Lnc RNA 在食管癌中的研究進(jìn)展*

王 鵬，申文豪，郭 卿，張 瑋，姚 娟，余 磊，楊 頌，黃俊星*

(南通大學(xué)第五附屬醫(yī)院腫瘤科，泰州 225300)

食管癌(esophageal cancer,EC)的發(fā)病率在全世界所有癌癥中排名第八，已經(jīng)成為第六大死亡原因[1]，盡管多學(xué)科治療取得了一定的進(jìn)展，但5年生存率仍＜20%[2]。EC 的發(fā)病率正在迅速上升，發(fā)病機(jī)制尚不清楚，同時(shí)發(fā)病率顯示出地理性差異[3-4]。EC 分為食管腺癌(esophageal adenocarcinoma,EAC)和食管鱗狀細(xì)胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)兩種病理類型[1]。西方國(guó)家的主要組織學(xué)類型是EAC，而亞洲國(guó)家的主要類型為ESCC，并在世界范圍內(nèi)占主導(dǎo)地位。ESCC 和腺癌的機(jī)制各有不同。EAC 主要的易感原因是上皮化生，這可能是長(zhǎng)期暴露于酸和膽汁回流所致，如巴雷特食管和慢性氣體食管反流病[5]。ESCC 的發(fā)生系多種致病因素相互作用的結(jié)果。類似于其他腫瘤，ESCC 不僅具有遺傳傾向性，在EC 的發(fā)展過(guò)程中還存在突變累積及相互作用的多因素、多階段復(fù)雜過(guò)程。研究[6]證實(shí)，癌基因的激活和抑癌基因的失活是EC 發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的重要分子機(jī)制。早期EC 可通過(guò)治療性手術(shù)及內(nèi)鏡下黏膜剝離術(shù)(endoscopic submucosal dissection,ESD)等手段有效治療，但對(duì)于晚期病例，治療策略有限[7]。晚期EC患者通常存在淋巴結(jié)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，因此不具備根治性手術(shù)治療指征。目前對(duì)這些患者的標(biāo)準(zhǔn)治療是化療序貫放療，或同步放化療。然而，治療抵抗和腫瘤復(fù)發(fā)是EC 治療的主要障礙，也是導(dǎo)致預(yù)后不良的關(guān)鍵問(wèn)題[8]。

非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA)是不具備蛋白編碼功能的RNA，根據(jù)RNA 長(zhǎng)度可以分為兩類，短鏈非編碼RNA(如microRNA、siRNA 等)和長(zhǎng)鏈非編碼RNA(Lnc RNA)。NcRNAs 參與調(diào)控基因生命周期的全過(guò)程，從轉(zhuǎn)錄到mRNA 剪接，再到RNA 的衰變和翻譯。microRNA 是一類長(zhǎng)度約為20～23 nt 的非編碼型小分子RNA。研究發(fā)現(xiàn)microRNAs可調(diào)控超過(guò)半數(shù)的mRNA，同時(shí)一種microRNA 也可以調(diào)控幾百個(gè)目標(biāo)基因的靶點(diǎn)。microRNA 作為重要的基因調(diào)控因子，失調(diào)時(shí)會(huì)導(dǎo)致多種類型疾病的發(fā)生，其中包括惡性腫瘤[9]。

Lnc RNA 不具備蛋白編碼功能，長(zhǎng)度＞200 個(gè)核苷酸，Lnc RNA 缺乏有意義的開(kāi)放閱讀框，表達(dá)具有時(shí)空特異性，不編碼蛋白質(zhì)。人類基因組計(jì)劃顯示，編碼蛋白質(zhì)的基因組比例不到2%，≥98%的基因組被轉(zhuǎn)錄到ncRNA。76%的ncRNA 發(fā)現(xiàn)被轉(zhuǎn)錄成Lnc RNA，多數(shù)被RNA 聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄。Lnc RNA 的異常表達(dá)與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展相關(guān)。Lnc RNA 可直接與DNA、RNA 和蛋白質(zhì)相互作用，調(diào)節(jié)機(jī)制具有多樣性，在表觀遺傳調(diào)控、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控中均發(fā)揮了核心作用[10]。研究[11-12]表明，Lnc RNA 通過(guò)多種調(diào)控活動(dòng)參與基因表達(dá)的調(diào)控，包括染色質(zhì)重塑，轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控(定位于染色質(zhì))，mRNA 剪接，microRNA海綿化及與蛋白質(zhì)的相互作用。最近的證據(jù)[11]表明，大量的Lnc RNA 在EC 中失調(diào)，Lnc RNA 的表達(dá)改變?cè)贓C 的特征，干性和放化療耐藥性中起著關(guān)鍵作用，并可能成為EC 的生物標(biāo)志物和靶標(biāo)。因此，進(jìn)一步深入Lnc RNA 的功能及作用機(jī)制，可能為腫瘤的診療提供新的重要線索。

本綜述集中研究了Lnc RNA 在EC 發(fā)生和發(fā)展中的分子機(jī)制和功能作用的最新發(fā)現(xiàn)，并討論Lnc RNA 作為EC 診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物的潛在意義。

1 EC 中Lnc RNA 的機(jī)制

與mRNA 和蛋白質(zhì)相比，Lnc RNA 在細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)內(nèi)都可存在，但主要位于細(xì)胞核的染色質(zhì)內(nèi)。由于Lnc RNA 的復(fù)雜性和多樣性，通過(guò)結(jié)構(gòu)或序列來(lái)描述其功能具有局限性和片面性，Lnc RNA 其中的一個(gè)重要作用是調(diào)控鄰近蛋白編碼基因的表達(dá)情況。分子機(jī)制包括組蛋白修飾、DNA 甲基化、剪接調(diào)控和蛋白質(zhì)泛素化。Lnc RNA 可作為轉(zhuǎn)錄信號(hào)指導(dǎo)染色質(zhì)修飾復(fù)合物的募集，從而誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄，甚至可作為結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子的誘餌來(lái)阻止轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到靶基因啟動(dòng)子區(qū)域，從而抑制轉(zhuǎn)錄[13]。此外，Lnc RNA 可與mRNA 前體雜交，通過(guò)剪接體阻斷剪接位點(diǎn)的識(shí)別，并調(diào)節(jié)mRNA 前體的選擇性剪接產(chǎn)生交替轉(zhuǎn)錄物[14]。Lnc RNA 另一個(gè)生物學(xué)功能是通過(guò)與microRNA的相互作用充當(dāng)“microRNA 海綿”，使這些小的調(diào)節(jié)性RNA 失活，從而增加microRNA 靶基因的表達(dá)[15-16]。最后，Lnc RNA 可能參與蛋白質(zhì)定位、活性和功能的調(diào)節(jié)[17]。

1.1 表觀遺傳修飾 表觀遺傳修飾是指基因表達(dá)發(fā)生可逆和可遺傳的改變，而這種改變發(fā)生在不改變細(xì)胞核DNA 序列的情況下；包括DNA 甲基化、染色質(zhì)重構(gòu)和組蛋白修飾等。

1.1.1 DNA 甲基化 DNA 甲基化是最早的基因表觀遺傳修飾之一，也是與基因失活相關(guān)的最常見(jiàn)和最穩(wěn)定的染色質(zhì)修飾之一[18-19]。通過(guò)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA 構(gòu)象、穩(wěn)定性的改變以及DNA 與蛋白質(zhì)的相互作用，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)控基因的表達(dá)。甲基化主要發(fā)生在CpG 島的5-胞嘧啶(C)上，該部位發(fā)生基因突變的頻率遠(yuǎn)高于正常水平?；騿?dòng)子區(qū)的DNA 高甲基化導(dǎo)致基因沉默，低甲基化則導(dǎo)致基因激活。原癌基因激活和抑癌基因失活通過(guò)DNA 甲基化水平的改變來(lái)調(diào)控，是腫瘤發(fā)生、發(fā)展的重要機(jī)制。最近的研究[20]表明，肺癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1(lung cancer associated transcript 1,LUCAT1)與DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶1(DNA methyltransferase 1,DNMT1)結(jié)合，DNMT1 是哺乳動(dòng)物細(xì)胞中最豐富的DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶，通過(guò)在ESCC中誘導(dǎo)DNMT1 泛素化來(lái)調(diào)節(jié)其穩(wěn)定性。ESCC 中高水平的LUCAT1 通過(guò)DNA 甲基化抑制某些腫瘤抑制因子的表達(dá)。

LOC100130476 是包含3 種長(zhǎng)度分別為224、768 和151 bp 的CpG 島的Lnc RNA。W.GUO 等[21]發(fā)現(xiàn)，靠近轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的外顯子1 的CpG 位點(diǎn)異常高甲基化更具有腫瘤特異性。這一Lnc RNA 在ESCC 中顯著下調(diào)，可導(dǎo)致TNM 分期提前，分化不良。在ESCC 細(xì)胞系中過(guò)表達(dá)LOC100130476 可抑制細(xì)胞增殖，降低細(xì)胞侵襲性。因此，LOC100130476可能是一種抑癌基因，其低表達(dá)可能促進(jìn)ESCC 的腫瘤發(fā)生，導(dǎo)致預(yù)后不良。

Lnc RNA NSUN2 甲基化是通過(guò)微陣列分析鑒定的一種新型Lnc RNA，在ESCC組織中表達(dá)上調(diào)，且主要位于細(xì)胞核中[22]。NMR 與染色質(zhì)調(diào)節(jié)劑(bromodomain PHD-finger transcription factor,BPTF)相互作用[22]，參與ATP 依賴的染色質(zhì)重塑和轉(zhuǎn)錄調(diào)控。因此，通過(guò)募集BPTF 到染色質(zhì)的特定位點(diǎn)，NMR 通過(guò)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK1/2)激活上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶3(matrix metalloproteinase 3,MMP3)和MMP10 的表達(dá)，促進(jìn)ESCC 的發(fā)生。

1.1.2 染色質(zhì)重構(gòu) Lnc RNA 將染色質(zhì)重塑復(fù)合物募集到特定的基因組位點(diǎn)，以此來(lái)調(diào)控基因表達(dá)和腫瘤細(xì)胞形成。20%的Lnc RNA 被證實(shí)與多梳抑制復(fù)合物2(polycomb repressive complex 2,PRC2)[23]具有關(guān)聯(lián)性，該復(fù)合物是多梳蛋白組的成員，具有組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶活性，后者負(fù)責(zé)Lys27 位點(diǎn)三甲基化組蛋白H3(histone H3 trimethylated at lysine 27,H3K27ME3)的三甲基化，并通過(guò)局部染色質(zhì)重組介導(dǎo)靶基因的沉默。此外，Zeste 同源物增強(qiáng)子2 (enhancer of zeste homolog 2,EZH2)是PRC2 的功能酶組成成分。研究[24]證實(shí)Lnc RNA 腫瘤易感性候選基因9(cancer susceptibility candidate 9,CASC9)通過(guò)募集EZH2 來(lái)下調(diào)程序性細(xì)胞死亡蛋白4(programmed cell death protein 4,PDCD4)的表達(dá)，以改變PDCD4 啟動(dòng)子區(qū)域的H3K27me3 水平。Lnc RNA POU3F3 位于靶基因POU3F3 上游約4 ku 處。Y.S.TONG 等[25]發(fā)現(xiàn)，Lnc RNA POU3F3 在ESCC 中的表達(dá)增加會(huì)促進(jìn)細(xì)胞增殖，增強(qiáng)細(xì)胞形成菌落的能力。Lnc RNA POU3F3 通過(guò)與EZH2 相互作用，把DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶招募到POU3F3 的啟動(dòng)子區(qū),實(shí)現(xiàn)甲基化啟動(dòng)子，進(jìn)而抑制下游靶δ 樣蛋白1(delta-like protein 1,DLL1)的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。DLL1 是Notch 信號(hào)通路的重要一員，抑制DLL1 不僅影響細(xì)胞凋亡，還會(huì)抑制Notch 的表達(dá)，促進(jìn)食管內(nèi)皮細(xì)胞向促血管生成因子遷移和增殖，促使腫瘤血管的新生，同時(shí)還參與到ESCC 淋巴管和微血管新生過(guò)程，促進(jìn)ESCC的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移。上調(diào)Lnc RNA POU3F3 表達(dá)，促進(jìn)了ESCC 細(xì)胞在體內(nèi)和體外的增殖。

Wnt/β-連環(huán)蛋白途徑可調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、腫瘤發(fā)生，ESCC 中可被異常激活。人肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1(metastasis associated in lung denocarcinoma transcript 1,MALAT1)是一種高度保守的Lnc RNA，主要位于細(xì)胞核中。W.WANG 等[26]研究表明，MALATl 表達(dá)上調(diào)與臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和預(yù)后密切相關(guān)，MALATl 表達(dá)與β-連環(huán)蛋白、EZH2 呈正相關(guān)，提示MALAT1 通過(guò)EZH2 導(dǎo)致β-連環(huán)蛋白惡性發(fā)展。通過(guò)臨床病理特征，高M(jìn)ALAT1 表達(dá)促進(jìn)腫瘤增殖浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移，也與總生存率低有關(guān)。雖然多個(gè)Lnc RNA 參加了EC 發(fā)生的表觀遺傳學(xué)調(diào)控，這中間多數(shù)Lnc RNA 和相同的EZH2 有關(guān)，但具體的調(diào)控模式并不完全相同。

1.1.3 組蛋白乙?；M蛋白乙?；橇硪环N與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)相關(guān)的重要的表觀遺傳修飾機(jī)制，該機(jī)制可促進(jìn)基因的表達(dá)、蛋白活性及生理過(guò)程，組蛋白去乙酰化導(dǎo)致基因沉默，引起反向調(diào)節(jié)。組蛋白乙?；捎绊懟虮磉_(dá)情況，而目前Lnc RNA 在EC 中組蛋白乙?；臋C(jī)制研究較少。

CASC9 與細(xì)胞核中的轉(zhuǎn)錄共激活因子(CREBbinding protein,CBP)結(jié)合，以增加層黏連蛋白亞基γ2(Laminin γ2,LAMC2)啟動(dòng)子區(qū)域中CBP 的富集和H3K27 乙?；?，從而增加LAMC2 的表達(dá)[27]。結(jié)腸癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1(colon cancer associated transcript1,CCAT1)表達(dá)的增加可通過(guò)同時(shí)將EZH2 和SUV39H1招募到靶基因，促進(jìn)ESCC 的惡性生物學(xué)行為，并作為總生存率的獨(dú)立因素。根據(jù)UCSC 基因組生物信息學(xué)位點(diǎn)，組蛋白H3 乙?；姆逯党霈F(xiàn)在CCAT1啟動(dòng)子區(qū)附近的賴氨酸27(H3K27AC)處，用抗H3-K27AC 抗體行染色質(zhì)免疫沉淀(Chip)分析表明，在ESCC組織和細(xì)胞系中，H3K27AC 富集現(xiàn)象都比較明顯，而這種現(xiàn)象可以部分解釋ESCC 樣品中CCAT1 的上調(diào)。有趣的是，分布在ESCC 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的CCAT1 表現(xiàn)出不同的調(diào)節(jié)機(jī)制。

1.2 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié) 轉(zhuǎn)錄是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)制，基因組中的啟動(dòng)子和增強(qiáng)子是轉(zhuǎn)錄過(guò)程中必不可少的要素之一，它們主要控制基因表達(dá)的時(shí)間和程度，以及確定基因表達(dá)的活性。

1.2.1 啟動(dòng)子調(diào)節(jié) 轉(zhuǎn)錄調(diào)控也可在啟動(dòng)子水平發(fā)生，類似于表觀遺傳調(diào)控，通過(guò)調(diào)控基因的表達(dá)水平引起生物學(xué)行為的改變。HOX 轉(zhuǎn)錄反義RNA(HOT transcript antisense RNA,HOTAIR)是第1 個(gè)被證實(shí)具有反式轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用的Lnc RNA，由HOXC 基因反義鏈轉(zhuǎn)錄而來(lái)，與其他HOXC 基因共表達(dá)，起致癌Lnc RNA 的作用。一項(xiàng)研究[28]表明，HOTAIR 的明顯上調(diào)促進(jìn)了啟動(dòng)子區(qū)域中組蛋白H3K27 的甲基化，誘導(dǎo)Wnt 抑制因子1 的沉默，而后激活Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路。由此證實(shí)，ESCC 細(xì)胞的增殖、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移受到HOTAIR 調(diào)控，其過(guò)度表達(dá)起到促進(jìn)作用，可作為總生存率的獨(dú)立影響因素。

1.2.2 轉(zhuǎn)錄因子活性的調(diào)節(jié) 真核生物轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要多種蛋白質(zhì)因子參與，如轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物(transcription initiation complex,TIC)是由RNA 聚合酶Ⅱ與轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor,TF)形成，TIC 在起始過(guò)程便參與轉(zhuǎn)錄。TF 活性變化調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄。G.H.WAN 等[29]發(fā)現(xiàn)，在ESCC組織中ANRIL 的表達(dá)有顯著升高，將ANRIL 敲除后，E2F1(一種與腫瘤抑制蛋白細(xì)胞周期相關(guān)的TF) 表達(dá)有顯著的下降，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(transforming growth factor beta 1,TGFβ1)的表達(dá)增加，然后通過(guò)激活pl5(INK4b)的表達(dá)來(lái)抑制CDK4/6 及CDK2 的表達(dá)，進(jìn)一步下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子E2F1 的表達(dá)水平，以ATM 依賴的方式導(dǎo)致DNA損傷，最終抑制細(xì)胞增殖。這一發(fā)現(xiàn)豐富了對(duì)Lnc RNA 在EC 中的調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識(shí)。

β-連環(huán)蛋白是Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路的關(guān)鍵組成部分，既可作為黏附因子，在ESCC 發(fā)生時(shí)還可作為與Lnc RNA 相關(guān)的TF。尿路上皮癌相關(guān)1(urothelial carcinoma associated 1,UCA1)是ESCC 下調(diào)的Lnc RNA，UCA1 對(duì)ESCC 的細(xì)胞增殖、遷移和侵襲起到下調(diào)作用。ESCC 患者的UCA1 表達(dá)水平與腫瘤分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床TNM 分期相關(guān)。ESCC 患者中UCA1 呈高表達(dá)，提示臨床分期和預(yù)后不良。進(jìn)一步研究[30]發(fā)現(xiàn)，Wnt 信號(hào)通路在ESCC 進(jìn)展中發(fā)揮重要作用，觸發(fā)Wnt 信號(hào)通路促進(jìn)ESCC增殖。超表達(dá)UCA1 則會(huì)降低β-catenin 細(xì)胞核活性，從而影響Wnt 信號(hào)通路的活動(dòng)，因此UCA1 低水平表達(dá)的患者可能具有較高的ESCC 患病風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控 真核基因的活性通過(guò)轉(zhuǎn)錄調(diào)控及對(duì)RNA 加工的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控兩方面來(lái)進(jìn)行調(diào)控，后者的調(diào)控機(jī)制需要前體mRNA 的參與，前體mRNA 經(jīng)過(guò)選擇性剪接，并充當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA(ceRNA)[31]。

1.3.1 mRNA 剪接調(diào)控 選擇性剪接是從同一個(gè)mRNA 前體，使用不同的剪接方式，產(chǎn)生不同的mRNA 剪接亞型，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)最終產(chǎn)物表現(xiàn)出不同的功能和結(jié)構(gòu)特性[32]。Linc RNA-uc002yug.2 在ESCC 細(xì)胞核中檢測(cè)到樣本上調(diào)。Linc RNA-uc002yug.2 可促進(jìn)選擇性剪接因子的招募，并使RUNX1 進(jìn)入細(xì)胞核，相對(duì)于其它兩種亞型(RUNX1b 和RUNX1c)產(chǎn)生更多RUNX1a(RUNX1 的抑制劑)。此外，RUNX1 的表達(dá)下降可降低CEBPα 的mRNA 水平，促進(jìn)細(xì)胞增殖[33]。因此，Linc RNA-uc002yug.2 可能通過(guò)RUNX1 的選擇性剪接調(diào)控細(xì)胞增殖和ESCC 的腫瘤生長(zhǎng)。

1.3.2 ceRNA 的功能 ceRNA 包括mRNA、假基因轉(zhuǎn)錄物、長(zhǎng)鏈非編碼RNA(Lnc RNA)和環(huán)狀RNA(circRNA)等。ceRNA 假說(shuō)認(rèn)為，內(nèi)源性RNA 分子具有miRNA 作用位點(diǎn)，可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性地與miRNA 相結(jié)合，間接性調(diào)控miRNA 靶基因的表達(dá)情況，這種競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miRNA 的作用又稱miRNA 海綿作用。它是一種基因表達(dá)調(diào)控模式，通過(guò)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控來(lái)調(diào)控下游基因的表達(dá)，是指mRNA 之間可通過(guò)miRNA反應(yīng)原件(microRNA response element,MRE)達(dá)到相互調(diào)控的目的，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄過(guò)程，最終影響細(xì)胞的生物學(xué)功能[34]。最近發(fā)現(xiàn)有幾種Lnc RNA 通過(guò)miRNA 海綿來(lái)降低其對(duì)靶蛋白編碼mRNA 的抑制作用，從而起到ceRNA 的作用。

TGF-β 活化長(zhǎng)鏈非編碼RNA(Lnc RNA-ATB)可能充當(dāng)miR-200b 的ceRNA，從而促進(jìn)kindle-2 在ESCC 中的表達(dá)，因?yàn)閙iR-200b 可能靶向kindlin-2的3′-非翻譯區(qū)(3′untranslated region,3′UTR)[35]。Kindlin-2 是一種癌基因，通過(guò)RhoA/FAK 信號(hào)參與細(xì)胞骨架形成，調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移[36]。ATB 在ESCC 中過(guò)表達(dá)，敲除ATB 可抑制活化的RhoA 蛋白和磷酸化的局部黏著斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)，抑制ESCC 細(xì)胞的增殖、遷移和肺轉(zhuǎn)移。因此，LncATB/miR-200b/kindlin-2 軸的失調(diào)與ESCC 的發(fā)展有關(guān)。Lnc RNA 小核仁RNA 宿主基因16(smallnucleolar RNA host gene 16,SNHG16)主要分布在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，在ESCC中顯著上調(diào)[37]。SNHG16 通過(guò)與miR-140-5p 結(jié)合以正向調(diào)節(jié)miR-140-5p 目標(biāo)基因(zinc finger E-box binding homeobox 1,ZEB1)來(lái)促進(jìn)ESCC 細(xì)胞的進(jìn)程。轉(zhuǎn)錄因子ZEB1 在多種腫瘤(包括ESCC)中促進(jìn)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)換(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)。因此，SNHG16 通過(guò)與miR-140-5p 競(jìng)爭(zhēng)來(lái)調(diào)節(jié)ZEB1，促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展而發(fā)揮癌基因的作用。

SRY-box transcription factor 4(SOX4)與其他蛋白質(zhì)結(jié)合后，通過(guò)作為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)器來(lái)調(diào)節(jié)下游效應(yīng)的蛋白質(zhì)，在細(xì)胞凋亡途徑和腫瘤發(fā)生中發(fā)揮作用。C.J.JIAO 等[38]發(fā)現(xiàn)，UCA1 可作為ceRNA 與miRNA-204-5p 結(jié)合，減少miRNA-204 與SOX4 3′UTR 結(jié)合，降低了miRNA-204 對(duì)SOX4 的抑制作用，因此UCA1 與SOX4 的mRNA 表達(dá)水平具有正相關(guān)性。UCA1 的過(guò)度表達(dá)可促進(jìn)惡性腫瘤的進(jìn)展，最終導(dǎo)致預(yù)后不良。同時(shí)，UCA1 和SOX4 也可能成為ESCC潛在的治療靶標(biāo)。

Lnc RNA 在EC 中具有復(fù)雜的作用機(jī)制，有時(shí)1個(gè)Lnc RNA 在EC 中可能存在幾種調(diào)節(jié)機(jī)制。如CCAT1 涉及表觀遺傳修飾和轉(zhuǎn)錄調(diào)控。但E.B.ZHANG 等[39]發(fā)現(xiàn)，CCAT1 還涉及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制，敲除CCAT1 基因顯著降低HOXB13 的表達(dá)，而HOXB13 是HOX 基因家族成員之一。CCAT1 調(diào)節(jié)HOXB13 作為一種ceRNA 競(jìng)爭(zhēng)miR-7，從而增加HOXB13 在細(xì)胞質(zhì)中的表達(dá)。因此，CCAT1 可能通過(guò)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制實(shí)現(xiàn)表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)ESCC 的惡性生物學(xué)行為，最終導(dǎo)致不良預(yù)后。

除了這些致癌的Lnc RNA 海綿，也有Lnc RNA海綿參與腫瘤抑制。腫瘤抑制候選因子7(tumor suppressor candidate 7,TUSC7)在ESCC組織中下調(diào)，并與ESCC 患者的總生存時(shí)間縮短相關(guān)[40]。TUSC7與MIR-224 結(jié)合并負(fù)性調(diào)節(jié)，MIR-224 與鱗狀上皮細(xì)胞癌差別表達(dá)基因1(differentially expressed in squamous cell carcinoma 1,DESC1)的3′UTR 區(qū)特異性結(jié)合，負(fù)性調(diào)節(jié)DESC1 的表達(dá)。DESC1 是一種上皮特異性酶，通過(guò)下調(diào)ESCC 中的EGFR/AKT 通路來(lái)促進(jìn)細(xì)胞凋亡，從而發(fā)揮腫瘤抑制作用[41]。因此，TUSC7 通過(guò)miR-224 調(diào)控DESC1/EGFR/AKT 通路，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制ESCC 細(xì)胞的增殖和化療抵抗，表明TUSC7 可能在EC 中起到腫瘤抑制作用。

1.3.3 參與蛋白質(zhì)的翻譯后修飾 翻譯后修飾是指蛋白質(zhì)翻譯之后的化學(xué)修飾過(guò)程，通過(guò)蛋白質(zhì)化學(xué)官能團(tuán)的附著引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化改或該變蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。因此，蛋白的翻譯后修飾是腫瘤發(fā)生的重要調(diào)控機(jī)制。Lnc RNA 通過(guò)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性和功能、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用或指導(dǎo)蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的定位作為結(jié)構(gòu)成分，與特定蛋白質(zhì)相互作用，參與EC 中的全細(xì)胞過(guò)程[17]。

蛋白質(zhì)泛素化是翻譯后修飾的一種常見(jiàn)形式，通過(guò)E1、E2 和E3 泛素酶調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的定位、功能和降解，這一過(guò)程可能受到Lnc RNA 的調(diào)控。母系表達(dá)基因3(maternally expressed gene 3,MEG3)主要在正常組織(如大腦、骨髓、乳腺、子宮、肺及胃腸道等)中表達(dá)，而在惡性腫瘤組織中MEG3 表達(dá)卻顯著降低，甚至缺失[14]。在ESCC 樣本和細(xì)胞系中，啟動(dòng)子區(qū)域的高甲基化導(dǎo)致MEG3 顯著下調(diào)，這與TNM 臨床分期晚和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)。多種惡性腫瘤細(xì)胞中都會(huì)發(fā)生p53 基因的功能性失活，MEG3 通過(guò)p53 依賴途徑來(lái)激活p53 發(fā)揮抑癌作用。MEG3 的調(diào)節(jié)功能分為兩方面，首先作為轉(zhuǎn)錄協(xié)同活化因子刺激修飾p53 或鼠雙微體基因2(murine double minute 2,MDM2)蛋白質(zhì)的表達(dá)，其次MEG3 與MDM2 或p53形成復(fù)合物，阻斷p53 的降解過(guò)程[42]，最終達(dá)到抑制MDM2 蛋白的表達(dá)，提高p53 表達(dá)水平的目的。即MEG3 啟動(dòng)子區(qū)的異常甲基化導(dǎo)致MEG3 的表達(dá)下調(diào)，并通過(guò)MDM2 激活p53；因此，在ESCC 的發(fā)生、發(fā)展中異常甲基化發(fā)揮了重要作用。

蛋白質(zhì)磷酸化是在蛋白質(zhì)中加入三磷酸腺苷磷酸基以增強(qiáng)其活性，影響信號(hào)傳遞的過(guò)程；去磷酸化是反向過(guò)程。L.W.HU 等[43]發(fā)現(xiàn)，MALAT1 表達(dá)的擴(kuò)增主要在晚期ESCC 中檢測(cè)到，說(shuō)明和臨床分期相關(guān)，而MALAT1 的上調(diào)可促進(jìn)ATM、CHK2、CDC25C和CDK1 的去磷酸化，后者屬于ATM-CHK2 途徑(作為DNA 損傷檢查點(diǎn))，而不增加它們的總表達(dá)水平，只是促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。通過(guò)抑制G2/M 期的耐藥性來(lái)促進(jìn)腫瘤的增殖和生長(zhǎng)。J.J.XIE 等[44]證實(shí)LINC01503 可與細(xì)胞質(zhì)中的EBP-1 和ERK2 結(jié)合。進(jìn)一步的分析表明，敲除LINC01503 基因后，基礎(chǔ)的EGF 以 及IGF 誘導(dǎo)的ERK1/2、Akt、p70S6K 和mTOR 磷酸化均顯著降低。另外，沉默LINC01503 表達(dá)可增加EBP-1 與PI3K 亞基p85 的結(jié)合，表明LINC01503 抑制PI3K 去泛素化以激活PI3K/Akt 信號(hào)通路。綜上所述，LINC01503 通過(guò)激活ERK/MAPK和PI3K/Akt 信號(hào)通路，促進(jìn)了ESCC 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。

2 EC 中Lnc RNA 的功能

隨著研究的不斷深入，我們發(fā)現(xiàn)Lnc RNA 在許多生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮作用，包括細(xì)胞存活和凋亡，細(xì)胞周期的進(jìn)展、增殖，遷移和侵襲，放化療耐藥抵抗。

腫瘤是一個(gè)復(fù)雜而異質(zhì)性的疾病，異常細(xì)胞的無(wú)序生長(zhǎng)是腫瘤的共同特征。2000年D.HANAHAN和R.A.WEINBERG 提出了腫瘤的六大基本特征，包括維持生長(zhǎng)信號(hào)、逃避生長(zhǎng)抑制、不受控制的復(fù)制永生、組織侵襲和轉(zhuǎn)移、促進(jìn)血管生成和抵抗細(xì)胞死亡。

2.1 維持生長(zhǎng)信號(hào) 腫瘤細(xì)胞通過(guò)自分泌和旁分泌生長(zhǎng)因子途徑維持生長(zhǎng)信號(hào)的能力。Lnc RNA 主要通過(guò)調(diào)節(jié)生長(zhǎng)因子或受體來(lái)介導(dǎo)腫瘤生長(zhǎng)信號(hào)。表皮生長(zhǎng)因子受體(epithelial growth factor receptor,EGFR)是腫瘤生長(zhǎng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。LINC00152 可直接與EGFR 結(jié)合并激活胃癌下游的PI3K/AKT 信號(hào)通路[45]。S.YANG 等研究[46]證實(shí)LINC00152 和EGFR在ESCC 中都表現(xiàn)為高表達(dá)，通過(guò)差異共表達(dá)分析和傳統(tǒng)差異表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)ESCC 中EGFR 和LINC00152 之間通過(guò)microRNA 介導(dǎo)的串?dāng)_的“增益”。然而，LINC00152 與EGFR 之間的確切調(diào)節(jié)關(guān)系需進(jìn)一步澄清。

2.2 逃避生長(zhǎng)抑制 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾種調(diào)節(jié)細(xì)胞周期并抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的腫瘤抑制因子，如p53 和PTEN。某些Lnc RNA 通過(guò)改變這些腫瘤抑制因子的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)EC 細(xì)胞的生長(zhǎng)。P53 通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯和凋亡來(lái)抑制腫瘤的生長(zhǎng)，主要作為抑癌基因發(fā)揮作用。小鼠MDM2 通過(guò)促進(jìn)p53 的泛素化和降解來(lái)抑制p53 的轉(zhuǎn)錄[47]。MDM2/p53 軸是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞周期的重要信號(hào)通路。Lnc RNA AK001796與ESCC組織中的MDM2 水平呈正相關(guān)[48]。下調(diào)AK001796 通過(guò)下調(diào)MDM2 的表達(dá)來(lái)上調(diào)p53 及其靶基因p21 的表達(dá)。因此AK001796 通過(guò)激活p53信號(hào)傳導(dǎo)介導(dǎo)細(xì)胞周期和細(xì)胞增殖。PI3K/AKT/Mtor信號(hào)通路是細(xì)胞周期、增殖、遷移和凋亡的重要調(diào)節(jié)劑，PTEN 可抑制該信號(hào)通路。D.WANG 等[49]報(bào)道m(xù)iR-18a-5p 直接結(jié)合于PTEN 的3′UTR 區(qū)域，從而抑制了PTEN 在EC 細(xì)胞中的表達(dá)。Lnc RNA 癌癥易感性候選物2(cancer susceptibility candidate 2,CASC2)與miR-18a-5p 直接相互作用，并通過(guò)miR-18a-5p 調(diào)節(jié)PTEN 的表達(dá)。因此CASC2 可能抑制EC 細(xì)胞的增殖。

2.3 不受控制的復(fù)制永生端粒 位于染色體末端，主要作用是限制細(xì)胞分裂周期和復(fù)制。端粒酶可調(diào)節(jié)多種生長(zhǎng)控制基因的表達(dá)并促進(jìn)細(xì)胞增殖。作為端粒酶的催化亞基，人類端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶的作用(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)是保持端粒長(zhǎng)度，并在細(xì)胞增殖中起關(guān)鍵作用。L.W.HU等[50]報(bào)道hTERT 表達(dá)是由Lnc RNA 細(xì)胞周期素蛋白依賴性激酶抑制劑2B 反義1(cyclin dependent kinase inhibitor 2B-antisense 1,CDKN2B-AS1)介導(dǎo)的。因此，敲除CDKN2B-AS1 可挽救由β-欖香烯誘導(dǎo)的EC109 細(xì)胞的緩慢增殖。

2.4 組織侵襲和轉(zhuǎn)移 在各種類型的腫瘤細(xì)胞侵襲中EMT 發(fā)揮至關(guān)重要的作用。多種Lnc RNA 通過(guò)EMT 和轉(zhuǎn)移的調(diào)控參與EC 的發(fā)展。Lnc RNA 漿細(xì)胞瘤變異易位基因1(plasmacytoma variant translocation 1,PVT1)是一種致癌基因，PVT1 高表達(dá)與EC的進(jìn)展有關(guān)。EC 細(xì)胞中PVT1 的上調(diào)導(dǎo)致N-鈣黏蛋白和波形蛋白表達(dá)增加，而E-鈣黏蛋白表達(dá)下降。因此，PVT1 誘導(dǎo)EMT 并促進(jìn)EC 細(xì)胞的侵襲。

EMT 可由多種信號(hào)通路介導(dǎo)，Notch 信號(hào)通路對(duì)于某些腫瘤的發(fā)生和發(fā)展非常重要[51-52]。Lnc RNA核仁小分子RNA 宿主基因1(small nucleolar RNA host gene 1,SNHG1)在ESCC組織中過(guò)度表達(dá)，與ESCC 患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，浸潤(rùn)深度和OS 下降相關(guān)[53]。通過(guò)抑制Notch 信號(hào)通路，證明沉默SNHG1在ESCC 細(xì)胞中的表達(dá)可抑制細(xì)胞增殖和細(xì)胞侵襲能力及EMT 現(xiàn)象。

2.5 促進(jìn)血管生成 EC 進(jìn)展的重要特征是腫瘤血管的生成，它為腫瘤提供了營(yíng)養(yǎng)和氧氣，并促進(jìn)增殖和遷移。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是最有效的血管生成激活劑。Lnc RNA 通過(guò)調(diào)節(jié)VEGF 來(lái)調(diào)節(jié)血管生成。Lnc RNA HNF1A-AS1 是迄今為止報(bào)道的唯一調(diào)節(jié)VEGF 的Lnc RNA。最近，G.N.WANG 等[54]報(bào)道敲除HAS1 可抑制ESCC 細(xì)胞中VEGF 的表達(dá)，從而抑制EC 的進(jìn)展。

2.6 抵抗細(xì)胞死亡 細(xì)胞死亡的主要途徑：細(xì)胞凋亡、自噬和壞死。目前Lnc RNA 與細(xì)胞死亡的研究主要集中在通過(guò)調(diào)節(jié)關(guān)鍵凋亡因子的轉(zhuǎn)錄而導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡。Lnc RNA ATP73-AS1 是定位于1p36.32號(hào)染色體的Lnc RNA，可通過(guò)重組人3-羥基丁酸脫氫酶2(recombinant human 3-hydroxybutyrate dehydrogenase type 2,BDH2)介導(dǎo)細(xì)胞凋亡[55]。下調(diào)ATP73-AS1 的表達(dá)抑制了BDH2 的表達(dá)，并誘導(dǎo)了促凋亡蛋白的表達(dá)，隨后誘導(dǎo)了EC 細(xì)胞的凋亡。

3 展 望

廣泛存在的Lnc RNA 被認(rèn)為在胚胎發(fā)育和組織分化和成熟等各個(gè)過(guò)程中起著重要的調(diào)節(jié)作用。已證實(shí)EC 的發(fā)生和進(jìn)展和Lnc RNA 失調(diào)有關(guān)聯(lián)。目前，已在外周血漿中檢測(cè)出某些Lnc RNA，聯(lián)合傳統(tǒng)生物標(biāo)記物檢測(cè)，具有高靈敏度的特點(diǎn)[25]，Lnc RNA 可作為新型生物標(biāo)記物，在腫瘤的早期診斷、篩查及評(píng)估病情及判斷預(yù)后中發(fā)揮巨大作用。

隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，全基因組測(cè)序分析發(fā)現(xiàn)Lnc RNA 在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。Lnc RNA 不僅是一種信息傳遞分子，還是具有復(fù)雜調(diào)節(jié)機(jī)制的分子，雖然Lnc RNA 不具備蛋白質(zhì)編碼的功能，但可將遺傳信息向下游傳遞，并調(diào)節(jié)基因的表達(dá)情況，表明它們可作為一個(gè)基于RNA的信息庫(kù)，也可能具有與蛋白質(zhì)組學(xué)競(jìng)爭(zhēng)的能力。因此，Lnc RNA 在疾病診斷和靶向治療中將發(fā)揮更大的作用，需進(jìn)一步對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行探索。

盡管在早期診斷和多學(xué)科治療方面取得了進(jìn)展，但EC 的預(yù)后仍然很差。EC 的重要致病因素是基因突變。然而，表觀遺傳學(xué)改變，如DNA 甲基化、組蛋白甲基化和乙?；叭旧|(zhì)重塑，在EC 的發(fā)病中起著至關(guān)重要的作用。表觀遺傳改變調(diào)節(jié)EC的基因表達(dá)，但機(jī)制仍不十分清楚。Lnc RNA 已被證實(shí)在EC 的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。Lnc RNA 可通過(guò)與輔助因子相互作用直接調(diào)節(jié)表觀遺傳變化，并通過(guò)介導(dǎo)輔助因子的表達(dá)間接調(diào)節(jié)表觀遺傳變化，Lnc RNA 研究揭示了EC 表觀遺傳學(xué)改變的復(fù)雜性。與遺傳缺陷不同，表觀遺傳缺陷可能是可逆的，因此更有可能被治療。鑒定Lnc RNA 與表觀遺傳因素之間的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)將擴(kuò)大對(duì)EC 機(jī)制的理解，最重要的是將有助于治療策略的發(fā)展和EC 患者的分層。