引用本文: 阮萬百, 李俊峰, 尹艷梅, 彭磊, 朱克祥. 長鏈非編碼RNA作為競爭性內源RNA及其靶向技術在胰腺癌中的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2023, 30(9): 1111-1118. doi: 10.7507/1007-9424.202305037 復制
胰腺癌是美國癌癥死亡的第3大原因[1],是全球癌癥死亡的第7大原因[2]。據估計,2030年胰腺癌將是美國癌癥死亡率居第2位的癌癥[3-4],并且到2040年胰腺癌的發病率將增加30%[5]。目前,手術仍是胰腺癌最有效的治療方式,然而僅有15%~20%的患者具有手術機會[4],其5年生存率低于10%[6],中位生存期為3~6個月[7]。因此,尋找對胰腺癌患者的早期診斷、靶向治療和預后監測的潛在生物標志物至關重要。有研究[8-9]發現,以長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)/微小RNA(microRNA,miRNA)/信使核糖核酸(messenger RNA,mRNA)軸為代表的競爭性內源RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)調控網絡參與包括胰腺癌在內的眾多腫瘤發生、化學藥物治療(以下簡稱“化療” )耐藥等。筆者現就lncRNA作為ceRNA即在lncRNA/miRNA/mRNA軸中的相關研究以及現有靶向lncRNA的技術方法予以綜述,希望為胰腺癌的早期診斷、靶向治療以及預后監測提供參考。
1 ceRNA網絡概述
2011年Salmena等[10]首次提出了ceRNA假說,該假說認為ceRNAs是一類含有miRNA應答元件(microRNA response element,MRE)的編碼或非編碼RNAs,可競爭性結合miRNAs并將miRNAs與其原靶轉錄本隔離,以避免miRNAs在轉錄后和翻譯水平誘導的靶轉錄本降解或表達抑制。miRNAs在ceRNAs調控網絡中發揮著核心樞紐的作用,將編碼與非編碼RNAs聯系起來,打破了傳統的RNA邏輯,賦予蛋白質編碼mRNA非編碼特性。
此外,對于靶轉錄本來說,miRNAs的生物學功能包括兩個方面[11]:一方面是miRNA可與RNA誘導沉默復合物耦聯,當載有miRNA的RNA誘導沉默復合物與靶mRNA完全堿基互補配對時可誘導靶mRNA的切割和降解;另一方面是miRNA通過與靶mRNA的不完全堿基互補配對,導致靶mRNA翻譯抑制和(或)不穩定。通常以不完全堿基互補配對的方式更為常見。但是無論miRNA與靶mRNA之間結合的情況如何,一致的結果是靶mRNA的蛋白表達量減少;同時,ceRNA的集中調控和它們與miRNAs的相互作用是通過識別靶轉錄本上的MRE實現的[12-13]。來自miRNA 5′-UTR的第2~8位核苷酸稱為miRNA的種子序列[14],而能與之結合的MRE通常也是2~8個核苷酸,位于一些RNA亞群的編碼序列、5 ′-UTR和大多數的3′-UTR中,這些RNA亞群主要包括假基因轉錄本、lncRNA、環狀RNA、mRNA等[11]。理論上,任何含有MRE的轉錄本都可以通過特異性競爭共享的miRNA來相互通信和調節,從而充當ceRNAs。也就是說,miRNA不是單向的抑制功能,而是能與ceRNA相互作用。如mRNA不僅僅發揮蛋白質編碼和被動接受miRNA調控的作用,相反,mRNA被視為細胞內ceRNA串擾的成員,積極地與miRNA相互作用。因此,在ceRNA假說中,非編碼RNA和具有非編碼特性的mRNA組成了一個功能復合體,在轉錄組上形成一個多水平、跨調控的ceRNA網絡[12],在該網絡中,所有ceRNA亞群之間發生競爭和相互作用,它們一起提供了一種合理理解編碼和非編碼RNAs相互交叉調節來調控人類生長發育以及病理發生的新機制,并據此也助推了包括胰腺癌在內的靶向治療藥物的研發[12, 15]。
2 lncRNA作為ceRNA在胰腺癌發生及發展中的研究
lncRNA作為ceRNA的成員之一,通過ceRNA網絡機制實現表觀遺傳修飾和關鍵的轉錄后調控[16]。目前,越來越多的證據表明,在腫瘤等病理狀態下,細胞內lncRNA的豐度足以引發ceRNA串擾,lncRNA可以通過MRE與miRNA的不完全堿基互補結合,發揮類似于“海綿”的作用,吸附miRNA,從而改變miRNA的活性和有效性,同時調節下游靶基因的表達[17]。因此,lncRNA對miRNA親和力的改變或lncRNA自身豐度的改變可激活或阻礙下游信號,從而促進或抑制腫瘤的發生和惡性表型[9, 12]。已鑒定的lncRNA介導的ceRNA調控網絡,即lncRNA/miRNA/mRNA軸,通過多種細胞功能在胰腺癌的發生和進展中發揮促癌或抑癌作用[8, 18]。此外,根據現有的報道,與miRNA一樣,lncRNA的異常表達也具有臨床適用性,有潛力作為包括胰腺癌在內的多種惡性腫瘤的癌前診斷和預后的生物標志物[7]。
2.1 lncRNA作為ceRNA促進胰腺癌的發生和發展
lncRNA小核仁宿主基因1(small nucleolar RNA host gene 1,SNHG1),定位于11號染色體,已被報道在卵巢癌[19]、乳腺癌[20]、肝細胞癌[21]、前列腺癌[22]等中具有致癌活性。Chen等[17]研究了SNHG1在胰腺癌中的功能及潛在機制,SNHG1的敲低顯著抑制胰腺癌細胞的增殖、侵襲、遷移,并促進凋亡,而SNHG1過表達時則相反;此外,在沉默SNHG1時Western blot檢測到上皮-間充質轉化相關蛋白上皮性鈣黏附蛋白表達顯著升高,而神經鈣黏蛋白和波形蛋白水平降低,當SNHG1過表達時相反,這表明SNHG1可能通過上皮-間充質轉化促進胰腺癌細胞的遷移和侵襲;該研究中接著借助生物信息學工具預測到SNHG1/miR-497/成纖維細胞生長因子受體1 ceRNA調控軸的存在,并通過雙熒光素酶基因報告、實時熒光定量PCR、Western blot以及挽救實驗驗證了它們在胰腺癌中的調控關系,最終在異種移植瘤小鼠模型中發現,沉默SNHG1導致裸鼠移植瘤的大小和體積顯著縮小,進一步證明了SNHG1在體內的促癌作用。
lncRNA LINC00857已被發現在結直腸癌[23]、胃癌[24]、彌漫性大B細胞淋巴瘤[25]中起致癌基因的作用,且與患者的不良預后相關[26]。Chen等[27]在胰腺癌中發現,LINC00857在癌組織中的表達較癌旁組織明顯增加,LINC00857的表達量與腫瘤直徑、T分期和淋巴結轉移呈正相關;此外,與人胰腺導管上皮細胞系(HPDE)相比,5種胰腺癌細胞系(BxPC-3、ASPC-1、PANC-1、SW1990、MIA PaCa-2)中LINC00857的表達均顯著增高;體外功能實驗表明,LINC00857的過表達促進胰腺癌細胞的增殖、遷移、侵襲、上皮-間充質轉化等惡性表型;構建裸鼠皮下移植腫瘤模型和肝轉移模型,發現在皮下移植腫瘤模型中LINC00857敲除組的腫瘤體積和質量均較對照組明顯減小或減輕;在肝轉移模型中LINC00857敲低組的肝轉移灶數量較LINC00857高表達組明顯減少。以上研究表明,LINC00857在體內外均可促進胰腺癌細胞的增殖和遷移,通過生物信息學分析和基因調控關系驗證實驗探討其機制,明確了LINC00857可靶向結合miR-130b,作為ceRNA促進位于3號染色體基因RhoA表達并加速胰腺癌的進展。
lncRNA DSCAM-AS1可以調節多種疾病的進展,如宮頸癌、血管瘤、肺癌、乳腺癌、肝細胞癌、結腸癌等[28-30]。然而DSCAM-AS1在胰腺癌中的作用報道較少。Huang等[31]通過原位雜交技術和實時熒光定量PCR實驗,在30例配對組織樣本、4株胰腺癌細胞及1株人源胰腺導管上皮細胞中檢測DSCAM-AS1的表達水平,DSCAM-AS1在胰腺癌組織和細胞水平上高表達;功能實驗發現,敲低DSCAM-AS1后抑制了胰腺癌細胞的增殖、遷移和侵襲;同時小鼠皮下異種移植瘤模型顯示,敲低DSCAM-AS1后延緩了腫瘤的生長,該研究后續發現DSCAM-AS1競爭性地靶向miR-136-5p上調B細胞白血病同源盒基因3表達促進胰腺癌進展。
除了上述調控軸外,還有許多其他lncRNA介導的ceRNA調控網絡對胰腺癌的發生和發展發揮著重要作用,如THAP9-AS1/miR-484/YAP軸調控腫瘤細胞的生長和存活,lncRNA THAP9-AS1通過增強YAP信號在胰腺導管腺癌生長中發揮重要作用,YAP信號反過來也調節THAP9-AS1的轉錄,THAP9-AS1/YAP軸可作為胰腺導管腺癌治療的潛在生物標志物和治療靶點[18]; PACEER/miR-671-3p/KLF12軸調控胰腺癌微環境,lncRNA PACERR通過與miR-671-3p結合來激活KLF12/p-AKT/c-myc通路(其中lncRNA PACERR的啟動子是KLF12的靶標),lncRNA PACERR在胰腺導管腺癌微環境中是組織相關巨噬細胞的關鍵調節因子[32];此外,lncRNA NORAD靶向miR-202-5p并上調miR-202-5p下游的靶基因ANP32E促進胰腺癌干細胞增殖及自我更新能力[33];SNHG1/miR-324-3p/VEGFA軸調節胰腺癌血管生成[34];lncRNA NEAT1通過miR-491-5p/Snail/SOCS3軸在胰腺癌中賦予吉西他濱耐藥性[35]。
2.2 lncRNA作為ceRNA抑制胰腺癌的發生和發展
lncRNA DSCR9被發現在腎透明細胞癌[36]、乳腺癌[37]中作為致癌基因發揮作用。然而,Huang等[38]發現DSCR9在胰腺癌組織和細胞中低表達,且DSCR9的表達與胰腺癌患者TNM分期呈負相關,與生存率呈正相關;體外功能實驗表明,DSCR9過表達可顯著抑制胰腺癌細胞的增殖和侵襲,并促進吉西他濱處理后細胞的凋亡;進一步的機制研究發現,DSCR9作為ceRNA,它通過靶向miR-21-5促進B細胞易位基因2(B cell translocation gene 2,BTG2)的表達,進而抑制胰腺癌細胞的增殖和侵襲,增加吉西他濱誘導的凋亡,發揮抑癌基因的作用。因此,調節lncRNA DSCR9/miR-21-5p/BTG2軸可能是一種有前景的胰腺癌治療策略。
lncRNA DLEU2L位于染色體1p31.3上。有研究[39]表明,DLEU2L可能通過ceRNA機制參與肝細胞癌進展并作為肝細胞癌患者診斷和預后的重要標志物。Xu等[40]通過體內外實驗表明,DLEU2L在胰腺癌中是作為抑癌基因通過ceRNA機制與乳腺癌2號易感基因競爭結合miR-210-3。既往研究[41-42]報道,miR-210-3p作為癌基因,與胰腺癌細胞的增殖、侵襲、遷移等惡性生物學行為呈正相關,且增強胰腺癌細胞吉西他濱耐藥;在吉西他濱誘導DNA復制停滯轉化為雙鏈斷裂的過程中,乳腺癌2號易感基因被募集來抑制DNA復制和損傷修復,促進吉西他濱的細胞毒性,最終導致細胞死亡。Xu等[40]的研究進一步發現了過表達DLEU2L和沉默miR-210-3p可抑制胰腺癌細胞的增殖、遷移和侵襲,同時促進細胞凋亡,且發現這些效應是通過抑制Warburg效應(有氧糖酵解)和蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白信號通路實現的,也就是說,在胰腺癌中過表達的DLEU2L可以靶向miR-210-3p,降低其生物活性,同時上調細胞內乳腺癌2號易感基因表達水平,抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白磷酸化,從而降低吉西他濱在胰腺癌治療中的潛在化療耐藥性,增強其細胞毒性作用。
Pan等[43]報道了一個新的lncRNA LINC01111作為腫瘤抑制因子在胰腺癌組織和血漿中顯著下調,通過體外功能實驗和體內裸鼠異種移植瘤模型,揭示了LINC01111可抑制腫瘤的發生和遷移,其機制是,過表達LINC01111通過靶向miR-3924上調雙特異性磷酸酶1(dual-specificity phosphatase 1,DUSP1)水平,導致胰腺癌細胞中應激活化蛋白激酶磷酸化障礙,應激活化蛋白激酶/Jun氨基末端激酶信號通路失活,從而抑制胰腺癌侵襲性,該研究中的信息揭示了LINC01111可能作為診斷和預后的生物標志物,而新發現的LINC01111/miR-3924/DUSP1軸可能在不久的將來作為潛在的治療靶點。
除了上述lncRNA外,還有許多其他lncRNA作為ceRNA在胰腺癌中發揮抑癌基因的作用,如lnRNA LINC01963通過miR-641/含表皮樣生長因子和卵泡抑素結構域的跨膜蛋白2軸抑制胰腺癌細胞的克隆形成能力、細胞周期進展、增殖和侵襲能力,同時促進了細胞凋亡[44];lncRNA DiGeorge綜合征臨界區基因5通過miR-27a-3p上調Bcl-2/腺病毒E1B相互作用蛋白3和p38絲裂原活化蛋白激酶通路,促進胰腺癌細胞凋亡,從而抑制了胰腺癌的進展[45]。lncRNA 生長抑制特異性基因5通過調節miR-32-5p/PTEN軸抑制胰腺癌的轉移[46]。
3 靶向lncRNA的技術應用
lncRNA的調控作用涉及干細胞分化、基因表達、細胞增殖、轉移等重大生命事件和生物學過程,與惡性腫瘤疾病的發生及發展密切相關。因此,研究靶向lncRNA的技術方法對于探究并新發現lncRNA的功能以及靶向致病lncRNA的治療作用具有重要意義。目前,靶向lncRNA的技術主要包括小干擾RNA(small interference RNAs,siRNAs)、反義寡核苷酸(antisense oligonucleotides,ASO)、成簇規律間隔的短回文重復序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/CRISPR相關蛋白(CRISPR-associated protein,Cas)9、小分子抑制劑等,下面就靶向lncRNA的這些主要技術方法分別進行綜述。
3.1 siRNAs
siRNAs又稱短干擾RNA或沉默RNA,是一類長度為20~27個堿基對的雙鏈非編碼RNA分子,與目標lncRNAs互補的siRNA可通過RNA誘導沉默復合體的機制來誘導lncRNA降解[47]。
在lncRNA研究中,siRNA已被成功用于多個臨床前模型,以研究靶向lncRNA在多種疾病中的治療意義。如在lncRNA癌易感候選基因9(cancer susceptibility candidate 9,CASC9)的體內外功能分析中,利用siRNA靶向CASC9內的不同位點,確定了CASC9-2和CASC9-3這2個位點的敲除效率最高。在隨后的實驗中,克隆到慢病毒載體上的CASC9-2 siRNA顯著降低了食管鱗狀細胞癌的侵襲和遷移能力[48];在三陰性乳腺癌小鼠模型中,系統地給予1 mg/kg的lncRNA DANCR siRNA納米顆粒可顯著抑制腫瘤進展[49];靶向lncRNA linc00311和AK141205的siRNA可通過抑制信號轉導和轉錄激活因子-3信號通路的激活有效緩解大鼠神經病理性疼痛[50];在非小細胞肺癌模型中,siRNA介導的lncRNA LINC01296敲低減少了體外癌細胞數量,同時降低了體內腫瘤質量,表明siRNA能夠系統性地靶向特定的lncRNA[51]。
然而,siRNA在胰腺癌治療中的應用報道較少。蛋白激酶N3(protein kinase N3,PKN3)是轉移的關鍵因素,而Atu027是一種脂質體制備的具有抗轉移活性的siRNA,可沉默血管內皮PKN3的表達。一項Atu027聯合化學藥物吉西他濱治療不可治愈的轉移性和局部晚期胰腺癌的Ⅰ b/Ⅱ a期臨床試驗(NCT01808638)[52],其結果顯示,在轉移性癌患者中,Atu027總劑量高出33%的受試者比低劑量暴露組的患者有更長的無進展生存期持續時間,且Atu027聯合吉西他濱具有良好的安全性和耐受性,在晚期胰腺癌患者中,每周2次的Atu027治療與結局顯著改善相關。此外,Zorde-Khvalevsky等[53]發起的一項前瞻性、多國、多中心、2期臨床研究(NCT01676259),其目的是評估含有針對KRASG12D的siRNA siG12D-LODER聯合標準化療治療局部晚期胰腺癌患者的療效、安全性和耐受性,該項目目前仍在進行中。
雖然截至目前,尚無利用siRNA靶向lncRNA治療胰腺癌的臨床研究報道,但越來越多的研究揭示部分lncRNA在胰腺癌的發生及發展中具有關鍵作用,因此,siRNA靶向lncRNA可以是未來胰腺癌治療的一個新的方向。此外,隨著全球第1個siRNA藥物Patisiran被用于治療遺傳性甲狀腺素轉運蛋白淀粉樣變性引起的多發性周圍神經病變[54],以及另一個siRNA藥物Givosiran最近被用于治療成人肝急性卟啉病[55],基于lncRNA的siRNA藥物的研究可能進入一個新時代;與此同時,利用siRNA來調節基因和分子通路達到抑制胰腺癌的作用值得被期待。
3.2 ASO
ASO是一類化學合成的短單鏈寡核苷酸,其DNA序列為15~25個核苷酸,它們可與互補RNA結合并招募RNA酶H,引發RNA降解并改變下游蛋白的表達[56]。
ASO的設計為靶向致癌lncRNA的治療提供了一種有效方法。如Xiao等[15]設計了靶向致癌lncRNA CTC-490G23.2的ASO納米復合物即ASO-CTC-490G23.2/SV40-LAH4-L1,在實驗中發現該ASO納米復合物能夠顯著降低CTC-490G23.2在食管鱗狀細胞癌細胞中的表達,抑制食管鱗狀細胞癌的侵襲和遷移能力,且在小鼠模型中得到驗證。人肺腺癌轉移相關轉錄本1 (metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1,MALAT1)是一種位于細胞核中的lncRNA,是腫瘤細胞遷移的關鍵調節因子。Arun等[57]在小鼠乳腺癌模型中,通過皮下注射MALAT1特異性ASO,成功敲低MALAT1,導致腫瘤生長減慢,并伴有顯著的囊性腫瘤分化和肺轉移減少,這為MALAT1 ASO作為一種能夠抑制乳腺癌進展的治療藥物提供了初步證據。
一種針對lncRNA設計的新型ASO LNA Gapmer,已成為臨床前研究中應用最廣泛的ASO靶向lncRNA之一。如Taiana等[58]發現lncRNA NEAT1在多發性骨髓瘤中的表達明顯高于其他血液系統惡性腫瘤,利用新型ASO LNA Gapmer沉默NEAT1可抑制多發性骨髓瘤細胞增殖,而且引發小鼠體內外多發性骨髓瘤模型細胞凋亡;Sutaria等[59]通過新型ASO LNA Gapmer方法使胰腺導管腺癌細胞Patu-T和PL45細胞中的lncRNA HNRNPU表達分別降低了90%和83%,后續功能實驗表明,HNRNPU的成功敲低顯著抑制了細胞的增殖、侵襲和遷移。
與siRNA相比,ASO具有更大的優勢,其特異性更高,副作用小,并且獨立于RNA誘導沉默復合物機制對存在于細胞核或細胞質中的致癌lncRNA均有很好的靶向抑制作用。
3.3 CRISPR/Cas9
CRISPR存在于許多細菌中,Cas家族參與保護細菌免受可移動遺傳元件的影響。本質上,CRISPR/Cas系統是原核生物的一種免疫防御系統,是CRISPR系統的一種類型,即Ⅱ型系統,它依賴于一種Cas蛋白,這種蛋白可以錨定在一個確定的DNA序列上,這使得它成為基因組編輯工具的基礎,其中化膿性鏈球菌中的Ⅱ型Cas蛋白可在哺乳動物細胞中進行RNA引導的DNA切割,這開啟了CRISPR/Cas9成為廣泛使用的基因編輯工具的新階段[60-61]。CRISPR/Cas9系統包括1個小向導RNA(small guide RNA,sgRNA)和1個Cas9酶,sgRNA通過互補堿基配對引導Cas9核酸酶到達基因組中的特定位點,Cas9通過原間隔相鄰基序切割DNA序列。由于CRISPR/Cas9系統卓越的準確性、效率、持久性和易于編程,它已成功用于靶向lncRNA,同時促進了對lncRNA的研究[62]。
利用CRISPR/Cas9技術,許多lncRNA在惡性腫瘤中的功能被發現。如胰腺癌細胞(PANC-1)中的lncRNA LINC00261,使用CRISPR/Cas9系統,通過2個sgRNA切割LINC00261啟動子,成功敲低了PANC-1細胞中LINC00261的表達水平,而LINC00261敲低的PANC-1細胞與野生型PANC-1細胞相比,其遷移率提高了2~4倍(P<0.0001),侵襲能力提高了約4倍(P<0.0001),從而提示了LINC00261在胰腺癌中發揮抑癌基因的作用[63];此外,還有乳腺癌細胞(BT549)中的lncRNA LacRNA[64]、口腔鱗癌中的lncRNA MIR31HG[65]、血管生成中的lncRNA LINC00607[66]等。
然而,為了探究CRISPR/Cas9技術是否適用于所有的lncRNA研究,Goyal等[67]通過全基因組分析發現,由于許多lncRNA存在雙向啟動子啟動轉錄或者與編碼基因重疊的情況,所以CRISPR/Cas9技術僅能對15 929個lncRNA位點中的38%進行安全的基因編輯。因此,要想CRIPR/Cas9成為一種將lncRNA轉換為臨床治療的編輯技術,還需要更多的努力和探索。
3.4 其他技術
lncRNA可以與多種不同親合力的細胞成分結合,而小分子抑制劑可以通過阻斷lncRNA與細胞成分的結合位點來抑制它與細胞成分結合,有效抑制人類惡性腫瘤中的致癌信號級聯。如在膠質瘤中,小分子抑制劑AC1NOD4Q可以阻斷lncRNA HOTAIR與Zeste增強子同源物2的相互作用,從而抑制β-catenin信號介導的腫瘤轉移[68];中草藥象皮中提取的一種天然活性成分脫氧象皮素, 可以抑制LINC00511/miR-370-5p/p21啟動子軸,從而在體內外抑制胰腺癌進展[69]。
此外,也有研究利用lncRNA啟動子作為一種治療策略。如白喉毒素具有RNA轉錄抑制作用,通過抑制蛋白質合成而對細胞產生殺傷作用,而白喉毒素基因A的表達是依賴lncRNA H19啟動子的調控[70]。 BC-819(也稱DTA-H19)是一種由lncRNA H19和白喉毒素基因A構成的雙鏈DNA質粒,它在膀胱癌[71]、卵巢癌[72]、胰腺癌[73]等中顯示出較強的抗腫瘤活性,已進入胰腺癌1/2a期臨床試驗(NCT00711997、NCT01413087),該試驗結果顯示,CT或超聲內鏡引導下瘤內注射BC-819在胰腺癌患者中具有良好的耐受性和安全性,可使患者臨床獲益。提示,BC-819可能在未來的臨床中作為一種新的胰腺癌治療方案。
4 總結及展望
胰腺癌發病率具有逐年上升趨勢且預后極差,探索具有臨床適用性的早期診斷生物標志物和治療靶點成為當前的研究熱點。ceRNA假說為腫瘤發生過程中基因表達的調控提供了一種新的認識,也為人類多種惡性腫瘤的治療提供了新的契機。在ceRNA網絡中,非編碼RNA和蛋白質編碼RNA通過相互作用而緊密連接,從而打破了傳統的RNA邏輯。當前已有眾多研究發現lncRNA作為ceRNA,在體外通過Warburg效應、上皮-間充質轉化、癌干細胞維持等機制調控細胞增殖、侵襲、轉移、化療耐藥等多種惡性生物學特性,并在動物體內實驗得到了驗證[27, 33, 40];同時,靶向lncRNA的方法包括CRISPR/Cas9、siRNA、ASO、小分子抑制劑等,已廣泛應用于基礎研究,并且部分已進入包括胰腺癌在內的多種癌癥的早期臨床試驗階段[71-73]。然而在分子水平上對lncRNA的基因調控以及尤其是在胰腺癌中的發病機制的認識還處于早期階段。因此,需要更加廣泛深入lncRNA介導的ceRNA網絡調控,即lncRNA/miRNA/mRNA軸在胰腺癌中的研究以及靶向lncRNA技術的不斷進步,期待為胰腺癌患者的早期診斷及靶向治療帶來希望。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者均聲明不存在利益沖突。
作者貢獻聲明:阮萬百負責查閱文獻、起草和撰寫文章;李俊峰、尹艷梅及彭磊修訂論文格式、文章結構及文章重要論點;朱克祥予以指導性意見并對最終文稿的內容進行審閱。
胰腺癌是美國癌癥死亡的第3大原因[1],是全球癌癥死亡的第7大原因[2]。據估計,2030年胰腺癌將是美國癌癥死亡率居第2位的癌癥[3-4],并且到2040年胰腺癌的發病率將增加30%[5]。目前,手術仍是胰腺癌最有效的治療方式,然而僅有15%~20%的患者具有手術機會[4],其5年生存率低于10%[6],中位生存期為3~6個月[7]。因此,尋找對胰腺癌患者的早期診斷、靶向治療和預后監測的潛在生物標志物至關重要。有研究[8-9]發現,以長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)/微小RNA(microRNA,miRNA)/信使核糖核酸(messenger RNA,mRNA)軸為代表的競爭性內源RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)調控網絡參與包括胰腺癌在內的眾多腫瘤發生、化學藥物治療(以下簡稱“化療” )耐藥等。筆者現就lncRNA作為ceRNA即在lncRNA/miRNA/mRNA軸中的相關研究以及現有靶向lncRNA的技術方法予以綜述,希望為胰腺癌的早期診斷、靶向治療以及預后監測提供參考。
1 ceRNA網絡概述
2011年Salmena等[10]首次提出了ceRNA假說,該假說認為ceRNAs是一類含有miRNA應答元件(microRNA response element,MRE)的編碼或非編碼RNAs,可競爭性結合miRNAs并將miRNAs與其原靶轉錄本隔離,以避免miRNAs在轉錄后和翻譯水平誘導的靶轉錄本降解或表達抑制。miRNAs在ceRNAs調控網絡中發揮著核心樞紐的作用,將編碼與非編碼RNAs聯系起來,打破了傳統的RNA邏輯,賦予蛋白質編碼mRNA非編碼特性。
此外,對于靶轉錄本來說,miRNAs的生物學功能包括兩個方面[11]:一方面是miRNA可與RNA誘導沉默復合物耦聯,當載有miRNA的RNA誘導沉默復合物與靶mRNA完全堿基互補配對時可誘導靶mRNA的切割和降解;另一方面是miRNA通過與靶mRNA的不完全堿基互補配對,導致靶mRNA翻譯抑制和(或)不穩定。通常以不完全堿基互補配對的方式更為常見。但是無論miRNA與靶mRNA之間結合的情況如何,一致的結果是靶mRNA的蛋白表達量減少;同時,ceRNA的集中調控和它們與miRNAs的相互作用是通過識別靶轉錄本上的MRE實現的[12-13]。來自miRNA 5′-UTR的第2~8位核苷酸稱為miRNA的種子序列[14],而能與之結合的MRE通常也是2~8個核苷酸,位于一些RNA亞群的編碼序列、5 ′-UTR和大多數的3′-UTR中,這些RNA亞群主要包括假基因轉錄本、lncRNA、環狀RNA、mRNA等[11]。理論上,任何含有MRE的轉錄本都可以通過特異性競爭共享的miRNA來相互通信和調節,從而充當ceRNAs。也就是說,miRNA不是單向的抑制功能,而是能與ceRNA相互作用。如mRNA不僅僅發揮蛋白質編碼和被動接受miRNA調控的作用,相反,mRNA被視為細胞內ceRNA串擾的成員,積極地與miRNA相互作用。因此,在ceRNA假說中,非編碼RNA和具有非編碼特性的mRNA組成了一個功能復合體,在轉錄組上形成一個多水平、跨調控的ceRNA網絡[12],在該網絡中,所有ceRNA亞群之間發生競爭和相互作用,它們一起提供了一種合理理解編碼和非編碼RNAs相互交叉調節來調控人類生長發育以及病理發生的新機制,并據此也助推了包括胰腺癌在內的靶向治療藥物的研發[12, 15]。
2 lncRNA作為ceRNA在胰腺癌發生及發展中的研究
lncRNA作為ceRNA的成員之一,通過ceRNA網絡機制實現表觀遺傳修飾和關鍵的轉錄后調控[16]。目前,越來越多的證據表明,在腫瘤等病理狀態下,細胞內lncRNA的豐度足以引發ceRNA串擾,lncRNA可以通過MRE與miRNA的不完全堿基互補結合,發揮類似于“海綿”的作用,吸附miRNA,從而改變miRNA的活性和有效性,同時調節下游靶基因的表達[17]。因此,lncRNA對miRNA親和力的改變或lncRNA自身豐度的改變可激活或阻礙下游信號,從而促進或抑制腫瘤的發生和惡性表型[9, 12]。已鑒定的lncRNA介導的ceRNA調控網絡,即lncRNA/miRNA/mRNA軸,通過多種細胞功能在胰腺癌的發生和進展中發揮促癌或抑癌作用[8, 18]。此外,根據現有的報道,與miRNA一樣,lncRNA的異常表達也具有臨床適用性,有潛力作為包括胰腺癌在內的多種惡性腫瘤的癌前診斷和預后的生物標志物[7]。
2.1 lncRNA作為ceRNA促進胰腺癌的發生和發展
lncRNA小核仁宿主基因1(small nucleolar RNA host gene 1,SNHG1),定位于11號染色體,已被報道在卵巢癌[19]、乳腺癌[20]、肝細胞癌[21]、前列腺癌[22]等中具有致癌活性。Chen等[17]研究了SNHG1在胰腺癌中的功能及潛在機制,SNHG1的敲低顯著抑制胰腺癌細胞的增殖、侵襲、遷移,并促進凋亡,而SNHG1過表達時則相反;此外,在沉默SNHG1時Western blot檢測到上皮-間充質轉化相關蛋白上皮性鈣黏附蛋白表達顯著升高,而神經鈣黏蛋白和波形蛋白水平降低,當SNHG1過表達時相反,這表明SNHG1可能通過上皮-間充質轉化促進胰腺癌細胞的遷移和侵襲;該研究中接著借助生物信息學工具預測到SNHG1/miR-497/成纖維細胞生長因子受體1 ceRNA調控軸的存在,并通過雙熒光素酶基因報告、實時熒光定量PCR、Western blot以及挽救實驗驗證了它們在胰腺癌中的調控關系,最終在異種移植瘤小鼠模型中發現,沉默SNHG1導致裸鼠移植瘤的大小和體積顯著縮小,進一步證明了SNHG1在體內的促癌作用。
lncRNA LINC00857已被發現在結直腸癌[23]、胃癌[24]、彌漫性大B細胞淋巴瘤[25]中起致癌基因的作用,且與患者的不良預后相關[26]。Chen等[27]在胰腺癌中發現,LINC00857在癌組織中的表達較癌旁組織明顯增加,LINC00857的表達量與腫瘤直徑、T分期和淋巴結轉移呈正相關;此外,與人胰腺導管上皮細胞系(HPDE)相比,5種胰腺癌細胞系(BxPC-3、ASPC-1、PANC-1、SW1990、MIA PaCa-2)中LINC00857的表達均顯著增高;體外功能實驗表明,LINC00857的過表達促進胰腺癌細胞的增殖、遷移、侵襲、上皮-間充質轉化等惡性表型;構建裸鼠皮下移植腫瘤模型和肝轉移模型,發現在皮下移植腫瘤模型中LINC00857敲除組的腫瘤體積和質量均較對照組明顯減小或減輕;在肝轉移模型中LINC00857敲低組的肝轉移灶數量較LINC00857高表達組明顯減少。以上研究表明,LINC00857在體內外均可促進胰腺癌細胞的增殖和遷移,通過生物信息學分析和基因調控關系驗證實驗探討其機制,明確了LINC00857可靶向結合miR-130b,作為ceRNA促進位于3號染色體基因RhoA表達并加速胰腺癌的進展。
lncRNA DSCAM-AS1可以調節多種疾病的進展,如宮頸癌、血管瘤、肺癌、乳腺癌、肝細胞癌、結腸癌等[28-30]。然而DSCAM-AS1在胰腺癌中的作用報道較少。Huang等[31]通過原位雜交技術和實時熒光定量PCR實驗,在30例配對組織樣本、4株胰腺癌細胞及1株人源胰腺導管上皮細胞中檢測DSCAM-AS1的表達水平,DSCAM-AS1在胰腺癌組織和細胞水平上高表達;功能實驗發現,敲低DSCAM-AS1后抑制了胰腺癌細胞的增殖、遷移和侵襲;同時小鼠皮下異種移植瘤模型顯示,敲低DSCAM-AS1后延緩了腫瘤的生長,該研究后續發現DSCAM-AS1競爭性地靶向miR-136-5p上調B細胞白血病同源盒基因3表達促進胰腺癌進展。
除了上述調控軸外,還有許多其他lncRNA介導的ceRNA調控網絡對胰腺癌的發生和發展發揮著重要作用,如THAP9-AS1/miR-484/YAP軸調控腫瘤細胞的生長和存活,lncRNA THAP9-AS1通過增強YAP信號在胰腺導管腺癌生長中發揮重要作用,YAP信號反過來也調節THAP9-AS1的轉錄,THAP9-AS1/YAP軸可作為胰腺導管腺癌治療的潛在生物標志物和治療靶點[18]; PACEER/miR-671-3p/KLF12軸調控胰腺癌微環境,lncRNA PACERR通過與miR-671-3p結合來激活KLF12/p-AKT/c-myc通路(其中lncRNA PACERR的啟動子是KLF12的靶標),lncRNA PACERR在胰腺導管腺癌微環境中是組織相關巨噬細胞的關鍵調節因子[32];此外,lncRNA NORAD靶向miR-202-5p并上調miR-202-5p下游的靶基因ANP32E促進胰腺癌干細胞增殖及自我更新能力[33];SNHG1/miR-324-3p/VEGFA軸調節胰腺癌血管生成[34];lncRNA NEAT1通過miR-491-5p/Snail/SOCS3軸在胰腺癌中賦予吉西他濱耐藥性[35]。
2.2 lncRNA作為ceRNA抑制胰腺癌的發生和發展
lncRNA DSCR9被發現在腎透明細胞癌[36]、乳腺癌[37]中作為致癌基因發揮作用。然而,Huang等[38]發現DSCR9在胰腺癌組織和細胞中低表達,且DSCR9的表達與胰腺癌患者TNM分期呈負相關,與生存率呈正相關;體外功能實驗表明,DSCR9過表達可顯著抑制胰腺癌細胞的增殖和侵襲,并促進吉西他濱處理后細胞的凋亡;進一步的機制研究發現,DSCR9作為ceRNA,它通過靶向miR-21-5促進B細胞易位基因2(B cell translocation gene 2,BTG2)的表達,進而抑制胰腺癌細胞的增殖和侵襲,增加吉西他濱誘導的凋亡,發揮抑癌基因的作用。因此,調節lncRNA DSCR9/miR-21-5p/BTG2軸可能是一種有前景的胰腺癌治療策略。
lncRNA DLEU2L位于染色體1p31.3上。有研究[39]表明,DLEU2L可能通過ceRNA機制參與肝細胞癌進展并作為肝細胞癌患者診斷和預后的重要標志物。Xu等[40]通過體內外實驗表明,DLEU2L在胰腺癌中是作為抑癌基因通過ceRNA機制與乳腺癌2號易感基因競爭結合miR-210-3。既往研究[41-42]報道,miR-210-3p作為癌基因,與胰腺癌細胞的增殖、侵襲、遷移等惡性生物學行為呈正相關,且增強胰腺癌細胞吉西他濱耐藥;在吉西他濱誘導DNA復制停滯轉化為雙鏈斷裂的過程中,乳腺癌2號易感基因被募集來抑制DNA復制和損傷修復,促進吉西他濱的細胞毒性,最終導致細胞死亡。Xu等[40]的研究進一步發現了過表達DLEU2L和沉默miR-210-3p可抑制胰腺癌細胞的增殖、遷移和侵襲,同時促進細胞凋亡,且發現這些效應是通過抑制Warburg效應(有氧糖酵解)和蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白信號通路實現的,也就是說,在胰腺癌中過表達的DLEU2L可以靶向miR-210-3p,降低其生物活性,同時上調細胞內乳腺癌2號易感基因表達水平,抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白磷酸化,從而降低吉西他濱在胰腺癌治療中的潛在化療耐藥性,增強其細胞毒性作用。
Pan等[43]報道了一個新的lncRNA LINC01111作為腫瘤抑制因子在胰腺癌組織和血漿中顯著下調,通過體外功能實驗和體內裸鼠異種移植瘤模型,揭示了LINC01111可抑制腫瘤的發生和遷移,其機制是,過表達LINC01111通過靶向miR-3924上調雙特異性磷酸酶1(dual-specificity phosphatase 1,DUSP1)水平,導致胰腺癌細胞中應激活化蛋白激酶磷酸化障礙,應激活化蛋白激酶/Jun氨基末端激酶信號通路失活,從而抑制胰腺癌侵襲性,該研究中的信息揭示了LINC01111可能作為診斷和預后的生物標志物,而新發現的LINC01111/miR-3924/DUSP1軸可能在不久的將來作為潛在的治療靶點。
除了上述lncRNA外,還有許多其他lncRNA作為ceRNA在胰腺癌中發揮抑癌基因的作用,如lnRNA LINC01963通過miR-641/含表皮樣生長因子和卵泡抑素結構域的跨膜蛋白2軸抑制胰腺癌細胞的克隆形成能力、細胞周期進展、增殖和侵襲能力,同時促進了細胞凋亡[44];lncRNA DiGeorge綜合征臨界區基因5通過miR-27a-3p上調Bcl-2/腺病毒E1B相互作用蛋白3和p38絲裂原活化蛋白激酶通路,促進胰腺癌細胞凋亡,從而抑制了胰腺癌的進展[45]。lncRNA 生長抑制特異性基因5通過調節miR-32-5p/PTEN軸抑制胰腺癌的轉移[46]。
3 靶向lncRNA的技術應用
lncRNA的調控作用涉及干細胞分化、基因表達、細胞增殖、轉移等重大生命事件和生物學過程,與惡性腫瘤疾病的發生及發展密切相關。因此,研究靶向lncRNA的技術方法對于探究并新發現lncRNA的功能以及靶向致病lncRNA的治療作用具有重要意義。目前,靶向lncRNA的技術主要包括小干擾RNA(small interference RNAs,siRNAs)、反義寡核苷酸(antisense oligonucleotides,ASO)、成簇規律間隔的短回文重復序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/CRISPR相關蛋白(CRISPR-associated protein,Cas)9、小分子抑制劑等,下面就靶向lncRNA的這些主要技術方法分別進行綜述。
3.1 siRNAs
siRNAs又稱短干擾RNA或沉默RNA,是一類長度為20~27個堿基對的雙鏈非編碼RNA分子,與目標lncRNAs互補的siRNA可通過RNA誘導沉默復合體的機制來誘導lncRNA降解[47]。
在lncRNA研究中,siRNA已被成功用于多個臨床前模型,以研究靶向lncRNA在多種疾病中的治療意義。如在lncRNA癌易感候選基因9(cancer susceptibility candidate 9,CASC9)的體內外功能分析中,利用siRNA靶向CASC9內的不同位點,確定了CASC9-2和CASC9-3這2個位點的敲除效率最高。在隨后的實驗中,克隆到慢病毒載體上的CASC9-2 siRNA顯著降低了食管鱗狀細胞癌的侵襲和遷移能力[48];在三陰性乳腺癌小鼠模型中,系統地給予1 mg/kg的lncRNA DANCR siRNA納米顆粒可顯著抑制腫瘤進展[49];靶向lncRNA linc00311和AK141205的siRNA可通過抑制信號轉導和轉錄激活因子-3信號通路的激活有效緩解大鼠神經病理性疼痛[50];在非小細胞肺癌模型中,siRNA介導的lncRNA LINC01296敲低減少了體外癌細胞數量,同時降低了體內腫瘤質量,表明siRNA能夠系統性地靶向特定的lncRNA[51]。
然而,siRNA在胰腺癌治療中的應用報道較少。蛋白激酶N3(protein kinase N3,PKN3)是轉移的關鍵因素,而Atu027是一種脂質體制備的具有抗轉移活性的siRNA,可沉默血管內皮PKN3的表達。一項Atu027聯合化學藥物吉西他濱治療不可治愈的轉移性和局部晚期胰腺癌的Ⅰ b/Ⅱ a期臨床試驗(NCT01808638)[52],其結果顯示,在轉移性癌患者中,Atu027總劑量高出33%的受試者比低劑量暴露組的患者有更長的無進展生存期持續時間,且Atu027聯合吉西他濱具有良好的安全性和耐受性,在晚期胰腺癌患者中,每周2次的Atu027治療與結局顯著改善相關。此外,Zorde-Khvalevsky等[53]發起的一項前瞻性、多國、多中心、2期臨床研究(NCT01676259),其目的是評估含有針對KRASG12D的siRNA siG12D-LODER聯合標準化療治療局部晚期胰腺癌患者的療效、安全性和耐受性,該項目目前仍在進行中。
雖然截至目前,尚無利用siRNA靶向lncRNA治療胰腺癌的臨床研究報道,但越來越多的研究揭示部分lncRNA在胰腺癌的發生及發展中具有關鍵作用,因此,siRNA靶向lncRNA可以是未來胰腺癌治療的一個新的方向。此外,隨著全球第1個siRNA藥物Patisiran被用于治療遺傳性甲狀腺素轉運蛋白淀粉樣變性引起的多發性周圍神經病變[54],以及另一個siRNA藥物Givosiran最近被用于治療成人肝急性卟啉病[55],基于lncRNA的siRNA藥物的研究可能進入一個新時代;與此同時,利用siRNA來調節基因和分子通路達到抑制胰腺癌的作用值得被期待。
3.2 ASO
ASO是一類化學合成的短單鏈寡核苷酸,其DNA序列為15~25個核苷酸,它們可與互補RNA結合并招募RNA酶H,引發RNA降解并改變下游蛋白的表達[56]。
ASO的設計為靶向致癌lncRNA的治療提供了一種有效方法。如Xiao等[15]設計了靶向致癌lncRNA CTC-490G23.2的ASO納米復合物即ASO-CTC-490G23.2/SV40-LAH4-L1,在實驗中發現該ASO納米復合物能夠顯著降低CTC-490G23.2在食管鱗狀細胞癌細胞中的表達,抑制食管鱗狀細胞癌的侵襲和遷移能力,且在小鼠模型中得到驗證。人肺腺癌轉移相關轉錄本1 (metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1,MALAT1)是一種位于細胞核中的lncRNA,是腫瘤細胞遷移的關鍵調節因子。Arun等[57]在小鼠乳腺癌模型中,通過皮下注射MALAT1特異性ASO,成功敲低MALAT1,導致腫瘤生長減慢,并伴有顯著的囊性腫瘤分化和肺轉移減少,這為MALAT1 ASO作為一種能夠抑制乳腺癌進展的治療藥物提供了初步證據。
一種針對lncRNA設計的新型ASO LNA Gapmer,已成為臨床前研究中應用最廣泛的ASO靶向lncRNA之一。如Taiana等[58]發現lncRNA NEAT1在多發性骨髓瘤中的表達明顯高于其他血液系統惡性腫瘤,利用新型ASO LNA Gapmer沉默NEAT1可抑制多發性骨髓瘤細胞增殖,而且引發小鼠體內外多發性骨髓瘤模型細胞凋亡;Sutaria等[59]通過新型ASO LNA Gapmer方法使胰腺導管腺癌細胞Patu-T和PL45細胞中的lncRNA HNRNPU表達分別降低了90%和83%,后續功能實驗表明,HNRNPU的成功敲低顯著抑制了細胞的增殖、侵襲和遷移。
與siRNA相比,ASO具有更大的優勢,其特異性更高,副作用小,并且獨立于RNA誘導沉默復合物機制對存在于細胞核或細胞質中的致癌lncRNA均有很好的靶向抑制作用。
3.3 CRISPR/Cas9
CRISPR存在于許多細菌中,Cas家族參與保護細菌免受可移動遺傳元件的影響。本質上,CRISPR/Cas系統是原核生物的一種免疫防御系統,是CRISPR系統的一種類型,即Ⅱ型系統,它依賴于一種Cas蛋白,這種蛋白可以錨定在一個確定的DNA序列上,這使得它成為基因組編輯工具的基礎,其中化膿性鏈球菌中的Ⅱ型Cas蛋白可在哺乳動物細胞中進行RNA引導的DNA切割,這開啟了CRISPR/Cas9成為廣泛使用的基因編輯工具的新階段[60-61]。CRISPR/Cas9系統包括1個小向導RNA(small guide RNA,sgRNA)和1個Cas9酶,sgRNA通過互補堿基配對引導Cas9核酸酶到達基因組中的特定位點,Cas9通過原間隔相鄰基序切割DNA序列。由于CRISPR/Cas9系統卓越的準確性、效率、持久性和易于編程,它已成功用于靶向lncRNA,同時促進了對lncRNA的研究[62]。
利用CRISPR/Cas9技術,許多lncRNA在惡性腫瘤中的功能被發現。如胰腺癌細胞(PANC-1)中的lncRNA LINC00261,使用CRISPR/Cas9系統,通過2個sgRNA切割LINC00261啟動子,成功敲低了PANC-1細胞中LINC00261的表達水平,而LINC00261敲低的PANC-1細胞與野生型PANC-1細胞相比,其遷移率提高了2~4倍(P<0.0001),侵襲能力提高了約4倍(P<0.0001),從而提示了LINC00261在胰腺癌中發揮抑癌基因的作用[63];此外,還有乳腺癌細胞(BT549)中的lncRNA LacRNA[64]、口腔鱗癌中的lncRNA MIR31HG[65]、血管生成中的lncRNA LINC00607[66]等。
然而,為了探究CRISPR/Cas9技術是否適用于所有的lncRNA研究,Goyal等[67]通過全基因組分析發現,由于許多lncRNA存在雙向啟動子啟動轉錄或者與編碼基因重疊的情況,所以CRISPR/Cas9技術僅能對15 929個lncRNA位點中的38%進行安全的基因編輯。因此,要想CRIPR/Cas9成為一種將lncRNA轉換為臨床治療的編輯技術,還需要更多的努力和探索。
3.4 其他技術
lncRNA可以與多種不同親合力的細胞成分結合,而小分子抑制劑可以通過阻斷lncRNA與細胞成分的結合位點來抑制它與細胞成分結合,有效抑制人類惡性腫瘤中的致癌信號級聯。如在膠質瘤中,小分子抑制劑AC1NOD4Q可以阻斷lncRNA HOTAIR與Zeste增強子同源物2的相互作用,從而抑制β-catenin信號介導的腫瘤轉移[68];中草藥象皮中提取的一種天然活性成分脫氧象皮素, 可以抑制LINC00511/miR-370-5p/p21啟動子軸,從而在體內外抑制胰腺癌進展[69]。
此外,也有研究利用lncRNA啟動子作為一種治療策略。如白喉毒素具有RNA轉錄抑制作用,通過抑制蛋白質合成而對細胞產生殺傷作用,而白喉毒素基因A的表達是依賴lncRNA H19啟動子的調控[70]。 BC-819(也稱DTA-H19)是一種由lncRNA H19和白喉毒素基因A構成的雙鏈DNA質粒,它在膀胱癌[71]、卵巢癌[72]、胰腺癌[73]等中顯示出較強的抗腫瘤活性,已進入胰腺癌1/2a期臨床試驗(NCT00711997、NCT01413087),該試驗結果顯示,CT或超聲內鏡引導下瘤內注射BC-819在胰腺癌患者中具有良好的耐受性和安全性,可使患者臨床獲益。提示,BC-819可能在未來的臨床中作為一種新的胰腺癌治療方案。
4 總結及展望
胰腺癌發病率具有逐年上升趨勢且預后極差,探索具有臨床適用性的早期診斷生物標志物和治療靶點成為當前的研究熱點。ceRNA假說為腫瘤發生過程中基因表達的調控提供了一種新的認識,也為人類多種惡性腫瘤的治療提供了新的契機。在ceRNA網絡中,非編碼RNA和蛋白質編碼RNA通過相互作用而緊密連接,從而打破了傳統的RNA邏輯。當前已有眾多研究發現lncRNA作為ceRNA,在體外通過Warburg效應、上皮-間充質轉化、癌干細胞維持等機制調控細胞增殖、侵襲、轉移、化療耐藥等多種惡性生物學特性,并在動物體內實驗得到了驗證[27, 33, 40];同時,靶向lncRNA的方法包括CRISPR/Cas9、siRNA、ASO、小分子抑制劑等,已廣泛應用于基礎研究,并且部分已進入包括胰腺癌在內的多種癌癥的早期臨床試驗階段[71-73]。然而在分子水平上對lncRNA的基因調控以及尤其是在胰腺癌中的發病機制的認識還處于早期階段。因此,需要更加廣泛深入lncRNA介導的ceRNA網絡調控,即lncRNA/miRNA/mRNA軸在胰腺癌中的研究以及靶向lncRNA技術的不斷進步,期待為胰腺癌患者的早期診斷及靶向治療帶來希望。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者均聲明不存在利益沖突。
作者貢獻聲明:阮萬百負責查閱文獻、起草和撰寫文章;李俊峰、尹艷梅及彭磊修訂論文格式、文章結構及文章重要論點;朱克祥予以指導性意見并對最終文稿的內容進行審閱。