長鏈非編碼RNA 在非小細胞肺癌診斷及治療中的研究進展

尹春瓊 王玉明

作者單位：655000 云南曲靖，曲靖市第二人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗科（尹春瓊）

650101 云南昆明，昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗科（王玉明）

據(jù)中國腫瘤登記中心數(shù)據(jù)顯示，肺癌的發(fā)病率及病死率在全球范圍內(nèi)均居惡性腫瘤的首位［1］，每年約200 萬例患者死于肺癌［2］，其中非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）約占80%～85%［3］。我國的肺癌新發(fā)和死亡病例約占全球惡性腫瘤新發(fā)和死亡病例的21.8%和27.0%，居中等偏上水平［4］，而云南省曲靖市是云南省肺癌較高發(fā)地區(qū)［5］。NSCLC根據(jù)病理特征可分為肺腺癌（lung adenocarcinoma，LAD）、大細胞癌（large cell carcinoma，LCC）和肺鱗狀細胞癌（lung squamous cell carcinoma，LSCC）。LAD和LSCC 分別占NSCLC 患者的約50%和40%［6］。由于疾病早期臨床表現(xiàn)不典型和缺乏早期診斷的生物學(xué)標志物，很多患者診斷時已進入晚期，腫瘤細胞已發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移和遠處轉(zhuǎn)移，失去最佳手術(shù)治療時機，造成預(yù)后不良。因此研究NSCLC 發(fā)生發(fā)展的機制，獲取早期診斷標志物在NSCLC 的診斷和治療中具有重要意義。長鏈非編碼RNA（LncRNA）在肺癌的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用，有可能成為肺癌診斷及預(yù)后判斷的潛在分子標志物。本文總結(jié)相關(guān)研究，對LncRNA 參與NSCLC 發(fā)生發(fā)展及其在NSCLC 診斷和治療中的研究進展綜述如下。

1 LncRNA 與腫瘤的發(fā)生發(fā)展

LncRNA 具有多樣性的作用方式特點［7］，可編碼蛋白基因的上游啟動子，干擾下游基因的表達，從而轉(zhuǎn)錄和介導(dǎo)染色質(zhì)重構(gòu)和組蛋白修飾而影響基因表達，也可參與編碼蛋白基因的轉(zhuǎn)錄，形成互補雙鏈，調(diào)節(jié)相應(yīng)蛋白質(zhì)的活性［8-9］，形成核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體或可作為小分子RNA，如微小RNA（microRNA，miRNA）和Piw 蛋白相互作用的RNA和肺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1（metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT-1）相關(guān)小RNA的前體分子［10］。LncRNA 發(fā)揮生物學(xué)功能的方式主要是通過誘餌分子、支架分子、信號分子、海綿分子等引導(dǎo)分子間作用而實現(xiàn)［11］。

LncRNA 在DNA 損傷修復(fù)、細胞分化發(fā)育、細胞新陳代謝、細胞凋亡調(diào)控以及細胞周期調(diào)控等方面具有重要的作用，因為LncRNA 調(diào)控可參與RNA代謝的所有過程，包括染色體的修飾、轉(zhuǎn)錄、剪接，RNA 的運輸和翻譯。如果LncRNA 在上述過程中發(fā)生失調(diào)，就會導(dǎo)致腫瘤細胞抵抗細胞死亡，呈現(xiàn)永生性。另外，信號通路的異常激活也會導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生，有文獻報道，LncRNA 可通過與RNA 或蛋白質(zhì)相互作用，成為腫瘤信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的關(guān)鍵信號轉(zhuǎn)導(dǎo)介質(zhì)，并通過轉(zhuǎn)錄水平的表達促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展［12］。腫瘤的發(fā)生發(fā)展與LncRNA 的作用密不可分，而對LncRNA 的研究亦可為腫瘤診斷、治療及控制尋求新的線索［13］。通過對NSCLC 患者癌組織和癌旁正常組織的檢測，發(fā)現(xiàn)很多異常表達的LncRNA。致癌性LncRNA 為其中的一種，它是一種在NSCLC 中異常上調(diào)表達的LncRNA；異常下調(diào)表達的LncRNA 可歸類為抑癌性LncRNA。致癌性LncRNA 能在細胞增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮作用，抑制細胞凋亡以促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展［8］。

2 LncRNA 在NSCLC 診斷中的應(yīng)用

LncRNA 的表達具有組織特異性，并且在體液和組織中保持穩(wěn)定，體液樣本中的LncRNA 檢測方便、快捷，避免了有創(chuàng)性的操作［14-15］，這為LncRNA成為新的腫瘤生物標志物奠定了堅實的基礎(chǔ)。有研究顯示，目前已經(jīng)在患者的體液中檢測到數(shù)種可作為候選腫瘤生物標志物的LncRNA［16］。

LncRNA 作為NSCLC 特異性生物標志物的研究也在進行中，關(guān)于LncRNA MALAT-1 在肺癌中作用的研究最為深入，NSCLC 患者外周血中MALAT-1的表達水平顯著高于健康人群，檢測敏感度及特異度分別為56%和96%，其表達水平與患者生存有關(guān)［17］，鑒別NSCLC 與非NSCLC 的敏感度和特異度分別為87.5%和94.1%［18］，提示血清MALAT-1檢測對NSCLC 具有較好的診斷效能。有研究顯示，多種LncRNA 在NSCLC 中存在異常表達，包括SNHG20［19］和SBF2-AS1［20］等。這些LncRNA 通過調(diào)控細胞增殖、凋亡和遷移，參與NSCLC 的生長和轉(zhuǎn)移。SNHG20 在NSCLC 患者癌組織中的表達上調(diào)，與腫瘤大小、腫瘤分期（TNM 分期）和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)，患者生存期短，預(yù)后差，研究表明SNHG20 可能是NSCLC 患者的獨立預(yù)后因素之一［21］。Tian 等［22］發(fā)現(xiàn)ZFAS1 在NSCLC 組織中表達上調(diào)，且腫瘤分化程度、TNM 分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移都與其表達水平相關(guān)。P53 調(diào)控相關(guān)LncRNA（P53 regulation associated LncRNA，LncRNA PRAL）在肺癌組織中的表達水平明顯低于癌旁組織及正常組織，且P53的表達水平也顯著降低。將PRAL 轉(zhuǎn)染到人骨髓瘤細胞（NCI-H929）和人肺癌細胞（A549）后，會促進P53 的轉(zhuǎn)錄，抑制腫瘤細胞的增殖［23］。LncRNA XLOC_008466 在NSCLC 患者中高表達，其表達被抑制后，細胞的增殖和侵襲能力被抑制，促進細胞凋亡［24］。NSCLC 組織中LncRNA H19 的水平與腫瘤大小有關(guān)，腫瘤的侵襲性和轉(zhuǎn)移狀態(tài)與其表達水平具有相關(guān)性［25］。LncRNA DLX6-AS1 在NSCLC 中的表達上調(diào)可導(dǎo)致細胞增殖速度加快，抑制凋亡，并能增強天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶-3（caspase-3）活力，上調(diào)Bax 和下調(diào)Bcl-2 蛋白表達［26］。有研究顯示，肺癌組織中DICER1-AS1 的表達高于癌旁組織，腫瘤發(fā)生發(fā)展與其高表達有強烈相關(guān)性，有助于臨床對肺癌患者的診斷以及治療［27］。

目前研究顯示，LncRNA 在多種腫瘤中高表達，在維持和促進癌癥發(fā)展中發(fā)揮重要作用，LncRNA 表達水平上的差異或某些癌癥類型的特異性LncRNA表達，可為腫瘤的診斷和治療提供新的分子標志物［28］。 SNHG6是NSCLC的一種致癌基因，其在NSCLC組織中表達明顯升高，其高表達與NSCLC 的惡性特征相關(guān)。SNHG6 基因表達降低明顯抑制了細胞的增殖能力及NSCLC 細胞的遷移活性。SNHG6 發(fā)揮作用通過與miRNA 競爭性結(jié)合促進轉(zhuǎn)錄因子ETS1 表達，NSCLC 的發(fā)生發(fā)展通過miR-944 和miR-181d-5p調(diào)控ETS1 信號。ETS1 增強了WIPF1 的表達，通過與啟動子和SNHG6 結(jié)合，從而調(diào)控ETS1 靶基因的表達（包括WIPF1、MMP2 和MMP9 基因）［29］。

3 LncRNA 在NSCLC 治療中的應(yīng)用

NSCLC 的臨床分期分型對治療方案的選擇意義重大，Zhao 等［30］采用Affymetrix 微陣列芯片（HGU133plus2.0）分 析 出72 個 在LAD 和LSCC 患者中差異表達的LncRNA（23 個上調(diào)和49 個下調(diào)）。LncRNA IGF2AS 表達上調(diào)會抑制IGF2/VEGF/bFGF信號通路，從而抑制NSCLC 的發(fā)生發(fā)展，這表明IGF2AS 是一個理想的藥物治療靶點［31］。linc-ROR在多西他賽耐藥的細胞系中表達上調(diào)，研究表明，linc-ROR 表達下降影響肺癌患者對多西他賽治療的敏感性，從而抑制了腫瘤細胞的侵襲和擴散。這種機制可能是通過miR-145/FSCN1 信號通路來影響上皮細胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）過程，從而影響LAD 患者對多西他賽的耐藥性［32］。Tang 等［33］探討LncRNA 在LAD中表達和預(yù)后的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，與LAD 預(yù)后相關(guān)的主要為以下5 種LncRNA（CYP4F26P、RP11-108M12.3、RP11-38M8.1、RP11-54H7.4 和ZNF503-AS1），在肺癌組織中高表達的為CYP4F26P、RP11-108M12.3、RP11-38M8.1、RP11-54H7.4，低表達的為ZNF503-AS1。

LncRNA XIST 在NSCLC 組織中表達明顯上調(diào)，抑制增殖、遷移和入侵，誘導(dǎo)G0/G1期阻滯［34］。FOXD3-AS 在肺癌中上調(diào)LncRNA 的表達，參與基因組成性剪接和選擇性剪接的為結(jié)合SRSF1 蛋白，通過調(diào)節(jié)基因選擇性剪接參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。SRSF1 在LncRNA-RBP-mRNA 共表達網(wǎng)絡(luò)圖中位于關(guān)鍵位置，更有力地揭示了其在肺癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，有望成為肺癌免疫治療的分子靶標。LncRNA MIAT 通過激活基質(zhì)金屬蛋白酶9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）基因以促進NSCLC 的擴散和轉(zhuǎn)移［35］。miR-615-5p 的類似物抑制了Gm15290 對腫瘤細胞增殖、侵襲作用的調(diào)控，故NSCLC 治療的關(guān)鍵靶點可能與Gm15290 有關(guān)［36］。NSCLC 患者GAS5 在組織和細胞中表達下降、miR-135b 表達上升，由于GAS5 的表達上升及miR-135b 表達下降可顯著降低NSCLC 患者放療時細胞的存活率，同時使患者放療的敏感性增高，可通過抑制腫瘤細胞增殖、侵襲能力誘導(dǎo)其凋亡，顯著抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展，GAS5 是NSCLC 的抑癌因子之一［37］。LncRNA 能通過調(diào)控相關(guān)基因的表達、信號通路的激活、細胞凋亡和細胞周期、藥物的膜轉(zhuǎn)運通道、自噬水平或與miRNA 相互作用等方式調(diào)控NSCLC 細胞的耐藥性，具有成為NSCLC 療效及耐藥的分子標記物和潛在的抗腫瘤藥物靶點的前景。

4 LncRNA 在判斷NSCLC 預(yù)后中的應(yīng)用

LncRNA 也可用作NSCLC 患者判斷預(yù)后的生物標志物，如LncRNA RP11-21L23.2、GPR158-AS1、RP11-701P16.5 和RP11-379F4.4 的表達水平與NSCLC 患者的總生存率呈負相關(guān)。反之，LncRNA CTD-2358C21.4、RP11-94L15.2、KCNK15-AS1 和AC104134.2 的表達水平與NSCLC 患者的總生存率呈正相關(guān)［38］。LncRNA 的遺傳多態(tài)性與化療敏感性相關(guān)，可能成為肺癌患者預(yù)后評估的分子診斷標志物，提高化療療效［39］。差異表達的FOXD3-AS1對肺癌患者預(yù)后的判斷起到了至關(guān)重要的作用［40］。

5 小結(jié)

NSCLC 的發(fā)生發(fā)展與LncRNA 在NSCLC 細胞中異常表達密切相關(guān)，LncRNA 具有性質(zhì)穩(wěn)定、組織特異性高和容易提取的特點，可能成為潛在的早期診斷NSCLC 的分子標記物。研究LncRNA 在NSCLC 患者組織和血液中的表達，對于研發(fā)特異性診斷標志物，提高NSCLC 患者的早期診斷效率有重要作用。NSCLC 患者組織中的LncRNA 對于診斷該疾病具有很強的說服力，而血漿中LncRNA 的表達量是否與NSCLC 患者的腫瘤狀態(tài)一致還有待進一步證實。部分LncRNA 發(fā)揮致癌作用，也有部分發(fā)揮抑癌作用，LncRNAs在肺癌中表達升高或降低，有可能成為NSCLC 診斷、臨床分期分型及預(yù)后的潛在生物學(xué)標志物，異常表達的LncRNA 對于NSCLC患者的診斷、判斷疾病預(yù)后及患者生存率等方面有重要的指導(dǎo)作用。加深加快對LncRNA 與肺癌相關(guān)機制的研究和探討，對肺癌重點人群的早期篩查和診斷具有重要的應(yīng)用價值。以LncRNA 為潛在靶點開發(fā)新的抗腫瘤治療藥物、監(jiān)測預(yù)后將可能成為探索抗腫瘤治療的新策略，進一步為肺癌個體化靶向治療提供新的依據(jù)。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突