長鏈非編碼RNA在結(jié)直腸癌中的研究進展▲

利基林

(廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院實驗研究部，南寧市 530021)

【提要】 結(jié)直腸癌是消化系統(tǒng)最常見的腫瘤之一，嚴重威脅患者身心健康。長鏈非編碼RNA(lncRNA)是近年來新發(fā)現(xiàn)的一種RNA，在組織中特異性表達，參與機體多種生理病理過程。lncRNA已發(fā)現(xiàn)在多種疾病中異常表達，并參與疾病的發(fā)生發(fā)展過程，因而有望成為診斷、治療和預(yù)后判斷的新靶點。lncRNA在結(jié)直腸癌中的作用得到較廣泛的研究，本文就lncRNA在結(jié)直腸癌的研究進展作一綜述。

結(jié)直腸癌是消化系統(tǒng)最常見的腫瘤之一，發(fā)病率居全球惡性腫瘤第3位，死亡率居第4位。由于結(jié)直腸癌的發(fā)病機制尚未完全清楚，目前還沒有較好的藥物治療方法，因而導(dǎo)致嚴重的公共衛(wèi)生問題[1]。盡管已有較多的研究發(fā)現(xiàn)多種因子在結(jié)直腸癌發(fā)病過程發(fā)揮作用，包括編碼蛋白的基因和非編碼基因[2-4]，但結(jié)直腸癌的發(fā)病過程是個復(fù)雜精細的調(diào)控過程，仍有許多未知的因子需要進一步研究，從而找到治療結(jié)直腸癌的潛在靶點。長鏈非編碼RNA( lncRNA)是一類位于細胞核或胞質(zhì)內(nèi)長度大于200nt的非編碼RNA，其分子內(nèi)部具有特定而復(fù)雜的二級空間結(jié)構(gòu)，能提供與蛋白質(zhì)結(jié)合的多個位點，或與DNA、RNA之間通過堿基互補配對原則發(fā)生特異性、動態(tài)性相互作用，形成復(fù)雜、精確而微妙的基因表達調(diào)控網(wǎng)絡(luò)[5]。lncRNA的表達具有組織特異性、細胞特異性、發(fā)育階段特異性、時空特異性及疾病特異性，廣泛參與細胞分化、代謝和增殖等生理過程，并與多種疾病密切相關(guān)[6]。近年來，國內(nèi)外多項研究探索了lncRNA與結(jié)直腸癌的相關(guān)性，取得了較大的進展，本文就lncRNA在結(jié)直腸癌的研究進展進行綜述：

1 lncRNA調(diào)控靶基因的機制

研究表明，lncRNA通過調(diào)控其靶基因發(fā)揮生物學作用，lncRNA可以調(diào)控多種靶基因，包括編碼和非編碼RNA。lncRNA可以通過調(diào)控miRNA的表達來影響多種病理生理過程[7]。miRNA是一類長度約為22nt的內(nèi)源性單鏈非編碼小分子RNA，具有高度保守性、時序性和組織特異性，廣泛參與各種生理和病理過程，其中一些miRNA已被證實在結(jié)腸癌發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[8-9]。研究表明，lncRNA可以通過多種途徑調(diào)控miRNA的表達[10-11]：①lncRNA抑制miRNA與靶基因mRNA結(jié)合；②lncRNA與特定miRNA相互作用，使lncRNA降解；③lncRNA發(fā)揮內(nèi)源性miRNA海綿或誘餌的功能，抑制miRNA表達；④lncRNA作為內(nèi)源競爭RNA(ceRNA)，轉(zhuǎn)錄競爭結(jié)合miRNA，降解靶基因。上述調(diào)控機制中以ceRNA途徑為主，也是現(xiàn)今研究lncRNA調(diào)控miRNA的主要熱點之一[12]。

2 lncRNA在結(jié)直腸癌細胞生物學中的作用

腫瘤轉(zhuǎn)移與癌細胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化、遷移侵襲以及黏附能力密切相關(guān)，一些lncRNA分子調(diào)控了結(jié)直腸癌細胞生物學過程，進而影響腫瘤的發(fā)病過程。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA MIR100HG與miR-100、miR-125b通過抑制Wnt/β-catenin通路的激活來介導(dǎo)結(jié)直腸癌細胞對西妥昔單抗的耐藥[13]。在結(jié)直腸癌細胞HCT-116細胞株和HCT-8細胞株中，lncRNA CCAT1通過ceRNA機制抑制miR-410表達，進而調(diào)控miR-410的靶基因ITPKB活性，從而抑制腫瘤細胞的增殖[14]。lncRNA CCAT2 通過調(diào)控miR-145的成熟來影響結(jié)直腸癌細胞的表達[15]。敲除結(jié)直腸癌細胞lncRNA H19后，腫瘤細胞生長速度加快，侵襲與遷移能力增強[16]。韓丹等[17]使用穩(wěn)定過表達lncRNA EVADR的結(jié)直腸癌HCT116和LOVO細胞系進行研究，發(fā)現(xiàn)與HCT116-NC和LOVO-NC細胞組對比，HCT116-EVADR與LOVO-EVADR細胞組的增殖和遷移能力明顯提高，上皮標志物E-cadherin表達明顯降低，而Snail、Slug、ZEB1和ZEB2間質(zhì)化標志物的表達升高。這些研究結(jié)果表明，lncRNA參與了結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展過程，但具體機制仍不清楚，尚有許多問題有待研究和解決。

3 與結(jié)直腸癌預(yù)后相關(guān)的lncRNA研究

影響結(jié)直腸癌的預(yù)后有多種因素，但目前還沒有一個十分準確的標志物判斷結(jié)直腸癌的預(yù)后，因此，尋找與結(jié)直腸癌預(yù)后相關(guān)的lncRNA是目前的研究熱點之一。HULC(highly upregulated in liver cancer)是近期一個新發(fā)現(xiàn)的lncRNA，HULC在胃癌和肝癌等腫瘤中表達上調(diào)。徐飛等[18]檢測HULC在結(jié)直腸正常黏膜上皮細胞NCM460和結(jié)直腸癌細胞，以及在結(jié)直腸癌組織和配對癌旁組織中的表達情況，發(fā)現(xiàn)HULC在結(jié)直腸癌細胞內(nèi)的表達水平顯著高于NCM460，在結(jié)直腸癌組織中的表達量也高于癌旁組織，生存分析顯示HULC低表達組結(jié)直腸癌患者術(shù)后的生存時間明顯高于高表達組，提示HULC對于判斷結(jié)直腸癌患者預(yù)后有一定的價值。MVIH(microvascular invasion in hepatocellular carcinoma)也是新發(fā)現(xiàn)的一個微血管浸潤相關(guān)lncRNA，其在結(jié)直腸癌組織中高表達，且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，而與年齡、性別、腫瘤大小、腫瘤分化不相關(guān)，MVIH表達上調(diào)患者的生存時間更短，表明MVIH在結(jié)直腸癌中的高表達提示預(yù)后不良[19]。還有研究報道了鋅指E盒結(jié)合同源盒蛋白2-AS1(lncRNA ZEB2-AS1)在Ⅲ期大腸癌中的表達及意義，也發(fā)現(xiàn)大腸癌組織中l(wèi)ncRNA ZEB2-AS1表達較癌旁正常黏膜組織增高18.75倍，其增高與患者死亡相關(guān)，lncRNA ZEB2-AS1高表達組5年生存率低于低表達組[20]。在人類結(jié)直腸癌細胞系中，過表達H19能直接激活癌基因c-Myc的表達，從而促進結(jié)直腸癌細胞的侵襲與轉(zhuǎn)移，H19與結(jié)直腸癌患者的不良預(yù)后明顯相關(guān)，即H19表達越高，患者生存時間越短[21]。上述lncRNA的發(fā)現(xiàn)為結(jié)直腸癌的預(yù)后判斷提供了新的參考標記物。

4 lncRNA在結(jié)直腸癌放化療中的作用

放化療是晚期結(jié)直腸癌患者的主要治療手段，但放化療也存在諸多缺點，而且會導(dǎo)致多重耐藥，造成治療失敗，因此，探索lncRNA在結(jié)直腸癌放化療中的作用機制，有可能改善結(jié)直腸癌患者的耐藥情況，并為促進更好的治療提供新靶點。何櫻等[22]探討lncRNA SNHG20抑制結(jié)腸癌細胞對5氟尿嘧啶(5-FU)化療敏感性的調(diào)控機制，他們首先構(gòu)建了lncRNA SNHG20穩(wěn)定過表達及表達沉默的結(jié)腸癌細胞株，檢測發(fā)現(xiàn)在對5-FU耐藥的結(jié)腸癌細胞株中，SNHG20顯著高表達，而沉默SNHG20則顯著提高細胞株對5-FU的敏感性，而且SNHG20顯著提高細胞的克隆形成能力，并抑制結(jié)腸癌細胞株P(guān)TEN蛋白的表達，而p-AKT及p-PI3K表達水平明顯上調(diào)。表明lncRNA SNHG20通過調(diào)控PTEN/PI3K/AKT信號通路抑制結(jié)腸癌細胞對5-FU的化療敏感性。有研究[23]報道了lncRNA GAS5對結(jié)腸癌細胞生長及化療藥物作用，使用siRNA干擾結(jié)腸癌細胞SW480 lncRNA GAS5基因后，再給予5-FU干預(yù)，發(fā)現(xiàn)敲除GAS5基因后癌細胞存活率比敲除GAS5基因前多，表明GAS5可能作為抑癌基因存在于結(jié)腸癌細胞中，并能促進化療藥物對結(jié)腸癌細胞的作用。徐小雯等[24]使用lncRNA芯片篩選得到5種與結(jié)直腸癌細胞放療敏感性相關(guān)的lncRNA基因，其中R05532、NR_015441和NR_033374基因表達水平與細胞放療抵抗呈正相關(guān)，而NR_073156和AA745020基因表達水平與細胞放療抵抗無明顯相關(guān)性。上述研究結(jié)果表明lncRNA有望成為結(jié)直腸癌患者放化療有效的治療靶點。

5 lncRNA診斷結(jié)直腸癌的研究

目前結(jié)直腸癌的確診主要依賴于血清標記物檢測及結(jié)腸鏡，但傳統(tǒng)的血清標記物，如CEA、CA19-9等缺乏足夠的靈敏度和特異性。因此，尋找新的、特異性高的診斷標志物十分必要。由于lncRNA具有組織特異性，因此成為腫瘤診斷研究的熱點之一。王婧等[25]從lncRNAtor數(shù)據(jù)庫篩選結(jié)腸癌組織中差異表達的lncRNA數(shù)據(jù)，并使用60對結(jié)腸癌及癌旁組織標本篩選出的3個lncRNA(HNF1A-AS1、ZDHHC8P1和SUZ12)，再對其進行診斷效能分析，ROC曲線分析顯示：HNF1A-AS1、ZDHHC8P1和SUZ12P診斷結(jié)腸癌的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.729、0.617和0.689。 孫祥威等[26]研究發(fā)現(xiàn)lncRNA-AL049452表達水平明顯高于癌旁正常組織，且表達量與腫瘤大小成正比，ROC曲線分析顯示AL049452診斷結(jié)直腸癌的AUC為0.723，敏感性和特異性分別為86.0%和51.2%，且高表達AL049452的結(jié)直腸癌患者的無病生存時間較低表達組更短，表明AL049452是結(jié)直腸癌診斷和預(yù)后判斷的新生物學標記物。有研究[27]探討了LINC00152在結(jié)腸癌中的診斷價值，結(jié)果表明LINC00152對結(jié)腸癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移診斷的AUC為0.771，當cut off值為3.1時，其敏感性為72.1%、特異性為65.4%、約登指數(shù)為0.375，而且與臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。還有研究[28]檢測了患者血液中的lncRNA表達情況，發(fā)現(xiàn)lncRNA CRNDE-h在結(jié)直腸癌患者組織和血漿中均為高表達，且血漿CRNDE-h水平對結(jié)直腸癌的診斷敏感性和特異性分別為70.3%和94.4%。

6 展 望

總之，越來越多的研究表明，lncRNA 與結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，lncRNA通過影響腫瘤細胞的增殖、侵襲、遷移、黏附、凋亡以及經(jīng)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展，但具體的分子機制尚未完全清楚。而lncRNA也被證實可作為結(jié)直腸癌的預(yù)后標記物輔助判斷患者的生存時間，并可作為重要的診斷標記物輔助診斷結(jié)直腸癌，lncRNA有望成為結(jié)直腸癌的分子標志物及治療靶點，為其預(yù)防、診斷、治療和預(yù)后開辟出新的途徑。