食管癌放療相關(guān)敏感基因研究進(jìn)展*

龍恩，游冬玲，徐鵬，路順，王樹斌，郎錦義

646000四川 瀘州, 西南醫(yī)科大學(xué) 腫瘤科(龍恩、游冬玲、郎錦義)，610041 成都, 四川省腫瘤醫(yī)院·研究所，四川省癌癥防治中心，電子科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院 放射治療科(徐鵬、路順、王樹斌、郎錦義)

國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)2018年數(shù)據(jù)披露，全世界185個(gè)國(guó)家36種癌癥中，食管癌的新發(fā)及死亡病例排名分別為第9位和第6位[1]。在中國(guó)，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，食管癌在全部癌種中發(fā)病率位于第5，死亡率位于第4[2]。食管癌的主要病理分型有鱗狀細(xì)胞癌和腺癌[3]，此外還包括小細(xì)胞癌、基底癌、移行癌以及非特異性癌[4]。

放射治療是食管癌治療的重要手段，對(duì)局部晚期食管癌的治療有著重要意義。食管癌預(yù)后差，其5年總體生存率為30%～40%，盡管現(xiàn)在放療技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，但仍然存在食管癌細(xì)胞對(duì)放療不敏感從而導(dǎo)致治療療效降低的問(wèn)題[5]。放療抵抗相關(guān)因素眾多，包括相關(guān)基因的改變、腫瘤微環(huán)境(tumor microenviroment,TME)變化、腫瘤干細(xì)胞存在等。目前科學(xué)家們嘗試從基因水平找到食管癌放療抵抗的原因，找出與食管癌放療敏感性相關(guān)的基因，從而判斷食管癌放療的預(yù)后，并通過(guò)升高或降低這些基因的表達(dá)水平達(dá)到增強(qiáng)食管癌放療敏感性、提高預(yù)后的效果。本綜述將對(duì)不同分子機(jī)制作用的基因與食管癌放射敏感性關(guān)系的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜合闡述。

1 細(xì)胞周期相關(guān)基因

處于細(xì)胞周期不同階段的癌細(xì)胞對(duì)放療的敏感性不同，一般說(shuō)來(lái)，對(duì)放療的敏感性通常在G2/M期達(dá)到峰值，而在S期后期，細(xì)胞的放射抵抗力最強(qiáng)。p53是人類細(xì)胞癌變中突變最廣泛的基因，在至少40%的食管腫瘤中發(fā)生突變。p53抑癌基因作用于調(diào)節(jié)由DNA損傷引起的細(xì)胞周期阻滯和凋亡。p53基因根據(jù)DNA的受損傷程度，通過(guò)細(xì)胞周期阻滯和DNA修復(fù)系統(tǒng)的方式拯救DNA損傷小的細(xì)胞，同時(shí)促進(jìn)DNA損傷不可修復(fù)的細(xì)胞凋亡。許多基因通過(guò)調(diào)節(jié)p53基因及其蛋白的表達(dá)水平來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期。序列相似性家族135，成員B(family with sequence similarity 135,member B,FAM135B)被證實(shí)在食管鱗癌中高表達(dá)，沉默F(xiàn)AM135B可以抑制細(xì)胞周期蛋白(pP53等)的表達(dá)和集落形成能力，促使經(jīng)過(guò)放射治療后的細(xì)胞周期阻滯在G2/M期。最新的研究通過(guò)使用不同照射劑量照射6種食管癌細(xì)胞株發(fā)現(xiàn)，表達(dá)高水平FAM135B的食管癌細(xì)胞具有放射抵抗性，而沉默F(xiàn)AM135B可以提高食管癌細(xì)胞的放射敏感性[6]。根據(jù)孫蕊格等[7]的報(bào)道，沉默細(xì)胞黏附分子CHL1基因后，經(jīng)X線照射的食管癌細(xì)胞存活率明顯降低，細(xì)胞被阻滯在G2/M期百分比增加，細(xì)胞增殖能力被抑制，放射敏感時(shí)增強(qiáng)。凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis proteins,IAP)家族成員Survivin基因具有細(xì)胞周期依賴性，它在G2/M期的表達(dá)顯著增加，有研究使用放射治療聯(lián)合survivin抑制劑治療食管癌，證實(shí)其可以抑制輻射誘導(dǎo)的survivin上調(diào)，增強(qiáng)食管癌細(xì)胞放射敏感性[8]。

鼠雙微體基因-2(murine double minute2,MDM2)為癌基因，在人體內(nèi)被稱為HDM2,是抑癌基因p53的負(fù)性調(diào)控因子。MDM2在其N端有一個(gè)p53結(jié)合結(jié)構(gòu)域，當(dāng)野生型p53受到例如DNA損傷等刺激時(shí)被激活，MDM2在N端與p53結(jié)合，抑制p53的轉(zhuǎn)錄激活，通過(guò)泛素化蛋白酶體途徑促進(jìn)p53的降解。p53能與MDM2的P2啟動(dòng)子結(jié)合，增加MDM2的表達(dá)，進(jìn)而增加其蛋白水平。MDM2和p53之間的相互作用形成了一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)反饋回路。MDM2/p53在腫瘤抑制中發(fā)揮重要作用，高表達(dá)的MDM2可引起的癌細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡[9]。研究證實(shí)，在食管癌中降低該基因的表達(dá)可以增加放射敏感性[10]。針對(duì)阻斷p53和MDM2之間蛋白-蛋白相互作用，已經(jīng)開發(fā)了幾種小分子，目前正在一些臨床研究中進(jìn)行驗(yàn)證[11]。Nutlin-3作為MDM2拮抗劑已被證實(shí)可以提高野生型p53的食管癌細(xì)胞的放射敏感性[12]。

非洲爪蟾蜍驅(qū)動(dòng)樣蛋白靶向蛋白2(targeting protein for Xenopus kinesin-like protein,TPX2)基因位于人類染色體20q11.1，編碼一種微管相關(guān)蛋白，在紡錘體形成及有絲分裂過(guò)程中起著重要作用，通過(guò)促進(jìn)染色質(zhì)微管成核來(lái)調(diào)節(jié)紡錘體成型、穩(wěn)定紡錘體微管[13]。TPX2在多種人類癌癥中過(guò)表達(dá)，并促進(jìn)癌癥進(jìn)展。Chen等[14]報(bào)道，降低TPX2的表達(dá)后，p53和MDM2的表達(dá)水平增加。免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)顯示TPX2與MDM2和p53之間存在直接的相互作用。抑制TPX2表達(dá)可以觸發(fā)并激活p53通路，從而抑制細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡。已有研究證實(shí)TPX2基因的表達(dá)與食管癌細(xì)胞生長(zhǎng)相關(guān)[15]，但該基因的表達(dá)水平與食管癌放射敏感性的關(guān)系目前還有待進(jìn)一步探索。不過(guò)有報(bào)道稱TPX2過(guò)表達(dá)可降低肺鱗癌的放射敏感性，抑制細(xì)胞凋亡[16]。

Wnt信號(hào)通路參與諸多生理過(guò)程，其在癌組織中被高度激活，β-catenin是經(jīng)典Wnt信號(hào)通路中關(guān)鍵的下游調(diào)節(jié)因子。經(jīng)典的Wnt信號(hào)通路分為β-catenin依賴型(典型)和β-catenin獨(dú)立型(非典型)兩種類型，典型Wnt信號(hào)通路主要參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖[17]，通過(guò)影響腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期、增殖、凋亡以及侵襲等途徑參與調(diào)控細(xì)胞抗輻射性[18]。研究發(fā)現(xiàn),WNT1誘導(dǎo)信號(hào)通路蛋白(Wnt induced secreted protein,WISP)1-3在各種人類癌癥中起著不同的生物學(xué)功能，WISP蛋白在癌癥細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[19]。WISP1被證實(shí)是食管鱗癌放療預(yù)后不良因素[20]。最新研究發(fā)現(xiàn)，絲氨酸蛋白酶抑制劑kazal type5(the serine protease inhibitor kazal type5,SPINK5)通過(guò)抑制Wnt/β catenin信號(hào)通路在食管癌中發(fā)揮抑癌作用，抑制食管癌細(xì)胞的增殖和遷移[21]，Ras GTPase激活蛋白SH3結(jié)構(gòu)域結(jié)合蛋白1(Ras GTPase-activating protein SH3 domain-binding protein 1,G3BP1)在食管癌中的作用也與Wnt/β catenin信號(hào)通路相關(guān)。研究表明，沉默G3BP1可以抑制食管癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，而過(guò)表達(dá)G3BP1則會(huì)產(chǎn)生相反的結(jié)果[22]。相同機(jī)制的還有RAB11A(小GTPases超家族成員)、p53和DNA損傷調(diào)控基因1(p53 and DNA damage-regulated gene 1,PDRG1)[23-24]等。但這些基因和蛋白與食管癌細(xì)胞放射敏感性之間的關(guān)系還有待進(jìn)一步研究。

除p53相關(guān)通路、Wnt/β catenin信號(hào)通路外，與細(xì)胞周期、增殖和凋亡相關(guān)的信號(hào)通路還有很多，經(jīng)典的還包括P13K/Akt、Bcl-2/Bax、JAK-STAT等信號(hào)通路。不同通路之間存在著廣泛而深刻的聯(lián)系，互相交聯(lián)，共同作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞功能。

2 DNA修復(fù)相關(guān)基因

復(fù)雜的DNA修復(fù)系統(tǒng)是防止基因突變致癌的重要保護(hù)機(jī)制，因此，有大量的研究集中探討了DNA修復(fù)能力與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系。癌癥可以通過(guò)上調(diào)DNA修復(fù)酶對(duì)放療產(chǎn)生抵抗性，因此可以抑制DNA修復(fù)通路來(lái)降低這種放射抵抗性，從而提高癌細(xì)胞對(duì)放療的敏感性。DNA修復(fù)機(jī)制主要有四種:錯(cuò)配修復(fù)(mismatch repair,MMR)、堿基切除修復(fù)、核苷酸切除修復(fù)、雙鏈斷裂修復(fù)。X射線修復(fù)交叉互補(bǔ)組1(X-ray repair cross complementing group 1,XRCC1)在堿基切除修復(fù)中發(fā)揮著重要作用，堿基切除修復(fù)可由氧化應(yīng)激、DNA甲基化劑和電離輻射激活，XRCC1蛋白由XRCC1基因編碼，能通過(guò)直接與聚合酶β、DNA連接酶III以及多聚(ADP-核糖)聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)作用，固定電離輻射和DNA甲基化引起的堿基損傷，表明XRCC1可能與放射治療敏感性相關(guān)。XRCC1基因有3個(gè)常見的多態(tài)性位點(diǎn)，分別是Arg194Trp、Arg399Gln和Arg280His。有文獻(xiàn)報(bào)道，XRCC1基因多態(tài)性與食管癌放射敏感性相關(guān)[25]。切除修復(fù)交叉互補(bǔ)(the excision repair cross-complementing,ERCC)基因家族通過(guò)對(duì)核苷酸切除和修復(fù)減少對(duì)DNA的損傷。在食管癌中，ERCC1陽(yáng)性或高表達(dá)與不良的預(yù)后相關(guān)，表現(xiàn)出對(duì)以鉑類為基礎(chǔ)化療的耐藥性[26]。目前針對(duì)ERCC1與癌癥放射敏感性的相關(guān)研究較少，已有研究通過(guò)siRNA技術(shù)沉默ECRR1基因發(fā)現(xiàn)提高了肺腺癌的放射敏感性[27]。在一項(xiàng)回顧性研究當(dāng)中，通過(guò)免疫組化測(cè)定食管癌組織中表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)、XRCC3和人類8-羥基鳥嘌呤糖苷酶1(human 8-hydroxyguanine glycosidase 1,HOGG1)表達(dá)水平，結(jié)果顯示EGFR、XRCC3及HOGG1表達(dá)陽(yáng)性的患者，其放療療效較陰性表達(dá)者低，由此推斷EGFR、XRCC3及HOGG1可能為食管癌放射治療的預(yù)后標(biāo)志物[28]。MMR基因是一類與堿基錯(cuò)配修復(fù)相關(guān)的基因，與癌基因和抑癌基因?qū)?xì)胞的增殖分化具有直接作用不同，MMR基因能通過(guò)特異性識(shí)別及修復(fù)DNA復(fù)制過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤，間接抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展。與癌癥相關(guān)的MMR包括MLH1，MLH2、MLH3、MSH2，MSH3、MSH6、PMS1、PMS2、EpCAM等。通過(guò)對(duì)人類肺腺癌細(xì)胞進(jìn)行低劑量照射發(fā)現(xiàn)，低MLH1表達(dá)的癌細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出對(duì)放療的敏感性[29]。DNA雙鏈斷裂是最有害的DNA損傷形式，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡和活的染色體重排，此時(shí)DNA損傷傳感器作為DNA損傷反應(yīng)蛋白能檢測(cè)DNA損傷，已被證實(shí)的DNA損傷傳感器蛋白包括γH2AX, 53BP1, Nbs1, BRCA1/2和Ku。其中γH2AX作為一個(gè)典型的標(biāo)志物已從實(shí)驗(yàn)研究轉(zhuǎn)為臨床應(yīng)用[30]。γH2AX(histone H2AX)是磷酸化的組蛋白H2AX，在DNA雙鏈斷裂修復(fù)過(guò)程中起著關(guān)鍵作用，是一種對(duì)DNA雙鏈斷裂的快速細(xì)胞反應(yīng)，在DNA修復(fù)過(guò)程中累積形成γH2AX foci。CD59缺陷的食管癌細(xì)胞在經(jīng)過(guò)射線照射后γH2AX foci消失，損害了DNA修復(fù)過(guò)程，致使細(xì)胞增殖受到阻礙，使細(xì)胞周期阻滯在G2/M期，最終導(dǎo)致細(xì)胞衰老死亡。因此，缺乏CD59可使食管癌細(xì)胞對(duì)放療敏感[31]。高遷移率族蛋白1(high mobility group box 1,HMGB1)是一種保守且普遍的非組蛋白染色體蛋白，作用于DNA修復(fù)過(guò)程。HMGB1參與了輻射誘導(dǎo)的H2AX的磷酸化，敲除HMGB1則會(huì)抑制H2AX磷酸化，阻礙DNA修復(fù)，同時(shí)使得細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期，增加細(xì)胞凋亡。因此，敲除HMGB1能增強(qiáng)食管癌細(xì)胞放射敏感性[32]。性別決定區(qū)Y的盒內(nèi)基因17(SRY-box containing gene 17,SOX17)負(fù)調(diào)控Wnt/catenin信號(hào)通路的轉(zhuǎn)錄活性。Sox基因編碼轉(zhuǎn)錄因子屬于HMG超家族的一員，與人類癌癥的發(fā)生存在著許多聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn)SOX17在肝細(xì)胞癌、結(jié)直腸癌、肺癌等癌癥中低表達(dá)，并與其不良預(yù)后相關(guān)。Kuo等[33]研究了食管鱗癌患者中SOX17的表達(dá)水平以及基因的甲基化與同步放化療反應(yīng)之間的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)在70例接受同步放化療的食管鱗癌患者中，SOX17低表達(dá)與DNA高甲基化和同步放化療的不敏感性顯著相關(guān)。而SOX17的穩(wěn)定過(guò)表達(dá)則可使食管癌細(xì)胞對(duì)順鉑、放療及同步放化療敏感。

3 上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)和癌癥干細(xì)胞(cancer stem cell,CSC)相關(guān)基因

EMT是上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的過(guò)程。在EMT過(guò)程中，上皮細(xì)胞獲得遷移特性，失去上皮標(biāo)記物，比如E-cadherin粘附蛋白，并表達(dá)間質(zhì)標(biāo)記物，比如波形蛋白和N-cadherin。EMT過(guò)程分為3類：I類EMT參與著床、胚胎發(fā)生和器官發(fā)育；II類EMT促進(jìn)組織再生和器官纖維化；III類EMT則參與癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和耐藥。EMT過(guò)程由復(fù)雜的信號(hào)通路網(wǎng)構(gòu)成，包括轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β),Wnt,Notch,EGFR,磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt),NF-κB和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶[34]。在食管癌放射敏感性相關(guān)的研究中，低表達(dá)的序列相似性83的家族，成員D(family with sequence similarity 83,member D,FAM83D)通過(guò)Akt/GSK-3β/Snail信號(hào)通路誘導(dǎo)EMT，增強(qiáng)食管鱗癌的放射感性[35]。FH535(Wnt/β-catenin通路抑制劑)可通過(guò)抑制Wnt/β-catenin通路降低食管癌細(xì)胞EMT，從而增強(qiáng)其放射敏感性[36]。就EMT過(guò)程的其他通路而言，EGFR/ErbB1是一種酪氨酸激酶受體，屬于ErbB家族，EGFR及其下游通路在EMT調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用。EGFR的表達(dá)水平與癌細(xì)胞放化療敏感性相關(guān)，EGFR表達(dá)水平增高可以增強(qiáng)癌細(xì)胞對(duì)放化療的耐藥或抵抗性。MicroRNA-200c(miR-200c)被發(fā)現(xiàn)在一些癌癥中能通過(guò)抑制EMT過(guò)程從而抑制腫瘤，異位過(guò)表達(dá)miR-200c能增強(qiáng)伴隨EGFR信號(hào)激活的人類癌細(xì)胞的放射敏感性[37]。DLX2基因(一種同源框轉(zhuǎn)錄因子)被發(fā)現(xiàn)通過(guò)激活smad2/3依賴的TGF-β通路參與EMT過(guò)程。在肺癌細(xì)胞中，降低DLX2基因的表達(dá)可以提高其放射敏感性[38]。Notch通路包括4個(gè)Notch旁系同源基因(Notch1-4)和Notch配體(dll1/4/4和Jagged1/2)，其中Notch1和3在宮頸癌中高表達(dá)。FTS基因最初在被敲除6個(gè)基因的小鼠突變體中識(shí)別，其作用是導(dǎo)致小鼠腳趾融合。通過(guò)敲除宮頸癌中FTS基因表達(dá)發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TS低表達(dá)能降低電離輻射引導(dǎo)的Notch1、裂解Notch1、Notch3、γ-分泌酶復(fù)合物及其下游的hes-1蛋白表達(dá)，提高宮頸癌放射敏感性[39]。在肺腺癌和鼻咽癌中，Rab25(一種受體循環(huán)蛋白)與EGFR相互作用，細(xì)胞表面的EGFR含量對(duì)EGFR下游信號(hào)的激活具有重要的功能，而Rab25過(guò)表達(dá)的細(xì)胞中EGFR表面水平能快速恢復(fù)，Rab25的下調(diào)則導(dǎo)致EMT樣標(biāo)記物的逆轉(zhuǎn)和抗細(xì)胞凋亡能力的降低[40]。核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB也參與調(diào)節(jié)EMT相關(guān)的放射敏感性。A20也被稱為腫瘤壞死因子α誘導(dǎo)蛋白3(tumor necrosis factor α induced protein 3,TNFAIP3)，是NF-κB通路的主要負(fù)調(diào)控因子，在肝癌非腫瘤組織中的表達(dá)高于肝癌組織，A20可以降低EMT過(guò)程的蛋白表達(dá)，增強(qiáng)電離輻射對(duì)肝癌細(xì)胞的損傷作用，提高肝癌的放射敏感性[41]。目前，關(guān)于EMT過(guò)程基因突變與食管癌放射敏感性的關(guān)系還在進(jìn)一步探索中。

腫瘤干細(xì)胞不同于一般腫瘤細(xì)胞，它代表了一個(gè)具有特定表面標(biāo)記物和包括自我更新、腫瘤發(fā)生和進(jìn)展在內(nèi)的功能特性的亞群。腫瘤內(nèi)部存在CSC是產(chǎn)生放射耐受的主要機(jī)制，是腫瘤轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)以及放療失敗的重要原因。CSC在腫瘤細(xì)胞中的比例與其預(yù)后密切相關(guān)，而CSC的抗輻射能力可以是原發(fā)性的，也可以是獲得性的，CSC的這種可塑性高度依賴于EMT過(guò)程[42]。蛋白酪氨酸激酶7(protein tyrosine kinase 7，PTK7)又稱結(jié)腸癌激酶4(colon cancer kinase 4，CCK-4)(因其在結(jié)腸癌組織中具有高表達(dá))，是受體蛋白酪氨酸激酶RTK家族成員，參與多種生物學(xué)功能，與腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程相關(guān)。Bie等[43]報(bào)道PTK7激活P53通路調(diào)控的CSC惡性行為，促進(jìn)食管鱗癌發(fā)生。另外，PTK7高表達(dá)的食管鱗癌細(xì)胞比低表達(dá)者具有放療抗性[44]。細(xì)胞因子信號(hào)抑制因子(suppressor of cytokine signaling,SOCS)家族由SOCS1-7和CIS在內(nèi)8個(gè)蛋白組成，用于負(fù)性調(diào)控細(xì)胞因子受體信號(hào)。最新的研究發(fā)現(xiàn)，SOCS6蛋白表達(dá)可以降低食管鱗癌的細(xì)胞干性，進(jìn)而增強(qiáng)食管鱗癌的放射敏感性[45]。端粒酶在CSC中高度表達(dá)，是CSC實(shí)現(xiàn)永生化的關(guān)鍵。人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)是調(diào)控端粒酶活性的重要催化亞基，在維持CSC表型方面起著重要作用。Chen等[46]的研究通過(guò)下調(diào)鼻咽癌細(xì)胞中hTERT表達(dá)發(fā)現(xiàn)，hTERT表達(dá)水平的降低增強(qiáng)了鼻咽癌細(xì)胞的放射敏感性。

放射敏感性相關(guān)基因及其分子機(jī)制詳見表1。

表1 放射敏感性相關(guān)基因及其分子機(jī)制

4 微小RNA(micro RNA，miRNA)

miRNAs是非編碼的，有22個(gè)核苷酸的單鏈RNA，是在動(dòng)植物中都被發(fā)現(xiàn)的一類新的基因調(diào)節(jié)因子。miRNA在干細(xì)胞維持和在發(fā)育過(guò)程中指導(dǎo)某些細(xì)胞類型分化，在腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展過(guò)程中扮演著十分重要的角色，超過(guò)50%的人類miRNA基因經(jīng)常位于與癌癥相關(guān)的脆弱位點(diǎn)和基因組區(qū)域。miRNA指導(dǎo)組織特異性發(fā)育，有人比較了腫瘤樣本和正常組織的miRNA表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)217個(gè)miRNA中有129個(gè)在腫瘤中表達(dá)水平較低，而與組織來(lái)源無(wú)關(guān)，與正常組織相比，腫瘤中miRNAs的表達(dá)譜可能反映了這些細(xì)胞的分化程度，暗示了miRNA表達(dá)異?？赡苤苯訉?dǎo)致細(xì)胞去分化，從而導(dǎo)致腫瘤形成[47]。miRNA與腫瘤形成關(guān)系密切，其與腫瘤細(xì)胞放射敏感性之間的關(guān)系也有大量文獻(xiàn)報(bào)道。miRNA對(duì)腫瘤放射敏感的具體調(diào)控機(jī)制包括細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡、DNA損傷修復(fù)、TME等。miRNA200家族被證實(shí)與多種惡性腫瘤密切相關(guān)，包括miRNA-200a,miRNA-200b,miRNA-200c和miRNA-141。其中miRNA-200c被普遍認(rèn)為與腫瘤放化療治療敏感性相關(guān)。Zheng等[48]的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-200c通過(guò)調(diào)節(jié)蛋白Cyclin B1、cdc2和P21的表達(dá)使細(xì)胞周期阻滯在G2/M和G1下期從而增加放射敏感性。miR-301a在多種癌癥中異常表達(dá)，是一種重要的miRNA，位于染色體17q22-17q23。研究表明，miR-301a可以通過(guò)下調(diào)N-myc下游調(diào)控基因2(N-myc downstream-regulated gene 2，NDRG2)增強(qiáng)前列腺癌細(xì)胞的放療抵抗。在食管癌中，Su等[49]研究發(fā)現(xiàn)，miR-301a可通過(guò)靶向WNT1，抑制食管癌細(xì)胞的增殖和遷移，進(jìn)而增強(qiáng)其放射敏感性。另外，miR-153-3p表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡，提高caspase-3活性，增強(qiáng)該腫瘤細(xì)胞的放射敏感性[50]。miR-146a-5p通過(guò)與復(fù)制蛋白A3(replication protein A3,RPA3)結(jié)合，激活DNA損傷修復(fù)通路，增強(qiáng)肝細(xì)胞癌放射敏感性[51]。最近的研究報(bào)道了RAD21基因、MiRNA-320b與肝細(xì)胞癌放射敏感性之間的關(guān)系，RAD21作為一種DNA修復(fù)基因，被認(rèn)為與腫瘤形成有關(guān)，在調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和保護(hù)細(xì)胞免受DNA損傷方面發(fā)揮作用，miRNA3320b可靶向RAD21 3’UTR抑制RAD21的表達(dá)，增強(qiáng)肝細(xì)胞癌放射敏感性[52]。miRNA參與了從癌變開始到轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的全部階段，并可通過(guò)多種作用機(jī)制調(diào)節(jié)食管癌的放射敏感性，加上miRNA可以從人類組織體液中被快速檢測(cè)，其有望成為新的食管癌預(yù)測(cè)標(biāo)志物和潛在的治療靶點(diǎn)。

5 長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)

lncRNA是指長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸的非編碼RNA，存在于廣泛的物種中，并且作為調(diào)節(jié)因子幾乎參與所有細(xì)胞過(guò)程，其主要在轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)，參與細(xì)胞分化、細(xì)胞周期等[53]。隨著RNA測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展，lncRNA已然成為腫瘤研究的熱點(diǎn)。lncRNA被證實(shí)在多種癌癥組織中異常表達(dá)，部分研究報(bào)道了其與放射敏感性之間的關(guān)系。lncRNA可通過(guò)多種機(jī)制影響癌細(xì)胞放射敏感性，包括DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞周期阻滯、凋亡、癌癥干細(xì)胞調(diào)控、EMT和自噬[54]。Li等[55]發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)鏈非編碼RNA核糖核酸酶P RNA組分H1(the long non coding RNA ribonuclease P RNA component H1lncRNA,Rpph1)在食管癌患者的癌組織與血清中高表達(dá)，且血清Rpph1高表達(dá)的患者3年總生存率明顯低于血清Rpph1低表達(dá)的患者。通過(guò)照射食管癌細(xì)胞株TE-1和Kyse150發(fā)現(xiàn)，沉默Rpph1的細(xì)胞株存活率均隨著照射劑量增加而下降，表明沉默Rpph1表達(dá)可以顯著增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)放療的敏感性，其機(jī)制是通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞凋亡。長(zhǎng)鏈非編碼RNA結(jié)腸癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(the long non coding RNA colon cancer associated transcript 2,CCAT2)因首次在結(jié)腸癌中被發(fā)現(xiàn)而得名，也被證實(shí)在多種癌組織中異常表達(dá)[56]，體外實(shí)驗(yàn)表明，X線能提高食管癌細(xì)胞中CCAT2的表達(dá)，而敲除CCAT2則能促進(jìn)X線誘導(dǎo)食管癌細(xì)胞凋亡，證實(shí)了CCAT2能增加食管癌細(xì)胞的放射抵抗性，也是通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)[57]。其他癌種當(dāng)中，lncRNAlinc00312通過(guò)損害DNA損傷修復(fù)機(jī)制抑制鼻咽癌細(xì)胞的放射抵抗性[58]，下調(diào)lncRNASNHG12可以促進(jìn)放療誘導(dǎo)的宮頸癌細(xì)胞凋亡從而提高放射敏感性[59]。另外，lncRNA與miRNA在調(diào)節(jié)癌細(xì)胞放射敏感性方面關(guān)系密切[60-62]。lncRNA與miRNA是公認(rèn)的癌癥生物標(biāo)志物，被視作潛在的腫瘤治療靶點(diǎn)。將mi/lncRNA從實(shí)驗(yàn)研究階段轉(zhuǎn)向臨床應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。

非編碼RNA還包括環(huán)狀RNA(circular RNA, circRNA)，是一種新型的內(nèi)源性RNA，具有封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)核酸外切酶不敏感，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。circRNA的主要作用機(jī)制包括通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)miRNA結(jié)合位點(diǎn)來(lái)競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)源性RNA以及調(diào)節(jié)miRNA、調(diào)控親本基因表達(dá),與基因轉(zhuǎn)錄翻譯和蛋白修飾相關(guān)。CircRNA在食管癌中作用的研究目前還處于初始階段，其與食管癌放射敏感性之間的關(guān)系尚待研究證實(shí)[63-65]。

6 小 結(jié)

放療是食管癌治療的重要手段之一。從目前的基礎(chǔ)研究和臨床研究中，我們對(duì)于食管癌細(xì)胞存在的放射抵抗性的生物學(xué)機(jī)制有了一定的了解，精確的生物標(biāo)記物能夠幫助預(yù)測(cè)食管癌患者對(duì)治療的反應(yīng)，幫助醫(yī)生找到合適的治療方法，提高患者的總生存率。目前臨床上尚無(wú)能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)食管癌放射敏感性的生物標(biāo)志物，一些研究也僅針對(duì)實(shí)體腫瘤而非特定癌種進(jìn)行，表明該基因或蛋白與癌細(xì)胞放射敏感相關(guān)性研究還處在初始階段，相信隨著研究的不斷進(jìn)行、高通量測(cè)序以及基因技術(shù)的發(fā)展成熟，食管癌放療療效可以通過(guò)確定的基因及其表達(dá)蛋白的檢測(cè)被預(yù)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)治療方案選擇。另外，關(guān)于放射增敏劑的轉(zhuǎn)化研究也具有相當(dāng)?shù)那熬?。總之，精?zhǔn)治療是大勢(shì)，對(duì)于尋找精準(zhǔn)的食管癌放射敏感性標(biāo)志物還有很長(zhǎng)的路要走。

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