LncRNAs在鼻咽癌中作用機(jī)制的研究進(jìn)展

胡錦程 鐘田雨 胡曉梅 肖永偉 彭韶平

1贛南醫(yī)學(xué)院（江西贛州341000）；贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院2檢驗(yàn)科，3耳鼻咽喉頭頸外科（江西贛州341000）

鼻咽癌（NPC）是起源于鼻咽黏膜上皮的頭頸部惡性腫瘤［1］。最近的數(shù)據(jù)顯示，全球新發(fā)鼻咽癌病例129 079 例，病死病例72 987 例［2］。鼻咽癌在中國地區(qū)較為常見，其發(fā)病率和病死率分別高于世界平均水平。鼻咽癌的發(fā)病機(jī)制與環(huán)境因素、EB 病毒感染、遺傳易感性等多種因素密切相關(guān)。由于鼻咽癌具有高度侵襲性，且易出現(xiàn)早期轉(zhuǎn)移，深入研究及探討其發(fā)病機(jī)制具有一定的臨床價值。近年研究發(fā)現(xiàn)鼻咽癌中發(fā)病機(jī)制可能與一些異常的長鏈非編碼RNA（lncRNAs）有關(guān)聯(lián)。隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展以及l(fā)ncRNAs 基因芯片的應(yīng)用，越來越多的lncRNAs 被發(fā)現(xiàn)在鼻咽癌中起重要的調(diào)控作用。lncRNAs 在鼻咽癌放療和化療的抗性中起重要的作用［3］。lncRNAs 基因表達(dá)的調(diào)控與靶點(diǎn)的作用機(jī)制引起了廣泛的關(guān)注。

1 LncRNAs 的介紹

lncRNAs 是一類轉(zhuǎn)錄本長度＞200 個核苷酸，具有調(diào)控基因功能的非編碼RNA［4］。lncRNAs 在調(diào)節(jié)表觀遺傳、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮重要作用［5］。lncRNAs 通過與DNA、RNA 和蛋白質(zhì)分子的相互組合作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞的一些生物學(xué)過程，包括表觀遺傳調(diào)節(jié)、X 染色體沉默、基因組印跡、染色質(zhì)修飾、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間的轉(zhuǎn)運(yùn)、mRNA 剪接、轉(zhuǎn)錄和翻譯的調(diào)節(jié)［6］。越來越多的證據(jù)表明，lncRNAs 可以與miRNA 相互作用并作為競爭性內(nèi)源RNA（ceRNA）在鼻咽癌等癌癥疾病中發(fā)揮作用［7］。lncRNAs 的突變將導(dǎo)致癌癥引發(fā)和促進(jìn)惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移［8］。研究證實(shí)lncRNAs 在人類癌癥中可作為致癌基因或腫瘤抑制因子調(diào)節(jié)癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲等。然而，這些lncRNAs 與鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移及預(yù)后有密切關(guān)聯(lián)。

2 LncRNA AFAP1-AS1 與鼻咽癌的預(yù)后及轉(zhuǎn)移有關(guān)

LncRNA AFAP1-AS1 位于人類4 號染色體的4p16.1 區(qū)域。AFAP1-AS1 在多種癌癥組織和細(xì)胞系中過表達(dá)并作為致癌基因，例如胃癌、前列腺癌和肺癌等。AFAP1-AS1 在鼻咽癌組織和細(xì)胞系中高表達(dá)且在鼻咽癌的調(diào)控中起致癌基因作用［9］。此外，有研究報道［10］鼻咽癌患者循環(huán)血清中AFAP1-AS1 高表達(dá)并可能作為診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物。AFAP1-AS1 的高表達(dá)與鼻咽癌中的臨床病理學(xué)特征包括淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，遠(yuǎn)處腫瘤轉(zhuǎn)移，TNM 分期，預(yù)后不良，EBV 感染總生存率等有關(guān)。蛋白質(zhì)組學(xué)和生物信息學(xué)分析表明［11］，AFAP1-AS1 影響了肌動蛋白細(xì)胞角蛋白信號通路中幾個小的GTPase 家族成員和分子的表達(dá)并通過調(diào)控肌動蛋白絲的完整性促進(jìn)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。AFAP1-AS1 可能通過AFAP1 基因調(diào)節(jié)肌動蛋白絲完整性的改變和通過調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的黏附和遷移來促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移。癌細(xì)胞通過破壞細(xì)胞間連接，改變粘著斑復(fù)合物以及肌動蛋白細(xì)胞骨架的廣泛重組來獲得遷移和侵襲特性。此外，AFAP1-AS1 在鼻咽癌中作為miR-423-5p 的競爭性內(nèi)源性RNA，調(diào)控Rho/Rac 通路的多個分子表達(dá)，并通過Rho/Rac 信號通路加速細(xì)胞遷移和侵襲［9］。

近年有研究還發(fā)現(xiàn)，AFAP1-AS1 可能與鼻咽癌中PD-1 表達(dá)有關(guān)。在腫瘤組織中，PD-1 主要表達(dá)于腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞。PD-1 在腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞中的高表達(dá)導(dǎo)致T 細(xì)胞的耗竭和失活。TANG等［12］通過全基因組表達(dá)譜分析發(fā)現(xiàn)鼻咽癌中AFAP1-AS1 的表達(dá)與免疫逃逸標(biāo)記的程序死亡受體1（PD-1）有關(guān)。AFAP1-AS1 和PD-1 在鼻咽癌組織浸潤淋巴細(xì)胞中共同表達(dá)。AFAP1-AS1 和PD-1的共表達(dá)預(yù)示鼻咽癌預(yù)后不良。AFAP1-AS1 或PD-1 的高表達(dá)與鼻咽癌復(fù)發(fā)時的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移相關(guān)。PD-1 還與程序性死亡配體1（PD-L1）和程序性死亡配體2（PD-L2）相互作用，主要在腫瘤細(xì)胞表面或腫瘤基質(zhì)中表達(dá)，這些配體激活PD-1，進(jìn)而抑制T 細(xì)胞增殖，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸，在免疫抑制和腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。

3 LncRNA MALAT1 與鼻咽癌的進(jìn)展及預(yù)后有關(guān)

LncRNA MALAT1 位于人類11 號染色體11q13上。MALAT1 在多種類型的腫瘤中表達(dá)上調(diào)，如肺癌、結(jié)直腸癌和宮頸癌等，并且影響腫瘤細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和凋亡等。MALAT1 近年被證實(shí)在鼻咽癌中高表達(dá)且在鼻咽癌進(jìn)展和預(yù)后中起作用。MALAT1 的高表達(dá)水平與EBV 病毒感染、晚期鼻咽癌腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（TNM）階段密切相關(guān)。MALAT1 在鼻咽癌細(xì)胞系和組織中表達(dá)上調(diào)，MALAT1 下調(diào)使鼻咽癌細(xì)胞對放射敏感并可能通過調(diào)節(jié)slug 的表達(dá)增加鼻咽癌細(xì)胞的放射抗性和癌癥干細(xì)胞（CSC）的活性［13］。隨后有研究報道［14］，MALAT1 通過調(diào)控miR-124 抑制Capn4 蛋白的表達(dá)，從而促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞的增殖、侵襲和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）。此外，轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）通過抑制miRNA-124 調(diào)控獨(dú)立于SMAD 通路的ERK/MAPK 通路，從而增加鼻咽癌中MALAT1 的表達(dá)。TGF-β刺激抑制miR-124 表達(dá)，而miR-124 過表達(dá)抑制SMAD 和非SMAD 通路降低p-SMAD2/3、SMAD4 和p-ERK 水平從而拮抗TGF-β促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞增殖、侵襲和遷移［15］。

4 LncRNA NEAT1 與鼻咽癌的放射抗性、化學(xué)耐藥性及預(yù)后有關(guān)

LncRNA NEAT1 位于人類11 號染色體11q13.1上。研究證實(shí)NEAT1 在多種腫瘤如乳腺癌、非小細(xì)胞肺癌和結(jié)直腸癌等組織或細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)且與多種癌癥的預(yù)后和總生存期有關(guān)，并且在這些腫瘤的凋亡、增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移等調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用。NEAT1 是近年被證實(shí)為鼻咽癌中的致癌基因。NEAT1 在鼻咽癌細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào)且通過抑制體內(nèi)miR-124 促進(jìn)腫瘤發(fā)生，miR-124 通過抑制NF-κB 信號調(diào)節(jié)鼻咽癌細(xì)胞增殖和凋亡［16］。新近研究發(fā)現(xiàn)［17］，NEAT1 通過miR-101-3p 調(diào)控EMP2 的表達(dá)，抑制鼻咽癌的遷移和放射抗性。此外，NEAT1 通過抑制let-7a-5p 調(diào)控Rsf-1 表達(dá)和Ras-MAPK 通路，其表達(dá)水平的下調(diào)可以增強(qiáng)鼻咽癌細(xì)胞對順鉑的敏感性［18］。最近的研究報道［19］，Meta 分析顯示NEAT1 高表達(dá)是鼻咽癌患者的獨(dú)立不良預(yù)后的因素。

5 LncRNA HOTAIR 與鼻咽癌腫瘤血管生成、細(xì)胞的成瘤及進(jìn)展有關(guān)

LncRNA HOTAIR 位于人類12 號染色體12q13.13 上。HOTAIR 在多種腫瘤如肺癌、肝癌、乳腺癌以及血液系統(tǒng)的惡性腫瘤急性髓系白血病中被發(fā)現(xiàn)表達(dá)異常升高并作為致癌基因。HOTAIR 通過多種信號通路調(diào)控多個下游靶點(diǎn)，與腫瘤的發(fā)生、生長、血管生成、進(jìn)展、耐藥性、復(fù)發(fā)和不良預(yù)后呈正相關(guān)。近年的研究表明，HOTAIR 在鼻咽癌中高表達(dá)并作為致癌基因且影響鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展。HOTAIR 通過直接激活血管生成因子VEGFA 的轉(zhuǎn)錄以及通過GRP78 介導(dǎo)的VEGFA 和Ang2 表達(dá)的上調(diào)促進(jìn)腫瘤血管生成。HOTAIR 的敲低抑制鼻咽癌細(xì)胞活力并誘導(dǎo)凋亡。隨后有研究報道，HOTAIR 通過靶向脂肪酸合成酶（FASN）促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞增殖和侵襲。HOTAIR 促進(jìn)鼻咽癌進(jìn)展的作用部分被FASN、MMP-9 和p21 激活。此外，HOTAIR 下調(diào)miR-101 表達(dá)，靶向COX-2 的3′-UTR并調(diào)節(jié)其水平，COX-2 的高表達(dá)可增強(qiáng)鼻咽癌細(xì)胞的成瘤和進(jìn)展［20］。

6 LncRNA XIST 與鼻咽癌的放射敏感性、進(jìn)展及預(yù)后有關(guān)

LncRNA XIST 位 于人類X 染 色體Xq13.2 區(qū)域。XIST 在多種惡性腫瘤中過表達(dá)，并與更具侵襲性的表型相關(guān)。越來越多的證據(jù)表明XIST 的異常表達(dá)水平與某些癌癥的發(fā)展相關(guān)，包括乳腺癌、淋巴瘤和男性睪丸生殖細(xì)胞瘤。新近的研究發(fā)現(xiàn)，XIST 在鼻咽癌中異常表達(dá)且作為致癌基因。XIST 在鼻咽癌組織和細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào)并提示預(yù)后不良。XIST 在鼻咽癌中的致癌作用部分是通過充當(dāng)競爭性內(nèi)源RNA 反向調(diào)節(jié)miRNA-34a-5p 靶向E2F3 基因的激活上調(diào)。有研究報道［21］，miR-29c 在鼻咽癌細(xì)胞中下調(diào)，XIST 敲低通過上調(diào)miR-29c 抑制細(xì)胞增殖和通過抑制DNA 損傷修復(fù)增強(qiáng)鼻咽癌細(xì)胞的放射敏感性。此外，XIST 通過調(diào)節(jié)miR-491-5p 及靶向Notch3 基因的表達(dá)影響鼻咽癌細(xì)胞增殖、侵襲和遷移。然而，XIST 的敲低抑制體外鼻咽癌細(xì)胞增殖和侵襲，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，在體內(nèi)抑制鼻咽癌腫瘤生長。

7 其他lncRNAs 與鼻咽癌的相關(guān)作用機(jī)制

LncRNA CCAT1 位于人類染色體8q24.21 上，與轉(zhuǎn)錄因子c-MYC 相鄰。CCAT1 首次被發(fā)現(xiàn)在結(jié)腸癌中上調(diào)。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)CCAT1 在各種癌癥組織中均顯著上調(diào)，包括結(jié)腸直腸癌、胃癌和肝細(xì)胞癌等，并且與各種腫瘤細(xì)胞的增殖、細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡、遷移、侵襲、化學(xué)抗性和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）等有關(guān)。最近的研究證實(shí)［22］，CCAT1 在鼻咽癌組織和細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào)并作為致癌基因。CCAT1 的敲低顯著抑制鼻咽癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力，并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。上調(diào)的CCAT1 在鼻咽癌細(xì)胞中作為紫杉醇敏感性的調(diào)節(jié)劑的miR-181a 通過靶向鼻咽癌細(xì)胞中的CPEB2對細(xì)胞凋亡具有調(diào)節(jié)作用。CCAT1 通過miR-181a/CPEB2 軸調(diào)節(jié)紫杉醇在鼻咽癌細(xì)胞中的敏感性。LncRNA MEG3 位于人類14 號染色體14q32.3 區(qū)域。新近研究證實(shí)，MEG3 在肺癌、肝細(xì)胞癌和胃癌等腫瘤中表達(dá)水平降低。MEG3 的表達(dá)水平與癌癥的發(fā)展、病理學(xué)等級、預(yù)后、分期和生存結(jié)果相關(guān)。有研究報道［23］，MEG3 在鼻咽癌組織中表達(dá)下調(diào)，MEG3 作為鼻咽癌中的腫瘤抑制因子以及通過激活p53 信號通路途徑調(diào)控鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展。p53/DNA 損傷和TGF-β通路被異位MEG3 表達(dá)顯著激活。此外，鼻咽癌中MEG3 的DNA 拷貝數(shù)丟失和啟動子高甲基化，MEG3 抑制細(xì)胞增殖和致瘤性。近年的研究發(fā)現(xiàn)還有許多其他lncRNAs作為鼻咽癌中的致癌基因或腫瘤抑制因子如SNHG1［24］、H19［25］、UCA1［26］、ZNF674-1［27］和LET［28］等，并且在鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展以及調(diào)控中起重要作用。

8 展望

近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，lncRNAs 在鼻咽癌中作為致癌基因或腫瘤抑制因子起調(diào)控作用。鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展與lncRNAs 的異常表達(dá)以及調(diào)控密切聯(lián)系。已證實(shí)一些lncRNAs 的相關(guān)信號通路參與lncRNAs 的致癌作用，如Rho/Rac 通路［29］和Notch 信號通路等。但是，多數(shù)lncRNAs 的上游和下游分子機(jī)制仍然未知，需要進(jìn)一步的研究以發(fā)現(xiàn)其潛在的作用機(jī)制。目前，lncRNAs 的研究取得很多進(jìn)展，如研究者發(fā)現(xiàn)血清中l(wèi)ncRNA AFAP1-AS1、MALAT1 和AL359062 可能作為鼻咽癌輔助診斷標(biāo)志物［10］。此外，lncRNA THOR［30］、ANRIL［31］和PVT1［32］等在調(diào)控鼻咽癌放化療中起重要作用。新近國內(nèi)研究報道［33-34］，通過下調(diào)lncRNA PVT1 可以抑制鼻咽癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲并逆轉(zhuǎn)鼻咽癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT），使其可能成為鼻咽癌患者的潛在治療靶標(biāo)。然而，大多l(xiāng)ncRNAs 的生物學(xué)作用尚未通過動物或患者實(shí)驗(yàn)確定。LncRNAs 更多潛在的生物學(xué)作用以及在鼻咽癌中未知的作用機(jī)制需要更多的探索。最近的研究證實(shí)，lncRNAs 在血清或血漿中以可測量的水平存在，具有高穩(wěn)定性，使其成為有希望的生物標(biāo)志物?？傊?，lncRNAs 可能是影響鼻咽癌發(fā)生發(fā)展的重要因素或有望成為鼻咽癌診治的新型生物標(biāo)志物。