長鏈非編碼RNA MIR100HG在腫瘤中的研究進展

何陽菘，李丹秀，盧瑗瑗，王 新

(1空軍軍醫(yī)大學唐都醫(yī)院消化內科，陜西 西安 710038； 2空軍軍醫(yī)大學西京消化病院，國家消化系統(tǒng)疾病臨床研究中心，腫瘤生物學國家重點實驗室，陜西 西安 710032)

長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)是一類長度大于200個核苷酸且不能編碼蛋白質的RNA。LncRNA主要通過轉錄、翻譯及翻譯后的表達水平來調控基因表達和功能，從而發(fā)揮不同的生物學功能[1]。近十年來大量研究表明，lncRNA廣泛參與許多疾病的發(fā)病機制，包括腫瘤、代謝紊亂和心血管疾病等，尤其是在腫瘤的生長和轉移中起著十分重要的作用[2]。目前已有很多l(xiāng)ncRNA被證明是診斷和治療腫瘤的潛在生物標志物和靶點[3]。MIR100HG是近年來研究較多的一種lncRNA，與多種腫瘤(如喉鱗癌[4]、乳腺癌[5]、肝癌[6]、結直腸癌[7]以及血液系統(tǒng)惡性腫瘤[8]和骨肉瘤[9]等)的發(fā)生發(fā)展或轉移都密切相關，但有關MIR100HG的臨床應用仍未有實質性突破，本文就MIR100HG在多種腫瘤中的作用及其相關機制進行綜述，并探討以MIR100HG為靶點用于診斷腫瘤進展的可行性。

1 MIR100HG簡介

MIR100HG是位于染色體11q24.1上的一個三順反子微小RNA(microRNA, miRNA)宿主基因，其內含子上編碼3個miRNA，包括miR-100、miR-125b-1和let-7a-2[10]。其中miR-100在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[11]，它能夠誘導上皮-間充質轉化但卻抑制腫瘤發(fā)生、遷移和侵襲[12]，如抑制鼻咽癌的生長和增殖[13]，在骨肉瘤中發(fā)揮腫瘤抑制作用[14]，抑制肝癌的發(fā)生[15]等，與之相反也有研究報道m(xù)iR-100過表達對腫瘤有促進作用[16]；同樣miR-125b-1在腫瘤發(fā)生和臨床治療中起著重要作用，根據不同的分子環(huán)境，miR-125b-1可在不同的腫瘤中作為有效的腫瘤促進劑或抑制物[17]，如抑制人神經母細胞瘤細胞增殖[18]，在肺癌細胞中靶向抗腫瘤等[19]；目前對let-7a-2的大部分研究趨向其發(fā)揮腫瘤抑制作用方面[20-21]。

MIR100HG全長約3 kb，能與RNA結合蛋白相互作用，如與HuR蛋白和其靶向mRNA相互作用調節(jié)細胞周期[22]等，與脂質代謝、心血管疾病等也有一定的相關性[23-24]。

2 MIR100HG與腫瘤

MIR100HG與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關，在不同腫瘤中的表達水平也有差異。

2.1 MIR100HG與乳腺癌

在三陰性乳腺癌(triple-negative breast cancer，TNBC)中，MIR100HG是TNBC進展的癌前基因，WANG等[5]發(fā)現MIR100HG與p27(細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑)形成RNA-DNA三聯體結構，該結構可通過表觀遺傳修飾的蛋白直接與p27啟動子結合并激活p27啟動子，從而促進TNBC細胞增殖；進一步研究發(fā)現，MIR100HG作為競爭性內源RNA在TNBC的發(fā)生發(fā)展中起到調控作用，MIR100HG通過靶向miR-5590-3p/OTX1軸促進TNBC腫瘤細胞的遷移、侵襲和增殖[25]。對于目前尚無明確治療指南的TNBC，進一步研究論證MIR100HG與TNBC的調控作用機制，MIR100HG可作為一個新興的潛在靶點，用于將來的臨床診斷和治療。

2.2 MIR100HG與白血病

在急性巨核細胞白血病(acute megakaryoblastic leukemia，AMKL)中，研究發(fā)現MIR100HG位于紅細胞核細胞室，在紅細胞巨核細胞發(fā)育過程中起著重要的調節(jié)作用，尤其在AMKL中過度表達。下調MIR100HG能夠降低AMKL細胞的活力和復制效率，誘導人巨核白血病細胞凋亡，其作用機制是通過上調轉化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)的表達，抑制人AMKL細胞系的增殖，并誘導其凋亡和壞死[8,10,26]。因而，下調或敲除MIR100HG對于AMKL這種侵襲性惡性腫瘤的治療有著重要作用。

在早幼粒白血病(acute promyelocytic leukemia，APL)中，有研究報道MIR100HG的表達上調與原代APL細胞的增殖有關，利用反義LNA GapmeRs降解MIR100HG可誘導APL細胞凋亡、壞死，并抑制細胞增殖[27]。因此，抑制MIR100HG是控制APL細胞增殖的一種新方法，可以考慮單獨使用或與現有的治療方法聯合用于APL的治療，或者可用于對APL常規(guī)治療耐藥的患者。目前還需相應的臨床研究來驗證MIR100HG對于APL的確切療效。

2.3 MIR100HG與骨肉瘤(osteosarcoma，OS)

在OS中，SU等[9]研究發(fā)現在功能喪失試驗中，MIR100HG敲除后抑制OS細胞的增殖和細胞周期進程，促進其凋亡；在作用機制中，ELK1是MIR100HG的上游轉錄因子，在OS細胞中MIR100HG表達上調，MIR100HG通過表觀遺傳沉默LATS1和LATS2(Hippo通路的兩個核心因子)進而使Hippo通路失活來促進OS的進展。實驗表明 MIR100HG作為OS中異常表達的lncRNA之一，可用于OS細胞表面特異性標記或局部靶向治療，但其有效性應先在動物模型中進一步評估[28]。

2.4 MIR100HG與喉鱗狀細胞癌(laryngeal squamous cell carcinoma，LSCC)

在LSCC中，研究發(fā)現，MIR100HG通過下調miR-204-5p[29]的表達，促進LSCC細胞的增殖、遷移和侵襲。進一步分析70例LSCC患者的癌細胞，發(fā)現LSCC患者癌組織中MIR100HG表達上調，miR-204-5p表達下調，并且MIR100HG在腫瘤組織中的表達受到TNM分期的顯著影響，隨著TNM分期的增加，MIR100HG的表達水平顯著升高[4]。MIR100HG在LSCC中表達上調并促進其發(fā)展，這是對于LSCC的發(fā)病機制的新認識，為LSCC的靶向治療提供理論基礎。

2.5 MIR100HG與胃癌

在胃癌中，體外研究發(fā)現，MIR100HG在胃癌細胞系和組織標本中的表達水平明顯高于正常胃上皮細胞及周圍鄰近的正常胃黏膜組織標本，通過下調MIR100HG發(fā)現對胃癌細胞的增殖、遷移和侵襲有明顯抑制，同時統(tǒng)計分析胃癌患者的臨床病理特征發(fā)現，MIR100HG的表達與臨床分期、腫瘤侵襲能力、腫瘤淋巴結轉移和遠處轉移呈正相關[30-31]。體內實驗表明，MIR100HG在胃癌細胞中的表達因CXXC型鋅指蛋白4(CXXC4)[32]的過表達而被下調，進而抑制胃癌細胞增殖，其作用機制為CXXC4的高表達通過MIR100HG抑制CDK18-ERK1/2軸，促進T細胞活化，從而抑制胃癌細胞增殖[33]。CXXC4-ELK1-MIR100HG信號通路減少了胃癌細胞的免疫逃逸，下調MIR100HG可增強免疫系統(tǒng)活性，有望成為胃癌診斷或治療的潛在靶標。

2.6 MIR100HG與結直腸癌

在結直腸癌中，體內外實驗表明MIR100HG在結直腸癌組織中的表達明顯高于癌旁正常組織，尤其是MIR100HG在晚期大腸癌中的表達顯著高于早期大腸癌，這可能與大腸癌的侵襲性表型相關；上調MIR100HG表達促進小鼠大腸癌細胞的遷移和侵襲以及肝轉移集落的形成，表明MIR100HG的過表達可增強大腸癌細胞在體內外的遷移和侵襲能力[7]。MIR100HG在大腸癌的進展中發(fā)揮著重要作用，但具體的作用機制目前研究尚不充足，有待進一步驗證，但其對于結直腸癌，特別是發(fā)生轉移的患者是一個新的研究方向。

2.7 MIR100HG與胰腺導管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC)

在PDAC中，轉化生長因子-β(Transforming Growth Factor-β，TGF-β)起著十分重要的作用[34]，研究發(fā)現TGF-β在胰腺癌中誘導MIR100HG及其編碼的miRNAs(miR-100和miR-125b)來調節(jié)腫瘤的發(fā)生發(fā)展，主要是通過Smad2/3轉錄因子[35]促進MIR100HG轉錄，但編碼的let-7a水平下調，是由于TGF-β誘導Lin28b轉錄后抑制let-7a[36]。實驗證明MIR100HG在TGF-β的誘導下其編碼的miR-100、miR-125b和let-7a在調控PDAC腫瘤發(fā)生中起著相反的作用[37]，因此，MIR100HG在PDAC中是一把雙刃劍，選擇性地抑制MIR100HG編碼的miR-125b和(或)miR-100可作為治療PDAC的新策略。

2.8 MIR100HG與其他腫瘤

近年來，MIR100HG在人類腫瘤中的作用逐漸引起重視，在腫瘤組織中的表達隨腫瘤類型的不同而有所差異(表1)。深入研究MIR100HG在腫瘤中的抑瘤或促瘤作用，將會使腫瘤患者在臨床靶向治療中獲益。

表1 MIR100HG在其他腫瘤中的表達

3 MIR100HG與預后

MIR100HG與多種腫瘤的臨床預后密切相關。

3.1 MIR100HG與早期宮頸癌預后

在早期宮頸癌發(fā)生盆腔淋巴結轉移(pelvic lymph node metastasis，PLNM)的患者中，研究通過受試者工作特征曲線和Kaplan-Meier生存分析法，對35例有PLNM和無PLNM的臨床患者進行對比分析，發(fā)現腫瘤細胞中MIR100HG高表達的患者預后不良，同時利用lncRNA-mRNA共表達網絡、GSEA報告等，揭示了MIR100HG在腫瘤淋巴結轉移中的重要價值[42]。

3.2 MIR100HG與胃癌預后

有研究報道，對122例胃癌患者和TCGA數據庫中MIR100HG表達和胃癌患者臨床預后的相關性進行評估，應用Kaplan-Meier法和Log-Rank檢驗，發(fā)現MIR100HG的表達與胃癌患者隊列中的無病生存期和總生存期呈負相關。此外，根據單因素和多因素Cox比例風險回歸模型分析，發(fā)現MIR100HG在總生存期短的胃癌患者中高表達。因此，可以確定MIR100HG的高表達為影響胃癌患者總體存活率的獨立不良預后因素[30-31,43]，可將MIR100HG作為胃癌患者預后不良的預測指標，為監(jiān)測臨床患者的腫瘤進展提供參考依據。

3.3 MIR100HG與結直腸癌預后

在結直腸癌中，臨床研究發(fā)現116例大腸癌患者中MIR100HG的高表達與TNM分期、淋巴結轉移、遠處轉移和組織分化程度呈正相關，進而通過Kaplan-Meier法和Log-Rank檢驗對患者的無病生存期和總生存期進行評估，結果發(fā)現大腸癌中MIR100HG高表達的患者的無病生存期和總生存期明顯低于MIR100HG低表達患者，提示MIR100HG的高表達可能預示著不良的預后和生存，單因素和多因素Cox回歸分析結果顯示MIR100HG的表達是影響大腸癌患者無病生存期和總生存期的獨立預后因素[7]，提示MIR100HG可能作為一種新的判斷大腸癌預后的生物標志物。

3.4 MIR100HG與其他腫瘤預后

MIR100HG表達不僅與宮頸癌、胃癌、結直腸癌預后密切相關，還與乳腺癌[5]、骨肉瘤[9]、肝細胞癌[6]、膀胱癌[40]和頭頸部鱗狀細胞癌[38]預后相關(表2)。近年來多項臨床研究表明MIR100HG高表達與腫瘤預后不良密切相關，但也有MIR100HG高表達會延長患者生存期的報道，因此，其與腫瘤預后的關系還需進一步臨床研究支持，但MIR100HG作為腫瘤預后的一個獨立預測指標能為臨床診斷或治療帶來幫助。

表2 MIR100HG與其他腫瘤預后

4 MIR100HG與腫瘤耐藥

MIR100HG在腫瘤耐藥方面研究較少，有研究報道MIR100HG介導表皮生長因子受體的單克隆抗體西妥昔單抗治療結直腸癌的耐藥，發(fā)現MIR100HG的衍生物miR-100和miR-125b協同抑制了5個Wnt/β-catenin[45]負性調控因子，導致Wnt信號增強，在西妥昔單抗耐藥細胞中抑制Wnt信號通路可恢復西妥昔單抗的反應性；此外，研究發(fā)現轉錄因子GATA6[46]、MIR100HG和miR-125b之間的雙負調控回路是西妥昔單抗耐藥的基礎，即GATA6表達降低可使MIR100HG表達增強，而相應的miR-125b表達上調可增強GATA6的抑制作用，GATA6通過阻止Wnt信號通路來增強西妥昔單抗對腫瘤的抑制作用，從表觀遺傳學上揭示了西妥昔單抗耐藥的原因[47]，為臨床上出現西妥昔單抗耐藥患者的診斷和治療提供新思路。

5 結語

綜上所述，MIR100HG與多種腫瘤細胞的增殖、分化、侵襲、遷移、耐藥都密切相關，并且與腫瘤的臨床進展和預后相關，是腫瘤研究方向的一個新的切入點，但目前仍面臨諸多問題，如MIR100HG在不同腫瘤中的表達不一致，需要針對不同腫瘤采取不同的分析和干預策略，甚至還有在同一腫瘤中出現腫瘤細胞中MIR100HG的表達下調，但在預后不良的腫瘤細胞中MIR100HG的表達上調，這可能與部分研究所涉及的患者樣本量少，未能明確MIR100HG在腫瘤中的作用機制以及不同類型的腫瘤分子生物學差異等因素有關；目前MIR100HG作為臨床治療靶點還需要更多更深入的臨床研究，進一步評估MIR100HG靶向治療對臨床患者的療效、時效及安全性。此外，MIR100HG與腫瘤進展和預后密切相關，可作為判斷腫瘤進展或預后的預測指標。近年來國內外研究大多主要集中在MIR100HG與其宿主miRNAs之間的關系，而外周血中MIR100HG的水平與腫瘤發(fā)展、耐藥的相關性研究目前仍未有報道，探究外周血中MIR100HG與腫瘤的相關性，有助于在臨床上對腫瘤診斷或者治療方案的調整。通過對MIR100HG的不斷深入研究，將逐步揭開MIR100HG的機制面紗，為腫瘤患者提供新的治療靶標和預后監(jiān)測指標。