長鏈非編碼RNA BANCR在甲狀腺癌中表達(dá)和作用的研究進(jìn)展

任紅臻，張 潔，郭艷英

(1．新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院內(nèi)分泌科，新疆 烏魯木齊 830001；2．新疆醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830011)

近年來，全球甲狀腺癌(thyroid cancer，TC)的發(fā)病率顯著上升，主要是甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid cancer，PTC)的增加，占甲狀腺癌的85%～90%[1-2]。在我國過去10年間，甲狀腺癌的發(fā)病率及死亡率均有顯著升高，發(fā)病率平均年變化百分比為12.4%，死亡率平均年變化百分比為2.9%[3]。關(guān)于甲狀腺癌的發(fā)病機(jī)制，既往大多數(shù)研究表明甲狀腺癌發(fā)病的分子機(jī)制主要與絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)和磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol 3 kinase，PI3K)/(protein kinase，AKT)信號通路的失調(diào)，以及促甲狀腺素/促甲狀腺素受體(thyroid stimulating hormone/thyroid stimulating hormone receptor，TSH/TSHR)有關(guān)[4]，但其確切的進(jìn)展機(jī)制仍未闡明。甲狀腺癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制研究對于甲狀腺癌患者的診斷、治療及預(yù)后有重要意義。

長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)是一種長度大于200 個核苷酸且無編碼蛋白質(zhì)功能的RNA，主要有4 種作用模式[5]：信號、誘餌、腳手架、導(dǎo)向。lncRNA通過表觀遺傳、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后修飾在控制基因表達(dá)方面發(fā)揮重要作用，并且由于其調(diào)節(jié)功能，它們可能是癌癥等疾病發(fā)病的重要影響因素[6]。目前甲狀腺癌在DNA 中的作用機(jī)制已有較多研究，然而在RNA中的作用機(jī)制還有待于進(jìn)一步探討。近年來隨著對基因組研究的深入及檢測技術(shù)的提高，研究發(fā)現(xiàn)有部分lncRNA 在甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。其中由鼠類肉瘤濾過性病毒致癌同源體B1(v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1，BRAF)基因突變激活的長鏈非編碼RNA(BRAFactivated long non-coding RNA，lncRNA BANCR)與甲狀腺癌發(fā)生和發(fā)展機(jī)制密切相關(guān)，lncRNA BANCR對其發(fā)揮促癌作用還是抑癌作用，目前存在爭議。本文就lncRNA BNACR在甲狀腺乳頭狀癌中的表達(dá)、作用機(jī)制，以及作用相悖的可能原因等研究證據(jù)展開概述，對相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行梳理。

1 lncRNA BANCR在甲狀腺癌中的表達(dá)和作用

lncRNA BANCR 是一種由BRAF基因激活的長鏈非編碼RNA，于2012年由Flockhart 等[7]首次在伴有BRAF 突變的黑色素瘤細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)。隨著基因檢測技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，近些年來廣大學(xué)者對于lncRNA BANCR 的研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)lncRNA BANCR 對甲狀腺乳頭狀癌的發(fā)生發(fā)展、臨床病理特征、診斷及預(yù)后有著重要的影響。在關(guān)于lncRNA BANCR對腫瘤患者預(yù)后價值評價的meta 分析中，表明BNACR 過表達(dá)與總體生存率、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[8]。lncRNA BANCR 直接或間接參與和甲狀腺癌發(fā)生發(fā)展機(jī)制相關(guān)的MAPK 信號通路、PI3K-AKT信號通路、TSHR信號通路，并參與調(diào)節(jié)甲狀腺腫瘤微環(huán)境、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化、細(xì)胞自噬等[9-10]，進(jìn)而調(diào)控甲狀腺癌的增殖、侵襲、遷移能力和凋亡。目前關(guān)于lncRNA BANCR在甲狀腺乳頭狀癌中的表達(dá)是上調(diào)還是下調(diào)，或者說其在PTC中充當(dāng)癌基因還是抑癌基因的作用，學(xué)界持有不同觀點。

2 lncRNA BANCR 在甲狀腺癌中表達(dá)上調(diào)及可能的相關(guān)調(diào)控機(jī)制

2.1 激活自噬

lncRNA BANCR可激活自噬。自噬是一個吞噬自身細(xì)胞質(zhì)蛋白或細(xì)胞器并使其包被進(jìn)入囊泡，并與溶酶體融合形成自噬溶酶體，降解其所包裹的內(nèi)容物的過程[11]。在正常生理狀態(tài)下，細(xì)胞自噬有利于維持自身穩(wěn)定狀態(tài)，保持一種低水平、基礎(chǔ)狀態(tài)的自噬活性，對維持細(xì)胞自穩(wěn)至關(guān)重要。然而在腫瘤形成環(huán)境下，細(xì)胞自噬可為腫瘤細(xì)胞提供豐富的營養(yǎng)，促進(jìn)腫瘤增殖[12]。Wang等[13]的研究表明，在PTC中l(wèi)ncRNA BANCR表達(dá)水平上調(diào)，可激活自噬，導(dǎo)致自噬標(biāo)記物L(fēng)C3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值升高，促進(jìn)甲狀腺乳頭狀癌細(xì)胞株(IHH-4)增殖，通過自噬抑制劑(3-methyladenine，3-MA)抑制自噬則可消除BANCR 過表達(dá)誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖；并且在甲狀腺乳頭狀癌細(xì)胞株IHH-4細(xì)胞中，lncRNA BANCR的敲除與抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和促進(jìn)凋亡有關(guān)。同樣地，劉濤等[14]的研究發(fā)現(xiàn)，與正常甲狀腺組織結(jié)果相比，甲狀腺癌中l(wèi)ncRNA BANCR高表達(dá)，自噬蛋白表達(dá)水平也升高；同時，甲狀腺癌的增殖、侵襲和凋亡等行為可以受lncRNA BANCR調(diào)控細(xì)胞自噬的影響；甲狀腺癌的病理分期越高，lncRNA BANCR在甲狀腺癌中表達(dá)水平就越高。

2.2 調(diào)節(jié)促甲狀腺激素受體

lncRNA BANCR 通過調(diào)節(jié)TSHR 來調(diào)節(jié)甲狀腺癌的增殖。通過比較3種lncRNA(BANCR、PTCSC3和NAMA)在正常組織與PTC中的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，只有l(wèi)ncRNA BANCR 在PTC中表達(dá)顯著上調(diào)[15]。TSHR 是甲狀腺生長和發(fā)揮生理作用的主要激素受體，TSHR基因甲基化在甲狀腺癌的發(fā)生和發(fā)展中起關(guān)鍵作用[16]。近年來有學(xué)者認(rèn)為可通過靶向TSHR 來調(diào)控甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展。果蠅zeste基因增強(qiáng)子同源物2(enhancer of zeste homolog 2，EZH2)是一種與癌癥的發(fā)生和發(fā)展及不良預(yù)后相關(guān)的組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶，EZH2 的過表達(dá)與甲狀腺癌的惡性腫瘤特征密切相關(guān)[17]。Zheng 等[15]研究表明lncRNA BANCR 被EZH2 高度富集。為進(jìn)一步確定lncRNA BANCR 敲除是否改變TSHR 的表達(dá)，該課題組的研究結(jié)果提示lncRNA BANCR 敲除細(xì)胞中TSHR的表達(dá)顯著降低，這表明lncRNA BANCR可通過與EZH2結(jié)合而增強(qiáng)TSHR 表達(dá)。在通過PTC 組與對照組相比較中發(fā)現(xiàn)，PTC 組中BANCR、TSHR 和細(xì)胞周期蛋白(cyclin D1)表達(dá)增加，然而進(jìn)一步對比BANCR 敲除組與對照組發(fā)現(xiàn)，BANCR敲除導(dǎo)致TSHR 和cyclin D1 表達(dá)受抑制，結(jié)果說明lncRNA BANCR可能通過調(diào)控TSHR和cyclin D1的表達(dá)進(jìn)而調(diào)控IHH-4細(xì)胞的生長的細(xì)胞周期，從而促進(jìn)甲狀腺癌的發(fā)展[18]。郝少龍等[19]總結(jié)了BANCR對甲狀腺乳頭狀癌TSHR表達(dá)調(diào)控的研究后認(rèn)為BRAF基因突變導(dǎo)致BANCR 表達(dá)失調(diào)，進(jìn)而導(dǎo)致TSHR基因甲基化，從而導(dǎo)致TSHR 表達(dá)降低，最終對PTC 的發(fā)生和發(fā)展產(chǎn)生重要影響。

2.3 lncRNA BANCR參與MAPK信號通路調(diào)控PTC

lncRNA BANCR 參與MAPK 信號通路調(diào)控PTC 的侵襲性。甲狀腺癌分子致病機(jī)制中最常見的通路為MAPK信號通路，其通過調(diào)節(jié)各種基因的表達(dá)，在調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、增殖、凋亡和代謝活動中起著重要作用[9，20]。BRAF 與ARAF、CRAF 同屬于絲氨酸/蘇氨酸激酶家族(rat sarcoma，RAS)，BRAF基因突變?yōu)榧谞钕侔┲凶畛Ｒ姷耐蛔?，BRAF基因與RAS 結(jié)合后被激活轉(zhuǎn)位到細(xì)胞膜上，進(jìn)而激活MAPK信號通路下游效應(yīng)器分子，從而影響細(xì)胞的生長、增殖，誘導(dǎo)腫瘤的形成[21]。lncRNA BANCR在甲狀腺癌中的表達(dá)增加，其過度表達(dá)可上調(diào)MAPK信號通路磷酸化RAF蛋白(raf protein kinase，RAF)、磷酸化絲裂原活化蛋白(mitogen activated protein，MEK)、磷酸化細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK1/2)，使用MEK抑制劑(U0126)可抑制BANCR 的上述影響；并且在PTC 細(xì)胞株(BCPAP 細(xì)胞)中，lncRNA BANCR 的過表達(dá)可導(dǎo)致腫瘤干細(xì)胞(cancer stem cell，CSC)標(biāo)記物(LGR5 和EpCAM)的表達(dá)增加，腫瘤干細(xì)胞標(biāo)記物與腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)密切相關(guān)。在使用U0126 后，LGR5 和EpCAM 的表達(dá)下調(diào)，因此認(rèn)為在PTC中，BANCR 通過MAPK 信號通路調(diào)節(jié)LGR5 和EpCAM 的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控甲狀腺癌的遷移、侵襲等[22]。另外，有研究表明，在PTC 中l(wèi)ncRNA BANCR 通過MAPK 信號通路促進(jìn)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)調(diào)控甲狀腺癌的侵襲和轉(zhuǎn)移。EMT是上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為間充質(zhì)細(xì)胞表型的過程，對腫瘤的轉(zhuǎn)移和侵襲有重要作用[23]。Wang 等[24]報道，lncRNA BANCR 在PTC 中過度表達(dá)，其表達(dá)水平的增加與EMT 誘導(dǎo)的標(biāo)記物(N-黏蛋白和波形蛋白)的表達(dá)增加相關(guān)；與上述研究結(jié)果[22]一致，BANCR 過度表達(dá)可能激活MAPK 信號通路，使用U0126 可逆轉(zhuǎn)這種效應(yīng)，所以lncRNA BANCR可能通過MAPK信號通路促進(jìn)甲狀腺乳頭狀癌中的EMT，從而促進(jìn)遷移、侵襲等惡性特征的發(fā)生。

3 lncRNA BANCR 在甲狀腺癌中表達(dá)下調(diào)及可能的相關(guān)調(diào)控機(jī)制

有研究結(jié)果表明，PTC 中l(wèi)ncRNA BANCR 表達(dá)水平下調(diào)。lncRNA BANCR 是一種抑制腫瘤生長轉(zhuǎn)移的腫瘤抑制劑，lncRNA BANCR過表達(dá)抑制細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，同時誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡；lncRNA BANCR 表達(dá)水平的降低與腫瘤大小、多灶性病變PTC的分期相關(guān)；以上可能是因為lncRNA BANCR過表達(dá)使MAPK 信號通路中的ERK1/2 和P38 失活，并且MEK抑制劑U0126可增強(qiáng)這種作用，從而降低PTC的增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制轉(zhuǎn)移[25]。Zhang 等[26]研究結(jié)果表明，lncRNA BANCR過表達(dá)損害了PTC細(xì)胞的遷移和侵襲，同時可誘導(dǎo)PTC細(xì)胞G2/M 期阻滯并增強(qiáng)癌細(xì)胞的凋亡；lncRNA BANCR 下調(diào)使得MAPK和PI3K-Akt通路異常激活，從而調(diào)節(jié)PTC的增殖和遷移，這些發(fā)現(xiàn)均揭示了BANCR 在甲狀腺癌變過程中起著腫瘤抑制作用。因此，lncRNA BANCR可能是一個潛在的治療靶點，在甲狀腺癌中BANCR的水平可作為衡量預(yù)后的標(biāo)志。

4 BANCR在甲狀腺癌中表達(dá)作用不同的原因

關(guān)于lncRNA BANCR在甲狀腺癌中的表達(dá)和功能，目前尚存在爭議，有研究表明lncRNA BANCR 在甲狀腺癌中表達(dá)上調(diào)，作為致癌基因發(fā)揮促癌作用，然而另有研究認(rèn)為BANCR在甲狀腺癌中表達(dá)下調(diào)，具有抑癌作用，作為腫瘤的啟動子[27]。我們通過查閱近年相關(guān)文獻(xiàn)總結(jié)其結(jié)果相悖的可能原因主要有以下幾方面：①樣本數(shù)量的差異。Liao等[25]、Zhang等[26]報道與正常組織相比，甲狀腺癌中l(wèi)ncRNA BANCR的表達(dá)水平顯著下調(diào)；然而，Wang等[22]報道，與癌旁正常組織相比，甲狀腺癌中l(wèi)ncRNA BANCR的表達(dá)水平明顯增高。這種結(jié)果差異可能源于檢測組織樣本數(shù)量的差異(Liao 等、Zhang 等用于檢測的組織樣本數(shù)量分別為92 例、60 例，而Wang 等僅有30 例)。②腫瘤的異質(zhì)性。不同細(xì)胞系(IHH-4、TPC-1、NPA 等)中BANCR的表達(dá)模式不同。與正常甲狀腺上皮細(xì)胞株(Nthy-ori3-1)相比，4 種甲狀腺癌細(xì)胞系(BCPAP、CAL-62、WRO、FTC-133)lncRNA BANCR 的表達(dá)水平均顯著升高，并且這4 種甲狀腺癌細(xì)胞系顯示出不同的BANCR 的表達(dá)水平(P＜0.01)[22]。另外，在樣本數(shù)量一致的情況下，Zhang等[26]的研究中使用TPC-1和NPA 細(xì)胞，表示BANCR 的過表達(dá)損害了PTC 細(xì)胞的遷移和侵襲，BANCR 下調(diào)則可保護(hù)PTC 細(xì)胞免受早期凋亡的影響。而Zheng 等[18]使用IHH-4 細(xì)胞，表示BANCR 的表達(dá)通過調(diào)控TSHR 來促進(jìn)甲狀腺惡性腫瘤的發(fā)展。同時，Zhang 等[26]報道BANCR 低表達(dá)水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)，而Liao 等[25]報道，BANCR 表達(dá)下調(diào)與腫瘤大小、多灶性病變及病理分期相關(guān)。以上研究結(jié)果的差異可能源于腫瘤的異質(zhì)性。由此可見，關(guān)于使用不同的細(xì)胞系是否是影響得出不同結(jié)果的影響因素之一，還需要深入研究。③BRAFV600E 突變狀態(tài)的不同。Liao 等[25]在過表達(dá)BANCR的TPC-1和K1細(xì)胞進(jìn)行的細(xì)胞增殖和凋亡實驗結(jié)果不同，他們認(rèn)為可能與這些細(xì)胞不同的BRAF狀態(tài)有關(guān)，值得進(jìn)一步研究。有研究在比較PTC 中BRAFV600E、lncRNA BANCR 和微小RNA-9 與臨床病理特征的關(guān)系中，發(fā)現(xiàn)存在BRAFV600E 突變的患者具有較高的BANCR 過表達(dá)率[28]。近年來，有研究根據(jù)BRAFV600E 基因突變存在與否，分情況來探討B(tài)ANCR 表達(dá)水平升高對PTC 的進(jìn)展有不同影響[29]。研究結(jié)果表明在PTC中BANCR表達(dá)水平與BRAFV600E突變存在顯著相關(guān)性，即BANCR 表達(dá)水平上調(diào)還是下調(diào)，取決于BRAFV600E 突變的存在與否。由于BRAFV600E 突變的頻率因研究而異，所以BRAFV600E突變在測試樣本中的分布不同可能是之前研究中BANCR 表達(dá)情況不同的原因。因此在不了解BRAFV600E突變狀態(tài)的情況下，BANCR對于甲狀腺癌惡化的影響還需進(jìn)一步確認(rèn)。

從現(xiàn)有研究來看，BANCR 在甲狀腺癌發(fā)病過程中呈現(xiàn)出雙向作用，這種效應(yīng)的可能解釋是因為其組織特異性和靶點的多樣性，某些調(diào)節(jié)BANCR 效應(yīng)的突變(BRAFV600E 等)的存在，還有腫瘤的異質(zhì)性，不同研究樣本數(shù)量的差異以及其他需要在未來研究中揭示的混雜因素[30]。關(guān)于lncRNA BANCR 在甲狀腺癌中的作用，值得廣大學(xué)者進(jìn)一步深入研究，為甲狀腺癌的診斷、治療及預(yù)后提供新的診療思路。

5 總結(jié)

綜上所述，在甲狀腺癌中，lncRNA BANCR的研究目前處于初始階段。由于研究樣本數(shù)量的差異、腫瘤的異質(zhì)性、相關(guān)基因突變的影響，以及各種未知的混雜因素等多方面的相互作用，lncRNA BANCR在甲狀腺癌中的表達(dá)及作用機(jī)制目前仍處于爭議之中。lncRNA BANCR 通過對MAPK 信號通路、TSHR、自噬等調(diào)控，參與甲狀腺癌的發(fā)生和發(fā)展，為其提供了一種新的機(jī)制。表明lncRNA BANCR對于甲狀腺癌診斷和判斷預(yù)后有重要影響，也可能是一個治療甲狀腺癌新的潛在靶點，但其作為PTC發(fā)展的預(yù)后生物標(biāo)志物或治療靶點的價值還有待進(jìn)一步多層面展開研究。