長鏈非編碼RNA在免疫檢查點信號通路中作用的研究進(jìn)展

李偉，荊琪，趙倩倩，孫之，潘月眉，王傳璽

1 山東大學(xué)附屬省立醫(yī)院腫瘤中心放療科，濟(jì)南 250000；2 山東第一醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院

免疫檢查點的發(fā)現(xiàn)及免疫檢查點抑制劑（ICI）在臨床腫瘤治療中的廣泛應(yīng)用是本世紀(jì)腫瘤領(lǐng)域最重要的成就之一，基于ICI 的免疫療法已成為癌癥治療新的突破方向。作為免疫療法機制的核心，免疫檢查點近年來一直是腫瘤領(lǐng)域的研究熱點［1］。免疫檢查點是在免疫細(xì)胞上表達(dá)、能調(diào)節(jié)免疫激活程度的一系列分子，主要包括程序性細(xì)胞死亡蛋白1（PD-1）、細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白4（CTLA-4）、T 淋巴細(xì)胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制性基序結(jié)構(gòu)域（TIGIT）、T 淋巴細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白3（Tim-3）、B 和T 淋巴細(xì)胞衰減因子（BTLA）等。免疫檢查點是免疫系統(tǒng)用于自我識別、維持機體免疫平衡的重要靶點，而另一方面，其也是腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸的重要途徑。在腫瘤微環(huán)境（TME）中，免疫細(xì)胞表面的免疫檢查點分子普遍高表達(dá)，通過共抑制信號通路阻止免疫系統(tǒng)識別腫瘤細(xì)胞，協(xié)助其規(guī)避免疫系統(tǒng)的殺傷。因此，抑制免疫檢查點便可阻斷共抑制信號通路，恢復(fù)甚至增強免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤細(xì)胞的能力，提高患者生存預(yù)期［2］。長鏈非編碼RNA（lncRNA）是非編碼RNA中的關(guān)鍵亞類，可作為內(nèi)源競爭性RNA（ceRNA）通過競爭性結(jié)合微小RNA（miRNA）分子實現(xiàn)對基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的調(diào)節(jié)，從而在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起到調(diào)控作用。其作為免疫檢查點信號通路重要的上游調(diào)控分子，在免疫檢查點相關(guān)研究中備受關(guān)注。本文就lncRNA 在免疫檢查點信號通路中的作用作一綜述，以期為尋找新型腫瘤免疫藥物和免疫治療模式提供理論依據(jù)。

1 lncRNA在PD-1/PD-L1信號通路中的作用

PD-1 是一種與細(xì)胞凋亡相關(guān)的蛋白受體，其廣泛存在于各類免疫細(xì)胞表面，參與調(diào)節(jié)效應(yīng)T 淋巴細(xì)胞功能，是免疫系統(tǒng)的內(nèi)源性抑制劑。PD-L1 是PD-1 廣泛表達(dá)的配體，其編碼基因為CD274，可在炎癥刺激誘導(dǎo)下出現(xiàn)表達(dá)上調(diào)。在生理條件下，PD-1 與 PD-L1 結(jié)合后，能夠通過抑制 PI3K/AKT 及Ras/MEK/ERK 兩條信號通路來調(diào)節(jié)中樞和外周T淋巴細(xì)胞數(shù)量，還可以顯著降低效應(yīng)T 淋巴細(xì)胞的分化和功能，從而實現(xiàn)對免疫系統(tǒng)的負(fù)性調(diào)節(jié)。這一調(diào)節(jié)作用有助于維持機體的免疫穩(wěn)態(tài)，避免自身免疫反應(yīng)和過度免疫導(dǎo)致的組織損傷［3］。然而在TME 中，T 淋巴細(xì)胞表面顯示出 PD-1 的高表達(dá)，其通過釋放細(xì)胞因子干擾素γ（IFN-γ）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）及白細(xì)胞介素（IL）等誘導(dǎo)PD-L1表達(dá)上調(diào)，干擾T淋巴細(xì)胞的活化和功能，降低免疫反應(yīng)，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)對自身抗原耐受，腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸［4］。一直以來，PD-1/PD-L1 通路及其上下游分子形成的復(fù)雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)都是腫瘤免疫的研究熱點，受到了相關(guān)研究者的重點關(guān)注，而lncRNA已被發(fā)現(xiàn)在不同腫瘤的PD-1/PD-L1 信號通路中占據(jù)重要位置。

1.1 肺腺癌 lncRNA NKX2-1-AS1 被發(fā)現(xiàn)在肺腺癌中表達(dá)上調(diào)，其是一種定位于14q13.3 染色體區(qū)域的lncRNA，有助于肺腺癌細(xì)胞黏附并抑制其遷移能力，但其對腫瘤細(xì)胞的增殖和凋亡卻沒有明顯作用。此外，NKX2-1-AS1 可負(fù)性調(diào)節(jié)CD274/PD-L1的表達(dá)，將該基因敲除后，不同肺腺癌細(xì)胞系中參與細(xì)胞遷移和PD-1/PD-L1 信號通路的基因表達(dá)均上調(diào)。另一方面，高水平的NKX2-1-AS1 對于維持低水平的PD-L1 表達(dá)非常重要，這說明肺腺癌中NKX2-1-AS1 表達(dá)增加可能是機體限制腫瘤細(xì)胞遷移、轉(zhuǎn)移擴散和免疫系統(tǒng)逃避的一種保護(hù)機制，主要通過抑制CD274/PD-L1分子的表達(dá)起作用［5］。

在非小細(xì)胞肺癌中發(fā)現(xiàn)的lncRNA MALAT1 定位于人類11q13 染色體，與多種腫瘤的生長、侵襲、轉(zhuǎn)移等行為密切相關(guān)。其表達(dá)增高往往預(yù)示著非小細(xì)胞肺癌后期轉(zhuǎn)移概率增加，是一個負(fù)性預(yù)后因素。WEI 等［6］研究顯示，MALAT1 表達(dá)與 miR-200a-3p 表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，而與PD-L1 的表達(dá)呈正相關(guān)。MALAT1能夠通過海綿作用降低miR-200a-3p表達(dá)，對PD-L1的激活起到重要作用，為腫瘤的侵襲、遷移和免疫逃逸提供了有利條件。

1.2 消化系統(tǒng)腫瘤 在食管鱗癌中，ZHANG 等［7］發(fā)現(xiàn)lncRNA SNHG20 表達(dá)上調(diào)，且其表達(dá)水平與腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移概率、TNM 分期和腫瘤病理分級相關(guān)，并通過功能營救實驗確定SNHG20 有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的作用。該研究在后續(xù)實驗中還發(fā)現(xiàn)，SNHG20 能夠調(diào)節(jié)多種經(jīng)典促癌因子如毛細(xì)血管擴張性共濟(jì)失調(diào)癥突變蛋白（ATM）、磷酸化酪氨酸蛋白激酶1/2（p-JAK1/2）及PD-L1 的表達(dá)，表明其可通過調(diào)控ATM/JAK/PD-L1 通路促進(jìn)食管鱗癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移。在胰腺癌中，ZHANG等［8］發(fā)現(xiàn)lncRNA PSMB8-AS1 表達(dá)上調(diào)，PSMB8-AS1通過海綿作用吸附miR-382-3p 使信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子1（STAT1）表達(dá)上調(diào)，從而改善胰腺癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移能力。而STAT1 可以激活PD-L1 表達(dá)，提示PSMB8-AS1 能夠通過調(diào)節(jié)miR-382-3p/STAT1/PD-L1 軸促進(jìn)胰腺癌進(jìn)展。lncRNA SNHG4被發(fā)現(xiàn)在結(jié)腸癌中過度表達(dá)，并能夠通過其下游的miR-144-3p激活PD-1/PD-L1信號通路，誘導(dǎo)CD4+T淋巴細(xì)胞凋亡，從而促進(jìn)結(jié)腸癌的進(jìn)展［9］。

1.3 其他腫瘤 在乳腺癌，尤其是三陰乳腺癌中，lncRNA GATA3-AS1 表達(dá)上調(diào)，其通過miR-676-3p/COPS5 軸誘導(dǎo) PD-L1 去泛素化，從而提高 PD-L1 的穩(wěn)定性，促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展和免疫逃逸［10］。在卵巢癌中發(fā)現(xiàn)的lncRNA HOTTIP 是較為經(jīng)典的促癌lncRNA，其可通過增強IL-6表達(dá)上調(diào)TME中的中性粒細(xì)胞表面PD-L1 表達(dá)，促使卵巢癌細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸［11］。此外，與 lncRNA SNHG4 結(jié)構(gòu)相似的lncRNA SNHG14 被發(fā)現(xiàn)可通過靶向下游的miR-152-3p調(diào)控PD-1/PD-L1信號通路，以抑制彌漫性大B 細(xì)胞淋巴瘤TME 中細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞的凋亡，并促使細(xì)胞增殖，對腫瘤進(jìn)展起到促進(jìn)作用［12］。

以上研究提示，在PD-1/PD-L1信號通路復(fù)雜調(diào)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)中，lncRNA 往往占據(jù)上游的關(guān)鍵節(jié)點，作為ceRNA 對PD-1 或PD-L1 分子的表達(dá)起到重要的調(diào)控作用，形成典型的lncRNA/miRNA/PD-1/PDL1調(diào)控軸，促進(jìn)或抑制腫瘤進(jìn)展和免疫逃逸。

2 lncRNA在TIGIT信號通路中的作用

TIGIT 也稱Vsig9/Vstm3/WUCAM，是近年來受到廣泛關(guān)注的新型抑制性受體，參與T 淋巴細(xì)胞和NK 細(xì)胞的免疫應(yīng)答。機制上，TIGIT 同源分子CD226 與其配體CD155 的結(jié)合可傳遞激活信號，激活NK 細(xì)胞的免疫應(yīng)答，而TIGIT 以更高的親和力結(jié)合CD155并產(chǎn)生抑制作用［13］。另有研究表明，TIGIT還可以直接結(jié)合CD226 并破壞其激活作用，使得TIGIT 在自身免疫性疾病和惡性腫瘤的發(fā)展中占有重要地位［14］。

WANG 等［15］研究發(fā)現(xiàn)，在再生障礙性貧血患者的CD4+T 淋巴細(xì)胞中，lncRNA MEG3 表達(dá)下降，導(dǎo)致miR-23a 表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而造成TIGIT 表達(dá)下降和CD4+T淋巴細(xì)胞活化。進(jìn)一步在自身免疫介導(dǎo)的再生障礙性貧血小鼠模型中進(jìn)行驗證，發(fā)現(xiàn)過表達(dá)MEG3 可延長小鼠中位生存期，并使小鼠紅細(xì)胞顯著增加，血漿中 TNF-α、INF-γ 和 IL-7 的濃度降低。在惡性腫瘤研究中，WANG 等［16］設(shè)計了一種新型樹枝狀聚酰胺胺聚合物納米顆粒，同時靶向TIGIT/PVR 和lncRNA ANRIL，通過免疫治療和基因治療結(jié)合的方式，能夠有效地在體內(nèi)抑制肝癌的發(fā)展，此研究為肝癌的治療提出了一種新的策略。

3 lncRNA在Tim-3信號通路中的作用

Tim-3 是在多種免疫細(xì)胞表面表達(dá)的跨膜糖蛋白，其配體主要有三種：半乳凝素-9 主要參與調(diào)控TME 中T 淋巴細(xì)胞的凋亡、高遷移率組蛋白B1 可抑制樹突狀細(xì)胞的抗原提呈功能、癌胚抗原細(xì)胞黏附分子1 可誘導(dǎo)T 淋巴細(xì)胞耗竭效應(yīng)。三種配體功能上的差異是Tim-3 誘導(dǎo)T 淋巴細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞免疫抑制的基礎(chǔ)，使Tim-3 成為在TME、T 淋巴細(xì)胞耗竭和抗原遞呈等方面都具有重要作用的免疫檢查點分子［17］。另有研究表明，相較于抗CTLA-4 及抗PD-1 抗體，Tim-3 抗體自身免疫不良反應(yīng)減少，其臨床前景備受青睞［18］。

lncRNA對Tim-3信號通路的調(diào)控作用的研究主要集中在肝癌方面。YAN 等［19］研究發(fā)現(xiàn)，肝癌中l(wèi)ncRNA NEAT1 表達(dá)上調(diào)，而NEAT1 的低表達(dá)則有助于增強CD8+T 淋巴細(xì)胞的抗腫瘤功能。抑制NEAT1 可通過調(diào)控miR-155 進(jìn)而下調(diào)Tim-3 的表達(dá)，降低CD8+T 淋巴細(xì)胞的凋亡，減少免疫逃逸，增強抗腫瘤能力，提示NEAT1/miR-155/Tim-3 軸是NEAT1促進(jìn)肝癌進(jìn)展的重要機制。LIU 等［20］研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA Ftx 可通過抑制miRNA-545 的表達(dá)增強Tim-3 的表達(dá)，導(dǎo)致肝硬化中巨噬細(xì)胞的異常激活，增加了肝硬化患者癌變的風(fēng)險。JI 等［21］則發(fā)現(xiàn)，在肝癌中，lncRNA Lnc-Tim3 能夠通過結(jié)合Tim-3 并阻斷其與HLA-B 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子3 的相互作用，從而抑制下游Lck/NFAT1/AP-1 信號，最終誘導(dǎo)CD8+T 淋巴細(xì)胞耗竭，促進(jìn)了腫瘤進(jìn)展。以上研究提示，至少在肝癌中，lncRNA 在Tim-3 信號通路中占據(jù)著極其重要的位置。

4 lncRNA在其他免疫檢查點信號通路中的作用

除了上述的 PD-1/PD-L1、TIGIT 和 Tim-3 以外，還有諸如CTLA-4 和BTLA 等主要的免疫檢查點分子也被證實與lncRNA 存在一定關(guān)系。其中CTLA-4是最早被發(fā)現(xiàn)的免疫檢查點，是一種屬于免疫球蛋白超家族成員的跨膜蛋白質(zhì)，主要表達(dá)于活化的T淋巴細(xì)胞表面，在腫瘤發(fā)生的早期能夠抑制T 淋巴細(xì)胞的增殖與活化，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞免疫逃逸的發(fā)生［22］。然而作為發(fā)現(xiàn)最早、研究也較深入的免疫檢查點分子，調(diào)控CTLA-4 信號通路的lncRNA 研究目前卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于PD-1/PD-L1，僅在腫瘤外的領(lǐng)域有一定的研究，如 LIANG 等［23］發(fā)現(xiàn)，lncRNA MALAT1/miR-155/CTLA-4 軸可以改變CD4+T 淋巴細(xì)胞內(nèi)的Th1/Th2 平衡，可為哮喘的治療提供了新的研究方向。而在腫瘤領(lǐng)域，相關(guān)研究還是以生信分析和預(yù)測為主，如 PENG 等［24］通過生信方法推測 lncRNA MIR155HG 與 CTLA-4 和 PD-L1 的表達(dá)都存在強烈的正相關(guān)性，并通過qRT-PCR 證實了這一觀點；在肺腺癌中，lncRNA C5orf64 與CTLA-4 的表達(dá)被發(fā)現(xiàn)可能存在相關(guān)關(guān)系等［25］。這些研究仍停留在理論預(yù)測上，實驗驗證方面仍處于空白，相關(guān)的分子生物學(xué)實驗仍待完善，可能成為今后CTLA-4研究的重點。

與CTLA-4 結(jié)構(gòu)相似的BTLA 是一種較為新型的免疫檢查點，是定位于免疫細(xì)胞表面的跨膜蛋白。BTLA 信號通路對多種免疫細(xì)胞都具有明顯的抑制作用，且對于PD-1、CTLA-4 等免疫檢查點有一定協(xié)同作用［26］。與 CTLA-4 相似，BTLA 相關(guān)的 lncRNA 研究也處于空白，僅有的少量研究也集中于理論預(yù)測方面。如MA 等［27］通過生物信息學(xué)分析，預(yù)測了兩種與BTLA 表達(dá)密切相關(guān)的lncRNA：ENST00000492960 和 TCONS_00006930；LIU 等［28］則在宮頸癌中預(yù)測了與BTLA 具有顯著相關(guān)性的三種lncRNA：NONHSAT002712、NONHSAT095060 和TCONS_00026535。以上研究沒有進(jìn)入實驗驗證階段，因此說服力仍顯不足，但這也恰恰說明，BTLA相關(guān)lncRNA的研究仍有較多的發(fā)展空間，有可能為今后免疫檢查點的研究提供全新的思路。

綜上所述，免疫檢查點是腫瘤免疫逃逸的重要途徑，lncRNA則可通過ceRNA機制調(diào)控位于下游的免疫檢查點及相關(guān)配體，二者這種機制上的關(guān)聯(lián)性有望成為腫瘤科研的新方向。在眾多免疫檢查點分子 中 ，PD-1/PD-L1、TIGIT 和 Tim-3 信 號 通 路 中l(wèi)ncRNA 的研究較為深入，這些lncRNA 包括了促癌基因和抑癌基因，大多通過ceRNA 機制對下游的免疫檢查點及其配體進(jìn)行調(diào)控，對腫瘤細(xì)胞的生長、侵襲、遷移等生物學(xué)行為起到重要的促進(jìn)或抑制作用，對包括自身免疫疾病在內(nèi)的其他疾病的病理發(fā)展過程也起到一定的作用。這也為尋找全新的免疫檢查點抑制劑和免疫治療的預(yù)測標(biāo)志物打下了良好的基礎(chǔ)。無論如何，lncRNA 在免疫檢查點信號通路中作用的研究當(dāng)前仍處于起步階段，該領(lǐng)域還有相當(dāng)大的發(fā)展空間，我們在這一領(lǐng)域的研究還有很長的路要走。