Page 126 - 南京医科大学学报自然科学版
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第43卷第10期
·1452 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2023年10月
因组的稳定性和完整性,引起染色体易位、反转、复 展中具有促进作用。piR⁃651 抑制剂(拮抗剂)可以
制和缺失,过度激活的转座子有很高的致病性 [16] 。 抑制胃癌细胞的细胞周期 [25] 。值得注意的是,虽然
piRNA簇含有很多转座子,piRNA可以和PIWI蛋白 piR⁃651在经典霍奇金淋巴瘤患者样本中过表达,但
结合形成 piRNA/PIWI 复合物(piRISC)。piRISC 通 低水平的piR⁃651与患者预后差有关。综上,piRNA
常被认为是“细胞的免疫系统”,因为它在整个基因 在不同类型癌症中的作用可能具有特异性。现已
组中调节转座子的表达水平 [17] ,参与转录或转录后 发现,piRNA可能通过PI3K/PTEN/Akt/mTOR和Ras/
基因沉默。piRISC功能丧失或表达减少可通过转座 Raf/MEK/ERK 这 两 条 通 路 参 与 癌 症 的 进 展 [26] 。
子的不受限制作用诱导更大的基因组损伤,同时导 piRNA 的异常表达很可能导致癌细胞机制失衡,从
[18]
致疾病相关基因的异常表达 。piRNA可以抑制转 而引起细胞凋亡减少、增殖增加以及侵袭和转移增
座子动员,通过表观遗传机制实现转录沉默,并通过 加,导致癌症发展。因此,探索癌症发生中相关的
[7]
形成piRISC参与转录后抑制,从而调控癌症进展 。 piRNA 及其分子机制,可以为癌症诊断与预后研究
piRNA 介导的基因调控是通过多种方式进行 提供新的手段。
的,如表观遗传机制和piRNA 在转录后水平介导的
3 piRNA 作为结直肠癌诊断与预后生物标志物的
基因调控。其中,piRNA通过与RNA或RNA核酸内
切裂解的相互作用,以及对mRNA 稳定性或选择性 价值
剪接。同样重要的是,在生理和病理环境下,干扰 目前,在结直肠癌中发现了一些异常表达的
RNA/piRNA 样(iRNA/piRNA⁃L)可能通过与蛋白质 piRNA,如piR⁃823、piR⁃1245和piR⁃54265等(图1)。
编码基因的直接联系参与基因表达的翻译或翻译 这些异常表达的 piRNA 与结直肠癌诊断与预后密
后调控 [19] 。此外,piRNA和PIWI蛋白在生殖干细胞 切相关。越来越多的研究表明在诊断结直肠癌方
中高度富集,参与生殖细胞发育、干细胞维持、减数 面,piRNA 比常用的结直肠癌生物标志物,如 CEA
分裂等。癌症干细胞处于异常的“干细胞”状态,参 和CA19⁃9更敏感 [27-28] ,且在反复冻融或长期室温环
与癌症的发生,并与癌细胞的侵袭和转移密切相 境下,有些piRNA 在血清和血浆样本中表现出高稳
[2]
关。癌症干细胞中的转录信号、表观遗传状态和信 定性 。此外,piR⁃017724和piR⁃1245等少数piRNA
号通路与干细胞中相类似。一些关键的信号通路, 表达异常与结直肠癌晚期和整体临床表现不佳相
包括Wnt/β⁃catenin和Hedgehog通路,在癌症干细胞 关 [2,29] 。因此,piRNA有成为结直肠癌诊断与预后生
中可能被异常调节 [20] 。因此,piRNA 可能是癌症预 物标志物的潜力,甚至成为结直肠癌的治疗靶点。
后和诊断的潜在生物标志物。
piR⁃18849
2 piRNA与肿瘤 piR⁃19521
piR⁃17724
许多研究表明,piRNA参与了多种癌症的发生, piR⁃015551 piR⁃5937
piR⁃28876
并在癌组织和非癌组织中差异表达,包括胃癌、乳
piR⁃651 piR⁃017724
腺癌和结直肠癌等 [21] 。然而,piRNA 在不同类型癌
piR⁃18
症中的作用可能是复杂的(抑癌或促癌)。piR⁃823 piR⁃1245
是最重要的piRNA之一,其在肝细胞癌、乳腺癌、结 piR⁃823
piR⁃24000
直肠癌等 [21] 几种癌症中显著上调并促进癌症进 下调
piR⁃020619 上调
展。然而,piR⁃823在胃癌组织中表达下调,piR⁃823 piR⁃020450 piR⁃54265
高表达模型中胃癌细胞的生长受到抑制,这表明
piR⁃823抑制胃癌的发展 [22] 。同时,它被发现在肾细 图1 结直肠癌中异常表达的piRNA
Figure 1 Abnormal expression of piRNA in colorectal
胞癌组织中下调,但矛盾的是它与较差的预后呈正
cancer
相关,这表明 piR⁃823 在肾细胞癌中发病机制的复
杂性 [23] 。除此之外,piR⁃651 也是研究较多的 piR⁃ 3.1 piRNA作为结直肠癌诊断生物标志物的价值
NA 之一。它在经典霍奇金淋巴瘤 [24] 、胃癌、肺癌、 3.1.1 piR⁃020619和piR⁃020450
肝细胞癌、乳腺癌和结直肠癌等几种癌症中都显著 结直肠癌患者血清中piR⁃020619和piR⁃020450
上调 [21] 。与piR⁃823不同的是,piR⁃651在胃癌的发 的表达水平明显高于健康对照组 [28] ,piRNA 的激活