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[摘要]长链非编码RNA是一类长度超过200个核苷酸非编码RNA，已被众多研究证实hncRNAs在肿瘤发生和进展生物过程中发挥重要的调节作用。目前仅有少量关于长链非编码RNA在膀胱的癌中研究报道。本文拟从长链非编码RNA对膀胱癌组织表达差异、细胞恶性生物学行为的影响及临床应用等方面对膀胱癌相关长链非编码RNA的研究进行总结，为BC发病机制研究提供一定的理论依据。
[关键词]：长链非编码RNA;膀胱癌;microRNA
[中图分类号]R73 [文献标识码]A [文章编号]2107-2306（2020）04-254-02
膀胱癌（BC）是全球常见癌症之一，每年有近43万的新发病例[1]。膀胱癌患者易发生淋巴转移和肺转移，，接受根治性手术后5年存活率仍低于50%[2]。因此，探究膀胱癌进展及早期转移的分子机制对膀胱癌的患者有着十分重要的意义。长链非编码RNA（Longnon-codingRNAs，LncRNAs）是一类长度超过200个核苷酸的ncRNAs转录本[3]。最近的研究表明，表达失调的IncRNAs广泛参与了细胞增殖、迁移、侵袭、凋亡和抗肿瘤耐药性等多种肿瘤发病机制[4]，提示lncRNAs可能作为恶性肿瘤诊断和预后的潜在生物标志物和治疗新靶点。随着生物测序、基因芯片等技术的飞速发展，在BC中发现了更多的存在差异表达的lncRNAs，表明lncRNAs可能参与了BC的发生发展。本文就IncRNAs在BC的相关研究进行综述，为lncRNAs在BC中的作用和机制提供一定的理论依据。1.LncRNAs在BC组织中的差异表达
Jain等[5]采用实时荧光定量PCR方法检测GCIncl在膀胱癌组织中的表达水平，结果显示与正常组织相比，60个肿瘤组织中有37个组织的GClncl表达水平显著升高，GCInel在肿瘤中的表达约为癌旁组织的2.3倍组织学分级与GClncl的高表达有显著的相关性。进一步生存分析发现GClncl高表达的BC患者生存率低于低表达组的患者（P=0.0257）。上述研究结果显示LncRNAs在BC组织中存在差异表达。
2.IncRNA在BC中的相关功能机制研究
作为一种调控基因，lncRNAKCNQ1OT1、UM-UC-3、T24及HT-1376，在细胞增殖、凋亡、侵袭迁移等多种生物学过程中发挥重要作用。徐敏等[6]发现HT-1197等在细胞系中均有显著上调，敲低KCNQ1OTI后显著抑制细胞的增殖、迁移和侵袭，促进细胞凋亡。Wang等[7]研究发现，与相邻正常组织相比，癌组织中lnc00978表达水平明显升高。细胞功能实验结果表明Inc00978基因敲除后显著抑制BC细胞的增殖、迁移和侵袭，过表达可显著促进BC细胞的增殖、迁移和侵袭。机制上，Inc00978被证明作为竞争性内源性RNA来海绵化miR4288，而Inc00978基因敲除显著增加了miR4288在BC细胞中的表达水平。此外，lnc00978的表达与miR-4288在BC组织中的表达水平呈负相关。总而言之，该研究证明了lnc00978通过海绵化miR-4288促进BC进展。
最近，越来越多的lncRNA被发现通过EMT的机制在BC的侵袭/转移过程中发挥着重要调节作用[8.9]。Zheng等[10]发现H19水平在BC癌组织中显著高表达，上调H19水平促進了BC细胞在体外和体内的迁移。H19与zeste同源物2（EZH2）的增强子相关，引起Wnt/p-catenin激活和之后的E钙粘蛋白（E-cadherin）表达下降，从而促进BC的转移。Zhan等[1]发现TP73-AS1在膀胱癌组织和细胞中的表达水平较邻近非肿瘤组织显著下调。Kaplan-Meier生存分析发现，lncRNATP73-AS低表达患者的总生
存期和无进展生存期较TP73-ASI高表达患者短。体外研究中发现过表达lncRNATP73-AS可以抑制细胞生长，阻滞细胞周期，减少细胞迁移和侵袭，促进细胞凋亡。此外，TP73-AS1过表达通过抑制vimentin、snail、MMP-2、MMP-9的表达，上调E-cadherin的表达水平，抑制EMT过程，实验结果表明lncRNATP73-AS1可能作为肿瘤抑制因子参与了BC的进展。
3.IncRNAs作为BC基因治疗新靶点
癌症基因组图谱（TCGA）对33种癌症类型的9125个肿瘤进行了全面的综合分析，并绘制了主要的共同通路，包括Notch、PI-3-激酶/Akt、RTK一RAS、TCGF信号、p53和Wnt/B-catenin等[12]。虽然肿瘤亚型和原始器官不同，但也发现了一些重要的相似基因组变化。综合分析还揭示了BC中三个最常见的失调通路：p53/细胞周期调节（89%）、RTK/RAS/PI3K信号通路（71%）以及52%的病例中染色质重塑通路[13]。有趣的是，这些信号通路大多与IncRNAs调控的通路有关，如HOTAIR、XIST和H19。鉴于其在转录中的结构和调节功能，推测lncRNAs可能具有潜在的治疗应用，
综上所述，利用测序技术研究IncRNAs在疾病诊断、治疗和预后中的作用已引起人们的高度重视。越来越多的癌症研究表明，IncRNAs可能主要通过其异常表达导致癌症，并可能与肿瘤的发生、发展和转移有关，从而增加与癌症相关的死亡。本文集中讨论了lncRNAs在BC中的相关研究，介绍lncRNAs的生物学功能及IncRNAs对BC细胞恶性肿瘤学行为的影响，并指出其作为BC生物标志物和基因治疗靶点的潜力。然而，鉴于人类中存在大量的lncRNAs，而且只有少数的lncRNAs具有功能注释，因此迫切需要开发有效的方法来识别新的重要的IncRNAs，进一步BC的发病机制研，为BC的诊断、治疗及预后评估提供新方向。
参考文献 [1]Kamat AM， Hahn NM， Efstathiou JA， et al. Bladder cancer[J]. Lancet. 2016， 388（ 10061）： 2796-2810.
[2]Funt SA， Rosenberg JE. Systemic， perioperative management of muscle-invasive bladder cancer and future horizons[J]. Nature reviews Clinical oncology. 2017， 14（4）： 221-234.
[3]Mattick JS， Rinn JL. Discovery and annotation of long noncoding RNAs[J]. Nature structural & molecular biology. 2015， 22（1）： 5-7.
[4]陳路，张一红，陆飞，等.利用基因本体论和KEGG通路分析癌症相关lncRNAsJ].医学中的人工智能.2017、76：27-36.
[5]JainAK， XiY， McCarthyR，etal. LncPRESS1 Is ap53-Regulated LncRNA that Safeguards Pluripotency by Disrupting SIRT6-Mediated De-acetylation of Histone H3K 56[J]. Molecular cell. 2016， 64（5）： 967-981.
[6]徐敏，陈某，林凯，等.长链非编码RNASNHG1通过与EZH2
和miR-154-5p相互作用调控结直肠癌细胞的生长[J].Molecularcancer.2018，17（1）：141.
[7]Wang W， Xu Z， Wang J， et al. LINC00978 promotes bladder cancer cell proliferation， migration and invasion by sponging miR4288[J]. Molecular medicine reports. 2019， 20（2）： 1866-1872.
[8] Luo M， Li Z， Wang W， et al. Long non-coding RNA H19increases bladder cancermetastasis by associating with EZH2andinhibitingE-cadherin expression[J].Cancerletters.2013， 333（2）：213-221.
[9] Tuo Z， Zhang J， Xue W. LncRNA TP73-AS1 predicts the prognosis of bladder cancer patients and functions as a suppressor forbladder cancerby EMT pathway[J]. Biochemical and biophysicalresearch communications. 2018， 499（4）： 875-881.
[10] Zheng R， Du M， Wang X， et al. Exosome-transmitted long non-coding RNA PTENP1 suppresses bladder cancer progression[J ]. Molecular cancer. 2018， 17（1）： 143.
[l1]Zhan Y， DuL， Wang L， et al. Expression signatures of exosomal long non-coding RNAs in urine serve as novel non-invasive biomarkersfor diagnosis andrecurrence prediction of bladder cancer[J]. Molecularcancer.2018， 17（1）： 142.
[12]Sanchez- Vega F， Mina M， Armenia J， et al. Oncogenic Signaling Pathways in The Cancer Genome Atlas[J]. Cell. 2018， 173（2）： 321-337 e310.
[l3]Chen L， Dzakah EE， Shan G. Targetable long non-coding RNAs in cancer treatments[J]. Cancer letters. 2018， 418： 119-124.
[关键词]：长链非编码RNA;膀胱癌;microRNA
[中图分类号]R73 [文献标识码]A [文章编号]2107-2306（2020）04-254-02
膀胱癌（BC）是全球常见癌症之一，每年有近43万的新发病例[1]。膀胱癌患者易发生淋巴转移和肺转移，，接受根治性手术后5年存活率仍低于50%[2]。因此，探究膀胱癌进展及早期转移的分子机制对膀胱癌的患者有着十分重要的意义。长链非编码RNA（Longnon-codingRNAs，LncRNAs）是一类长度超过200个核苷酸的ncRNAs转录本[3]。最近的研究表明，表达失调的IncRNAs广泛参与了细胞增殖、迁移、侵袭、凋亡和抗肿瘤耐药性等多种肿瘤发病机制[4]，提示lncRNAs可能作为恶性肿瘤诊断和预后的潜在生物标志物和治疗新靶点。随着生物测序、基因芯片等技术的飞速发展，在BC中发现了更多的存在差异表达的lncRNAs，表明lncRNAs可能参与了BC的发生发展。本文就IncRNAs在BC的相关研究进行综述，为lncRNAs在BC中的作用和机制提供一定的理论依据。1.LncRNAs在BC组织中的差异表达
Jain等[5]采用实时荧光定量PCR方法检测GCIncl在膀胱癌组织中的表达水平，结果显示与正常组织相比，60个肿瘤组织中有37个组织的GClncl表达水平显著升高，GCInel在肿瘤中的表达约为癌旁组织的2.3倍组织学分级与GClncl的高表达有显著的相关性。进一步生存分析发现GClncl高表达的BC患者生存率低于低表达组的患者（P=0.0257）。上述研究结果显示LncRNAs在BC组织中存在差异表达。
2.IncRNA在BC中的相关功能机制研究
作为一种调控基因，lncRNAKCNQ1OT1、UM-UC-3、T24及HT-1376，在细胞增殖、凋亡、侵袭迁移等多种生物学过程中发挥重要作用。徐敏等[6]发现HT-1197等在细胞系中均有显著上调，敲低KCNQ1OTI后显著抑制细胞的增殖、迁移和侵袭，促进细胞凋亡。Wang等[7]研究发现，与相邻正常组织相比，癌组织中lnc00978表达水平明显升高。细胞功能实验结果表明Inc00978基因敲除后显著抑制BC细胞的增殖、迁移和侵袭，过表达可显著促进BC细胞的增殖、迁移和侵袭。机制上，Inc00978被证明作为竞争性内源性RNA来海绵化miR4288，而Inc00978基因敲除显著增加了miR4288在BC细胞中的表达水平。此外，lnc00978的表达与miR-4288在BC组织中的表达水平呈负相关。总而言之，该研究证明了lnc00978通过海绵化miR-4288促进BC进展。
最近，越来越多的lncRNA被发现通过EMT的机制在BC的侵袭/转移过程中发挥着重要调节作用[8.9]。Zheng等[10]发现H19水平在BC癌组织中显著高表达，上调H19水平促進了BC细胞在体外和体内的迁移。H19与zeste同源物2（EZH2）的增强子相关，引起Wnt/p-catenin激活和之后的E钙粘蛋白（E-cadherin）表达下降，从而促进BC的转移。Zhan等[1]发现TP73-AS1在膀胱癌组织和细胞中的表达水平较邻近非肿瘤组织显著下调。Kaplan-Meier生存分析发现，lncRNATP73-AS低表达患者的总生
存期和无进展生存期较TP73-ASI高表达患者短。体外研究中发现过表达lncRNATP73-AS可以抑制细胞生长，阻滞细胞周期，减少细胞迁移和侵袭，促进细胞凋亡。此外，TP73-AS1过表达通过抑制vimentin、snail、MMP-2、MMP-9的表达，上调E-cadherin的表达水平，抑制EMT过程，实验结果表明lncRNATP73-AS1可能作为肿瘤抑制因子参与了BC的进展。
3.IncRNAs作为BC基因治疗新靶点
癌症基因组图谱（TCGA）对33种癌症类型的9125个肿瘤进行了全面的综合分析，并绘制了主要的共同通路，包括Notch、PI-3-激酶/Akt、RTK一RAS、TCGF信号、p53和Wnt/B-catenin等[12]。虽然肿瘤亚型和原始器官不同，但也发现了一些重要的相似基因组变化。综合分析还揭示了BC中三个最常见的失调通路：p53/细胞周期调节（89%）、RTK/RAS/PI3K信号通路（71%）以及52%的病例中染色质重塑通路[13]。有趣的是，这些信号通路大多与IncRNAs调控的通路有关，如HOTAIR、XIST和H19。鉴于其在转录中的结构和调节功能，推测lncRNAs可能具有潜在的治疗应用，
综上所述，利用测序技术研究IncRNAs在疾病诊断、治疗和预后中的作用已引起人们的高度重视。越来越多的癌症研究表明，IncRNAs可能主要通过其异常表达导致癌症，并可能与肿瘤的发生、发展和转移有关，从而增加与癌症相关的死亡。本文集中讨论了lncRNAs在BC中的相关研究，介绍lncRNAs的生物学功能及IncRNAs对BC细胞恶性肿瘤学行为的影响，并指出其作为BC生物标志物和基因治疗靶点的潜力。然而，鉴于人类中存在大量的lncRNAs，而且只有少数的lncRNAs具有功能注释，因此迫切需要开发有效的方法来识别新的重要的IncRNAs，进一步BC的发病机制研，为BC的诊断、治疗及预后评估提供新方向。
参考文献 [1]Kamat AM， Hahn NM， Efstathiou JA， et al. Bladder cancer[J]. Lancet. 2016， 388（ 10061）： 2796-2810.
[2]Funt SA， Rosenberg JE. Systemic， perioperative management of muscle-invasive bladder cancer and future horizons[J]. Nature reviews Clinical oncology. 2017， 14（4）： 221-234.
[3]Mattick JS， Rinn JL. Discovery and annotation of long noncoding RNAs[J]. Nature structural & molecular biology. 2015， 22（1）： 5-7.
[4]陳路，张一红，陆飞，等.利用基因本体论和KEGG通路分析癌症相关lncRNAsJ].医学中的人工智能.2017、76：27-36.
[5]JainAK， XiY， McCarthyR，etal. LncPRESS1 Is ap53-Regulated LncRNA that Safeguards Pluripotency by Disrupting SIRT6-Mediated De-acetylation of Histone H3K 56[J]. Molecular cell. 2016， 64（5）： 967-981.
[6]徐敏，陈某，林凯，等.长链非编码RNASNHG1通过与EZH2
和miR-154-5p相互作用调控结直肠癌细胞的生长[J].Molecularcancer.2018，17（1）：141.
[7]Wang W， Xu Z， Wang J， et al. LINC00978 promotes bladder cancer cell proliferation， migration and invasion by sponging miR4288[J]. Molecular medicine reports. 2019， 20（2）： 1866-1872.
[8] Luo M， Li Z， Wang W， et al. Long non-coding RNA H19increases bladder cancermetastasis by associating with EZH2andinhibitingE-cadherin expression[J].Cancerletters.2013， 333（2）：213-221.
[9] Tuo Z， Zhang J， Xue W. LncRNA TP73-AS1 predicts the prognosis of bladder cancer patients and functions as a suppressor forbladder cancerby EMT pathway[J]. Biochemical and biophysicalresearch communications. 2018， 499（4）： 875-881.
[10] Zheng R， Du M， Wang X， et al. Exosome-transmitted long non-coding RNA PTENP1 suppresses bladder cancer progression[J ]. Molecular cancer. 2018， 17（1）： 143.
[l1]Zhan Y， DuL， Wang L， et al. Expression signatures of exosomal long non-coding RNAs in urine serve as novel non-invasive biomarkersfor diagnosis andrecurrence prediction of bladder cancer[J]. Molecularcancer.2018， 17（1）： 142.
[12]Sanchez- Vega F， Mina M， Armenia J， et al. Oncogenic Signaling Pathways in The Cancer Genome Atlas[J]. Cell. 2018， 173（2）： 321-337 e310.
[l3]Chen L， Dzakah EE， Shan G. Targetable long non-coding RNAs in cancer treatments[J]. Cancer letters. 2018， 418： 119-124.