鼻咽癌相關長鏈非編碼RNAs研究進展

羅文娜，羅偉濠，羅迪賢,

(1 南方醫(yī)科大學，廣州510515；2 郴州市第一人民醫(yī)院)

鼻咽癌(NPC)是頭頸部最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率在北非、東南亞和華南地區(qū)較高[1]，與遺傳因素、環(huán)境因素和EB病毒(EBV)感染等有關[2]。長鏈非編碼RNAs(lncRNAs)是一類長度>200 nt的非編碼RNA，可參與表觀遺傳轉錄的調控、轉錄和轉錄后水平調控基因表達等重要的生理過程。其調控基因表達的機制包括染色質重塑和組蛋白修飾的誘導、轉錄干擾、可變剪接模式的調節(jié)、內源性siRNAs的產生以及蛋白質活性和定位的調節(jié)[3,4]，還可與microRNAs相互作用成為競爭性內源RNAs(ceRNAs)參與調控靶基因的表達[5～7]。lncRNAs表達與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關，在鼻咽癌細胞的增殖、侵襲、遷移、凋亡、放療抵抗等發(fā)揮重要

通信作者：羅迪賢(E-mail: luodixian_2@163.com)

作用。本文現就幾種參與鼻咽癌發(fā)生發(fā)展的關鍵性lncRNAs研究進展綜述如下。

1 母源性印記基因3(MEG3)

MEG3是位于染色體14q32內的印記基因，其等位基因丟失通常與NPC有關[8]。DNA拷貝數量丟失和印記丟失均導致NPC中MEG3下調，而異常啟動子甲基化導致MEG3失活。目前研究表明，NPC中MEG3表達的調節(jié)與CpG45的啟動子甲基化有關，約50%觀察到CpG45區(qū)域的密集甲基化[9]。染色體14q32的等位基因丟失和改變的甲基化模式，是NPC中MEG3失活的關鍵機制。最近研究發(fā)現，lncRNAs包括MEG3通過多梳蛋白抑制復合體2(PRC2)促進了染色質重塑。通過與JARID2和zeste同系物2的增強子(EZH2)相互作用，MEG3作為支架來促進正確的PRC2裝配，并最終刺激EZH2的組蛋白甲基轉移酶活性，建立用于基因調控的甲基化H3K27[10]。MEG3轉錄本也被提出用靶基因啟動子區(qū)域的遠端部分產生RNA-DNA三鏈體結構，以加速PRC2向啟動子募集以建立甲基化H3K27[11]。

NPC細胞中的兩種MEG3變體AF119863(MEG3-AF)和BX247998(MEG3-BX)的異常表達能夠抑制細胞增殖，而敲低MEG3表達促進了細胞生長[9]。MEG3活性與p53信號級聯(lián)有關聯(lián)，MEG3-AF和MEG3-BX均可增加內源性p53及其直接下游靶標p21在NPC細胞C666-1中的表達[9]。p21是一種有效的細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑，MEG3激活p21導致C666-1中G1/S細胞周期停滯增強。野生型p53可以促進MDM2表達，并形成用于抑制細胞侵襲的p53-MDM2-Slug蛋白復合物[12]；另外，MEG3可以刺激含有野生型p53的C666-1細胞中的MDM2產生。因此，MEG3可能通過p53-MDM2-Slug途徑抑制NPC轉移，表明MEG3在NPC中可能作為腫瘤抑制因子。針對這種LncRNAs的靶向表觀遺傳療法，可能為NPC的治療提供新途徑。

2 H19

H19在NPC組織和低分化細胞中過表達，敲低H19表達顯著抑制NPC細胞的侵襲能力[13]。H19通過影響EZH2的表達促進NPC細胞侵襲，它在NPC中上調并促進細胞侵襲[13]。H19通過抑制miR-630的活性來調控EZH2表達，miR-630是EZH2的阻遏子。即H19通過作為內源“海綿”來抑制miR-630活性，增強其靶向基因EZH2表達，從而增加了E-cadherin表達，促進NPC的細胞侵襲。這為抑制NPC侵襲轉移提供了新的治療方向。

3 HOTAIR

NPC組織中HOTAIR表達高于非癌組織，在腫瘤直徑大、臨床分期高、有淋巴結轉移等組織標本中HOTAIR表達上調更顯著。HOTAIR在具有高侵襲性潛力的NPC細胞中上調，敲除HOTAIR表達可抑制細胞遷移、侵襲和增殖的能力。HOTAIR高表達的NPC患者總生存率預后較差，故HOTAIR失調可能在NPC進展中起重要作用。因此，HOTAIR是NPC預后的潛在生物標志物，可能有助于患者的分層個體化治療。

血管生成是腫瘤進展的關鍵步驟，血液供應不足可影響腫瘤的生長。因此，抗血管生成被認為是對癌癥有吸引力的療法。體內外實驗顯示，敲低HOTAIR表達具有抗血管生成作用[14]。此外，在NPC細胞和異種移植物動物中，通過敲減HOTAIR表達可抑制血管內皮生長因子A(VEGFA)和血管緊張素2(Ang2)的表達和分泌，表明沉默HOTAIR可抑制血管生成。葡萄糖調節(jié)蛋白78(GRP78)被證明是NPC細胞中HOTAIR的抗血管生成靶標，HOTAIR通過上調GRP78表達來激活VEGFA和Ang2表達。因此，HOTAIR可能成為NPC有前景的診斷性生物標志物和治療靶點。

4 轉移相關的肺腺癌轉錄本1(MALAT1)

有研究表明，MALAT1在NPC細胞和組織中顯著上調，MALAT1表達與NPC患者的臨床分期呈正相關。MALAT1和miR-1之間存在相互抑制，且Slug被確定為miR-1的下游靶標。MALAT1通過調節(jié)miR-1/Slug軸來調節(jié)癌癥干細胞(CSC)活性和放射抗性，表明MALAT1可作為NPC患者的治療靶標。另有研究表明，MALAT1通過作為內源性海綿抑制miR-124表達而促進NPC進展。鈣蛋白酶是鈣依賴性中性半胱氨酸蛋白酶家族，Calpain小亞基1(Capn4)是該家族的一個小調控亞基，并在其中發(fā)揮重要作用。研究認為，Capn4在各種腫瘤中作為致癌基因，是miR-124的靶標。MALAT1通過擴增miR-124阻遏Capn4，以促進NPC細胞的增殖、侵襲和上皮間質轉化(EMT)[15]。研究MALAT1/miR-124/Capn4調控軸，有助于更好地闡述NPC發(fā)病機制，并為NPC患者提供了一個有希望的治療靶點。

5 核富集轉錄體1(NEAT1)

在癌癥發(fā)展過程中，NEAT1起著致癌基因的作用[16,17]。NEAT1在NPC細胞和組織中顯著上調，與NPC患者的臨床分期呈正相關，但與患者的總生存時間呈負相關。敲低NEAT1表達可使NPC細胞對體外輻射敏感，可能NEAT1通過調控miR-204表達上調ZEB1促進EMT表型和放射抗性。對放療的抵抗是NPC臨床治療中的一個主要問題，NEAT1可作為NPC預后不良和放射抗性的生物標志物，也可作為改善放療敏感性的靶向位點。

另有研究顯示，NEAT1在NPC組織和細胞中上調，促進細胞增殖和抗凋亡；敲低NEAT1表達，可抑制NPC細胞增殖和抗凋亡。上調的NEAT1通過調控miR-124/NF-κB信號通路，促進NPC的發(fā)生和進展[18]。此外，NPC小鼠模型證實，NEAT1過表達通過在體內調節(jié)miR-124促進腫瘤生長，提示了NEAT1可作為NPC的治療靶點。

但是，與先前報道的NPC細胞和組織中NEAT1的表達狀態(tài)不完全一致，Wang等[19]發(fā)現其在NPC癌組織中表達降低，可能與樣品來源不同有關；敲低NEAT1不影響細胞增殖和凋亡，但抑制細胞遷移并促進輻射誘導的NPC細胞凋亡，表明NEAT1起到腫瘤抑制作用。其機制是NEAT1通過分子海綿或ceRNAs與miR-101-3p起作用，而NEAT1/miR-101-3p/上皮膜蛋白2(EMP2)軸在人NPC的遷移和輻射抗性中起重要作用。EMP2是一種腫瘤相關蛋白，涉及細胞遷移、黏附、增殖和凋亡等多種生物學過程。 NEAT1過表達可誘導miR-101-3p表達下調，以增強EMP2 mRNA和蛋白表達水平，進而作為NPC的腫瘤抑制因子。NEAT1高度參與調節(jié)NPC的抗輻射和轉移復發(fā)，可作為NEAT1缺陷型NPC患者一種有前景的治療方法。

6 XIST

XIST已被證實為幾種人類惡性腫瘤中的致癌基因，其失調與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和進展密切相關。NPC組織中XIST表達顯著高于相鄰正常NPC組織，XIST高表達者生存時間顯著縮短，提示XIST可能是一種預后判斷生物標志物。XIST過表達增強NPC細胞生長，而XIST沉默阻礙NPC細胞生長。XIST通過充當miR-34a-5p ceRNAs，上調miR-34a-5p靶向E2F3基因的表達。E2F3不僅在正常細胞增殖中是必需的，而且是限制腫瘤細胞增殖的關鍵調控因子[20]。另有研究報道，XIST和miR-491-5p相互作用并相互抑制。XIST可能作為內源性miR-491-5p海綿，來調控miR-491-5p的靶基因[21]。敲低XIST抑制NPC細胞的增殖和侵襲，誘導細胞凋亡，并抑制體內NPC腫瘤的生長。XIST高表達在NPC中的致癌作用潛在機制，可能是NPC中有用的標志物和潛在的治療靶點。

7 ANRIL

許多失調的lncRNAs通過在轉錄水平或轉錄后水平調節(jié)基因表達，從而在腫瘤發(fā)生中起關鍵作用。ANRIL在NPC組織中高度表達，與臨床分期相關，可作為總生存期和無進展生存期的獨立預測因子，在NPC的進展中起著關鍵作用。ANRIL通過促進細胞增殖，增加了葡萄糖轉運蛋白1(Glut1)和乳酸脫氫酶A(LDHA)的表達，通過重新編程細胞葡萄糖代謝和誘導側群干細胞樣癌細胞來促進NPC進展。此外，NPC是一種高度轉移性和侵襲性惡性腫瘤，通常對放療有抵抗力。敲低ANRIL表達可抑制細胞增殖、促進細胞凋亡，并可作為海綿體在轉錄后水平調控miR-125a表達從而增強NPC的放射敏感性[22]。ANRIL對NPC腫瘤發(fā)生和抗輻射至關重要，可能提供有希望的治療靶點。

8 LET

LET參與NPC細胞增殖和細胞凋亡。與其相鄰的正常組織相比，NPC組織中LET的表達受到抑制。過表達LET可以抑制ERK1/2的磷酸化，從而抑制細胞生長和細胞周期，而沉默LET可促進其活化[23]。HNRNPU是一個細胞周期相關基因，可以調節(jié)作為抗癌基因的CDKN1A、CDKN1B和CDKN2D表達，并可抑制細胞周期蛋白和CDK的活性，從而影響細胞周期和增殖。LET高表達可抑制上述相關基因的表達抑制細胞增殖，誘導G0/G1期細胞周期停滯，并通過調控基質金屬蛋白酶(MMP)如MMP-2、MMP-9和黏附分子如N-cadherin、CD44相關基因表達來抑制細胞侵襲；而LET低表達則表現出相反的效應。LET可有效調控NPC細胞增殖、黏附和侵襲，表明LET在NPC細胞中具有潛在抗癌作用，可為臨床治療提供了新靶點。

9 EWSAT1

EWSAT1已被確定為癌基因，其在NPC組織中表達增高。EWSAT1過表達可增加NPC細胞活性和體外生長，而EWSAT1敲減則逆轉該作用[24]。其機制是EWSAT1參與了ceRNAs調節(jié)網絡，并作為內源性miRNAs海綿與miR-326/330-5p結合并調節(jié)其功能。Cyclin D1是miR-326/330-5p的關鍵效應子和直接靶標，miR-326/330-5p簇通過靶向Cyclin D1在NPC中發(fā)揮腫瘤抑制作用?？傊珽WSAT1通過miR-326/330-5p-Cyclin D1軸促進NPC的發(fā)生和進展[24]。EWSAT1在NPC中致癌作用的潛在機制，表明其可作為 NPC的標志物和潛在治療靶標。

10 LOC401317

研究表明，LOC401317通過與其潛在啟動子相鄰的p53結合位點直接受p53調控，LOC401317可通過增加p21表達并降低Cyclin D1和Cyclin E1表達來引起細胞周期停滯，并通過多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)和Caspase-3切割誘導細胞凋亡[25]。LOC401317在NPC細胞中發(fā)揮抗腫瘤作用，提示LOC401317可能是NPC基因治療的有效新靶點。然而，LOC401317抑制NPC細胞生長的具體分子機制還有待闡明。

越來越多的證據表明，lncRNAs是癌癥中基因表達的重要調節(jié)因子。盡管目前已經鑒定了數千個lncRNAs，但大多數lncRNAs的功能和機制仍知之甚少。這些lncRNAs中一些涉及NPC發(fā)生、生長和進展，但其與NPC的詳細機制仍有待確定。一種lncRNAs可能調節(jié)多種miRNAs，一種miRNAs可以控制多種靶基因，因此我們不能排除其他lncRNAs或miRNAs靶標功能性貢獻的可能性[15]。由于許多l(xiāng)ncRNAs位于細胞核中并調節(jié)相鄰基因的表達，通過lncRNAs操作可以實現特定的基因座調控，使其可作為NPC治療的靶點。然而，lncRNAs靶向治療的發(fā)展受到幾個障礙的挑戰(zhàn)，例如成功遞送治療劑至靶組織，以及基于lncRNAs治療劑的安全性評估。我們預測在不久的將來，靶向lncRNAs的抗癌藥物將進入臨床階段并最終與化療、放療等聯(lián)合用于治療NPC患者。