喉癌相關(guān)非編碼RNA的研究現(xiàn)狀△

裴婷 陳英 張海利

(1.山西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科 太原 030001； 2.山西省大同市第三人民醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科 大同 037003)

喉癌是全球第八大與癌癥死亡相關(guān)的原因，據(jù)報道2015年造成超過10.59萬人死亡，其中最常見的是喉鱗狀細(xì)胞癌(laryngeal squamous cell carcinoma，LSCC)[1]。已知影響喉癌發(fā)生、發(fā)展的因素有很多，包括吸煙、飲酒、病毒感染(尤其是人乳頭瘤病毒的高危型16、18型)、環(huán)境等[2-5]。目前治療喉癌的方法有很多，包括手術(shù)切除、化學(xué)治療(簡稱化療)和物理治療，大部分采用綜合治療，更大限度保留喉功能，提高生活質(zhì)量。雖然患者的生存率有所改善，但效果仍不顯著，而且對患者日常的生活和精神心理造成難以避免的負(fù)擔(dān)[6]。這就迫切需要醫(yī)學(xué)研究工作者探索新的治療方法。近年來分子靶向治療的相關(guān)研究日益增多[7]。通過基因測序篩選表達(dá)量顯著變化的相關(guān)基因，與癌旁組織、周圍正常組織中同一基因相比表達(dá)量的差異性，利用一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)核實(shí)實(shí)驗(yàn)猜想[8]。也有相關(guān)文獻(xiàn)報道與癌相關(guān)基因表達(dá)量的改變會影響化療藥物的效果[9]。新科技、新方法的出現(xiàn)為喉癌的診斷、治療、生存率、愈后生活質(zhì)量及預(yù)防提供了更多依據(jù)。

1 非編碼小RNA

1.1 小RNA相關(guān)研究 1993年Lee等[10]在秀麗線蟲中首次檢測到非編碼小RNA(non-coding small RNA，miRNA)lin-4可以通過反義RNA-RNA交換來調(diào)節(jié)Lin-14的翻譯，從而調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白表達(dá)。隨后多種與miRNA相關(guān)內(nèi)容相繼被發(fā)現(xiàn)。Calin等[11]發(fā)現(xiàn)68%慢性淋巴細(xì)胞性白血病患者中miR15和miR16低表達(dá)，首次證明了microRNA異常表達(dá)與腫瘤密切相關(guān)。這為診斷、治療、預(yù)防腫瘤帶來了新的研究方向。microRNA是一類由20～24個核苷酸(nucleotide，nt)組成的內(nèi)源性非編碼調(diào)控單鏈小分子RNA，少部分＜20個核苷酸。通過與目標(biāo)基因mRNA的不完全或完全互補(bǔ)配對而使該miRNA分子的表達(dá)受到影響。大部分miRNA基因以單拷貝、多拷貝或基因簇的形式存在于基因組中，而且大多位于基因間隔區(qū)，可見是獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄單位，并不能翻譯成蛋白質(zhì)，只是調(diào)控體內(nèi)的代謝過程[12]。miRNA的形成過程及特殊結(jié)構(gòu)影響生物功能。miRNA調(diào)控目標(biāo)基因的表達(dá)，影響生物體細(xì)胞的生長發(fā)育、增殖遷移、凋亡代謝。針對這些生物功能，已有多種miRNA在人體內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，其含量影響各種癌細(xì)胞的變化。miRNA含量上調(diào)會導(dǎo)致癌細(xì)胞增殖遷移，例如Huang等[13]報道在乳腺癌中miR-150呈高表達(dá)，且與癌細(xì)胞的惡性程度呈正比，由于miR-150直接靶向P2X7的3'UTR，抑制P2X7的表達(dá)，從而抑制其促凋亡作用，導(dǎo)致癌細(xì)胞的擴(kuò)展。miRNA含量下調(diào)會抑制癌細(xì)胞增殖遷移，例如Liu等[14]報道m(xù)iR-125a-5p能直接抑制組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Suv39H1的表達(dá)，降低小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的遷移、侵襲及增殖，而且過表達(dá)的miR-125a-5p能自行激活非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞沉默的miR-125a-5p，抑制癌細(xì)胞的進(jìn)展。目前，有關(guān)miRNA含量變化引起癌細(xì)胞進(jìn)展的文獻(xiàn)已經(jīng)有很多，miRNA影響人類身體機(jī)能變化的研究仍在繼續(xù)。

1.2 microRNA對喉癌的影響 近幾年已有文獻(xiàn)報道多種miRNA影響喉癌的進(jìn)展。Zhang等[15]報道m(xù)iR-23a促進(jìn)LSCC的進(jìn)展。Xu等[16]通過Kaplan-Meier和多因素Cox回歸分析表明miR-149表達(dá)水平低的患者生存時間短于miR-149表達(dá)水平高的患者，即miR-149在喉部鱗癌組織中的表達(dá)與患者的預(yù)后密切相關(guān)。有研究[17]表明生物體液中存在外泌體，它們可以被相鄰的細(xì)胞拾取或經(jīng)生物液體被攜至遠(yuǎn)處，這可能使受體細(xì)胞表型發(fā)生改變。Huang等[8]通過生物信息學(xué)分析揭示多種選擇性外泌體miRNA可能在LSCC中發(fā)揮重要作用，為更深入的研究提供了理論基礎(chǔ)。相關(guān)miRNA影響喉癌的研究已有眾多，但是其具體運(yùn)用于臨床診斷、治療和檢測愈后仍在探索中。

2 長鏈非編碼RNA

2.1 lncRNA相關(guān)研究 長鏈非編碼RNA(long-chain noncoding RNA，lncRNA)是＞200個核苷酸的非編碼蛋白轉(zhuǎn)錄本。曾經(jīng)被認(rèn)為是“暗物質(zhì)”，無生物功能可言，但近年來隨著科學(xué)技術(shù)的改進(jìn)，已經(jīng)揭示其具有調(diào)節(jié)細(xì)胞功能等作用[18]。根據(jù)其與蛋白編碼基因之間的關(guān)系，可以分為5類：正義(sense)lncRNA、反義(antisense)lncRNA、雙向(bidirectional)lncRNA、基因內(nèi)(intronic)lncRNA、基因間(intergenic)lncRNA[19]。有研究[20]表明，lncRNA在染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄水平和轉(zhuǎn)錄后水平上都扮演著重要的角色，具有致癌或抑癌作用，影響腫瘤細(xì)胞的功能變化。Cui等[21]報道lncRNA-HEIH通過抑制miR-939介導(dǎo)的Bcl-xL轉(zhuǎn)錄抑制來促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生，提示lncRNA-HEIH可能是結(jié)直腸癌預(yù)后生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。據(jù)Jing等[22]報道，lncRNA、LL22NC03-N64E9.1在體外可促進(jìn)肺癌細(xì)胞增殖，在肺癌組織中高表達(dá)，與肺癌患者總體生存率、腫瘤大小和腫瘤分期相關(guān)。通過研究識別特異性的生物標(biāo)志物以制訂有效的靶向治療策略探索改善癌癥診斷、治療和愈后的新途徑，將是之后研究方向。

2.2 lncRNA對喉癌的影響 據(jù)報道[23]，在晚期LSCC中，通過芯片技術(shù)識別的1 459個差異lncRNA和2 381個差異mRNA，可能成為本病新的生物標(biāo)志物。Wang等[24]報道SSTR5可能是喉癌的抑癌基因，SSTR5-AS1(SSTR5的反義lncRNA)可能抑制喉癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，并可能通過與SSTR5相同CpG位點(diǎn)的高甲基化來調(diào)控。Hui等[25]報道甲基化介導(dǎo)的lncRNA TMEM51-AS1上調(diào)可能作為miR-106b調(diào)控SNX21和TRAPPC10的ceRNA，其可能是LSCC潛在預(yù)后的生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。Cui等[26]報道在LSCC組織中，MIR155HG和miR-155-5p明顯上調(diào)，并與腫瘤TNM分期、病理分化和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。MIR155HG/miR-155-5p/SOX10軸在促進(jìn)LSCC進(jìn)展中發(fā)揮重要作用，可能成為LSCC治療的潛在靶點(diǎn)。由此可以看出，大部分lncRNA對喉癌的調(diào)控作用主要是通過甲基化或者miRNA與相應(yīng)的目標(biāo)基因產(chǎn)生生物功能。

3 環(huán)狀非編碼RNA

3.1 環(huán)狀非編碼RNA相關(guān)研究 環(huán)狀非編碼RNA (circular RNA，circRNA)是一種與線性RNA不同的新型非編碼RNA，沒有5'帽子結(jié)構(gòu)和3'A尾端，是一個連續(xù)的共價閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，于1979年由洛克菲勒大學(xué)的Hsu等[27]在真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中發(fā)現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，circRNA的種類和特性也逐漸被發(fā)掘出來。目前circRNA在人類細(xì)胞中有3種類型，即外顯子環(huán)狀RNA (ecircRNA)、內(nèi)含子環(huán)狀RNA(intronic circRNA)、外顯子-內(nèi)含子環(huán)狀RNA (EIciRNA)，其中絕大部分是ecircRNA[28]。大部分研究表明，在病理狀態(tài)下circRNA存在表達(dá)差異，可能參與多種疾病的發(fā)展過程，其中包括癌癥[29]。Li等[30]報道結(jié)直腸癌細(xì)胞經(jīng)碳離子輻射后circRNA cbl.11表達(dá)明顯增加，通過miR-6778-5p抑制癌細(xì)胞增殖來調(diào)控YWHAE的表達(dá)，這為結(jié)直腸癌治療提供了新的研究方向。據(jù)報道，在非小細(xì)胞肺癌中hsa_circ_0014130明顯過表達(dá)，且與腫瘤TNM分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移緊密相關(guān)。通過生物信息軟件預(yù)測hsa_circ_0014130可能與5個miRNA及其相應(yīng)mRNA產(chǎn)生相互作用，因此hsa_circ_0014130可能成為非小細(xì)胞肺癌的一種潛在的生物標(biāo)志物[31]。有關(guān)circRNA相關(guān)表達(dá)影響癌癥的發(fā)展也出現(xiàn)在口腔鱗狀細(xì)胞癌中[32]。

3.2 circRNA對喉癌的影響 在喉癌中，circRNA大部分是通過“海綿”作用于miRNA而影響癌細(xì)胞的進(jìn)展。Wang等[33]的研究表明circFLNA在LSCC中過表達(dá)后通過上調(diào)FLNA和MMP2蛋白的表達(dá)來促進(jìn)癌細(xì)胞的遷移能力且影響淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，circFLNA還能夠在癌細(xì)胞中分泌miR-486-3p，減少miR-486-3p對FLNA的抑制，促進(jìn)癌細(xì)胞的遷移。Chen等[34]報道在喉癌中hsa_circ_0023028過表達(dá)，而miR-194-5p低表達(dá)，hsa_circ_0023028基因下調(diào)在功能上抑制了癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲， miR-194-5p表達(dá)下調(diào)緩解hsa_circ_0023028沉默對癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。

4 展望

自非編碼RNA被研究者關(guān)注以來，已有大量的研究結(jié)果問世，但對于其真正能夠運(yùn)用到臨床尚待研究者繼續(xù)關(guān)注、探索前進(jìn)。目前的研究成果中，非編碼RNA并不是獨(dú)自影響包括喉癌在內(nèi)的癌癥的發(fā)生、發(fā)展，而是通過相互作用來調(diào)控與癌相關(guān)基因的mRNA來實(shí)現(xiàn)，同源非編碼RNA數(shù)量很多，而且有致癌作用和抑癌作用共同參與，如lncRNA與miRNA相互作用，circRNA與miRNA相互作用，從而影響癌癥的進(jìn)展。非編碼RNA影響人類疾病的探索仍在繼續(xù)，為癌癥的診斷、治療和愈后研究提供了新的方向。