长链非编码RNA LOC 285194在恶性肿瘤中的研究进展

黄秋霞 综述 张锡流 审校

(广西中医药大学一附院病理科，南宁市 530023，E-maill：2693567416@qq.com)

综 述

长链非编码RNA LOC 285194在恶性肿瘤中的研究进展

黄秋霞 综述 张锡流 审校

(广西中医药大学一附院病理科，南宁市 530023，E-maill：2693567416@qq.com)

长链非编码RNA主要通过转录调节、表观遗传学调节、转录后调节、染色质重构等方式调节细胞的各种生物学功能，其表达水平的改变在肿瘤的致癌及抑癌途径中有重要作用，而长链非编码RNA LOC 285194在多种恶性肿瘤中低表达，表现出抑癌基因的功能，在肿瘤的发生发展中起调控作用，具有作为肿瘤诊断、评估预后的新分子标记物的潜能。现结合国内外文献对LOC 285194在恶性肿瘤研究中的进展作一综述。

长链非编码RNA；LOC 285194；恶性肿瘤；作用机制；抑癌基因；综述

在基因组中存在大量的长链非编码RNA(long non-coding RNA，lncRNA)，由于其表达水平的改变在肿瘤的致癌及抑癌途径中显示出潜在的功能[1]，成为近年来肿瘤分子研究领域一个热点。研究发现lncRNA LOC 285194在人类的多种肿瘤中有异常表达，具有抑癌基因的作用。本文主要结合国内外文献，对lncRNA LOC 285194 在恶性肿瘤中的研究进展进行综述。

1 lncRNA概况

1.1 lncRNA的基本特征及功能 随着人们对基因组研究的深入，发现了很多非编码RNA，这类RNA大量存在于人类转录组，没有可读框，或仅有一个保守性差的短可读框，不编码蛋白质[2-3]，当其长度大于200 bp时，则被称为lncRNA。lncRNA主要通过转录调节、表观遗传学调节、转录后调节、染色质重构等[4-5]方式调节细胞的各种生物学功能。研究表明，lncRNA在肿瘤发生发展中的作用包括了基因表达的整个过程，通过基因沉默、剪接调节、调控细胞周期和细胞凋亡、调节肿瘤相关转录因子[6]，参与肿瘤的细胞增殖[7]、凋亡[8]、转移[9]等。

1.2 lncRNA在恶性肿瘤中的研究概况 一些lncRNA在多种恶性肿瘤中出现表达水平改变，目前研究较多的lncRNA有如下几种：(1)HOX转录反义RNA(HOX transcript antisense RNA，HOTAIR)，其通过表观遗传学调控基因表达。研究发现HOTAIR在乳腺癌、结直肠癌、肝癌、胰腺癌、非小细胞肺癌、鼻咽癌、喉癌、胃肠间质瘤等中的表达增高，HOTAIR的高表达与此类肿瘤患者的不良预后密切相关[10]，尤其对乳腺癌的复发转移及预后的评估有重要意义[9]。(2)肺腺癌转移相关转录本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1)最早是在肺癌的研究中发现的，随着研究的深入，发现其在乳腺癌、肝癌、结直肠癌和宫颈癌等肿瘤中的表达均升高，其主要影响肿瘤细胞的迁移能力，起到促癌基因的作用，与患者的不良预后密切相关[11]。(3)生长停滞特异性转录本5(growth arrest-specific transcript 5，GAS5)可以调节细胞凋亡及增殖，在乳腺癌、膀胱癌、胃癌、肺癌、肾癌等肿瘤中呈低表达，GAS5通过抑制肿瘤生长及细胞凋亡，表现出抑癌基因功能，其表达减少提示预后不良[12]。此外，一些lncRNA对某一种恶性肿瘤组织的特异性较高。前列腺癌基因3(prostate cancer gene 3，PCA3)是目前发现对前列腺组织特异性最强的lncRNA，在其他肿瘤及细胞株中未发现有PCA3的表达，PCA3与目前临床常用指标前列腺特异抗原联合检测，利于前列腺癌的早期诊断及避免不必要的活检[13]。乳头状甲状腺癌易感候选基因3对甲状腺具有高度特异性，在甲状腺乳头状癌中起抑癌基因作用，有望成为甲状腺乳头状癌早期诊断的分子标记物[14]。

1.3 lncRNA在肿瘤中的应用前景 lncRNA在诊断方面，与常规的蛋白诊断标记物比较，非编码RNA作为检测目标具有明显优势，其本身即为功能分子，所以其表达水平能更好地反映肿瘤的本质属性，更具有特异性。在治疗上，与针对常规的蛋白编码基因的靶向治疗比较，由于lncRNA有强大的基因调控功能，以lncRNA为治疗靶点，研发抗肿瘤新药，可在转录初始阶段调控相关基因的表达，更为有效抑制肿瘤增殖及转移[15]。lncRNA有望成为肿瘤诊断及预后的分子标记物，为肿瘤的治疗提供了新的思路。因此寻找对肿瘤特异性及敏感性高的lncRNA具有重大的意义。

2 LOC 285194与恶性肿瘤

LOC 285194位于染色体3q13.31，属反义lncRNA，长2 105 bp，有4个外显子，于2010年首次由Pasic等作为骨肉瘤的抑癌基因提出[16]。近年来的研究表明，LOC 285194在多种恶性肿瘤组织中呈低表达，具有抑癌基因的作用，且与恶性肿瘤的临床病理特征及预后密切相关。

2.1 LOC 285194与骨肉瘤 Pasic等[16]在对骨肉瘤组织及细胞株进行实时定量PCR检测后发现，在43例原发性骨肉瘤样本和5株细胞株内LOC 285194的表达减少或缺失，缺失表达直接与骨肉瘤患者的不良预后相关，进而提出LOC 285194在骨肉瘤中扮演潜在抑癌基因的观点；并提出LOC 285194的抑癌功能主要通过调控细胞凋亡和细胞周期以及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)/血管内皮生长因子受体1(vascular endothelial growth factor receptor 1，VEGFR1)的表达而实现。由此可见lncRNA与骨肉瘤的发生发展及预后密切相关。LOC 285194作为抑癌基因，具有成为骨肉瘤诊疗和预后的分子标记物的可能。

2.2 LOC 285194与结直肠癌 Qi等[17]选择了81例结直肠癌组织及对应癌旁组织、3株结肠癌细胞株及1株正常黏液细胞株作为研究对象，用实时定量PCR的方法检测LOC 285194的表达水平，结果显示LOC 285194的表达在癌中显著低于癌旁组织，其表达水平与肿瘤大小、临床分级、远处转移呈负相关；而对研究病例进行5年随访后发现LOC 285194的低表达或缺失与患者不良预后相关。目前，与结直肠癌相关的lncRNA大多呈现为表达的上调，起促癌基因的作用，而只有少部分lncRNA表达下调，除LOC 285194外，母系表达基因3(maternally expressed gene 3，MEG3)[18]、RP11-462C24.1[19]在结直肠癌研究中也以抑癌基因提出。MEG3主要为通过影响P53而抑制细胞增殖性，达到抑癌作用[18]，而LOC 285194的抑癌作用可能与抑癌基因P53及微小RNA(micro-RNA，miR)有关。研究发现RP11-462C24.1在结直肠癌组织的表达较癌旁组织低，尤其在出现转移的病例中，与患者的不良预后相关[19]，但其在结直肠癌中作用的机制是否与LOC 285194相似尚未见报告。

2.3 LOC 285194与食管癌 Tong等[20]发现LOC 285194在人食管癌细胞株中的表达较正常食管细胞株明显降低，而进一步对142例食管鳞癌及癌旁组织的LOC 285194表达水平进行检测后发现，LOC 285194在食管鳞癌中较癌旁组织显著低表达；此外，LOC 285194的表达水平与肿瘤大小、临床分期、淋巴结转移及远处转移成负相关，低表达与放化疗反应相关，LOC 285194低表达提示患者不良预后，且可作为评估术前放化疗患者无病生存期及总生存期的独立预后指标。目前报道在食管癌中有多个表达上调的lncRNA，常见的如HOTAIR[10]、MALAT1[11]、尿路上皮癌相关1(urothelial cancer associated 1，UCA1)[21]等，但表达下调的目前只有LOC 285194[20]和91H[22]。91H主要是通过影响H19的甲基化，上调胰岛素样生长因子2基因的表达，而促进肿瘤细胞增殖，其低表达与食管癌的浸润深度及临床分期相关[22]。LOC 285194在食管癌中低表达同样与临床分期相关，但是如何影响肿瘤细胞的生物学功能，尚未见明确的机制研究报告。

2.4 LOC 285194与胰腺癌 胰腺癌具有侵袭性高、预后差、早期无明显症状的特点，临床缺乏特异性高的诊断标记物，lncRNA与胰腺癌存在相关性，为胰腺癌的分子诊断提供了新思路。目前，与胰腺癌相关的lncRNA研究有限，对胰腺癌有促癌基因作用的lncRNA包括H19，HOTAIR、MALAT1等[23]，而仅有LOC 285194[24]和GAS5[23]在胰腺癌组织中表达下调。Ding[24]发现，LOC 285194在胰腺癌细胞株中的表达低于胰腺正常上皮细胞株中的表达，其在胰腺癌中的表达量明显低于对应的癌旁组织；此外，LOC 285194的表达量越低，则临床分期越高、淋巴结转移率越高、胰腺癌肝转移发生率越高；而进一步的多因素分析结果提示，该指标可独立用于预测胰腺癌病人总生存期，这表明LOC 285194的低表达提示胰腺癌患者的预后差。因此，能进一步地研究LOC 285194的分子生物学行为和作用机制，有望能为胰腺癌的诊治提供分子基础。

2.5 LOC 285194与胶质瘤 目前，与脑胶质瘤相关的lncRNA研究报告较少，研究表明起抑癌作用的lncRNA包括LOC 285194[25]、MEG3[26]、肺癌肿瘤阻抑基因1(tumor suppressor in lung cancer 1，TSLC1)[27]。实验发现，在胶质瘤细胞株U87中，3个lncRNA过表达后都能抑制细胞的增殖，促进凋亡，而LOC 285194和MEG3的抑癌作用可能与P53相作用[25-27]。潘俊辰等[25]通过检测LOC 285194在 38例胶质瘤及瘤旁组织中的表达水平，发现LOC 285194在胶质瘤中低表达，肿瘤病理分级越高，表达量越低；进一步对胶质瘤细胞株U87的相关实验表明，LOC 285194过表达可抑制细胞增殖，促进细胞凋亡，从而减慢胶质瘤细胞的生长速度，起到抑癌基因作用，而上调LOC 285194表达后的胶质瘤细胞株U87，其P53蛋白的表达量明显上升，提示LOC 285194与抑癌基因P53存在一定相关性。目前的研究大多针对LOC 285194的表达水平与功能，而进一步分子机制的深入研究将可阐明lncRNA的作用途径。

3 LOC 285194在恶性肿瘤中的作用机制

在有关原发性骨肉瘤的研究中，发现在染色体3q13.31上，其中一个命名为osteo3q13.31的区域，存在拷贝数的改变(copy number alterations，CNAs)和杂合性的丢失，而osteo3q13.31 CNAs包含有3个重要的基因，即LOC 285194、BC040587、边缘系统相关膜蛋白(limbic system-associated membrane protein，LSAMP)，这些基因相互协同，起抑癌的作用。在原发性骨肉瘤中，这个区域的基因存在缺失，尤其是LOC 285194[16]。

Pasic等[16]通过实验证明了LOC 285194的缺失不仅增强了细胞的增殖性，同时延长了细胞的G1期，但对其侵袭能力无影响，LOC 285194同时影响凋亡抑制基因B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)的表达，进而推断LOC 285194在原发性骨肉瘤中为肿瘤增殖抑制因子，其可能通过调节细胞凋亡、细胞周期及VEGF/VEGFR1的表达，从而影响肿瘤细胞的生物学行为[16]。而在这一过程中，LOC 285194与BC040587、LSAMP是存在关联性的，osteo3q13.31区域上的这3个基因可能共同调节细胞增殖而起抑癌的作用，而食管癌中同样也发现存在osteo3q13.31的拷贝数减少及杂合性的丢失[28]。此外，有学者报告细胞周期蛋白D1(cyclin D1)、VEGF、VEGFR1的上调与食管癌患者的不良预后相关[29]。因此，LOC 285194在食管癌中是否也存在与在骨肉瘤中相似作用机制，值得进一步研究探讨。Liu等[30]发现在结直肠癌中LOC 285194的抑癌作用是受到抑癌基因P53调节的，P53的低水平状态可导致LOC 285194的下调；同时发现LOC 285194与微小RNA(micro-RNA，miR)-211存在负调控关系，LOC 285194可以抑制miR-211的表达，而在结肠癌细胞株HCT-116中，miR-211起到增强细胞增殖力、侵袭力的作用[31]，由此推断在结直肠癌中LOC 285194可能通过与miR-211竞争靶点而抑制细胞增殖[32]，起到抑癌作用。潘俊辰等[25]的实验结果提示上调胶质瘤细胞株LOC 285194的表达后，P53蛋白的表达量也相对上调，但目前尚未有关于miR-211与胶质瘤的研究报告，LOC 285194在胶质瘤中其是否存在与结肠癌一样的作用通路尚未清楚。在不同的肿瘤组织及细胞株中，lncRNA调控的靶基因可能不同，LOC 285194通过何种通路调控基因的表达，尚未完全明确，需进一步实验探讨。

4 小 结

LOC 285194在恶性肿瘤组织包括骨肉瘤、结直肠癌、食管癌、胰腺癌、胶质瘤中表达下调，表现出抑癌基因的功能，其作用机制可能为调控原癌基因Bcl-2的表达，或是受到抑癌基因P53调节，通过激活凋亡相关通路，影响肿瘤的增殖，从而影响肿瘤细胞的生长速度，或是与起致癌作用的miR-211存在靶点竞争，抑制miR-211的作用。而LOC 285194低表达与肿瘤大小、临床分期、病理分级、淋巴结转移及远处转移等临床特征不良相关[16，17，20，24，25]，且提示肿瘤患者预后不良。因此，LOC 285194有可能成为以上肿瘤的分子标记物，可用于评估肿瘤进展及患者预后，成为肿瘤治疗的分子靶点。但目前对LOC 285194的研究尚处于起步阶段，需不断深入研究，对LOC 285194的生物学功能及作用机制进一步地探索。

[1] Li CH,Chen Y.Targeting long non-coding RNAs in cancers:progress and prospects[J].Int J Biochem Cell Biol,2013,45(8):1 895-1 910.

[2] Mercer TR,Dinger ME,Mattick JS.Long non-coding RNAs:insights into functions[J].Nat Rev Genet,2009,10(3):155-159.

[3] Ponting CP,Oliver PL,Reik W.Evolution and functions of long noncoding RNAs[J].Cell,2009,136(4):629-641.

[4] Tsai MC,Huang TL.Lorazepam and diazepam for relieving catatonic features precipitated by initial hemodialysis in a uremic patient:a case report[J].Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry,2010,34(2):423-424.

[5] Tsai MC,Wang JH,Hung CH,et al.Favorable alpha-fetoprotein decrease as a prognostic surrogate in patients with hepatocellular carcinoma after radiofrequency ablation[J].J Gastroenterol Hepatol,2010,25(3):605-612.

[6] Wilusz JE,Sunwoo H,Spector DL.Long noncoding RNAs:functional surprises from the RNA world[J].Genes Dev,2009,23(13):1 494-1 504.

[7] Guttman M,Donaghey J,Carey BW,et al.lincRNAs act in the circuitry controlling pluripotency and differentiation[J].Nature,2011,477(7 364):295-300.

[8] Hung T,Wang Y,Lin MF,et al.Extensive and coordinated transcription of noncoding RNAs within cell-cycle promoters[J].Nat Genet,2011,43(7):621-629.

[9] Gupta RA,Shah N,Wang KC,et al.Long non-coding RNA HOTAIR reprograms chromatin state to promote cancer metastasis[J].Nature,2010,464(7291):1 071-1 076.

[10]Hajjari M,Salavaty A.HOTAIR:an oncogenic long non-coding RNA in different cancers[J].Cancer Biol Med,2015,12(1):1-9.

[11]Yoshimoto R,Mayeda A,Yoshida M,et al.MALAT1 long non-coding RNA in cancer[J].Biochim Biophys Acta,2016,1 859(1):192-199.

[12]Yu X,Lin Z.Long non-coding RNA growth arrest-specific transcript 5 in tumor biology[J].Oncol Lett,2015,10(4):1 953-1 958.

[13]谭思嘉,许露伟,徐 郑,等.PHI/PCA3在前列腺癌早期诊断中的应用价值探讨[J].中华医学杂志,2016,96(2):100-103.

[14]Jendrzejewski J,He H,Radomska HS,et al.The polymorphism rs944289 predisposes to papillary thyroid carcinoma through a large intergenic noncoding RNA gene of tumor suppressor type [J].Natl Acad Sci U S A.2012,109(22):8 646-8 651.

[15]刘雯清,曹 阳,程 滨,等.lncRNA作为抗肿瘤药物新靶点的机制及其研究进展[J].西北药学杂志,2014,29(2):215-219.

[16]Pasic I,Shlien A,Durbin AD,et al.Recurrent focal copy-number changes and loss of heterozygosity implicate two noncoding RNAs and one tumor suppressor gene at chromosome 3q13.31 in osteosarcoma[J].Cancer Res,2010,70(1):160-171.

[17]Qi P,Xu MD,Ni SJ,et al.Low expression of LOC285194 is associated with poor prognosis in colorectal cancer[J].J Transl Med,2013,11:122-127.

[18]Balik V,Srovnal J,Sulla I,et al.MEG3:a novel long noncoding potentially tumour-suppressing RNA in meningiomas[J].J Neurooncol,2013,112(1):1-8.

[19]Shi D,Zheng H,Zhuo C,et al.Low expression of novel lncRNA RP11-462C24.1 suggests a biomarker of poor prognosis in colorectal cancer[J].Med Oncol,2014,31(7):31.[20]Tong YS,Zhou XL,Wang XW,et al.Association of decreased expression of long non-coding RNA LOC285194 with chemoradiotherapy resistance and poor prognosis in esophageal squamous cell carcinoma[J].J Transl Med,2014,12:233-241.

[21]Li JY,Ma X,Zhang CB.Overexpression of long non-coding RNA UCA1 predicts a poor prognosis in patients with esophageal squamous cell carcinoma[J].Int J Clin Exp Pathol,2014,7(11):7 938-7 944.

[22]Gao T,He B,Pan Y,et al.Long non-coding RNA 91H contributes to the occurrence and progression of esophageal squamous cell carcinoma by inhibiting IGF2 expression[J].Mol Carcinog,2015,54(5):359-367.

[23]Peng JF,Zhuang YY,Huang FT,et al.Noncoding RNAs and pancreatic cancer[J].World J Gasteoenterol,2016,22(2):801-814.

[24]Ding YC,Yu W,Ma C,et al.Expression of long non-coding RNA LOC285194 and its prognostic significance in human pancreatic ductal adenocarcinoma[J].Int J Clin Exp Pathol,2014,7(11):8 065-8 070.

[25]潘俊辰,徐拓野,余震南,等.胶质瘤中过表达长链非编码RNA loc285194促进胶质瘤细胞凋亡[J].临床神经外科杂志,2015,12(2):118-122.

[26]Kiang KM,Zhang XQ,Leung GK.Long non-coding RNAs:the key players in glioma pathogenesis[J].Cancers(Basel),2015,7(3):1 406-1 424.

[27]Qin X,Yao J,Geng P,et al.LncRNA TSLC1-AS1 is a novel tumor suppressor in glioma[J].Int J Clin Exp Pathol,2014,7(6):3 065-3 072.

[28]Forbes SA,Bhamra G,Bamford S,et al.The Catalogue of Somatic Mutations in Cancer (COSMIC)[J/OL].Curr Protoc Hum Genet,(2008-04-01)[2016-01-15].http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/0471142905.hg1011s57/abstract;jsessionid=B1F79742E97 CA780323F16601 E30CFFE.f04t03.

[29]Brücher BL,Keller G,Werner M,et al.Using Q-RT-PCR to measure cyclin D1,TS,TP,DPD,and Her-2/neu as predictors for response,survival,and recurrence in patients with esophageal squamous cell carcinoma following radiochemotherapy[J].Int J Colorectal Dis,2009,24(1):69-77.

[30]Liu Q,Huang J,Zhou N,et al.LncRNA loc285194 is a p53-regulated tumor suppressor[J].Nucleic Acids Res,2013,41(9):4 976-4 987.

[31]Cai C,Ashktorab H,Pang X,et al.MicroRNA-211 expression promotes colorectal cancer cell growth in vitro and in vivo by targeting tumor suppressor CHD5[J].PLoS One,2012,7(1):e29 750.

[32]Salmena L,Poliseno L,Tay Y,et al.A ceRNA hypothesis:the Rosetta Stone of a hidden RNA language?[J].Cell,2011,146(3):353-358.

黄秋霞(1981～)，女，硕士，主治医师，研究方向：肿瘤的诊断及肿瘤发生。

张锡流(1964～)，男，硕士，主任医师，研究方向：肿瘤病理的诊断及基础研究，E-maill：xiliuzhang@sina.com。

R 73-3

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0253-4304(2016)08-1139-04

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.08.25

2016-01-08

2016-03-07)