長鏈非編碼RNA 作為競爭性內(nèi)源RNA 在肝細(xì)胞肝癌中的研究進(jìn)展

高 超，王江斌 ，張 全

肝癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一， 相比于2018 年全球癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020 年最新版全球癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，原發(fā)性肝癌是2020 年世界第六大最常被診斷的癌癥并且已經(jīng)超越胃癌成為第三大癌癥死亡原因，2020 年全球大約有肝癌新發(fā)病例 90.6 萬例和肝癌死亡病例 83 萬例［1-2］。 盡管許多年來對肝癌的發(fā)病機制等方面有了更為深入的認(rèn)識，臨床診療手段也有所進(jìn)步，但肝癌作為威脅人類生命健康的重要疾病目前的形勢仍然嚴(yán)峻，亟需對其進(jìn)行更為深入的研究。

得益于高通量測序等新技術(shù)的不斷發(fā)展，長鏈非編碼RNA（lncRNA）的研究方興未艾，所謂長鏈非編碼RNA，就是指長度大于200 個核苷酸且不具有蛋白編碼功能的RNA［3］。它可以與DNA、RNA、蛋白質(zhì)等相互作用，在表觀遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控腫瘤相關(guān)基因表達(dá)， 其中l(wèi)ncRNA 通過競爭性內(nèi)源RNA（ceRNA）機制所發(fā)揮的調(diào)控作用就是其在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)的一個重要研究方向。 本研究主要對近期新發(fā)現(xiàn)的lncRNA 作為ceRNA 在肝細(xì)胞肝癌（HCC）中的調(diào)控機制及其在臨床診斷治療等方面的研究進(jìn)展作一綜述。

1 ceRNA 假說

鑒于多年來miRNA 已被眾多研究證明能夠與靶mRNA的 3’端非編碼區(qū)域（3'UTR）的 miRNA 反應(yīng)原件（microRNA response elements，MREs）結(jié)合發(fā)揮負(fù)性調(diào)控作用，進(jìn)而調(diào)控多種經(jīng)典信號通路，參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡以及個體生命活動的各種生理病理過程［4-5］。目前認(rèn)為人體內(nèi)的mRNA、假基因、lncRNA、circRNA 等在 3'UTR 區(qū)都擁有 miRNA 反應(yīng)原件，能夠彼此競爭性結(jié)合相同的miRNA，導(dǎo)致miRNA 豐度變化， 進(jìn)而調(diào)控靶基因表達(dá)。 ceRNA 假說的提出極大豐富了RNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容，為腫瘤發(fā)病機制的深入研究提供了一個新的思路，而lncRNA 作為能夠競爭性結(jié)合miRNA 的分子之一， 在肝細(xì)胞肝癌發(fā)病機制的研究以及診療手段的探索中，具有獨特而重要的地位。

2 lncRNA 作為 ceRNA 在HCC 進(jìn)程中所發(fā)揮的生物學(xué)作用

2.1 lncRNA 作為ceRNA 參與HCC 細(xì)胞增殖 腫瘤細(xì)胞可以在沒有外部刺激的條件下不斷增殖，這是它區(qū)別于正常細(xì)胞的一個重要特點。 最近確定的一種新型的人類lncRNA LNC-HC 被證明可以與hsa-miR-183-5p 直接結(jié)合并作為其內(nèi)源海綿抑制其表達(dá)進(jìn)而調(diào)節(jié)腫瘤抑制因子AKAP12、DYRK2、FOXN3、FOXO1 和 LATS2 表達(dá)，發(fā)揮抑制 HCC 細(xì)胞增殖的作用［6］。 同樣作為新鑒定的一種 lncRNA，TINCR 在HCC 腫瘤和細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào)， 敲低TINCR 可能通過靶向miR-218-5p / DDX5 軸使AKT 信號通路失活而抑制了HCC細(xì)胞的增殖和侵襲［7］。 此外，LncRNA SNAI3-AS1 則被證明可以作為 ceRNA 結(jié)合 miR-27a-3p 和 miR-34a-5p，進(jìn)而促進(jìn) PEG10 介導(dǎo) 的 HCC 細(xì) 胞的增殖 和 轉(zhuǎn)移［8］。 lncRNA 通過ceRNA 機制廣泛地參與了調(diào)控HCC 細(xì)胞的增殖， 對此機制的深入研究必將有助于肝細(xì)胞肝癌發(fā)病機理的揭示及臨床診療的拓展。

2.2 lncRNA 作為 ceRNA 參與 HCC 細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡是基因控制的細(xì)胞自主程序性死亡，細(xì)胞凋亡減少可導(dǎo)致異常細(xì)胞的存活和積累，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤的進(jìn)展。 lncRNA 已被證明可以通過ceRNA 機制影響細(xì)胞凋亡進(jìn)程進(jìn)而影響HCC的發(fā)生發(fā)展。 比如，LINC00205 可以通過充當(dāng)分子海綿抑制miR‐184 進(jìn)而調(diào)節(jié)EPHX1 的表達(dá)， 而EPHX1 的低表達(dá)能夠誘導(dǎo)HCC 細(xì)胞增殖并抑制細(xì)胞凋亡［9］。 最近的研究表明，lncRNA MALAT1 在肝癌中表達(dá)上調(diào)， 它可以通過靶向microRNA-146a/PI3K/Akt/mTOR 軸抑制肝癌細(xì)胞的凋亡和自噬［10］。 而 lncRNA FENDRR 可以通過負(fù)性調(diào)節(jié) miR-362-5p，促進(jìn)NPR3 表達(dá)并抑制p38-MAPK 通路激活，最終促進(jìn)HCC 細(xì)胞凋亡［11］。 可見 lncRNA 作為 ceRNA 對 HCC 細(xì)胞凋亡具有重要的調(diào)控作用，利用此進(jìn)行臨床干預(yù)，可能會成為未來肝癌治療的一個重要方式。

2.3 lncRNA 作為ceRNA 參與HCC 的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化 上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）是指上皮細(xì)胞逐漸失去其表型而獲得間質(zhì)細(xì)胞表型的生物學(xué)進(jìn)程， 這意味著HCC 細(xì)胞易于突破基底膜，侵入血管、淋巴管，因此EMT 與HCC 侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。 研究發(fā)現(xiàn)，SNHG3 被認(rèn)為是與肝癌患者預(yù)后不良有關(guān)的一種lncRNA，其在高轉(zhuǎn)移性 HCC 細(xì)胞（HCCLM3）中的表達(dá)明顯高于低轉(zhuǎn)移性 HCC 細(xì)胞（Hep3B 和 PLC/PRF/5），它可以通過miR-128/CD151 級聯(lián)激活誘導(dǎo)EMT，促進(jìn)HCC 侵襲轉(zhuǎn)移［12］。 此外，長鏈非編碼 RNA DANCR 可以海綿結(jié)合 miR‐27a‐3p， 通過 ROCK1/LIMK1/COFILIN1 途徑調(diào)節(jié) EMT 進(jìn)程，進(jìn)而促進(jìn) HCC 的發(fā)展［13］。 近期還有研究表明，長鏈非編碼 RNA LINC00355：8 在肝癌中顯著上調(diào)， 它可以通過ceRNA 機制調(diào)節(jié) miR-6777-3p/Wnt10b， 進(jìn)而激活 Wnt/βcatenin 信號通路，促進(jìn) EMT 進(jìn)展［14］。 lncRNA 作為 ceRNA 影響EMT 過程的具體機制還需深入研究， 未來或許可以實現(xiàn)通過調(diào)控lncRNA 的表達(dá)進(jìn)而調(diào)控EMT 進(jìn)程最終干預(yù)HCC的進(jìn)展，這也為肝癌的治療提供了一個重要思路。

2.4 lncRNA 作為 ceRNA 參與 HCC 的血管形成 腫瘤新生血管的形成除了可以為腫瘤的生長提供更充足的養(yǎng)分之外，它也同樣對腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移具有重要意義，lncRNA 已被證明能夠通過ceRNA 機制影響血管形成過程進(jìn)而影響HCC 進(jìn)展。比如，lncRNA LINC00488 可以通過競爭性地抑制miR-330-5p 來調(diào)節(jié)TLN1 表達(dá)， 進(jìn)而影響肝癌細(xì)胞生長和腫瘤血管生成［15］。 lncRNA OIP5-AS1 可以通過 競 爭性結(jié)合miR-3163，進(jìn)而影響VEGFA 的表達(dá)，最終發(fā)揮誘導(dǎo)HCC 血管生成、促進(jìn) HCC 侵襲轉(zhuǎn)移的作用［16］。 而 lncRNA MALAT1可以競爭性結(jié)合miR-3064-5p， 通過抑制FOXA1/CD24/Src途徑發(fā)揮促進(jìn)HCC 血管生成的作用［30］。 腫瘤的血管生成與EMT 過程均被視為促進(jìn)HCC 侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵事件，lncRNA作為ceRNA 在其中發(fā)揮著獨特作用， 對相關(guān)機制與調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的深入探索有利于更全面的認(rèn)識肝細(xì)胞肝癌的侵襲和轉(zhuǎn)移過程，也將有利于未來肝細(xì)胞肝癌的診斷和治療。

2.5 lncRNA 作為ceRNA 參與肝癌干細(xì)胞的調(diào)控 肝癌干細(xì)胞（LCSCs）具有自我更新和分化的能力，它與肝癌的發(fā)生、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)、耐藥等過程均密切相關(guān)。 近年來已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些lncRNA 能夠作為ceRNA 調(diào)控肝癌干細(xì)胞。 比如，lncRNA MALAT1 可以通過 ceRNA 機制結(jié)合 MIR-124，進(jìn)而通過PI3K/Akt 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)節(jié)乙型肝炎病毒X 蛋白（HBx）誘導(dǎo)的 HepG2 肝癌干細(xì)胞特性［18］。 最近還有研究表明，MALAT1 在LCSC 中高度表達(dá)， 它還可以通過海綿結(jié)合miR-375 上調(diào)YAP1 表達(dá)來促進(jìn)肝癌細(xì)胞的癌干細(xì)胞特性［19］。 此外，lncRNA H19 通過觸發(fā)和激活 miR-193b/MAPK1 軸來促進(jìn) HCC 的 EMT 和肝癌干細(xì)胞轉(zhuǎn)化， 介導(dǎo)HCC 與免疫微環(huán)境之間的串?dāng)_，并導(dǎo)致不良臨床結(jié)果［20］。肝癌干細(xì)胞是HCC 中的關(guān)鍵少數(shù)，對于lncRNA 作為ceRNA與肝癌干細(xì)胞之間調(diào)控關(guān)系的充分了解和利用，對于肝癌的診治具有重要價值。

3 lncRNA 作為 ceRNA 在 HCC 中的臨床應(yīng)用

由于一些lncRNA 在HCC 中具有顯著的異常表達(dá)，并且某些還可以在體液中檢測到，其濃度水平與HCC 進(jìn)展相關(guān)，因此它們具有作為理想的HCC 診斷和預(yù)后評估的生物標(biāo)志物的巨大潛力［21］。比如，HULC 不僅在 HCC 細(xì)胞中上調(diào)，還能在HCC 患者的血漿中檢測到水平升高，尤其在HCC 合并乙肝病毒（HBV）患者中的檢出率更高，且與腫瘤大小及腫瘤包膜浸潤相關(guān)［22-23］。 此外，HCC 患者血清中的 UCA1 水平也較高，ROC 曲線表明血清UCA1 水平可以區(qū)分HCC 患者和健康對照組（AUC=0.902），且具有較高的靈敏度和特異性，但在臨床使用時還要額外進(jìn)行GALAD （包括性別、 年齡、AFPL3、甲胎蛋白和脫羧基凝血酶原）和BALAD（包括膽紅素、白蛋白、AFP-L3、甲胎蛋白和脫羧基凝血酶原）評分計算才好［24-26］。 另外 lncRNA LINC00511 在 HCC 中的過表達(dá)與不良預(yù)后相關(guān)， 并可通過調(diào)節(jié)肝細(xì)胞肝癌中的miR-424 促進(jìn)HCC細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移［27］。 上文所提到的長鏈非編碼RNA TINCR、H19 等也均與 HCC 不良預(yù)后顯著相關(guān)［7,20］。

治療方面，越來越多的證據(jù)表明lncRNA 作為ceRNA 還參與了HCC 的化療耐藥。研究表明，長鏈非編碼RNA LINCROR 在 HCC 中上調(diào)，其表達(dá)過程可被 FOXM1 激活，而LINC-ROR 對miR-876-5p 的海綿作用則又釋放了FOXM1，從而形成了正反饋回路， 而且已證明FOXM1 和LINC-ROR的上調(diào)都損害了HCC 細(xì)胞對索拉非尼的敏感性［28］。 此外，LncRNA NEAT1 通過調(diào)節(jié)miR-204/ATG3 促進(jìn)自噬并增強肝癌細(xì)胞對索拉非尼的耐藥性［29］。 lncRNA HEIH 可以通過ceRNA 機制競爭性結(jié)合MiR-98-5p，進(jìn)而激活PI3K/AKT途徑，最終增強 HCC 索拉非尼耐藥性［30］。 研究 lncRNA 作為ceRNA 與HCC 化療耐藥的關(guān)系，提高化療用藥的敏感性，顯然對HCC 的臨床治療意義重大。

4 總結(jié)與展望

肝細(xì)胞肝癌作為一個發(fā)病率和死亡率高，臨床預(yù)后差的疾病， 其發(fā)病機制極為復(fù)雜， 本研究闡述了lncRNA 通過ceRNA 機制參與肝細(xì)胞肝癌的增殖、凋亡、EMT、血管形成以及肝癌干細(xì)胞等諸多生物學(xué)過程的調(diào)控， 以及l(fā)ncRNA 作為ceRNA 在HCC 臨床診療中的重要意義。 但是， 盡管對HCC中的lncRNA 相關(guān)ceRNA 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進(jìn)行了許多研究，然而這只是冰山一角，對于ceRNA 網(wǎng)絡(luò)的了解還很有限，目前可以說處在剛剛起步的階段， 一方面還有更多參與HCC 調(diào)控的lncRNA 相關(guān)ceRNA 網(wǎng)絡(luò)有待于發(fā)現(xiàn)和闡明，另一方面參與ceRNA 網(wǎng)絡(luò)的 lncRNA、miRNA 和 miRNA 的靶 mRNA 具有成為HCC 診斷標(biāo)志物和治療靶點的重要價值， 對它們的開發(fā)和應(yīng)用是極有前景的，應(yīng)當(dāng)在繼續(xù)把經(jīng)典生物標(biāo)志物和相關(guān)衍生評分作為HCC 診斷重要參考的基礎(chǔ)上， 積極進(jìn)行ceRNA 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)新型生物標(biāo)志物驗證診斷的大型前瞻性研究， 同時把ceRNA 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)新型靶點作為未來藥物研發(fā)的一個重要方向。