長(zhǎng)鏈非編碼RNA在頭頸腫瘤中的研究進(jìn)展

易翔 綜述 唐安洲 審校

長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是一種長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸的RNA分子，根據(jù)lncRNA與蛋白編碼基因的位置關(guān)系將lncRNA分為5類：正義lncRNA、反義lncRNA、雙向lncRNA、基因間lncRNA和基因內(nèi)lncRNA［1］。它們?nèi)狈τ幸饬x的開(kāi)放閱讀框，不具備編碼蛋白的功能，長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是基因組轉(zhuǎn)錄的“噪音”，不具有生物學(xué)功能［2～4］，因此未得以重視。近年隨著研究的開(kāi)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)lncRNA可作為一種信號(hào)分子、誘餌分子、引導(dǎo)分子和骨架分子［5］，通過(guò)參與生物體X染色體沉默、基因組印跡、染色體修飾、轉(zhuǎn)錄激活、轉(zhuǎn)錄干擾以及核內(nèi)運(yùn)輸?shù)榷喾N調(diào)控［6，7］，在表觀遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后水平參與各種生物學(xué)過(guò)程，并且與人類多種疾病及腫瘤相關(guān)，逐漸成為研究的熱點(diǎn)。隨著研究的深入，人們也發(fā)現(xiàn)lncRNA與多種頭頸腫瘤相關(guān)。本文就lncRNA在頭頸腫瘤中的作用作一綜述。

1 lncRNA與鼻咽癌

楊青青等［8］利用基因芯片技術(shù)在全基因組水平檢測(cè)鼻咽癌及慢性鼻咽炎組織中l(wèi)ncRNA的表達(dá)譜，結(jié)果顯示鼻咽癌中l(wèi)ncRNA的表達(dá)水平明顯改變，差異表達(dá)的lncRNA共856條，其中上調(diào)的lncRNA 425條，下調(diào)者431條。進(jìn)一步以生物信息學(xué)技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)lncRNA的表達(dá)水平與鄰近mRNA的表達(dá)有關(guān)。認(rèn)為表達(dá)差異的lncRNA可能通過(guò)與鄰近編碼轉(zhuǎn)錄本或蛋白質(zhì)相互作用而參與鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展。Gao等［9］利用lncRNA數(shù)據(jù)庫(kù)GSE12452對(duì)初發(fā)鼻咽癌、復(fù)發(fā)鼻咽癌及非癌組織進(jìn)行l(wèi)ncRNA篩選，發(fā)現(xiàn)5條lncRNA在鼻咽癌組織與正常鼻咽上皮組織中差異表達(dá)，其中不同lncRNA在初發(fā)或者復(fù)發(fā)者表達(dá)，不同性別及不同臨床分期中的表達(dá)各有差異，提示不同的lncRNA在鼻咽癌發(fā)病中起不同作用。Huang等［10］研究發(fā)現(xiàn)在鼻咽癌HNE1細(xì)胞株中 LINC00312（又稱 NAG7）通過(guò) H-ras/p-c-Raf及JNK2/AP-1/MMP1信號(hào)傳導(dǎo)通路，抑制細(xì)胞增殖和促進(jìn)細(xì)胞凋亡。同時(shí)LINC00312具有促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞黏附、運(yùn)動(dòng)、侵襲等作用。之后Zhang等［11］采用組織微芯片技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)與非鼻咽癌鼻咽部上皮細(xì)胞相比，鼻咽癌細(xì)胞中LINC00312的表達(dá)明顯下調(diào)，而且LINC00312的表達(dá)與腫瘤體積大小及EB病毒EBER-1的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，但與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，在無(wú)腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者中LINC00312的表達(dá)具有較好的預(yù)后。Nie等［12］通過(guò)原位雜交方法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)鼻咽癌中hotair高表達(dá)，并且與腫瘤大小、臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鼻咽癌細(xì)胞株中hotair的表達(dá)較永生化鼻咽上皮細(xì)胞高表達(dá)，高侵襲性鼻咽癌細(xì)胞株中hotair的表達(dá)較低侵襲性鼻咽癌細(xì)胞株明顯升高。當(dāng)對(duì)高侵襲性鼻咽癌細(xì)胞株5-8F及S18進(jìn)行hotair基因沉默時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩株細(xì)胞遷徙及侵襲能力明顯下降，提示hotair與鼻咽癌進(jìn)展及轉(zhuǎn)移有關(guān)。謝林英等［13］通過(guò)qPCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)鼻咽癌細(xì)胞株中malat-1的表達(dá)高于永生化鼻咽上皮細(xì)胞，且在高成瘤和高轉(zhuǎn)移性的5-8F鼻咽癌細(xì)胞株中的表達(dá)最高；經(jīng)轉(zhuǎn)染malat-1后，鼻咽癌細(xì)胞CNE-1的增殖速度明顯加快，遷移能力及侵襲能力明顯增強(qiáng)，而抑制腫瘤轉(zhuǎn)移后其E-Cadherin的表達(dá)顯著降低。進(jìn)行malat-1敲除的CNE-1細(xì)胞遷移能力及侵襲能力明顯減弱。提示malat-1基因可以促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。Wang等［14］通過(guò)微芯片方法研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)電離輻射后，鼻咽癌CNE2細(xì)胞株出現(xiàn)大量lncRNA的表達(dá)上調(diào)或者下調(diào)，而經(jīng)姜黃素處理后可以逆轉(zhuǎn)多種由電離輻射引起的CNE2細(xì)胞lncRNA的表達(dá)改變。其中l(wèi)ncRNA AK294004在電離輻射后表達(dá)明顯上調(diào)，加入姜黃素后AK294004的表達(dá)下調(diào)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)AK294004可以抑制cyclin D1的表達(dá)，提示lncRNA可能與鼻咽癌放療抵抗有關(guān)，姜黃素可通過(guò)下調(diào)lncRNA AK294004提高對(duì)腫瘤的放療敏感性。

2 lncRNA與舌癌

Fang等［15］用qPCR方法對(duì)舌鱗狀細(xì)胞癌標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)lncRNA UCA1在舌癌中高表達(dá)，并且與舌癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)。轉(zhuǎn)染UCA1后，舌癌細(xì)胞株Tca8113細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力明顯增強(qiáng)，但其增殖能力未見(jiàn)明顯變化，提示lncRNA UCA1可能促進(jìn)了口腔鱗狀細(xì)胞癌的轉(zhuǎn)移。Gao等［16］利用 ncFANs（non-coding RNA function annotation server）對(duì)GSE9844微陣列芯片數(shù)據(jù)進(jìn)行重注釋，發(fā)現(xiàn)8條lncRNA在人舌鱗狀細(xì)胞癌中的表達(dá)改變。然后通過(guò)RT-qPCR檢測(cè)證實(shí)了其中l(wèi)nc-MBL2-4∶3在舌鱗狀細(xì)胞癌組織中高表達(dá)，在正常上皮組織中低表達(dá)，并且lnc-MBL2-4∶3高表達(dá)與舌鱗狀細(xì)胞癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)；lnc-AL355149.1-1在舌鱗狀細(xì)胞癌組織中低表達(dá)，并且低T分期（T1～2）lnc-AL355149.1-1的表達(dá)顯著低于高T分期者（T3～4）。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)經(jīng)5-Fu或紫杉醇處理的舌癌細(xì)胞株HN21B lnc-AL355149.1-1表達(dá)升高，而lnc-MBL2-4∶3的表達(dá)減少，并呈劑量依賴關(guān)系；與非耐藥的HN21B細(xì)胞相比，在順鉑耐藥舌癌細(xì)胞株HN21B中，lnc-AL355149.1-1的表達(dá)上調(diào)，而 lnc-MBL2-4∶3的表達(dá)下調(diào)。提示lncRNA與舌癌進(jìn)展及腫瘤耐藥有關(guān)。Wu等［17］通過(guò)qPCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)hotair在舌鱗狀細(xì)胞癌組織中的表達(dá)明顯高于鄰近非腫瘤組織，與腫瘤轉(zhuǎn)移、進(jìn)展以及腫瘤分化程度有關(guān)，hotair高表達(dá)者預(yù)后更差。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，hotair基因敲除后，口腔鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞株（TSCCA、Tca8223）的增殖、克隆及轉(zhuǎn)移侵襲能力均明顯下降，hotair可通過(guò)促進(jìn)EZH2以及H3K27me3與E-鈣黏蛋白啟動(dòng)子相結(jié)合，下調(diào)E-鈣黏蛋白的表達(dá)。提示hotair與口腔鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)展及轉(zhuǎn)移有關(guān)。Tang等［18］利用qPCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在口腔鱗狀細(xì)胞癌組織中hotair、Hulc、neat-1及cdur較鄰近非癌組織的表達(dá)上調(diào)，MEG-3在腫瘤組織中的表達(dá)下調(diào)。而且hotair、neat-1在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病例中的表達(dá)明顯高于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，而MEG-3在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病例中的表達(dá)明顯低于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，提示不同的lncRNA在口腔鱗癌中起不同的作用。

3 lncRNA與下咽癌

在下咽癌中有關(guān)lncRNA的報(bào)道不多。Zhou等［19］通過(guò)微芯片方法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，與非癌組織相比，在下咽鱗狀細(xì)胞癌中有669種lncRNA的表達(dá)明顯上調(diào)，630種明顯下調(diào)。lncRNAs可以分別位于X染色體或者Y染色體，隨機(jī)選擇其中 2種 lncRNAs（AB209630、AB019562）通過(guò)qPCR檢測(cè)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果證實(shí)了微芯片檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)lncRNAs可以與鄰近mRNA配對(duì)而發(fā)揮其生物學(xué)作用，提示lncRNAs可在下咽癌發(fā)病中起一定作用。

4 lncRNA與喉癌

Li等［20］及 Feng等［21］對(duì) 72 例喉癌組織以及其周圍非腫瘤組織進(jìn)行qPCR檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)hotair和malat-1在喉癌組織中高表達(dá)，并且與高 T分期（T3～4）、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、高臨床分期相關(guān)。認(rèn)為hotair及malat-1高表達(dá)者臨床預(yù)后較差。hotair基因敲除后使喉癌Hep-2細(xì)胞的侵襲能力下降，并且細(xì)胞凋亡明顯增加。hotair敲除裸鼠移植瘤較非hotair敲除移植瘤明顯縮小，而且hotair敲除能明顯減少ptenr的甲基化發(fā)生［20］。malat-1基因敲除后使喉癌Hep-2細(xì)胞的增殖能力明顯下降，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)malat-1基因敲除后Hep-2細(xì)胞裸鼠移植瘤較非hotair敲除移植瘤明顯縮小，顯微鏡下觀察可見(jiàn)malat-1基因敲除移植瘤內(nèi)有明顯的腫瘤細(xì)胞凋亡［21］，提示hotair和malat-1可促進(jìn)喉癌的發(fā)展及轉(zhuǎn)移。

5 lncRNA與甲狀腺癌

Yoon 等［22］及Zheng等［23］研究發(fā)現(xiàn)lncRNANAMA在甲狀腺乳頭狀癌組織及甲狀腺癌細(xì)胞株中低表達(dá)，Yoon等［22］通過(guò)敲除K1和NPA87甲狀腺癌細(xì)胞株braf基因后，發(fā)現(xiàn)可抑制MAPK細(xì)胞信號(hào)通道，導(dǎo)致NAMA的表達(dá)明顯升高，并且使K1和 NPA87細(xì)胞株生長(zhǎng)抑制以及DNA損害，提示lncRNA NAMA具有抑制腫瘤生長(zhǎng)作用。Jaroslaw等［24］采用qPCR方法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)ptcsc3在甲狀腺乳頭狀癌組織中的表達(dá)明顯低于癌旁組織，體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染ptcsc3可抑制TPC-1和BCPAP甲狀腺乳頭狀癌細(xì)胞株生長(zhǎng)，并與細(xì)胞的DNA復(fù)制、修復(fù)有關(guān)，影響細(xì)胞的形態(tài)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞死亡，提示ptcsc3具有抑癌基因的作用。Zhou等［25］通過(guò)qPCR方法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)lncRNA PVT1在甲狀腺乳頭狀癌組織及甲狀腺癌細(xì)胞株（IHH-4、FTC-133、8505C）中高表達(dá)，體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)敲除PVT1后可抑制甲狀腺癌細(xì)胞株增殖，并導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期，同時(shí)可抑制zeste homolog 2增強(qiáng)子和抑制促甲狀腺素受體的表達(dá)，提示PVT1可促進(jìn)甲狀腺癌的發(fā)展。Lan等［26］通過(guò)qPCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)lncRNA NONHSAT037832在甲狀腺乳頭狀癌組織、甲狀腺癌細(xì)胞株（K1和IHH-4）和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者及腫瘤直徑大于3 cm者低表達(dá)。認(rèn)為NONHSAT037832可以抑制腫瘤生長(zhǎng)。Guo等［27］研究發(fā)現(xiàn)lncRNA bancr在甲狀腺乳頭狀癌組織中及甲狀腺癌細(xì)胞株IHH-4中高表達(dá)，體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)的bancr可以促進(jìn)IHH-4細(xì)胞增殖，抑制凋亡。提示bancr可促進(jìn)甲狀腺乳頭狀癌的發(fā)展。杜培準(zhǔn)等［28］通過(guò)基因芯片檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，甲狀腺乳頭狀癌癌組織與癌旁組織表達(dá)差異的lncRNA多達(dá)26 924條，有明顯差異的lncRNA共245條，其中在腫瘤組織中高表達(dá)的IncRNA有73條，低表達(dá)者172條。而lncRNA p3715在正常組織中的表達(dá)量為腫瘤組織的4.98倍，為差異表達(dá)最明顯的lncRNA。提示lncRNA可能與甲狀腺乳頭狀癌的發(fā)病有關(guān)。Lan等［29］通過(guò)微芯片技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)甲狀腺乳頭狀癌組織比非癌組織具有數(shù)千條IncRNA的表達(dá)差異。選擇其中10條lncRNA以qPCR檢測(cè)進(jìn)一步證實(shí)了微芯片檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過(guò)基因功能預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)的lncRNA與p53、MAPK及PPAR細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)有關(guān)，提示大量的lncRNA參與了甲狀腺乳頭狀癌的發(fā)病。

6 小結(jié)與展望

總之，現(xiàn)有研究已發(fā)現(xiàn)lncRNA與頭頸腫瘤發(fā)生、發(fā)展、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移及預(yù)后等有密切的聯(lián)系，近年有關(guān)lncRNA的研究發(fā)展迅速，但lncRNA在頭頸部腫瘤中作用的研究剛剛起步，lncRNA數(shù)目繁多，其涉及細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)豐富，生物學(xué)功能復(fù)雜多樣，更多與頭頸腫瘤相關(guān)的lncRNA有待進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，更多的機(jī)制有待闡明。lncRNA在頭頸腫瘤早期診斷及預(yù)后判斷中的應(yīng)用有待深入探討。有關(guān)lncRNA對(duì)提高頭頸腫瘤放療、化療敏感性以及改善頭頸腫瘤患者預(yù)后等值得深入研究。相信隨著相關(guān)研究的深入開(kāi)展，lncRNA將為頭頸部腫瘤的診斷和治療提供新的思路和新的療法。

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