肾细胞癌相关长链非编码RNA与肿瘤

目前众多研究表明，长链非编码RNA的异常表达与许多肿瘤发生、发展密切相关。Malouf等利用新二代测序技术对475例原发肾细胞癌患者的长链非编码RNA转录组进行测序发现1934个长链非编码RNA及其所在位置，并发现许多在肾细胞癌中异常表达的长链非编码RNA，在肾细胞癌的发生、发展、转移和预后中发挥着重要的作用，为肾细胞癌分子机制、诊治的研究提供一个全新的方向。

1. HOX转录反义RNA

HOTAIR是一个位于染色体12q13上同源异形C基因间的长链非编码RNA，长度为2158 bp，通过剪接和多聚腺苷酸化形成的转录体。既往大量研究显示，表达上调的HOTAIR在许多肿瘤中发挥重要的作用，如乳腺癌、肝细胞癌、胰腺癌和结直肠癌等。目前已知HOTAIR可能的作用机制是起始复合体和赖氨酸特异性脱甲基酶1/阻遏元件-1沉默转录因子辅阻遏物/阻遏元件沉默转录因子复合体，分别与其5’、3’端结构域结合形成的复合体被靶向组装至同源异形D基因上，进而协助调控组蛋白H3K27的甲基化和H3K4的脱甲基化。在肾细胞癌中，Wu等研究发现，相对癌旁正常组织和正常肾细胞，肾细胞癌组织及肾细胞癌细胞系（786-O和ACHN）中的HOTAIR表达均上调，并在体内、外功能实验中得以证实：抑制HOTAIR表达能有效减弱肾细胞癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力，并促进其凋亡，这与之前其在其他肿瘤中的研究相一致。此外，Chiyomaru等研究发现，在肾细胞癌细胞中，HOTAIR与miRNA-141的表达呈负相关，并发现miRNA-141具有抑制肾细胞癌细胞增殖和侵袭的能力。进一步研究发现，miRNA-141可以一种特异性序列与HOTAIR结合来抑制HOTAIR的表达，从而降低肾细胞癌细胞增殖和侵袭的能力。既往有研究证实，HOTAIR和miRNA-141均能与Ago2复合物相互作用，且与miRNA-141相互作用的Ago2复合物可裂解HOTAIR，说明miRNA-141是通过与Ago2相互作用来特异性抑制HOTAIR表达。综上所述，HOTAIR是一种促癌长链非编码RNA，受miRNA-141特异性负向调控，并在体内、外实验证实，抑制HOTAIR表达可降低肾细胞癌细胞的增殖及侵袭能力，故可通过调控miR-141表达水平抑制HOTAIR表达来阻碍肾细胞癌的发生、发展，这很可能为肾细胞癌靶向治疗提供了一个新的靶点。

2. 肺腺癌转移相关转录因子1

MALAT1定位于染色体11q13上，因首次在非小细胞肺癌中被发现而得名，已被发现在诸多肿瘤中表达上调，包括肺癌、乳腺癌、肝癌、结肠癌和前列腺癌等。而Zhu等通过Meta分析发现，MALAT1高表达患者的生存期较低表达患者明显缩短，认为MALAT1可能会作为肿瘤转移及预后的分子标志物用于临床。

Zhang等在肾细胞癌中研究发现，相比于癌旁正常组织和正常肾细胞系HK-2，MALAT1在肾细胞癌组织和肾细胞癌细胞系中的表达均显著上调，且其表达的上调与肿瘤大小、肿瘤分期和淋巴结转移相关，而与患者的年龄、性别、组织学分级和远处转移无关，通过Kaplan-Meier分析显示，高表达MALAT1的肾透明细胞癌患者比低表达患者总生存时间明显缩短；同时多变量分析表明，MALAT1的表达水平、组织学分级、淋巴结转移和肿瘤分期均是肾透明细胞癌患者总生存率的独立预后因素。此外，进一步在体外细胞水平研究发现，敲低MALAT1致使其表达下降能够有效抑制肾细胞癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。Hirata等也有类似的发现，并进一步对MALAT1作用的分子机制进行了探索，发现相比于癌旁组织，转录因子Fos mRNA在肾细胞癌组织中的表达显著增高，且Fos mRNA和ALAT1表达上调呈显著正相关。另外，荧光素酶试验显示，在肾细胞癌 786-O细胞系中，Fos可直接结合到MALAT1上，这说明在肾细胞癌中，Fos可正向调节MALAT1的表达。此外，既往研究发现，Zeste基因增强子同源物2，在肾细胞癌组织中高表达，并促进肾细胞癌的迁移和进展等，且与肿瘤转移及预后不良相关，他们对上述结果进行验证并有一致结果，且通过RNA免疫沉淀反应发现，在肾细胞癌细胞系中，MALAT1与EZH2相互作用，且在肾细胞癌组织中，MALAT1与EZH2 mRNA呈显著正相关。因此在肾细胞癌细胞中，MALAT1可通过EZH2来调节下游效应器。此外，既往研究发现，EZH2通过促进H3K27的甲基化致使基因沉默来参与肿瘤进展和转移过程。而上皮-间质转化在肿瘤进展和转移中扮演着重要的角色，同时在肾细胞癌的EMT过程中，发现抑癌基因钙黏蛋白E基因的下调。最近，Liu等研究发现，通过短发卡RNA所致的EZH2沉默可抑制肾细胞癌细胞的侵袭和转移能力，同时上调了CDH1表达，进一步通过ChIP实验发现，H3K27me3可结合到CDH1基因启动子区域，并且在肾细胞癌ACHN和786-O细胞系中敲除EZH2能显著减低CDH1基因启动子区域上H3K27me3的结合率。此外，Hirata等研究发现，CDH1在肾细胞癌细胞和肾细胞癌组织中的表达显著降低，且CDH1和ALAT1 mRNA的表达呈负相关；敲除MALAT1后，EZH2表达显著降低，而CDH1表达却显著增加。进一步研究发现，敲低MALAT1后，肾细胞癌细胞中H3K27me3的表达显著降低。因此，推测MALAT1可能通过H3K27me3介导的EZH2来降低CDH1的表达。

在肿瘤细胞中，Wnt信号通路激活导致未磷酸化β-连环蛋白聚积在细胞质中并转移到细胞核内，且与TCF/LEF作用从而在转录水平上调节Wnt目标基因，如c-Myc，而EZH2也可促进Wnt/β-连环蛋白信号通路的超活化。Hirata等进一步研究发现，si-MALAT1转染后肾细胞癌细胞中的β-catenin及c-Myc表达同时显著降低，因此猜测在肾细胞癌细胞中，MALAT1通过EZH2调节EMT和β-catenin信号通路来发挥其致癌作用。然而，在结肠癌细胞系中，通过RNA结合蛋白和免疫沉淀反应并没有发现MALAT1与β-catenin直接相互作用的证据。因此，MALAT1和β-catenin间的具体作用机制仍需进一步探究。

综上所述，由c-Fos激活MALAT1转录能促进肿瘤的发生，而沉默MALAT1的表达却抑制了致瘤作用，并通过激活CDH1功能和下调β-catenin来抑制EMT，从而弱化EZH2的作用。

既往有研究证实，miR-205在肾细胞癌中发挥抑癌基因的作用，而在膀胱癌中，miR-205可与MALAT1结合并降低MALAT1的表达。Hirata等对此进行研究，发现相比于正常肾细胞癌细胞HK-2，MALAT1在肾细胞癌细胞系的表达增加，而miR-205在肾细胞癌细胞系的表达则显著降低，且干扰MALAT1表达后，miR-205的表达显著增加，然而当过表达miR-205后，MALAT1的表达则显著降低，这表明MALAT1和miR-205可相互负向调控。此外，既往研究证实，在肾细胞癌中，miR-200s参与了EMT过程，且在肾细胞癌中miR-200s表达明显下调，而过表达miR-200s后显著抑制肾细胞癌细胞的增殖及迁移能力，说明其在肾细胞癌中发挥抑癌基因作用。另外，锌指E盒结合同源盒蛋白2基因编码锌指E盒结合同源盒蛋白2蛋白，在肾细胞癌中研究发现，ZEB2表达上调，与预后呈明显的负相关，且是miR-205靶基因之一。最新研究发现，在肾细胞癌中，MALAT1可吸附miR-200s作为竞争性内源性RNA来促进ZEB2的表达发挥其作用。

此外，曾有研究报道，在小儿肾细胞癌中发现t（6；11）（p21；q13）染色体易位，致使MALAT1与转录因子EB基因发生融合，而TFEB是一个基本螺旋亮氨酸拉链结构转录因子。这说明MALAT1和TFEB基因可能与肾细胞癌发病机制有关。

3. 生长停滞特异性转录本

GAS5是一个位于染色体1q25.1上，并含有多个内含子和外显子的长链非编码RNA，长度为4983bp，因其在生长停滞细胞中高表达被发现并由此命名。Qiao等在肾细胞癌中研究发现，相对于癌旁组织和正常肾细胞，肾细胞癌样本组织和肾细胞癌细胞系A498中GAS5的表达水平均明显下调，并通过细胞实验证实，过表达GAS5能明显抑制肾细胞癌细胞株A498的增殖、迁移和侵袭能力，并促进凋亡。此外，在乳腺癌中，也有类似研究，Mourtada等研究发现，相对于正常乳腺细胞，乳腺癌细胞GAS5的表达明显下调，并证实过表达GAS5可独立抑制乳腺癌细胞生长，并促进凋亡，所以认为GAS5是一种肿瘤抑制基因。综上所述，GAS5是一种抑癌长链非编码RNA，并在多个肿瘤中证实，但其在肾细胞癌中的具体作用机制仍需进一步探究，这或许可为肾细胞癌靶向治疗提供新的理论依据。

4. 细胞黏附分子1-反义序列

CADM1-AS1是一个位于细胞黏附分子一外显子反义序列上的长链非编码RNA。CADM1编码的细胞黏附分子具有抑制肿瘤的功能。既往研究发现，其在许多肿瘤中表达下调，如肺癌、肝癌、乳腺癌和前列腺癌等。Yao等在肾透明细胞癌中研究发现，相对于癌旁组织，癌组织中CADM1-AS1和CADM1 mRNA的表达均下调，且CADM1-AS1与CADM1 mRNA的表达呈正相关。进一步体外细胞功能实验发现，干扰CADM1-AS1表达能促进肾细胞癌细胞的生长、迁移，并抑制其凋亡；此外还发现，CADM1-AS1表达下调与肾透明细胞癌临床进展呈显著负相关，且相比于CADM1-AS1高表达的患者，CADM1-AS1低表达的总体生存率显著降低。另外，预后因素的多变量分析证实，除肿瘤直径、分化和采用美国癌症联合会分期外，CADM1-AS1表达水平也是评估肾透明细胞癌预后的一个重要独立因素。由此表明，CADM1-AS1可能在肾透明细胞癌的发展和演进中发挥重要的作用，但具体机制尚须深入探究。(www.xing528.com)

5. H19

H19是第1个被发现的长链非编码RNA，定位于胰岛素样生长因子2基因下游的200kb范围内，并靠近染色体11p15.5端粒区，且与IGF2基因构成一对交互印记基因，其中H19为父源印记基因，IGF2为母源印记基因，两者同时受H19上游印记调控区调节。在人类胚胎发育期间，H19呈高水平表达，而出生后除外骨骼肌及心肌有一定的表达，其他大部分组织表达均受抑制。有研究发现，其主要生理作用是出生前在miRNA-675的调节下限制胎盘的过度生长，而出生后具体作用不详。在肾细胞癌中，对H19也有相应的研究，Pidsley等对肾母细胞瘤患者H19表达水平研究发现，H19表达明显下调，而其印记基因IGF2表达明显上调；进一步研究发现，两者表达异常是由H19/IGF2这对印记基因调控区的异常甲基化所致，且肿瘤的增殖能力明显增强。因此，H19在肾母细胞瘤增殖过程中发挥重要的作用。而Wang等在肾细胞癌研究中发现，相比于癌旁正常组织和正常HK-2肾细胞系，H19在肾细胞癌组织和肾细胞癌细胞系中的表达均上调，且发现H19的表达上调与肿瘤分期、转移有关，但与患者的年龄、性别、组织学分级及肿瘤大小无关，所以认为H19的表达水平可能是影响肾细胞癌预后的一个独立因素，且在体外细胞功能实验研究发现，下调H19表达可以抑制肾细胞癌细胞增殖、迁移和侵袭能力，并促进其凋亡。

6. 肾细胞癌相关转录因子1

RCCRT1位于染色体5：137801181-137805004上，在肾细胞癌中被首次发现并由此得名。Song等研究发现，相比于癌旁正常组织，肾细胞癌RT1在肾细胞癌组织中的表达显著上调，且肾细胞癌RT1的表达上调水平与肾细胞癌患者的临床病理特征呈正相关性，如肿瘤大小、分期、分级及转移情况；同时，预后生存曲线表明，高表达肾细胞癌RT1的肾细胞癌患者出现淋巴结或远处转移可能性大，提示肾细胞癌RT1的表达水平与肾细胞癌患者预后及生存率有关。通过体外细胞实验发现，干扰肾细胞癌RT1的表达后肾细胞癌 ACHN和786-O细胞系的侵袭、迁移能力均显著降低。说明肾细胞癌RT1在肾细胞癌进展中发挥重要作用，并与预后相关，可能作为预测肾细胞癌恶性程度及预后的生物标志物，但需要大样本、大数据来证实肾细胞癌RT1和肾细胞癌患者5年生存率之间的关系。

7. Sprouty同源基因4-内含子转录本

SPRY4-IT1位于染色体5q31.3上SPRY4基因一个内含子区域，是一个最初在脂肪组织中发现并具有687 bp的未剪接的多聚腺苷酸转录物。SPRY4基因是丝裂原活化蛋白激酶信号通路转导受体抑制剂，其作用于致癌基因RAS激活的上游，并影响活跃GTP-RAS的形成，而Ras2-MAPK信号转导途径与肿瘤的发生、发展密切相关。近期研究发现，SPRY4-IT1在多种肿瘤中异常表达并扮演着重要角色，如非小细胞肺癌和食管鳞状上皮癌等。Zhang等研究发现，相比于癌旁正常组织和正常肾细胞系HK-2，SPRY4-IT1在肾细胞癌组织和肾细胞癌细胞系中的表达显著上调，进一步体外细胞研究发现，抑制SPRY4-IT1的表达能有效削弱肾细胞癌细胞的增殖、迁徙和侵袭能力，此外还发现SPRY4-IT1的相对表达水平与肾细胞癌的组织学分级、肿瘤分期、淋巴结转移和远处转移相关，而与患者的年龄、性别和肿瘤大小无关，表明其可能是肾细胞癌患者的独立预后因素，并有望成为肾细胞癌精准治疗的潜在靶点。

8. 神经母细胞瘤相关转录物

NBAT-1定位于染色体6p22上，最初在神经母细胞瘤中被发现，并被证实在其中发挥抑癌基因的作用。Xue等在肾细胞癌研究中发现，相比于癌旁正常组织和正常肾细胞系HK-2，NBAT-1在肾细胞癌组织和肾细胞癌细胞系中的表达显著降低，且体外细胞实验证实，干扰NBAT-1表达后，肾细胞癌细胞增殖、迁移和侵袭显著增强。此外，NBAT-1表达下调与肾细胞癌组织学分级、肿瘤分期、淋巴结转移和总体生存率呈明显负相关，并证实NBAT-1表达水平是肾细胞癌患者的独立预后因素。既往研究发现，在神经母细胞瘤中NBAT-1通过NBAT-1/EZH2的相互作用发挥抑癌作用，这与前文MALAT1作用机制类似，而有研究证实EZH2在肾细胞癌中是一种致癌因子，且其可能通过影响血管内皮生长因子来发挥作用，因而EZH2可能是NBAT-1和MALAT1发挥作用的一个潜在靶点。但在肾细胞癌中，NBAT-1发挥抑癌作用的分子机制尚不清楚，有待进一步探究。

9. 缺氧诱导因子-1α

缺氧诱导因子-1是在缺氧条件下机体内产生的一种转录因子，并广泛存在于人体及哺乳动物细胞内，是由H I F-1α和缺氧诱导因子-1β两个亚基组成的异源二聚体，其中HIF-1α是氧敏感调节亚基，在缺氧的情况下，HIF-1α可激活VEGF、葡萄糖酵解酶和促红细胞生成素等，从而增加氧供、血供及提高机体新陈代谢能力以便快速适应缺氧环境，并且发现HIF-1α在胚胎血管形成及肿瘤血管形成过程中发挥着重要作用。既往研究发现，处于缺氧环境中，相比于癌旁正常组织及良性病变，多种恶性肿瘤及癌前病变中的HIF-1α呈过度表达，并已证实其在肿瘤细胞增殖及缺氧诱导的细胞凋亡过程中发挥重要作用。Bertozzi等在肾细胞癌研究中发现，位于HIF-1α 5’端和3’端天然反义长链非编码RNA有表达，并随病理分级增加而降低，其中5’HIF-1α尤为明显，且Thrash-Bingham等研究发现，非乳头状透明细胞癌中3’HIF-1α显著高表达，而乳头状肾透明细胞癌中则不表达，两者结果相似，所以Bertozzi等认为5’HIF-1α可能在肿瘤相关HIF-1通路中发挥一定作用，并有望成为肾细胞癌精准治疗的潜在药靶。而3’HIF-1α和5’HIF-1α在肾细胞癌中发挥的具体作用有待进一步研究。

10. 母源性印记基因3

MEG3定位于人类染色体14q32.3上，并与DLK1基因构成DLK1-MEG3印记基因，长度为35kb。有研究发现，其在许多肿瘤中发挥抑癌功能，如胃癌、结直肠癌和肺癌等。对于肾细胞癌，Wang等研究发现，肾细胞癌标本及癌细胞系（786-0、SN12）中MEG3的表达水平均显著降低，进一步体外细胞功能实验发现，过表达MEG3能促进肾细胞癌细胞凋亡，而过表达MEG3会减少B淋巴细胞瘤-2和胱冬酶酶原-9蛋白的表达，同时增加胱冬酶9蛋白的表达，并促进细胞色素c向细胞质的转移。此外还发现，Bcl-2 mRNA表达水平随着MEG3表达的升高而降低，所以推测MEG3可能通过激活线粒体途径来促进肾细胞癌细胞的凋亡，而这可能成为肾细胞癌精准治疗的潜在靶点。