综述:长链非编码RNA参与治疗反应:对宫颈癌耐药性的影响

《Frontiers in Oncology》:Long noncoding RNAs involved in therapeutic response: implications for cervical cancer drug resistance

【字体: 时间:2025年10月22日 来源:Frontiers in Oncology 3.3

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  本综述系统阐述了长链非编码RNA(lncRNA)在宫颈癌(CC)化疗耐药中的核心作用。文章聚焦lncRNA通过调控药物外排(如ABC转运体)、DNA修复、凋亡逃逸、自噬及表观遗传(如PRC2复合物)等关键机制,介导对顺铂、紫杉醇等一线/二线药物的耐药性,并探讨了其作为生物标志物和新型治疗靶点(如ceRNA机制)的巨大潜力,为克服宫颈癌耐药提供了新视角。

  
1 引言
宫颈癌(CC)是全球女性第四大常见癌症和第三大癌症相关死因。人乳头瘤病毒(HPV)感染是其公认的主要病因。目前的治疗策略主要以铂类药物为基础的放化疗(CCRT)为主,但耐药性——无论是内在性还是获得性——仍然是一个严峻挑战。耐药机制涉及遗传和表观遗传改变,其中癌症干细胞(CSCs)、药物外排增加、DNA修复增强、凋亡逃逸、自噬、上皮-间质转化(EMT)和异常表观遗传修饰等都扮演重要角色。近年来,长链非编码RNA(lncRNA,长度超过200 bp)作为关键调控因子受到广泛关注。它们虽不编码蛋白质,但能形成复杂二级结构,作为分子诱饵、信号介质、向导和蛋白质复合物的支架,几乎参与所有癌症特征和耐药过程。本文重点综述lncRNA在宫颈癌耐药中的作用,探索其作为预测标志物和治疗靶点的潜力。
2 lncRNA参与的耐药机制
肿瘤对化疗药物的敏感性取决于肿瘤微环境等多种因素,lncRNA通过调控多种关键机制影响药物反应。
2.1 药物吸收减少和外排增加
ATP结合盒(ABC)转运蛋白超家族(如P-糖蛋白P-gp、乳腺癌耐药蛋白BCRP/ABCG2)介导的药物外排是主要耐药机制之一。多项研究表明lncRNA是关键调控因子。例如,在胃癌中,HOTAIR的过表达可调节P-gp活性,促进多柔比星和紫杉醇的外排。MALAT1在肺癌和胃癌中通过调节ABC转运蛋白增加对顺铂的耐药性。值得注意的是,HOTAIR和MALAT1在宫颈癌中均过表达且与不良预后相关,提示它们可能同样介导宫颈癌的耐药。另一个lncRNA MRUL则在胃癌中通过调节ABCB1表达促进多药耐药。这些发现揭示了lncRNA通过调控药物转运蛋白直接驱动多药耐药表型。
2.2 DNA修复增强与凋亡逃逸
基因毒性药物通过损伤DNA发挥抗癌作用,但癌细胞可通过增强DNA损伤修复和逃避凋亡来抵抗治疗。DNA损伤反应(DDR)通过ATM、ATR、p53等通路触发凋亡或进行修复。同源重组(HR)是重要的修复机制。lncRNA如NEAT1、ANRIL和ScaRNA2通过稳定ATM和ATR等调控HR,增加DNA修复率,从而赋予癌细胞耐药性。在宫颈癌中,NEAT1和ANRIL显著过表达,并与更差的临床特征和患者生存率降低相关。抑制NEAT1可阻碍宫颈癌的糖酵解活性(与PD-L1高表达、凋亡抑制等相关),而其上调则产生相反效果。NEAT1通过NEAT1/miR-133a/SOX4轴和WNT/β-连环蛋白/PDK1信号轴等多种途径促进宫颈癌进展,这些通路与凋亡逃逸密切相关。同样,ANRIL的抑制会降低宫颈癌细胞的凋亡逃逸能力。其他lncRNA如APAF1结合lncRNA(ABL)通过直接与细胞色素C竞争结合APAF1来阻止凋亡体形成,而LINC00942则通过LINC00942/MSI2/c-Myc轴稳定c-Myc mRNA来防止凋亡。
2.3 自噬
自噬在癌症中是一把双刃剑,癌细胞可利用它获取能量,促进生存和增殖。宫颈癌细胞系在自噬激活时对紫杉醇和顺铂等药物产生耐药性,而自噬抑制剂如3-甲基腺嘌呤或氯喹则可恢复药物细胞毒性。紫杉醇耐药通过激活HIF1α和Warburg效应实现自噬,而HIF2α促进顺铂耐药。与耐药相关的自噬由在宫颈癌中失调的元件和通路诱导,包括PI3K/Akt/mTOR通路、Beclin1、Bcl-2、Ras、p53等。一些lncRNA,如LincRNA-p21和HOTAIR,在宫颈癌中对HIF1α转录具有正反馈激活作用,提示它们可能在自噬介导的耐药过程中扮演重要角色。其他lncRNA,如胰腺癌中的PVT1、胃癌中的EIF3J-DT和CRNDE,也分别与吉西他滨和5-氟尿嘧啶(5-FU)耐药中的自噬过程相关,它们在宫颈癌中的高表达可能指向尚未充分探索的耐药机制。
2.4 异常表观遗传
表观遗传改变,如DNA甲基化和组蛋白修饰,在肿瘤发展和耐药中起基础作用。在宫颈癌中,RASSF1A、TFPI2等多个基因存在甲基化状态改变。DNA甲基化变化通过上调PI3K/AKT、Wnt/β-连环蛋白等信号通路导致耐药性增加。组蛋白去乙酰化酶(HDACs)和组蛋白乙酰转移酶(HATs)之间的平衡也调节基因转录。lncRNA是表观遗传调控的关键参与者。例如,HOTAIR可作为Polycomb抑制复合物2(PRC2)的支架蛋白,修饰组蛋白残基,并与DNMT3b结合甲基化启动子区域。lncRNA H19通过调控ALDH活性和激活Wnt/β-连环蛋白通路,在结直肠癌中导致化疗耐药。在卵巢癌中,NEAT1敲低可解除对miR-770-5p的海绵吸附作用,从而降低PARP表达,而高PARP水平与铂类药物有协同作用。
3 与治疗反应相关的长链非编码RNA
目前直接关联lncRNA与宫颈癌耐药的研究有限,但通过比较其他妇科癌症(使用相似药物)的研究,可为探索宫颈癌中潜在的lncRNA作用提供线索。
3.1 一线治疗
宫颈癌患者的一线治疗主要是放射增敏剂,如铂类化合物(顺铂、卡铂),常与微管蛋白聚合抑制剂(紫杉醇)或拓扑异构酶-I抑制剂(拓扑替康)联合使用。
3.1.1 顺铂
一些lncRNA被证实直接参与宫颈癌的顺铂耐药。DANCR通过结合miR-665,过表达TGFBR1,增加SMAD的核分布。GAS5通过海绵吸附miR-21,增强磷酸化STAT3和E2F3的表达,降低TIMP3和PDCD4,导致肿瘤顺铂耐药表型。PVT1过表达与不良预后相关,其通过与MYC和Nuclein结合并稳定它们,促进宫颈癌发展,其抑制与顺铂治疗敏感性增强相关。ZFAS1在宫颈癌组织中上调,其表达增加预示不良预后,其沉默可增强顺铂敏感性。UCA1通过调控caspase-3、p21、CDK和survivin表达促进宫颈癌来源细胞的顺铂耐药。近期研究发现UCA1还可作为miR-195-5p的海绵,靶向IKBKB促进顺铂耐药。
3.1.2 卡铂
目前尚无lncRNA直接参与宫颈癌卡铂耐药的报道,但其他妇科癌症的研究提供了线索。例如,在卵巢癌中,PVT1的失调被认为是卡铂耐药所必需的。lncRNA H19和SNHG12(在宫颈癌中也很重要)通过调控表观遗传机制与卵巢癌的卡铂耐药相关。
3.1.3 PD-1/PD-L1抑制剂
PD-1/PD-L1抑制剂是重要的免疫检查点抑制剂(ICIs)。在宫颈癌中,针对PD-L1阳性患者的特异性疗法相对较新,其耐药机制尚待研究。一些lncRNA与PD-L1表达呈正相关,例如MALAT1在淋巴瘤中是miR-195的ceRNA,LINC00473在胰腺癌中海绵吸附miR-195-5p,两者均增加PD-L1表达,且这两个lncRNA在宫颈癌中均过表达并与肿瘤发展不良预后相关。但目前尚无研究将任何lncRNA与PD-L1抑制剂耐药的发展相关联或进行表征。
3.2 二线治疗
二线治疗药物包括紫杉醇、吉西他滨、氟尿嘧啶和伊立替康等,用于一线治疗后病情仍在进展的患者。
3.2.1 紫杉醇
lncRNA KB-1471A8.2在卵巢癌中过表达可抑制对紫杉醇的耐药性,减少迁移和侵袭,增加凋亡。相反,lncRNA HEIH通过激活p38、C-Jun、C-fos等MAPK通路蛋白增强子宫内膜癌的紫杉醇耐受性。NEAT1在卵巢癌中与紫杉醇耐药相关,其海绵吸附miR-194导致ZEB1过表达(EMT诱导转录因子),从而增强肿瘤生长并降低紫杉醇耐药卵巢癌细胞的凋亡水平。NEAT1在宫颈癌中过表达,提示其可能具有类似作用。
3.2.2 吉西他滨
lncRNA介导的吉西他滨耐药机制多在胰腺癌中通过miRNA调控被描述。HCP5(通过miR-214-3p/HDGF轴)和LINC00346(通过miR-188-3p/BRD4轴)促进增殖、迁移、侵袭和凋亡逃逸,前者在宫颈癌细胞系中过表达。在宫颈癌中,AFAP1-AS1过表达与患者预后不良相关,吉西他滨耐药组AFAP1-AS1水平显著高于敏感组。功能上,AFAP1-AS1通过海绵吸附miR-7-5p调控表皮生长因子受体(EGFR)表达,增强肿瘤生长和吉西他滨耐药。DLG1-AS1在吉西他滨耐药的HeLa/GEM和SiHa/GEM细胞中表达显著升高,其沉默能降低耐药细胞活力。DLG1-AS1靶向miR-16-5p(调控HDGF表达),是宫颈癌组织中上调最显著的lncRNA之一,并作为ceRNA结合miR-107阻止其对靶基因ZHX1的抑制。
3.2.3 伊立替康
关于lncRNA参与伊立替康耐药过程的描述较少。然而,已检测到关键lncRNA,如CRNDE、H19、UCA1、HOTAIR和MALAT1,它们在宫颈癌发展中起关键作用。MALAT1和HOTAIR介导的耐药与其多态性广泛相关,使其有潜力作为结直肠癌中伊立替康敏感性的生物标志物。在宫颈癌中,HOTAIR高表达与晚期肿瘤分期、淋巴结转移和总生存期降低相关,其过表达与化疗和放疗敏感性降低有关,通过增强DNA损伤修复、抑制凋亡和促进生存信号通路发挥作用。
3.2.4 5-氟尿嘧啶
NEAT1表达与宫颈癌中5-FU耐药直接相关。通过shRNA敲低NEAT1可因miR-34a过表达而促进CaSki细胞对5-FU的敏感性;miR-34a通过靶向LDHA调控糖酵解,而NEAT1作为ceRNA竞争性结合miR-34a,抑制其与靶mRNA的相互作用,导致5-FU耐药。在宫颈癌组织中显著过表达的UCA1可通过海绵吸附miR-145调控增殖、迁移和侵袭。在结直肠癌中,UCA1海绵吸附miR-23b-3p导致EMT促进因子ZNF281过表达,从而产生5-FU耐药。另一个有前景的lncRNA是CCAT1,它在宫颈癌中促进增殖和侵袭,但在结直肠癌中增强5-FU敏感性。
3.2.5 其他二线治疗方案
基于癌症基因组图谱数据,已识别出新的药物靶点,包括针对VEGF(贝伐珠单抗)、EGFR(吉非替尼)、HER2(拉帕替尼)和酪氨酸激酶受体(舒尼替尼)的疗法。尽管靶向治疗具有特异性,但多种lncRNA已被报道在各种癌症中调控对这些药物的耐药机制。例如,SNHG11和CRART16通过调控miR-1207-5p/ABCC1轴(结直肠癌)和miR-122-5p/FOS轴(胃癌)介导对贝伐珠单抗的耐药。吉非替尼耐药与多个lncRNA表达相关,如MITA1、UCA1(通过EZH2相互作用)、HOST2(海绵吸附miR-621)、CCAT1(抑制miR-218)。SPINT1-AS1和GAS5被描述为拉帕替尼敏感性指标,GIHCG过表达是拉帕替尼耐药生物标志物。HOTAIR(调控miR-17-5p促进自噬)、lncARSR/AXL/c-MET和lncRNECVSR/ERβ/Hif2轴调控细胞增殖,导致肾细胞癌对舒尼替尼耐药。
3.3 信号通路抑制剂
lncRNA调控ERK/MAPK、Wnt/β-连环蛋白和PI3k/AKT等信号通路,这些通路与宫颈癌肿瘤发展和耐药相关,针对这些通路效应物的抑制剂已被开发。尽管抑制剂研发取得进展,但对耐药机制本身了解甚少。近期研究揭示了lncRNA促进对特异性抑制剂耐药的新机制。例如,HOTAIR是Wnt/β-连环蛋白和PI3K/AKT通路的重要调控因子,即使在ICRT14抑制剂存在下,敲低HOTAIR可优化抑制效果并导致HeLa细胞系细胞死亡。
4 结论
回顾现有关于lncRNA与宫颈癌耐药的文献,明显只有少数lncRNA直接与某些疗法的化疗耐药相关。最广泛描述的机制是lncRNA竞争性结合miRNA(ceRNA效应),阻止其靶mRNA的下调,从而改变EMT、迁移、侵袭和增殖等细胞过程,最终导致对标准治疗的化疗耐药。然而,与使用相同药物的其他妇科癌症(如卵巢癌、子宫内膜癌)相比,宫颈癌中的探索仍显不足。有趣的是,促进化疗耐药的lncRNA表达谱在宫颈癌和其他妇科癌症中相似,这为了解宫颈癌治疗中可能出现的耐药机制提供了线索。研究lncRNA及其参与的耐药机制是开发更佳治疗方案的有力工具,未来几年必将取得进展,为宫颈癌患者带来更有利的临床结果。
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