lncRNAs在非小細(xì)胞肺癌順鉑耐藥機(jī)制中的研究進(jìn)展

吳挺挺 鄧在春

lncRNAs在非小細(xì)胞肺癌順鉑耐藥機(jī)制中的研究進(jìn)展

吳挺挺 鄧在春

肺癌是中國(guó)乃至全球最常見(jiàn)的惡性腫瘤，其中非小細(xì)胞肺癌（non-smallcelllung cancer，NSCLC）約占所有肺癌的80%，因NSCLC對(duì)化療藥物繼發(fā)耐藥率高，所以其5年生存率仍低于20%。長(zhǎng)鏈非編碼RNAs（long non-cod ing RNAs，lnc RNAs）是一類轉(zhuǎn)錄后長(zhǎng)度大于200nt的非編碼RNAs，越來(lái)越多的研究顯示lnc RNAs和NSCLC順鉑耐藥關(guān)系密切，本文就目前研究與NSCLC順鉑耐藥相關(guān)的lnc RNAs作一綜述。

肺癌 非小細(xì)胞肺癌 長(zhǎng)鏈非編碼RNAs 順鉑 耐藥

肺癌是目前全世界最常見(jiàn)的惡性腫瘤，其發(fā)病率和病死率居所有惡性腫瘤的第1位[1]。根據(jù)肺癌的生物學(xué)行為和病理類型不同，可分為兩大類：非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）和小細(xì)胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC），其中非小細(xì)胞肺癌約占所有肺癌的80%[2]。在過(guò)去十幾年里NSCLC的治療取得了很大進(jìn)展，特別是分子靶向藥物治療的臨床應(yīng)用明顯提高了NSCLC患者的5年生存率[3]，但研究發(fā)現(xiàn)在我國(guó)約20%～30%的NSCLC患者存在表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）突變[4]，而存在EML4-ALK融合基因的只占4%，因此只有小部分的晚期NSCLC患者能夠接受分子靶向治療[5-6]。對(duì)于大多數(shù)晚期NSCLC患者，以鉑類為基礎(chǔ)的化療方案仍是目前晚期NSCLC的一線治療方案，其中尤以順鉑的治療效果為佳[7]。但以順鉑為基礎(chǔ)的化療方案治療晚期NSCLC并不都是有效的，研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前使用以順鉑為基礎(chǔ)的化療方案其生存風(fēng)險(xiǎn)比（HR）為0.87，死亡風(fēng)險(xiǎn)下降13%，但5年生存率只提高約5%[8]，這表明肺癌細(xì)胞對(duì)順鉑的獲得性耐藥是阻礙患者長(zhǎng)期生存的重要原因。長(zhǎng)鏈非編碼RNAs（long non-coding RNAs，lncRNAs）是一類轉(zhuǎn)錄后長(zhǎng)度＞200nt的非編碼RNAs，lncRNAs可參與體內(nèi)多種細(xì)胞分子生物過(guò)程，對(duì)腫瘤細(xì)胞發(fā)生、發(fā)展及耐藥也起著重要的調(diào)控作用。近年來(lái)有越來(lái)越多的研究顯示，lncRNAs與非小細(xì)胞肺癌順鉑耐藥關(guān)系密切，本文就lncRNAs在非小細(xì)胞肺癌順鉑耐藥機(jī)制中的研究進(jìn)展作一綜述。

1 順鉑耐藥機(jī)制

順鉑最早在1844年由Michele Peyrone發(fā)現(xiàn)，其主要抗癌機(jī)制是誘導(dǎo)DNA的損傷及干擾其損傷修復(fù)的過(guò)程，有較強(qiáng)的廣譜抗腫瘤作用，臨床用于肺癌、卵巢癌、胃癌等多種腫瘤的治療。但以順鉑為基礎(chǔ)的化療方案治療腫瘤并不都是有效的，其在治療后期往往發(fā)生腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑耐藥。腫瘤細(xì)胞獲得順鉑耐藥性的途徑來(lái)自多方面且十分復(fù)雜，包括減少細(xì)胞內(nèi)藥物的累積、增強(qiáng)藥物去活作用、促進(jìn)DNA修復(fù)、抑制DNA損傷修復(fù)等。順鉑通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)大部分通過(guò)銅轉(zhuǎn)運(yùn)體（CTR）如銅轉(zhuǎn)運(yùn)體1（CTR1）進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，小部分可通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，CTR1的缺失將導(dǎo)致順鉑進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的量減少，從而引起腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥[9]。順鉑進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)水解后容易與谷胱甘肽（GSH）結(jié)合，使順鉑停留在細(xì)胞質(zhì)而無(wú)法與細(xì)胞核內(nèi)的DNA結(jié)合，如GSH轉(zhuǎn)移酶失活將導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)內(nèi)GSH含量增高，這在一些順鉑耐藥腫瘤細(xì)胞中被證實(shí)[10-11]。對(duì)DNA的損傷修復(fù)過(guò)程的調(diào)節(jié)是腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑耐藥的主要機(jī)制，DNA的損傷修復(fù)途徑主要包括核苷酸切除修復(fù)（NER），同源重組修復(fù)（HR）和錯(cuò)配修復(fù)（MMR）等。核苷酸切除修復(fù)交叉互補(bǔ)蛋白1（ERCC1）是一種單鏈DNA核酸內(nèi)切酶，主要參與核苷酸切除修復(fù)，能從5′端切除順鉑造成的DNA損傷[12]，ERCC1的mRNA或蛋白表達(dá)水平與順鉑治療效果呈負(fù)相關(guān)[13]。有研究表明以順鉑為基礎(chǔ)的化療方案能提高ERCC1（-）的NSCLC患者的生存率（HR=0.65，P=0.002），而對(duì)于ERCC1（+）的NSCLC患者其生存率并無(wú)明顯改善（HR= 1.14，P=0.4）[14]。乳腺癌1號(hào)基因（BRCA1）是涉及DNA損傷修復(fù)的一個(gè)抑癌基因，主要參與同源重組修復(fù)，其BRCA1的mRNA表達(dá)與肺癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性呈負(fù)相關(guān)[15]。MMR通過(guò)修復(fù)錯(cuò)配的DNA損傷，對(duì)維持基因完整性起著重要作用，下調(diào)或者突變MMR基因可導(dǎo)致順鉑獲得性耐藥的產(chǎn)生[16]。順鉑的耐藥機(jī)制十分復(fù)雜，除了上述耐藥機(jī)制外，如p53蛋白功能障礙、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路異常激活或抑制、抗凋亡蛋白異常表達(dá)等。最近有研究顯示，lncRNAs與非小細(xì)胞肺癌順鉑耐藥相關(guān)，但具體通過(guò)何種機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

2 lncRNAs與腫瘤

lncRNAs指的是一類長(zhǎng)度＞200nt的非編碼RNAs，大多是由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄而來(lái)[17]，部分lncRNAs具有5′帽子，3′多聚A尾及剪接的過(guò)程[18]。與小的非編碼RNAs不同，lncRNAs往往低度保守，但其重要功能區(qū)如啟動(dòng)子區(qū)域的結(jié)構(gòu)往往高度保守，lncRNAs高度保守的啟動(dòng)子序列和低度保守的轉(zhuǎn)錄序列，提示lncRNAs具有多種重要功能[19]。LncRNAs可參與多種細(xì)胞分子生物過(guò)程，包括轉(zhuǎn)錄、剪接、翻譯、細(xì)胞分化、細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)，染色體劑量補(bǔ)償、染色質(zhì)修飾、維持染色質(zhì)結(jié)構(gòu)等。在這些功能中，對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控和腫瘤的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系最為密切。與miRNAs不同，lncRNAs除了能與mRNAs結(jié)合抑制mRNAs翻譯或促進(jìn)其降解，還可通過(guò)多種機(jī)制在基因表達(dá)不同方面發(fā)揮作用。如lncRNAs能夠通過(guò)阻礙轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)子結(jié)合抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄，還能通過(guò)影響DNA與RNA聚合酶Ⅱ的相互作用以及DNA三級(jí)結(jié)構(gòu)的形成。部分lncRNAs能被酶切成小的非編碼RNAs，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與mRNAs結(jié)合，抑制mRNAs的翻譯或促進(jìn)其降解；有些lncRNAs可直接與mRNAs互補(bǔ)配對(duì)形成穩(wěn)定的雙鏈RNAs，從而使mRNAs降解速度降低。lncRNAs還可調(diào)節(jié)啟動(dòng)子CpG島區(qū)域甲基化水平，對(duì)組蛋白的多種修飾也起重要調(diào)控作用，如組蛋白的甲基化、乙?；头核鼗萚20-21]。

已有大量研究顯示，lncRNAs的異常表達(dá)與腫瘤發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切，如Liu等[22]發(fā)現(xiàn)HOTAIR的表達(dá)與NSCLC的病理分級(jí)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及預(yù)后相關(guān)。又如Tantai等[23]發(fā)現(xiàn)血清中l(wèi)ncRNA XIST和lncRNA HIF1AAS1在NSCLC患者中表達(dá)明顯升高，有望成為肺癌特異性腫瘤標(biāo)志物。

3 lncRNAs與NSCLC順鉑耐藥

近來(lái)有研究表明，lncRNAs的異常表達(dá)與腫瘤細(xì)胞耐藥關(guān)系密切，如lncRNA UCA1在膀胱癌患者中表達(dá)增高，在用順鉑治療膀胱癌時(shí)，過(guò)表達(dá)UCA1能明顯增加細(xì)胞活力，降低對(duì)順鉑的敏感性，而下調(diào)UCA1時(shí)，則膀胱癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性增加[24]。又有研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA PVT1和AK022798與胃癌順鉑耐藥相關(guān)[25-26]，表明lncRNAs與多種腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑耐藥關(guān)系密切，其中也包括肺癌。Liu等[27]發(fā)現(xiàn)lncRNA HOTAIR在順鉑耐藥的A549/DDP細(xì)胞系表達(dá)較未耐藥的A549細(xì)胞系表達(dá)量明顯增高，下調(diào)HOTIAR能使腫瘤細(xì)胞恢復(fù)對(duì)順鉑的敏感性，用siRNA下調(diào)HOTAIR能恢復(fù)肺癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性，其主要機(jī)制是通過(guò)上調(diào) p21（WAF1/CIP1）使細(xì)胞阻滯在G0/G1期而增加細(xì)胞凋亡。Liu等[28]研究發(fā)現(xiàn)lncRNA MEG3在順鉑耐藥的A549/ DDP細(xì)胞系中的表達(dá)水平較A549細(xì)胞系明顯降低，上調(diào)MEG3能增加順鉑對(duì)肺癌細(xì)胞的敏感性，但具體機(jī)制不明。隨后Li等[29]研究也得出相同結(jié)論，并認(rèn)為下調(diào)MEG3增加肺癌細(xì)胞對(duì)順鉑耐藥，其耐藥機(jī)制與Want/ β-catenin信號(hào)通路激活有關(guān)。Yang等[30]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA AK126698與肺癌耐順鉑相關(guān)，且在A549/DDP細(xì)胞系中表達(dá)水平較A549細(xì)胞系表達(dá)要低，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，AK126698在NSCLC細(xì)胞系中表達(dá)降低與Wnt通路激活相關(guān)，如NKD2和FZD8的激活。近來(lái)Zhang等[31]發(fā)現(xiàn)lncRNA GAS5與非小細(xì)胞肺癌順鉑耐藥相關(guān)，敲除GAS5能夠增加A549/DDP細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，GAS5能夠明顯抑制NSCLC細(xì)胞自噬，已有研究表明腫瘤細(xì)胞自噬水平的提高與化療藥物耐藥相關(guān)，因此GAS5可能通過(guò)抑制NSCLC細(xì)胞自噬水平，增加NSCLC細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性。部分lncRNAs可通過(guò)調(diào)節(jié)銅轉(zhuǎn)運(yùn)體1（CTR1），從而對(duì)NSCLC細(xì)胞順鉑耐藥起調(diào)節(jié)作用，如Jiang等[32]在研究NSCLC細(xì)胞系時(shí)發(fā)現(xiàn)lncRNA NEAT1能夠上調(diào)EGCG誘導(dǎo)的CTR1的表達(dá)，增加順鉑進(jìn)入NSCLC細(xì)胞，從而使NSCLC細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性增加。

4 結(jié)論和展望

肺癌是全球發(fā)病率及病死率最高的惡性腫瘤，因絕大多數(shù)患者未能在早期獲得診斷以及化療后獲得性耐藥的產(chǎn)生，使其5年生存率仍低于20%。隨著醫(yī)療水平的不斷提高，肺癌的檢出率越來(lái)越高，對(duì)化療藥物耐藥的現(xiàn)象也越來(lái)越常見(jiàn)，已成為臨床迫切需要解決的問(wèn)題。已有研究表明lncRNAs和非小細(xì)胞肺癌順鉑耐藥關(guān)系密切，如上文提及的HOTIAR，MEG3和AK126698等，但具體機(jī)制仍不是十分明確，闡明lncRNAs在非小細(xì)胞肺癌順鉑耐藥中所扮演的角色，并應(yīng)用于臨床，將會(huì)給晚期非小細(xì)胞肺癌順鉑耐藥患者帶來(lái)福音，提高非小細(xì)胞肺癌患者的5年生存率。因此lncRNAs在非小細(xì)胞肺癌順鉑耐藥中的具體機(jī)制研究將是日后順鉑耐藥的研究方向。

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2016-10-14）

（本文編輯：馬雯娜）

10.12056/j.issn.1006-2785.2017.39.17.2016-1646

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