非編碼RNA與腎細胞癌對舒尼替尼敏感性關(guān)系的研究進展

王宇昊，王增軍

南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科，江蘇 南京 210029

在全世界范圍內(nèi)，腎細胞癌占男性惡性腫瘤的5%和女性惡性腫瘤的3%，其中約70%為腎透明細胞癌［1-2］。盡管大多數(shù)腎癌為局限性，但在治愈后，仍有25%～40%的患者會出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，在初次確診時也會有20%～25%的患者已出現(xiàn)轉(zhuǎn)移［3］。腎細胞癌對放化療皆不敏感，因而幾種分子靶向藥物被推薦用于轉(zhuǎn)移性腎細胞癌的治療［2，4-5］。舒尼替尼是一種小分子受體酪氨酸激酶抑制劑，因抗血管生成和抗腫瘤作用，成為轉(zhuǎn)移性腎癌的一線標準治療藥物，在多項藥物臨床試驗中被作為標準治療對照，并被認為可聯(lián)合局部干預治療轉(zhuǎn)移性腎癌［6-12］。其抗腫瘤血管生成作用主要通過阻斷血管內(nèi)皮生長因子受體（vascular endothelial growth factor receptors，VEGFR）和血小板衍生生長因子受體（platelet?derived growth factor receptors，PDGFR）實現(xiàn)［13-14］。但治療過程中，舒尼替尼耐藥的發(fā)生幾乎不可避免［15］。轉(zhuǎn)移性腎細胞癌對舒尼替尼耐藥的機制仍不十分明確。

在人類基因組中，5%～10%的序列被穩(wěn)定轉(zhuǎn)錄，其中大多數(shù)為非編碼轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物［16-18］。在非編碼RNA中，微小RNA（microRNA，miRNA）、長鏈非編碼RNA（long?non?coding RNA，lncRNA）和環(huán)狀RNA（circular RNA，circRNA）被認為在腫瘤發(fā)生和進展中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用［19-24］。其中miRNA 是一類小的，長約22 個核苷酸的非編碼RNA，可以通過與靶mRNA 3′UTR 端相互作用抑制靶基因表達［25］；lncRNA 為長度大于200 個核苷酸的非蛋白質(zhì)編碼RNA［26］；circRNA則是通過真核生物基因外顯子的前體mRNA 反向剪接產(chǎn)生的共價封閉的環(huán)狀RNA［27］。近幾年，多項研究關(guān)注非編碼RNA（主要是miRNA及l(fā)ncRNA）與腎細胞癌對舒尼替尼的敏感性之間的關(guān)系，并取得一定成果，發(fā)現(xiàn)多種非編碼RNA參與調(diào)控腎細胞癌對舒尼替尼的反應。本文對這些研究做一綜述。

1 lncRNA與腎細胞癌對舒尼替尼的反應

1.1 lncRNA?ARSR

Qu等［28］發(fā)現(xiàn)，裸鼠體內(nèi)誘導產(chǎn)生耐藥性的子代786?O 和ACHN 細胞內(nèi)，存在一種對腎癌細胞耐舒尼替尼重要的lncRNA——lncRNA P11?375O18.2?001（Ensembl：ENST00000424980），該lncRNA 位于人類9 號染色體上，由4 個外顯子組成，全長591 個核苷酸。Qu 等［28］將其命名為lncRNA?ARSR。在耐藥細胞中，lncRNA?ARSR 的表達受到AKT/FOXO 軸的調(diào)節(jié)，活化的AKT 可以通過抑制FOXO1 和FOXO3a上調(diào)lnc RNA?ARSR而使細胞耐藥，敲低ln?cRNA?ARSR 則可以逆轉(zhuǎn)耐藥。Qu 等［28］還發(fā)現(xiàn)，在舒尼替尼治療前患者血漿和腫瘤組織中l(wèi)ncRNA?ARSR的含量與患者對舒尼替尼的敏感性及預后呈負相關(guān)。提示血漿lncRNA?ARSR 可以作為患者預后的一個預測因子。機制研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA?ARSR通過作為miR?34 and miR?449 的內(nèi)源性競爭RNA（competing endogenous RNA，ceRNA）來促進AXL、c?MET 表達實現(xiàn)其促腎癌細胞對舒尼替尼耐藥的功能。lncRNA?ARSR可以通過包裝進入外泌體從所在耐藥細胞釋放并進入其他細胞，這一過程是由hnRN?PA2B1（一種RNA結(jié)合蛋白）介導的，已有報道其通過結(jié)合特定的基序（GGAG/CCCU）來調(diào)節(jié)miRNA的運輸［29］，而這一基序正存在于lncRNA?ARSR的5′末端。Qu等［28］也證明，這種lncRNA?ARSR在細胞間的遷徙可以將耐藥性傳遞給原本不耐藥的細胞。

Qu 等［28］還發(fā)現(xiàn)，通過鎖核酸靶向抑制lncRNA?ARSR 可顯著降低舒尼替尼耐藥腫瘤細胞中的lnc?RNA?ARSR、AXL、c?MET 水平，并恢復細胞對舒尼替尼的敏感性，提示lncRNA?ARSR有望成為對舒尼替尼耐藥的腎細胞癌患者的有效治療靶點。

1.2 lncRNA?SARCC

已有研究表明，雄激素受體（androgen recep?tor，AR）在腎細胞癌中起著癌基因的作用［30-31］。Zhai 等［32］發(fā)現(xiàn)一種可以與AR 結(jié)合的lncRNA——ENST00000460407，并將其命名為lncRNA?SARCC（suppressing androgen receptor in renal cell carcino?ma）。Zhai 等［32］發(fā)現(xiàn)，lncRNA?SARCC 可以直接與AR結(jié)合，在敲低lncRNA?SARCC后，AR的蛋白水平提高，但mRNA水平并不提高，同時AR的兩個關(guān)鍵靶基因FKBP5 和TMPRSS2 的mRNA 表達也提高。過表達lncRNA?SARCC 則相反。此外，過表達ln?cRNA?SARCC還可以減少AR從胞質(zhì)至胞核的移動。

熱休克蛋白90 被認為在雄激素誘導的核定位和AR的激活中起關(guān)鍵作用［33-34］。Zhai等［32］發(fā)現(xiàn)lnc?RNA?SARCC 可以降低AR 的穩(wěn)定性，并能夠抑制AR與熱休克蛋白90的結(jié)合。此外，AR可以直接與miR?143?3p啟動子序列上的雄激素反應元件結(jié)合，降低miR?143?3p 表達，而lncRNA?SARCC 可以結(jié)合AR蛋白并破壞其穩(wěn)定性，從而降低AR在轉(zhuǎn)錄水平對miR?143?3p表達的抑制作用，進而降低miR?143?3p下游信號AKT、MMP?13、K?RAS和p?ERK的表達來發(fā)揮抑癌作用。

Zhai 等［32］發(fā)現(xiàn)，腎癌細胞中l(wèi)ncRNA?SARCC 的含量低于正常組織，原因在于lncRNA?SARCC 啟動子序列的高度甲基化。敲低lncRNA?SARCC可顯著降低舒尼替尼對腎癌細胞的抑制作用，表現(xiàn)為細胞增殖、侵襲、遷移能力的提高以及裸鼠體內(nèi)成瘤體積的增大。表明lncRNA?SARCC是舒尼替尼抗腫瘤作用的重要一環(huán)，可以通過增強lncRNA?SARCC 表達來加強舒尼替尼對腎細胞癌的抑制作用。

2 miRNA與腎細胞癌對舒尼替尼的反應

2.1 miR?141

Berkers等［35］發(fā)現(xiàn)，在接受舒尼替尼治療的腎透明細胞癌（clear cell renal cell carcinoma，ccRCC）患者中，對藥物敏感性較差者，其腫瘤標本中miR?141較舒尼替尼敏感患者顯著下調(diào)。E盒結(jié)合鋅指蛋白ZEB 家族，包括ZEB1、ZEB2，是重要的細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子，其在上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial?mesenchymal transition，EMT）過程中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用［36-37］。Berkers等［35］發(fā)現(xiàn)，miR?141可抑制ZEB表達，尤其是ZEB2亞型，從而逆轉(zhuǎn)EMT——在過表達miR?141的UMRC2細胞內(nèi)，間充質(zhì)標志物FN1、ACTA1、VIM 和CDH2 顯著下調(diào)，而上皮標志物KRT19、CDH1 和KRT7則顯著上調(diào)。

Berkers 等［35］還發(fā)現(xiàn)，在過表達miR?141 的UM?RC2和RCC4細胞系，正常含氧量下，細胞活性顯著降低。同時，miR?141 轉(zhuǎn)導的細胞對缺氧的敏感性增加，且缺氧條件下miR?141 轉(zhuǎn)導細胞的活力下降主要來源于低氧引起的增殖能力下降。該研究說明，miR?141 在ccRCC 中下調(diào)驅(qū)動的EMT 與腫瘤對舒尼替尼的低敏感性有關(guān)，miR?141 也許是一個潛在的增強舒尼替尼抗腫瘤作用的靶點。

2.2 miR?942

Prior等［38］發(fā)現(xiàn)，在誘導建立的耐舒尼替尼細胞系SRCaki?2（sunitinib?resistant Caki?2 cell line）中，miR?942表達較舒尼替尼敏感細胞系顯著提高。機制研究發(fā)現(xiàn)，過表達miR?942 可上調(diào)Caki?2 細胞基質(zhì)金屬蛋白酶?9（matrix metalloproteinase 9，MMP?9）及其下游的VEGF。進一步的共培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn)，過表達miR?942 的轉(zhuǎn)移性腎癌細胞可以通過過表達MMP?9 以及VEGF，促進上皮細胞發(fā)生遷移。miR?942也許是一個潛在的舒尼替尼治療轉(zhuǎn)移性腎癌療效的預測因子。

2.3 miR?221/222

Khella 等［39］發(fā)現(xiàn)miR?221/222 在對舒尼替尼敏感的腎細胞癌患者和耐藥的腎細胞癌患者腫瘤標本中表達水平差異顯著且與舒尼替尼治療相關(guān)通路聯(lián)系密切。miR?221/222 可以抑制激酶插入結(jié)構(gòu)域受體，即VEGFR2的編碼基因，從而抑制VEGFR2的表達，而VEGFR 是舒尼替尼作用的主要靶點，因而miR?221/222的高表達可以減弱舒尼替尼的抗血管生成作用。功能實驗也證實，過表達miR?221/222可以顯著抑制上皮細胞和腎癌細胞系的血管生成。

Khella等［39］還發(fā)現(xiàn)，miR?221/222可以顯著增強腎癌細胞系A(chǔ)CHN 的增殖能力，且這一作用無法被治療劑量的舒尼替尼逆轉(zhuǎn)。

2.4 miR?101

Goto 等［40］發(fā)現(xiàn)，在接受舒尼替尼治療的腎細胞癌患者的腫瘤標本中，miR?101 的表達較未經(jīng)治療的腎細胞癌顯著下調(diào)，且二者均顯著低于正常腎組織。功能實驗證明，miR?101轉(zhuǎn)染腎癌細胞系786?O后，細胞的增殖活性、侵襲和遷移能力均顯著下降。通過生物信息學軟件預測以及后續(xù)的機制研究，Goto等［40］發(fā)現(xiàn)miR?101可以直接抑制UHRF1在腎細胞癌細胞的表達，而在腎癌細胞系中敲低UHRF1后，細胞的增殖活性和侵襲、遷移能力均顯著降低。

通過檢索TCGA?KIRC 數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，高UHRF1的腎透明細胞癌患者，總生存時間顯著降低，且UHRF1 表達水平是腎細胞癌患者總生存期的預測因子［40］。因此miR?101也許會成為接受舒尼替尼治療的腎細胞癌患者的新治療靶點及預后生物標志。

2.5 miR?144?3p

Xiao 等［41］發(fā)現(xiàn)，相對于正常腎組織以及腎透明細胞癌術(shù)后患者，腎透明細胞癌患者的血漿均明顯高表達的miRNA只有一個，即miR?144?3p。進一步的功能實驗發(fā)現(xiàn)，在過表達miR?144?3p的腎癌細胞系786?O 和SN12?PM6 中，細胞增殖活性顯著增強，同時，G0～G1 期的細胞顯著減少，而G2～GM 期的細胞則明顯增多。過表達miR?144?3p 還顯著增強了786?O 和SN12?PM6 的遷移、侵襲能力，并使得細胞對舒尼替尼的耐藥性提高。

Xiao 等［41］發(fā)現(xiàn)，miR?144?3p 可以通過結(jié)合AR?ID1A基因的3′端直接下調(diào)其表達。而抑制ARID1A可以顯著增強細胞的增殖活性和侵襲、遷移能力。在腎透明細胞癌患者的腫瘤標本中，ARID1A 的表達較正常腎組織顯著降低（與miR?144?3p 相反）。這都提示ARID1A可能是miR?144?3p的直接作用靶點。體內(nèi)實驗證實，過表達miR?144?3p可以顯著增強裸鼠體內(nèi)異種移植腫瘤的增長速度，并下調(diào)腫瘤細胞ARID1A 的表達?？梢姡琺iR?144?3p/ARID1A通路也許是促進腎透明細胞癌進展和對舒尼替尼耐藥的機制，并有望成為其新的治療靶點。

2.6 其他

除上述miRNA 之外，Merhautova 等［42］發(fā)現(xiàn)，低表達miR?155 和miR?484 的轉(zhuǎn)移性腎細胞癌患者，其接受舒尼替尼治療時的腫瘤進展較高表達者更快。Yamaguchi 等［43］則構(gòu)建了對舒尼替尼耐藥的腎癌細胞系SRACHN 和SR?RCC23，并通過miRNA 芯片和定量PCR 技術(shù)發(fā)現(xiàn)有3 種miRNA 在兩種耐藥細胞系均較其原始細胞系（ACHN、RCC23）顯著高表達，即miR?575、miR?642b?3p 和miR?4430。有4種miRNA則顯著低表達，即miR?18a?5p、miR?29b?1?5p、miR?431?3p和miR?4521。

3 circRNA與腎細胞癌

已有多項研究發(fā)現(xiàn)circRNA參與了腎細胞癌的發(fā)生發(fā)展。Li等［47］和Liu等［48］分別發(fā)現(xiàn)circTLK1和circPTCH1 可以通過內(nèi)源競爭RNA（competing en?dogenous RNA，ceRNA）機制促進腎細胞癌的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。但是關(guān)于circRNA在腎細胞癌對舒尼替尼耐藥機制中的作用目前幾無文獻報道。這也許是一個有價值的研究方向。

4 總結(jié)與展望

上述lncRNA及miRNA功能的研究顯示，作為舒尼替尼作用主要靶點的VEGFR和PDGFR被抑制后，其他促進腫瘤進展的通路和功能被激活，從而引發(fā)腫瘤耐藥，這可以看作是舒尼替尼對腎細胞癌的一種選擇作用。而在這一過程中，非編碼RNA受到其他通路調(diào)節(jié)，lncRNA自身啟動子序列甲基化也可以影響其表達。這似乎說明非編碼RNA自身并不是整個耐藥過程的始動環(huán)節(jié)。circRNA在腎細胞癌對舒尼替尼耐藥機制中的作用目前研究較少，值得挖掘。

盡管非編碼RNA 的表達水平有望成為腎細胞癌對舒尼替尼敏感性的預測指標和耐藥產(chǎn)生后的新治療靶點，我們?nèi)匀恍枰嘌芯窟M一步發(fā)現(xiàn)非編碼RNA 在腎細胞癌對舒尼替尼反應性中發(fā)揮的作用，以及在這些非編碼RNA上游是否存在更初始的調(diào)控機制；并且確定切實可行的利用非編碼RNA對患者預后進行預測和對耐藥患者進行治療的方法。