LncRNA與腫瘤新輔助化療效果相關(guān)性研究進展

李雙君,付文超,劉宇軒,李佩玲

人類基因組計劃表明，能編碼的基因?qū)嶋H上僅占人類基因組的1.5%，其余的絕大部分基因組屬于非編碼RNA(ncRNA)[1]。ncRNA按長度進行分類，超過200 nt的稱為長鏈非編碼RNA(LncRNA)，其余為短鏈ncRNA。雖說是非編碼序列，實際上LncRNA存在短的開放閱讀框可以編碼<100個氨基酸長的小肽進行低表達[2]。LncRNA本身也參與不同水平的基因表達，會影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、表觀遺傳性、轉(zhuǎn)錄、RNA剪接、翻譯等過程[3-5]。大量研究證實，LncRNA參與腫瘤發(fā)生過程中細胞增殖的調(diào)控。例如，HOTAIR是乳腺癌細胞生存所必需的LncRNA，主要在目標基因處募集多梳抑制復合物2(PRC2)和賴氨酸特異性去甲基化酶1這兩種基因沉默因子，通過H3K27甲基化和H3K4去甲基化誘導基因沉默[6-7],CA3在95%的前列腺癌患者中過度表達，從尿液中檢測其表達可用于鑒別前列腺腫瘤的良惡性[8]。MALAT1在原發(fā)性非小細胞肺癌中過度表達，在體外細胞實驗中發(fā)現(xiàn)，其可通過分泌miR-200a調(diào)節(jié)人肺腺癌A549細胞中ZEB1的表達，從而促進肺癌細胞的增殖和吉非替尼的耐藥[9]。PCGEM1的表達可通過抑制PARP裂解和延遲腫瘤抑制因子p53和p21的誘導，抑制阿霉素誘導的細胞凋亡。在體外實驗中發(fā)現(xiàn)，下調(diào)PCGEM1可通過結(jié)合miR-129-5p及抑制ETV1，降低Hep3B/OXA細胞對奧沙利鉑的耐藥性[10-11]。GAS5是一種抑癌基因LncRNA，其紊亂和基因突變與乳腺癌、前列腺癌、白血病、胃癌等密切相關(guān)[12]。然而，關(guān)于LncRNA在癌癥發(fā)生發(fā)展中的作用研究并不完整，關(guān)于其與新輔助化療效果相關(guān)性的研究也很少。

自20世紀70年代以來，新輔助化療開始應用于部分晚期腫瘤患者的降期治療，以減小腫瘤負荷，提高手術(shù)效果，減少術(shù)后并發(fā)癥，但也存在部分患者對其不敏感的情況。對于這部分不敏感的患者而言，新輔助化療不僅沒有達到預期效果，同時他們還必須承受化療藥物可能出現(xiàn)的毒副反應。所以如何在新輔助化療前對腫瘤患者進行分層以及是否存在能準確預測新輔助化療效果的生物標志物一直是廣大學者致力研究的方向。目前就LncRNA與新輔助化療療效相關(guān)性的研究很少，且部分機制尚不明確，本文結(jié)合近期有關(guān)LncRNA與新輔助化療效果相關(guān)性的研究展開敘述。

1 EPIC1

EPIC1是調(diào)節(jié)MYC靶基因(如CDKNIA、CCNA2、CDC20、CDC45)表達的LncRNA，二者相互作用促進腫瘤細胞增殖。MYC是由C-MYC、N-MYC和L-MYC三個同源基因組成的，是人類最常見的去調(diào)控驅(qū)動基因之一，主要作為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子發(fā)揮作用，被認為調(diào)節(jié)超過15%人類基因，在約70%的惡性腫瘤中發(fā)現(xiàn)了其表達失調(diào)[13-14]。XU等[15]研究顯示，高EPIC1組的病理完全緩解(PCR)率低于低EPIC1組，由此可見EPIC1可作為PCR的獨立預測因子，且低表達與PCR呈正相關(guān)。同時，該研究還發(fā)現(xiàn)患者的年齡及是否絕經(jīng)與EPIC1表達存在顯著相關(guān)，研究者們假設這是與絕經(jīng)前后不同的雌激素水平有關(guān)，進一步將研究對象分為HorR(+)及HorR(-)兩個亞組，HorR(+)組中觀察到了年齡和EPIC1表達間的相互作用，而在HorR(-)組中未觀察到。所以EPIC1低表達的患者新輔助化療對PCR的改善可能與雌激素水平、HorR途徑相關(guān)。因此，研究者們認為EPIC1可以作為預測新輔助化療效果潛在的生物標志物，尤其是對于HorR(+)、絕經(jīng)前及HER2陽性的局部晚期乳腺癌患者[15]。

2 Linc00665

近期研究表明，Linc00665在多種腫瘤中表達上調(diào)，并可以促進腫瘤進展及化療耐藥，如：在胃癌中，Linc00665可以通過靶向miRNA(miR-379-5p)上調(diào)葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)，從而調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激促進胃癌細胞對順鉑耐藥[16]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激是一種重要的信號通路，屬于細胞的自我保護機制，其激活未折疊蛋白反應并啟動下游信號簇以維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)，在腫瘤增殖及化療耐藥中有重要作用[17]。GRP78則被認為是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的分子伴侶，可由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激反應誘導[18]。在非小細胞肺癌中，Linc00665在體內(nèi)、外均可以通過zeste同源物2(EZH2)介導磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)途徑的激活，誘導非小細胞肺癌對吉非替尼的耐藥[19]。另外，Linc00665還可以將EZH2的增強子招募到細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑1C(CDKN1C)啟動子區(qū)域抑制CDKN1C表達，促進非小細胞肺癌細胞增殖和遷移，并降低非小細胞肺癌細胞對順鉑的敏感度[20]。有學者認為Linc00665可能是通過促進上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化介導了化療耐藥，并且其可能是局部晚期乳腺癌新輔助化療一個潛在的預測生物標志物，尤其是針對HR(+)和HER2(-)的患者[21-22]。

3 CARMN

CARMN為心臟中胚層增強子相關(guān)非編碼RNA，是對細胞分化至關(guān)重要的超級增強子LncRNA調(diào)節(jié)人類心臟前體細胞的分化[23]。近期有研究發(fā)現(xiàn)，在三陰性乳腺癌(TNBC)中CARMN極度下調(diào)，在體內(nèi)外實驗中，CARMN增強TNBC細胞對含順鉑的新輔助化療方案的敏感性并且抑制癌細胞增殖。認為這可能與CARMN作為miR-143-3p的宿主基因靶向調(diào)節(jié)MCM5基因，抑制DNA復制并提高TNBC對順鉑的敏感性有關(guān)[24]。MCM5僅存在于處在細胞周期的細胞核中，在靜止的細胞或分化完成的細胞中不表達或低水平表達，提示MCMs可作為細胞增殖的特異標志物，而檢測MCM5即可反映出MCMs的水平[25]。

4 MEG3多態(tài)性

MEG3為母體表達基因3，是一種與PRC2相互作用的LncRNA，具有與EZH2相似的靶點，并通過RNA-DNA三聯(lián)體的建立識別靶點[26]。單核苷酸多態(tài)性是人類可遺傳變異中最常見的一種，由單個堿基的轉(zhuǎn)換、插入、缺失所致的二態(tài)標記，可發(fā)生于基因序列內(nèi)，也可發(fā)生于基因外的非編碼序列上[27]。許多研究發(fā)現(xiàn)，MEG3多態(tài)性與癌癥風險及治療反應間存在一定關(guān)聯(lián)。HOU等[28]報道，MEG3 rs11160608 CC基因型與口腔鱗狀細胞癌風險間存在顯著關(guān)聯(lián)。對于鼻咽癌患者群體評估顯示，MEG3 rs10132552 CC基因型與放化療后3～4級貧血的高風險間存在關(guān)聯(lián)，rs10132552 CT基因型與更好的放化療反應相關(guān)[29]。

BAYARMAA等[30]研究發(fā)現(xiàn)，MEG3 rs10132552在其隱性模型(CC vs TC+TT)和顯性模型(TT+CC vs TC)中與腫瘤大小顯著相關(guān)，與CC基因型相比，rs10132552中還有T等位基因的患者可能具有更大直徑或更具有侵襲性的腫瘤細胞。顯性模型中的MEG3 rs10132552與PCR顯著相關(guān)。該團隊認為MEG3 rs10132552是乳腺癌患者含鉑新輔助化療療效潛在的預測生物標志物。

5 LincC00857

LincC00857在胃癌、前列腺癌、肺癌等癌癥中出現(xiàn)表達上調(diào)并與預后差相關(guān)[31-33]。有研究發(fā)現(xiàn)，LincC00857可以通過各種基因組的改變調(diào)節(jié)癌細胞的增殖和轉(zhuǎn)移。如：LincC00857可作為miR-340-5p的競爭性內(nèi)源性RNA上調(diào)TGFA表達，從而促進胰腺癌細胞轉(zhuǎn)移[34]；在彌漫性大B細胞淋巴瘤中，LincC00857通過調(diào)控miR-340-5p/CBX3軸促進癌細胞增殖及淋巴細胞形成[35]；在胰腺癌中，LincC00857調(diào)節(jié)miR-150-5p/E2F3軸促進癌細胞增殖[36]。

凝集素甘露糖結(jié)合蛋白1是多種可溶性蛋白質(zhì)的受體，如：凝血因子V和Ⅷ、組織蛋白酶C等順行從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運輸至高爾基體[37]。絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶2A 56-kDa調(diào)節(jié)亞基5亞型屬于磷酸酶2A調(diào)節(jié)亞基單位B家族，可阻礙細胞增殖并誘導半胱氨酸蛋白酶依賴性凋亡，有研究發(fā)現(xiàn)其過度表達可以促進紫杉醇誘導的細胞凋亡，并且敲除該基因后抑制了胃癌細胞的凋亡[38]。DUDEK等[39]采用來自Mitranscript組的LncRNA表達數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)對膀胱癌細胞與鉑類化療反應相關(guān)的LncRNA表達進行分析發(fā)現(xiàn)，LincC00857在鉑類化療無反應的癌細胞中表達上調(diào)，敲除LincC00857基因，可增加癌細胞對順鉑敏感性。他們發(fā)現(xiàn)在膀胱癌細胞中敲除LincC00857基因使得LMAN1及PPP2R5E表達降低，因此，認為LincC00857很有可能通過影響mRNA的穩(wěn)定性或促進其翻譯來調(diào)節(jié)LMAN1和PPP2R5E的表達，從而導致鉑類藥物耐藥。綜上所述，他們認為LincC00857可以作為預測膀胱癌以鉑類為基礎的新輔助化療效果潛在的生物標志物[39]。

6 其他

LIU等[40]研究報道，258例高級別漿液性卵巢癌患者中有8個LncRNA與高級別漿液性卵巢癌新輔助化療敏感性顯著相關(guān)，其中ZFAS1高表達與化療低敏感性呈顯著相關(guān)，在體外實驗中，ZFAS1的表達水平受順鉑的調(diào)節(jié)，這表明其在順鉑耐藥中可能有重要作用。ZENG等[41]研究發(fā)現(xiàn)有3個LncRNA(AK291479、U79293、BC032585)與PCR呈顯著相關(guān)。在體外實驗中，其還發(fā)現(xiàn)敲除BC032585基因會導致阿霉素耐藥性增加，且出現(xiàn)多藥耐藥蛋白表達上調(diào)，所以猜測BC032585介導的耐藥可能與MDR1相關(guān)，但未闡明BC032585調(diào)節(jié)MDR1表達的具體機制[41]。

總之，LncRNA與新輔助化療效果相關(guān)性仍在探索階段，部分LncRNA在不同癌癥中對化療藥物的調(diào)控及反應機制尚不明確，且由于缺乏一致的證據(jù)、生物標志物驗證不足、臨床意義不足、臨床操作障礙等因素，將這些生物標志物投入臨床應用可能還需要大量前瞻性隨機臨床試驗，但我們?nèi)詰搱猿痔剿鞲玫男螺o助化療生物標志物，相信在對新的生物標志物的篩選和闡明其作用相關(guān)機制后，這些生物標志物將成為治療癌癥的新靶點。