI Y 等[20]發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1通過靶向miR-30b/GRP78調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激影響CIRI。YI M 等[21]研究顯示,在腦缺血患者血漿和PC12 細(xì)胞的氧糖剝奪和再灌注(Oxygen-glucose deprivation/recovery,OGD/R)模型中KCNQ1OT1顯著上調(diào),敲低KCNQ1OT1 能明顯改善OGD/R 引起的炎癥、應(yīng)激和細(xì)胞凋亡。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1 通過靶向結(jié)合miR-140-3p 并干擾其與缺氧誘導(dǎo)因子-1α(Hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)的直接相互作用加重腦缺血再灌注損傷。REN Y等[22]研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1 作為ceRNA 與MMP8 競爭miR-9,在OGD/R 模型中起促進(jìn)CIRI 的作用;而沉默KCNQ1OT1 和MMP8 或上調(diào)miR-9 可顯著消除OGD/R 引起的損傷。這些研究表明,KCNQ1OT1 可作為減輕腦缺血再灌注損傷的潛在干預(yù)靶點(diǎn)。
動脈粥樣硬化是大多數(shù)心腦血管疾病如心肌梗死和中風(fēng)的病理基礎(chǔ)。WANG Y B 等[23]發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1 通過miR-145-5p途徑導(dǎo)致脂質(zhì)代謝紊亂和促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生,從而加速動脈粥樣硬化的發(fā)展。YU X H等[24]發(fā)現(xiàn),高表達(dá)KCNQ1OT1會增加動脈粥樣硬化斑塊面積,促進(jìn)脂質(zhì)沉積,降低膠原含量。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1通過充當(dāng)ceRNA與miR-452-3p 結(jié)合,上調(diào)HDAC3 的表達(dá),導(dǎo)致ABCA1表達(dá)降低,膽固醇釋放減少,泡沫細(xì)胞形成增加。表明KCNQ1OT1通過miR-452-3p/HDAC3/ABCA1途徑促進(jìn)巨噬細(xì)胞脂質(zhì)積聚并加速動脈粥樣硬化的發(fā)展。
心肌損傷是指由多種原因?qū)е滦募〖?xì)胞受損,甚至出現(xiàn)壞死的表現(xiàn),主要包括急性心肌梗死(Acute myocardial infarction, AMI)和心肌炎。LIAO B H等[25]研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1 通過海綿吸附游離的miR-466k和miR-466i-5p上調(diào)TEA結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子1(TEA domain transcription factor1,Tead1),促使缺氧狀態(tài)下的細(xì)胞凋亡,從而在急性心肌梗死過程中觸發(fā)心肌細(xì)胞損傷;而沉默KCNQ1OT1 可保護(hù)心肌細(xì)胞在AMI 過程中免受缺氧引發(fā)的細(xì)胞凋亡。也有報(bào)道稱,抑制KCNQ1OT1可通過上調(diào)AdipoR1表達(dá),參與p38 MAPK/NF-κB 信號通路介導(dǎo)的炎癥和凋亡途徑,從而減輕急性心肌梗死后心肌缺血再灌注損傷[26]。WANG Y B等[27]研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1通過招募DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶DNMT1 到RUNX3 啟動子區(qū)域,促進(jìn)RUNX3 甲基化并下調(diào)RUNX3 表達(dá),從而激活Notch 信號通路,引起炎癥反應(yīng);沉默KCNQ1OT1 可抑制RUNX3甲基化,從而減輕AMI中心肌細(xì)胞損傷和炎癥反應(yīng)。然而,在一些研究報(bào)告中顯示,高表達(dá)KCNQ1OT1 可通過一些途徑減輕心肌損傷。SUN F Y 等[28]報(bào)道,KCNQ1OT1 在膿毒癥大鼠心肌組織中顯著下調(diào),過表達(dá)KCNQ1OT1 可通過調(diào)節(jié)miR-192-5p/XIAP 軸增加心肌細(xì)胞活力并阻礙細(xì)胞凋亡,從而減輕敗血癥誘導(dǎo)的心肌損傷。DUAN X Z等[29]研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1 通過介導(dǎo)miR-224-3p/GATA4 軸抑制心肌損傷,在TNF-α 處理的心肌細(xì)胞模型中,高表達(dá)KCNQ1OT1 促進(jìn)了H9C2 細(xì)胞的增殖并抑制了細(xì)胞凋亡;在髖部骨折心肌損傷模型大鼠中,高表達(dá)KCNQ1OT1 可減輕心肌組織的病理損傷。進(jìn)一步探索KCNQ1OT1 在心肌損傷中的作用機(jī)制將有助于心肌損傷的臨床診斷、預(yù)后判斷和治療。
心律失常是一種常見的心血管疾病,其中心房顫動(Atrial fibrillation,AF)和先天性長QT 綜合征(Long QT syndrome,LQTS)與KCNQ1OT1 息息相關(guān)。DAI W R等[30]的研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1與miR-223-3p在AF 中可能存在ceRNA 調(diào)控關(guān)系。JIANG Y N等[31]研究了KCNQ1OT1 在三氧化二砷(Arsenic trioxide,ATO)誘導(dǎo)的LQTS中的作用,發(fā)現(xiàn)ATO處理后,KCNQ1OT1 和KCNQ1 表達(dá)下調(diào)。此外,KCNQ1OT1敲低可下調(diào)KCNQ1 表達(dá),導(dǎo)致QT 間期延長,誘發(fā)LQTS。這些研究表明,KCNQ1OT1 在心臟中具有重要的病理生理功能,可能成為一個(gè)新的抗心律失常靶點(diǎn)。
2.3 糖尿病糖尿病是一類由多種因素引起的代謝性疾病,其主要特點(diǎn)為慢性高血糖伴隨胰島素分泌不足或胰島素作用障礙引起的糖、脂類及蛋白質(zhì)代謝紊亂。KCNQ1OT1 在調(diào)節(jié)β 細(xì)胞增殖、焦亡及胰島素分泌中有重要作用。CHEN Y L 等[32]研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1對β 細(xì)胞功能有多種影響,包括促進(jìn)其增殖和胰島素分泌,提示KCNQ1OT1 可能是一種新的胰島功能生物標(biāo)志物。而在丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)感染導(dǎo)致的2型糖尿病的研究中顯示,KCNQ1OT1 通過miR-223-3p/NLRP3 軸能夠促進(jìn)丙型肝炎病毒感染的β 細(xì)胞焦亡,影響胰島素產(chǎn)生,加速2型糖尿病發(fā)生和發(fā)展[33]。
除了直接影響β 細(xì)胞功能外,KCNQ1OT1 在糖尿病并發(fā)癥發(fā)生發(fā)展中也起重要作用,如糖尿病性心肌?。―iabetic cardiomyopathy,DCM)、糖尿病腎?。―iabeticnephropathy,DN)、糖尿病性視網(wǎng)膜病變(Diabetic retinopathy,DR)等。YANG F 等[34]發(fā)現(xiàn),在DCM 患者中,KCNQ1OT1 表達(dá)增加。通過沉默KCNQ1OT1 調(diào)節(jié)miR-214-3p 和Caspase-1 的表達(dá)抑制細(xì)胞焦亡,可減少體外細(xì)胞死亡、細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)異常和鈣超載,同時(shí)改善心臟形態(tài)和功能。XU Y等[35]發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1 在DN 患者血液及高糖培養(yǎng)的人腎小球系膜(Glomerular messangial cell,GMC)細(xì)胞中高表達(dá),KCNQ1OT1 通過miR-147a/SOX6 軸促進(jìn)GMC細(xì)胞增殖、ECM積累、炎癥和氧化應(yīng)激,下調(diào)KCNQ1OT1 表達(dá)則可抑制這些過程。SHAO J等[36]研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1 的表達(dá)在DR 患者中明顯增加,且KCNQ1OT1高表達(dá)與DR分期、視功能低下相關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1 可以作為miR-1470的海綿,調(diào)節(jié)表皮生長因子受體(Epithelial growth factor receptor,EGFR)的表達(dá),從而調(diào)控細(xì)胞增殖和凋亡。敲低KCNQ1OT1 可促進(jìn)細(xì)胞凋亡和抑制血管生成。LIU J J 等[37]發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1在糖尿病白內(nèi)障患者組織中表達(dá)上調(diào),敲低KCNQ1OT1 可通過miR-26a-5p/ITGAV/TGF-β/Smad3軸抑制人晶狀體上皮細(xì)胞的活力、遷移和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,這為糖尿病性白內(nèi)障患者的治療提供了新的靶點(diǎn)。
2.4 骨科疾病在骨科疾病中,KCNQ1OT1 主要對骨質(zhì)疏松、骨關(guān)節(jié)炎、骨折治療和骨髓增生異常起關(guān)鍵的調(diào)控作用。
骨質(zhì)疏松癥嚴(yán)重影響中老年人的生活質(zhì)量。因此,有必要確定骨質(zhì)疏松癥診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn),以提高骨質(zhì)疏松癥的診斷和治療效果。WANG F R等[38]研究發(fā)現(xiàn),在成骨分化過程中,KCNQ1OT1 的表達(dá)增加,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1 通過抑制游離的miR-98-5p,上調(diào)Tbx5 表達(dá),促進(jìn)骨形成。WANG S Z 等[39]研究發(fā)現(xiàn),脂肪干細(xì)胞外泌體(Adipose-derived stem cells-exosomes,ADSCs-Exos)可以減弱TNF-α 誘導(dǎo)的原代成骨細(xì)胞的細(xì)胞毒性和凋亡;而KCNQ1OT1 修飾的脂肪干細(xì)胞外泌體通過海綿吸附miR-141-5p,具有更顯著的抑制作用,這表明其在骨質(zhì)疏松治療中具有良好的應(yīng)用前景。
骨關(guān)節(jié)炎(Osteoarthritis,OA)是老年人最常見的肌肉骨骼疾病。目前雖然有很多治療OA 的方法,但OA 仍然很難治愈。因此,有必要確定骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)鍵調(diào)控因子和病理機(jī)制,以開發(fā)新的治療靶點(diǎn)。AILI D 等[40]研究發(fā)現(xiàn),KCNQ1OT1 和TCF4 在OA 組織和細(xì)胞中的表達(dá)增加,敲低KCNQ1OT1 可通過介導(dǎo)miR-211-5p/TCF4 軸抑制炎癥和ECM 降解,促進(jìn)細(xì)胞存活。因此,KCNQ1OT1 可以作為治療改善骨關(guān)節(jié)炎的一個(gè)潛在靶點(diǎn)。
成骨細(xì)胞的增殖、遷移和存活在骨折愈合過程中至關(guān)重要。CHEN L等[41]研究表明,KCNQ1OT1作為ceRNA,競爭性結(jié)合miR-701-3p,提高成纖維細(xì)胞生長因子受體3(Fibroblast growth factors receptor 3,F(xiàn)GFR3)的mRNA 水平,從而促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖、遷移和存活,抑制凋亡,這為骨折愈合提供了新的治療途徑。GU H 等[42]研究證明,KCNQ1OT1在骨折延遲愈合中起重要作用,通過激活Wnt/β-catenin 信號通路誘導(dǎo)細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞凋亡。因此,KCNQ1OT1可作為預(yù)測骨折延遲愈合發(fā)生的生物標(biāo)志物。
此外,KCNQ1OT1 表達(dá)在骨髓增生異常綜合征(Myelodysplastic syndromes,MDS)診斷和預(yù)后判斷中也具有重要意義,ZHANG S 等[43]研究了骨髓增生異常綜合征患者中KCNQ1OT1 的表達(dá)與MDS 的臨床診斷及預(yù)后的相關(guān)性,結(jié)果顯示,KCNQ1OT1 在MDS患者中高表達(dá),且KCNQ1OT1低表達(dá)MDS的患者生存期和無進(jìn)展生存期(Progression-free survival,PFS)明顯長于KCNQ1OT1高表達(dá)MDS患者,提示其與MDS患者的預(yù)后相關(guān),從而為MDS患者治療提供了新的方向。
2.5 其他疾病除以上提到的疾病外,KCNQ1OT1還參與包括脊髓損傷(Spinal cord injury,SCI)[44]、創(chuàng)傷性腦損傷(Traumatic brain injury,TBI)[45]、老年性白內(nèi)障(Age-related cataract,ARC)[46-47]、膿毒癥急性肺損傷(Acute lung injury,ALI)[48-49]、急性腎損傷[50]、肝損傷[51]、子癇前期(Preeclampsia,PE)[52]等相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展。在這些疾病中,KCNQ1OT1 主要在調(diào)控炎癥、細(xì)胞增殖和凋亡等過程中起作用(圖2)。
圖2 KCNQ1OT1在人類疾病中的功能及作用靶點(diǎn)
lncRNA 已被證明在調(diào)節(jié)基因表達(dá)和疾病的發(fā)生中起重要作用,可能是疾病診斷、預(yù)后和治療的潛在生物標(biāo)志物。
越來越多的證據(jù)表明,KCNQ1OT1 的表達(dá)異常與心腦血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和癌癥等相關(guān),并在多種病理生理過程中起至關(guān)重要的作用,顯示了KCNQ1OT1 在疾病診斷和治療中的巨大潛力。KCNQ1OT1 在目前已報(bào)道的絕大部分相關(guān)疾病中均顯著上調(diào),且其高表達(dá)與疾病的發(fā)展密切相關(guān),有望成為人類相關(guān)疾病診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物。目前已經(jīng)有研究人員通過檢測患者組織、血清中的KCNQ1OT1 評估其在疾病發(fā)展和預(yù)后中的臨床意義,但由于其臨床診斷特異性較差,仍需要更大規(guī)模的試驗(yàn)驗(yàn)證。此外,KCNQ1OT1 的表達(dá)和化學(xué)穩(wěn)定性尚未在尿液等其他體液中進(jìn)行評估,需要在臨床上進(jìn)一步探索。
KCNQ1OT1 在病理生理過程中主要通過與miRNA 或蛋白質(zhì)等結(jié)合發(fā)揮作用,調(diào)控其上下游靶基因的表達(dá),從而調(diào)節(jié)多種信號通路。多項(xiàng)研究表明,KCNQ1OT1 失調(diào)會通過影響細(xì)胞增殖、遷移、凋亡、耐藥及炎癥等過程,從而在疾病發(fā)生發(fā)展中起促進(jìn)或抑制作用。敲低或過表達(dá)KCNQ1OT1 可緩解疾病的發(fā)生發(fā)展,有望成為人類疾病一個(gè)潛在的干預(yù)靶點(diǎn)。但目前關(guān)于KCNQ1OT1 的生理作用及在各類疾病治療中的研究還處于起步階段,功能研究較為欠缺,且由于KCNQ1OT1可與多種miRNA 或蛋白質(zhì)結(jié)合,影響不同的下游因子,從而在多種病理生理過程中發(fā)揮作用,這使KCNQ1OT1在臨床治療上的應(yīng)用變得更為復(fù)雜,作為靶點(diǎn)來治療疾病還需要進(jìn)一步研究和探索。
總之,目前的研究表明,KCNQ1OT1 的表達(dá)失調(diào)是多種疾病診斷、預(yù)后和治療需要考慮的重要因素,進(jìn)一步對KCNQ1OT1 相關(guān)通路及其臨床應(yīng)用進(jìn)行探索,將有助于擴(kuò)展KCNQ1OT1 在疾病診斷和治療中的應(yīng)用。