胃癌轉(zhuǎn)移相關(guān)性長鏈非編碼RNA

林夢婷，宋皓軍，丁小云

胃癌是全球性的公共衛(wèi)生問題，在腫瘤致死原因中胃癌排在第二位，東亞地區(qū)有著極高的胃癌發(fā)病率，且以中國為甚[1]。在中國，胃癌的發(fā)病率及病死率僅次于肺癌[2]。由于缺乏早期非侵入性的診斷方法，胃癌被診斷時(shí)常常已處于進(jìn)展期，即使有幸在早期被診斷明確且成功接受內(nèi)鏡下黏膜切除術(shù)（EMR）或內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)（ESD）治療，仍存在不低的復(fù)發(fā)率[3]。進(jìn)展期胃癌患者雖然可以接受外科手術(shù)治療、放化療等治療手段，但是預(yù)后仍然不理想[4]。近年來，對于胃癌轉(zhuǎn)移的研究取得了一些成果，但是對其分子機(jī)制的了解仍然有限。

長鏈非編碼RNA在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。非編碼RNA是一類不行使轉(zhuǎn)錄功能，但對一些在細(xì)胞中與酶、結(jié)構(gòu)上、調(diào)節(jié)作用相關(guān)的RNA，其中長度大于200核苷酸的被定義為長鏈非編碼RNA[5-6]。長鏈非編碼RNA在通過轉(zhuǎn)錄水平及轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)影響基因的表達(dá)[7]。

研究者們發(fā)現(xiàn)越來越多的長鏈非編碼RNA參與胃癌的進(jìn)展及轉(zhuǎn)移。目前被發(fā)現(xiàn)的有通過影響胚胎發(fā)生、表觀遺傳調(diào)節(jié)、血管形成及血管生成擬態(tài)等方面影響胃癌進(jìn)程[8-9]。筆者總結(jié)了在胃癌轉(zhuǎn)移過程中起關(guān)鍵作用的異常長鏈非編碼RNA表達(dá)，尤其是與淋巴轉(zhuǎn)移、血管形成、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）相關(guān)的長鏈非編碼RNA；旨在探討經(jīng)由國內(nèi)外研究證實(shí)與胃癌轉(zhuǎn)移機(jī)制密切相關(guān)的lncRNA，希望能為抑制胃癌轉(zhuǎn)移、改善患者預(yù)后提供新思路。

1 長鏈非編碼RNA影響胃癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化

上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化是胚胎發(fā)育及腫瘤轉(zhuǎn)移中的關(guān)鍵步驟。當(dāng)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化發(fā)生時(shí)，上皮細(xì)胞遷移能力升高，其間葉細(xì)胞特征明顯[10]。許多l(xiāng)ncRNA參與并調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞EMT進(jìn)程（圖1）。Chen等[8]在SGC7901及AGS胃癌細(xì)胞株中下調(diào)肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)lncRNA1（MALAT-1）的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)在mRNA和蛋白水平是無義介導(dǎo)的mRNA降解（NMD）通路中的關(guān)鍵因子，其表達(dá)與MALAT-1的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，上調(diào)UPF1后，胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力、侵襲能力、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化能力均被抑制[11]，而UPF1的抑制作用能被上調(diào)的MALAT1所抑制，因而推斷MALAT1通過直接與UPF1結(jié)合，下調(diào)自身表達(dá)水平，從而進(jìn)一步抑制細(xì)胞EMT進(jìn)程[12]。經(jīng)典的lncRNA之一HOTAIR在胃癌細(xì)胞中表達(dá)增高，它通過抑制E-cadherin的表達(dá)，促進(jìn)N-cadherin和 vimentin的表達(dá)加速細(xì)胞上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化。HOTAIR通過與 PRC2結(jié)合，使miR34a沉默，成功激活 HGF/C-Met/Snail通路，促進(jìn)了胃癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，進(jìn)而提升了胃癌的轉(zhuǎn)移能力[13]。膀胱尿路上皮癌相關(guān)的長鏈非編碼RNA1（UCA1）在胃癌細(xì)胞中表達(dá)明顯增高，它可被TGF 1誘導(dǎo)，促進(jìn)胃癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化。但是當(dāng)研究者下調(diào)UCA1時(shí)只能部分反轉(zhuǎn)TGF 1對細(xì)胞EMT進(jìn)程的影響，因而認(rèn)為UCA1是TGF 1誘導(dǎo)EMT發(fā)生的機(jī)制之一[14]。另一與TGF-相關(guān)的長鏈非編碼 RNA為 lncRNAATB，Saito等[15]在高表達(dá)lncRNA-ATB的胃癌細(xì)胞株中檢測到ZEB1的上調(diào)和miR-200s的下調(diào)，lncRNA-ATB表達(dá)與TGF-、ZEB1呈正相關(guān)，而與miR-200s呈負(fù)相關(guān)，因而得出lncRNA-ATB部分通過影響 TGF-b/miR-200/ZEB通路促進(jìn)胃癌上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化。當(dāng)前已完成的分子機(jī)制研究揭示了小核仁RNA宿主基因6（SNHG6）可能通過與miR-101-3p結(jié)合致p27下調(diào)，致使下游的ZEB1呈低表達(dá)水平，而后抑制胃癌細(xì)胞遷移能力及EMT表型形成能力[16]。而Linc00261是一個(gè)在胃癌細(xì)胞中低表達(dá)的長鏈非編碼RNA，下調(diào)Linc00261可造成E-cadherin表達(dá)水平的抑制和N-cadherin、FN1及vimentin等表達(dá)水平的升高，阻止了胃癌上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化，同時(shí)阻止細(xì)胞的惡性表型的形成[17]。Linc00261通過與Slug結(jié)合，加強(qiáng)了GSK3與Slug復(fù)合物的作用，使Slug穩(wěn)定性減弱從而影響胃癌細(xì)胞EMT進(jìn)程。另外，F(xiàn)RLnC、LINC00152及HULC均被發(fā)現(xiàn)在胃癌細(xì)胞中有促進(jìn)EMT表型形成的作用，而 ZFAS1、SPRY4-IT1、LEIGC則抑制胃癌上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化。

2 長鏈非編碼RNA影響胃癌細(xì)胞表觀遺傳調(diào)節(jié)

表觀遺傳行為包括組蛋白修飾，酶蛋白、DNA甲基轉(zhuǎn)移酶及染色質(zhì)的重塑[18]。目前的研究結(jié)果已知異常的DNA修飾，啟動子CpG島的過度甲基化，在腫瘤細(xì)胞關(guān)鍵的細(xì)胞通路起關(guān)鍵作用[19]。而大量的lncRNA在DNA修飾過程中起重要作用從而影響胃癌的進(jìn)程。

Sun等[20]對全組基因lncRNAs表達(dá)評估后選取了BC041951，并為其命名為胃癌相關(guān)的長鏈非編碼 RNA1（GClnc1）。GClnc1通過招募WDR5和KAT2A形成支架，使線粒體超氧化物歧化酶2（SOD2）轉(zhuǎn)錄水平升高，同時(shí)也使SOD啟動子序列中的 H3K4甲基化水平，H3K9乙?；缴?從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。進(jìn)展期胃癌患者LOC100130476片段1過度甲基化的水平較低，LOC100130476表達(dá)水平下降者更傾向于產(chǎn)生轉(zhuǎn)移，預(yù)后不良[21]。Xie等[22]檢測到SPRY4-IT1在胃癌腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)水平下調(diào)，DNMT1可通過調(diào)節(jié)DNA甲基化水平使胃癌細(xì)胞中的SPRY4-IT1表達(dá)水平下調(diào)。

圖1 與EMT相關(guān)IncRNA部分作用機(jī)制

3 長鏈非編碼 RNA影響細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）降解

腫瘤細(xì)胞暴露在復(fù)雜的異常環(huán)境中，這些異常環(huán)境影響了其腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為。細(xì)胞外基質(zhì)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的降解抑制了細(xì)胞間的連接，促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與發(fā)展[23]。金屬蛋白酶參與了細(xì)胞增殖、分化、細(xì)胞外基質(zhì)的調(diào)節(jié)及血管生成。lncRNA UCA1可促進(jìn)胃癌的轉(zhuǎn)移能力，這一作用是通過 UCA1/GRK2/ERK/MMP9這一通路實(shí)現(xiàn)的，UCA1通過Cbl-c介導(dǎo)的泛素化實(shí)現(xiàn)了增加GRK2降解的作用，激活了ERKMMP9通路[24]。SNHG15可部分通過上調(diào)MMP2、MMP9在蛋白水平表達(dá)提升胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力[25]。FENDRR在胃癌細(xì)胞中的表達(dá)與FN1 mRNA表達(dá)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，且 FENDRR明顯抑制了MMP2、MMP9的活性，介于細(xì)胞金屬蛋白與細(xì)胞轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，這一結(jié)果提示了FENDRR可抑制胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[26]。

4 長鏈非編碼RNA影響調(diào)節(jié)血管形成（EVs）及血管生成擬態(tài)（VM）形成

研究結(jié)果表明內(nèi)皮依賴性血管及血管生成擬態(tài)為腫瘤供養(yǎng)，維持腫瘤的生長。腫瘤伴多發(fā)血管形成者與缺乏血管形成者相比具有更大的轉(zhuǎn)移潛能[27]。血管生成擬態(tài)是由多能干細(xì)胞樣的高侵襲性的腫瘤細(xì)胞形成的新生管道。MALAT1是一經(jīng)典的致癌lncRNA，它可通過促進(jìn)血管生成擬態(tài)及血管形成提升胃癌細(xì)胞的致癌性及轉(zhuǎn)移能力。 -catenin、VE-cadherin蛋白，p-ERK，p-FAK和p-paxillin在敲除MALAT1后均呈現(xiàn)下調(diào)水平。介于下游的p-ERK、MT1-MMP、MMP2及MMP 9在腫瘤轉(zhuǎn)移及血管生成擬態(tài)形成過程中起重要作用，因而認(rèn)為 MALAT1可能通過VE-cadherin、b-catenin復(fù)合物，ERK/MMP信號通路及FAK/paxillin信號通路影響胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。在胃癌樣本中，MALAT1的表達(dá)水平與血管生成擬態(tài)和內(nèi)皮依賴性血管的密度呈正相關(guān)[9]。Deng等[28]提出MALAT1通過調(diào)節(jié)位于 EGFL7啟動子序列中組蛋白 H3的乙?；酱龠M(jìn) EGFL7的表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)刺激胃癌細(xì)胞株的轉(zhuǎn)移和侵襲。C21orF96在胃癌組織中表達(dá)上調(diào)，它在轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組織中的表達(dá)水平較組織學(xué)上正常的淋巴結(jié)組織明顯升高。Yang等[29]認(rèn)為C21orF96的異常表達(dá)可促進(jìn)胃癌的淋巴管形成。在人臍靜脈 內(nèi) 皮 細(xì) 胞 中（HUVECs）上 調(diào)C21orF96表達(dá)水平可致管道交叉口數(shù)量、管道的數(shù)量增多，管道的長度增長。

5 長鏈非編碼RNA影響胃癌細(xì)胞的免疫逃逸

免疫逃逸是腫瘤免疫編輯的第三步驟[30]，它可減弱腫瘤的免疫原性，形成免疫抑制的微環(huán)境，從而使腫瘤細(xì)胞得以生存和生長，躲避免疫的能力被認(rèn)為是腫瘤細(xì)胞的特性之一[31]。

HOTAIR是經(jīng)典的lncRNA之一，它可促進(jìn)胃癌細(xì)胞的生長及轉(zhuǎn)移[13]。上調(diào)HOTAIR后，人白細(xì)胞抗原HLA-G無論在組織和外周血樣本中的表達(dá)水平還是mRNA和HLA-G分泌水平均相應(yīng)升高。生物信息學(xué)分析結(jié)果顯示HOTAIR通過與miR-152的直接作用使其下調(diào)。而由miR-152誘導(dǎo)的HLA-G的下調(diào)可以被 HOTAIR的過度表達(dá)所抑制，但是不能被Mut-HOTAIR的過度表達(dá)抑制[32]。

總之，通過RT-PCR、計(jì)算機(jī)顯微圖像分析法、生物信息學(xué)分析及染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)等方法，研究人員發(fā)現(xiàn)lncRNAs參與胃癌細(xì)胞的增殖、生長、侵襲、轉(zhuǎn)移、運(yùn)動能力、表型，其中大部分與腫瘤侵襲的深度、大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM、OS、DFS相關(guān)。本篇文章總結(jié)了在lncRNAs在胃癌細(xì)胞EMT、血管生成、血管生成擬態(tài)、細(xì)胞外基質(zhì)降解、表觀遺傳調(diào)節(jié)及免疫逃逸中的異常表達(dá)。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是預(yù)測胃癌患者預(yù)后的重要因素；上述與轉(zhuǎn)移相關(guān)的lncRNA有潛力作為已接受ESR、EMR、外科手術(shù)的胃癌患者提供新型的監(jiān)測指標(biāo)，預(yù)測胃癌轉(zhuǎn)移，也有潛力作為干預(yù)胃癌轉(zhuǎn)移的靶點(diǎn)。

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