郭 霜 劉紅莉 李 婭
[西安市人民醫(yī)院(西安市第四醫(yī)院),陜西 西安 710000]
主題詞:非編碼RNA;遷移;侵襲;EB病毒;胃癌
胃癌是消化系統(tǒng)常見(jiàn)的惡性腫瘤,據(jù)估計(jì),全球每年新增病例超過(guò)100萬(wàn)[1]。由于胃癌早期無(wú)癥狀,患者被確診時(shí)常處于晚期。侵襲和轉(zhuǎn)移是影響胃癌患者生存率的主要因素。以往主要依據(jù)組織學(xué)形態(tài)和細(xì)胞生物學(xué)特性進(jìn)行胃癌病理分型。2014年,美國(guó)癌癥基因組圖譜研究計(jì)劃(the Cancer Genome Atlas,TCGA)提出了新的胃癌分子分型[2],將胃癌腫瘤類型分為 EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)陽(yáng)性、微衛(wèi)星不穩(wěn)定型、基因組穩(wěn)定型和染色體不穩(wěn)定型[3]。EBV感染是胃癌的主要病因之一,EB病毒相關(guān)胃癌(Epstein-Barr virus-associated gastric cancer,EBVaGC)約占所有胃癌的1.3%~30.9%[4]。EBV主要以潛伏復(fù)制和溶出復(fù)制2種形式感染細(xì)胞。初次感染通過(guò)口腔途徑形成終生攜帶病毒的狀態(tài)稱為潛伏感染[5]。這種潛伏期的建立對(duì)于維持病毒在受感染細(xì)胞中的終身持久性至關(guān)重要,而病毒維持持久性感染與EBV核抗原、潛伏膜蛋白、BamHⅠ A右向開(kāi)放閱讀框(BamHⅠ A rightward openreading frame,BARF)和病毒編碼的多種非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA)有關(guān)。ncRNA可調(diào)節(jié)基因表達(dá),是一種重要的表觀遺傳調(diào)控機(jī)制[6]。微小RNA(microRNA,miRNA)是由19~25個(gè)核苷酸組成的小RNA,可直接與mRNA的3'-非翻譯區(qū)(untranslated region,UTR)結(jié)合,抑制其翻譯。EBV編碼的miRNA通過(guò)表觀遺傳調(diào)節(jié)細(xì)胞周期進(jìn)展、遷移、凋亡分子的表達(dá),促進(jìn)病毒復(fù)制和EBV相關(guān)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是指長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸且不具有蛋白質(zhì)編碼能力的RNA,在一系列生物過(guò)程中具有重要功能。lncRNA可調(diào)節(jié)多種基因的表達(dá),介導(dǎo)多種細(xì)胞通路,影響細(xì)胞穩(wěn)態(tài),影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。一些宿主lncRNA對(duì)EBV感染具有調(diào)節(jié)作用,EBV編碼的lncRNA也在腫瘤的發(fā)展中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[7]。
EBV ncRNA可以通過(guò)抑制病毒基因和宿主細(xì)胞基因的表達(dá)抑制免疫細(xì)胞的活化和細(xì)胞毒性,進(jìn)而抑制病毒抗原的表達(dá)和提呈,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期潛伏、免疫逃逸,促進(jìn)宿主細(xì)胞永生和腫瘤發(fā)展[8]。本文重點(diǎn)闡述與遷移、侵襲表型相關(guān)的EBV和宿主編碼的miRNA、lncRNA,以及其他EBV編碼的ncRNA,如環(huán)狀RNA(circular RNA,circRNA)、EB病毒編碼的小RNA(Epstein-Barr virus-encoded RNA,EBER)在EBVaGC中的表達(dá)、功能和相互作用。
EBV是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)自身編碼miRNA的病毒。在EBV基因組的2個(gè)區(qū)域:BamHⅠ片段H右向開(kāi)放閱讀框(BamHⅠ fragment H rightward open-reading frame,BHRF)區(qū)域和BamHⅠA右向轉(zhuǎn)錄本(BamHⅠ A region rightward transcript,BART)區(qū)域中鑒定出25個(gè)EBV miRNA前體(圖1)[9]。其中22個(gè)EBV miRNA前體位于miR-BART內(nèi)含子區(qū)域的2個(gè)集群中,其余3個(gè)miRNA前體出現(xiàn)在BHRF位點(diǎn),這些前體能夠產(chǎn)生4種成熟的病毒miRNA。盡管已有研究證明BHRF1 miRNA可抑制受感染B細(xì)胞的凋亡[10],但目前尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道BHRF1 miRNA在胃癌中的表達(dá)。因此,對(duì)于EBV自身編碼的miRNA,目前主要研究其在EBVaGC中的表達(dá)和相關(guān)功能表型。
圖1 EBV編碼的ncRNA示意圖[9]
EBV編碼的miRNA通過(guò)表觀遺傳調(diào)控細(xì)胞遷移、侵襲、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelialmesenchymal transition,EMT)、凋亡等功能,在支持病毒復(fù)制和EBVaGC的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用。miR-BART8-3p通過(guò)直接結(jié)合E3泛素蛋白連接酶--環(huán)脂蛋白38(ring finger protein 38,RNF38),并激活核因子-κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)和細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(extracellular regulated protein kinase,ERK1/2信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移、侵襲[11]。miR-BART10-3p直接靶向腫瘤抑制因子--dickkopf Wnt信號(hào)通路抑制因子(dickkopf WNT signaling pathway inhibitor 1,DKK1)的3'-UTR,并下調(diào)其表達(dá),從而促進(jìn)EBVaGC細(xì)胞的增殖和遷移[12]。有研究發(fā)現(xiàn),miR-BART10-3p和miR-BART22通過(guò)靶向APC和DKK1激活Wnt信號(hào)通路,而APC和DKK1在促進(jìn)EBVaGC轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[13]。miR-BART4-5p能直接結(jié)合磷酸酶和張力蛋白同源物(phosphatase and tensin homolog,PTEN),并促進(jìn)細(xì)胞侵襲和遷移。此外,miR-BART1的2個(gè)分支(-3p和-5p)在體外均能與PTEN直接結(jié)合,并激活磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB,又稱Akt)、Akt/局部黏著斑激酶(focal adhesion kinase,F(xiàn)AK)/p130和Shc/絲裂原活化蛋白(mitogenactivated protein kinase,MAPK)通路,從而誘導(dǎo)miR-BART-4-5p在腫瘤轉(zhuǎn)移中的附加效應(yīng)[14]。高表達(dá)的miR-BART17-5p[15]和miR-BART22[16]抑制了腫瘤抑制因子kruppel樣因子2(kruppel-like factor 2,KLF2)的表達(dá),該過(guò)程能增加細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)和非貼壁性生長(zhǎng),促進(jìn)EBVaGC的轉(zhuǎn)移。miR-BART2-5p和miR-BART11-5p通過(guò)靶向結(jié)合和抑制RB和p21的表達(dá)促進(jìn)EBVaGC細(xì)胞增殖、遷移,抑制凋亡[17]。miR-BART11還會(huì)加速腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移,影響患者的生存和預(yù)后[18]。miR-BART3-3p直接靶向抑制腫瘤抑制基因,導(dǎo)致p53的下游靶點(diǎn)p21下調(diào);另外,miR-BART3-3p通過(guò)改變衰老相關(guān)分泌表型因子(senescenceassociated secretory phenotype,SASP)和腫瘤中自然殺傷細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn),抑制裸鼠胃癌細(xì)胞的衰老。miR-BART3-5p靶向抑制腫瘤因子DICE1促進(jìn)癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[19]。miRBART5-5p直接靶向活化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3蛋白抑制劑(protein inhibitor of activated signal transducer and activator of transcription 3,PIAS3),并通過(guò)miR-BART5/PIAS3/pSTAT3/程序性死亡受體-配體1(programmed cell deathligand 1,PD-L1)軸促進(jìn)PD-L1的表達(dá),增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞抗凋亡、增殖、侵襲、遷移和免疫逃逸,使胃癌患者臨床預(yù)后惡化,因此miRBART5-5p可能適用于PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑的治療[20]。
1.1.1 miR-BART參與EMT過(guò)程
SAITOH等[21]發(fā)現(xiàn),部分EBV調(diào)控宿主惡性表型進(jìn)展是通過(guò)參與EMT過(guò)程發(fā)揮作用的,揭示了EMT不僅是腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移發(fā)生的第一步,還是侵襲性和轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞擴(kuò)散的根源。上皮型鈣黏蛋白(epithelial cadherin,E-Cad)是細(xì)胞間黏附的關(guān)鍵蛋白。受突變和表觀遺傳因素(如啟動(dòng)子區(qū)域高甲基化)的影響,E-Cad在大多數(shù)腫瘤中表達(dá)下調(diào),形成了建立和維持細(xì)胞與細(xì)胞之間相互作用的結(jié)構(gòu)。miRNA和lncRNA等非編碼轉(zhuǎn)錄物是腫瘤發(fā)生中控制基因表達(dá)、表觀遺傳的關(guān)鍵成分,能通過(guò)直接結(jié)合靶基因或受多種基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控因素的影響,參與E-Cad功能的調(diào)節(jié),不僅影響著腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移,還影響著EMT[22]。
在EBV相關(guān)上皮腫瘤中,EBV編碼的miRBART9-5p和miR-BART9-3p會(huì)通過(guò)2條途徑參與EMT:1)miR-BART9與宿主hsa-miR-200a和hsa-miR-141的種子序列高度同源,且hsa-miR-200a和hsa-miR-141已被證實(shí)能夠抑制EBVaGC的EMT表型,因此有學(xué)者推測(cè)miR-BART9可能與宿主hsa-miR-200a和hsa-miR-141競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合靶標(biāo)位點(diǎn),從而促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[23];2)miR-BART9-5p和miR-BART9-3p都能直接與編碼E-Cad的基因CDH1的3'-UTR結(jié)合,并下調(diào)其轉(zhuǎn)錄,且可能會(huì)沿著miR-200/E盒結(jié)合鋅指蛋白(zinc finger E-box-binding homeobox protein 1,ZEB1)/E-Cad軸引起反饋調(diào)控,進(jìn)而下調(diào)宿主hsa-miR-200a的表達(dá),影響EBVaGC細(xì)胞的增殖和侵襲能力[24]。miR-BART10-3p可以通過(guò)靶向BTRC抑制β-catenin和Snail的泛素化,從而調(diào)控許多EMT分子,如下調(diào)E-Cad、ZO-1和Claudin-1,上調(diào)ZEB1和神經(jīng)型鈣黏蛋白(neural cadherin,N-Cad)[25]。miR-BART1-5p通過(guò)調(diào)控E-Cad、β-catenin和PTEN促進(jìn)腫瘤細(xì)胞EMT過(guò)程[14]。有研究發(fā)現(xiàn),miR-BART7能促進(jìn)EMT關(guān)鍵分子Snail和β-catenin的高表達(dá)[26]。SONG等[27]發(fā)現(xiàn),miR-BART11能下調(diào)Foxp1轉(zhuǎn)錄因子,通過(guò)直接影響胃腫瘤細(xì)胞或間接影響腫瘤微環(huán)境促進(jìn)EMT。
1.1.2 miRNA-BART參與細(xì)胞凋亡過(guò)程
有研究發(fā)現(xiàn),miR-BART15在EBVaGC中高表達(dá),且miR-BART15能通過(guò)抑制凋亡抑制蛋白BRUCE的翻譯,并靶向抑制抗凋亡基因TAX1BP、NLRP3的表達(dá),誘導(dǎo)凋亡[28]。miRBART1-3p能通過(guò)與失能同源物2(disabled homolog 2,DAB2)靶向結(jié)合,抑制胃癌細(xì)胞凋亡,促進(jìn)細(xì)胞遷移。DAB2在多種癌癥類型中被認(rèn)為是一種腫瘤抑制因子。從機(jī)制上來(lái)說(shuō),miR-BART1-3p/DAB2軸可能是通過(guò)調(diào)控DAB2的各種信號(hào)通路促進(jìn)胃癌細(xì)胞周期進(jìn)程、遷移和凋亡[29]。miR-BART5-3p在鼻咽癌和胃癌中上調(diào),并促進(jìn)癌細(xì)胞的生長(zhǎng),其可直接與p53編碼基因的3'-UTR結(jié)合,下調(diào)細(xì)胞周期依賴激酶抑制因子1A(cyclin-dependent kinase inhibitor 1A,CDKN1A)、BAX和FAS的表達(dá)[30],加速細(xì)胞周期進(jìn)程,抑制細(xì)胞凋亡。也有學(xué)者觀察到miRBART5-5p可促進(jìn)p53的降解[31]。此外,miRBART5-5p在EBV感染的胃上皮細(xì)胞中過(guò)表達(dá),并靶向p53上調(diào)凋亡調(diào)控因子(p53 up-regulated modulator of apoptosis,PUMA),使其表達(dá)下調(diào),該過(guò)程可抑制細(xì)胞凋亡,有助于細(xì)胞存活[32]。miR-BART4-5p在EBVaGC中能抑制BCL2家族成員促凋亡蛋白BH3相互作用結(jié)構(gòu)域死亡激動(dòng)劑(BH3-interacting domain death agonist,Bid)的表達(dá)[33]。miR-BART20-5p通過(guò)靶向BAD促進(jìn)細(xì)胞增殖,抑制凋亡[34]。EBV miR-BART6-3p可通過(guò)lncRNA LOC553103/STMN1信號(hào)軸阻斷細(xì)胞周期G0/G1的進(jìn)程,抑制腫瘤細(xì)胞增殖,促進(jìn)凋亡。EBV miR-BART6-3p和miR-BART15是為數(shù)不多的2個(gè)能誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡的病毒miRNA。有研究指出,miR-BART6-3p可靶向細(xì)胞基因并發(fā)揮其“抗癌”活性,可能主要是有助于病毒逃避宿主免疫系統(tǒng)監(jiān)視,使其實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期潛伏感染[35]。從這個(gè)意義上講,EBV編碼的基因不僅具有癌基因功能,還具有抑癌基因功能。
EBV感染可以調(diào)控宿主編碼的miRNA。MARQUITZ等[36]發(fā)現(xiàn),在EBVaGC中宿主編碼的miR-34a低表達(dá),該miRNA的表達(dá)降低是受到病毒蛋白EBNA1的抑制。所有EBV感染細(xì)胞都表達(dá)EBNA1,其是建立和維持EBV潛伏感染的必要基因。有研究發(fā)現(xiàn),miR-34a表達(dá)降低會(huì)促使NADPH氧化酶2表達(dá)上調(diào),在提高活性氧表達(dá)的同時(shí),增強(qiáng)細(xì)胞的活力[37]。TREECE等[38]研究了EBV陽(yáng)性和EBV陰性腫瘤中miRNA的表達(dá),結(jié)果顯示,EBVaGC患者h(yuǎn)sa-miR-21、hsa-miR-155和miR-196b表達(dá)與EBV陰性腫瘤患者相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001 25),他們使用NormFinder算法將這3種宿主miRNA確定為“歸一化因子”,表明這3種宿主miRNA與EBVaGC的疾病狀態(tài)有關(guān);他們還發(fā)現(xiàn),與未感染EBV的胃癌患者相比,EBVaGC患者癌組織和血漿hsa-miR-21表達(dá)均上調(diào),hsa-miR-155和miR-196b在癌組織中表達(dá)上調(diào),血漿中表達(dá)下調(diào),這可能提示用某些血漿miRNA來(lái)判斷腫瘤來(lái)源是不準(zhǔn)確的。有研究者探索了miR-196b的功能,發(fā)現(xiàn)其能下調(diào)促凋亡基因FAS的表達(dá),抑制凋亡,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力,F(xiàn)AS的過(guò)表達(dá)能夠逆轉(zhuǎn)miR-196b介導(dǎo)的表型[39]。miR-21和hsa-miR-155均與細(xì)胞凋亡有關(guān),其中miR-21可與FasL(外源性凋亡通路的成員)的3'-UTR結(jié)合,抑制凋亡[40]。miR-155在轉(zhuǎn)錄上調(diào)控Fas相關(guān)死亡域蛋白(Fas-associating protein with death domain,F(xiàn)ADD)和半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶3(cysteinyl aspartate-specific protease 3,Caspase-3),而Caspase-3是作用于不同凋亡途徑以執(zhí)行細(xì)胞死亡的關(guān)鍵效應(yīng)蛋白酶之一。有研究結(jié)果顯示,miR-155可通過(guò)與Caspase-3的靶向結(jié)合來(lái)抑制細(xì)胞凋亡[41]。在與EMT過(guò)程相關(guān)的miRNA中,病毒編碼的BARF0、EBNA1和LMP2A可導(dǎo)致胃癌中前體pri-miR-200下調(diào),進(jìn)而下調(diào)成熟miR-200家族成員ZEB1、ZEB2和E-Cad,并進(jìn)一步導(dǎo)致EBVaGC侵襲、轉(zhuǎn)移[42]。由此可見(jiàn),EBV感染可調(diào)節(jié)宿主miRNA表達(dá),有助于被感染的細(xì)胞逃避宿主的免疫反應(yīng),有利于病毒慢性感染和增強(qiáng)細(xì)胞活力,但具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步闡明。
EBV中編碼lncRNA的基因有2個(gè),1個(gè)位于BamHⅠ H左向開(kāi)放閱讀框1(BamHⅠ H leftward open reading frame 1,BHLF1)區(qū)域,另1個(gè)位于BART區(qū)域,BART區(qū)域的轉(zhuǎn)錄由一組高表達(dá)和選擇性剪接的轉(zhuǎn)錄本組成,這些轉(zhuǎn)錄本中包含多個(gè)開(kāi)放閱讀框基因(BARF0、A73、RPMS1)。BART lncRNA位于EBV感染細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi),是EBVaGC最豐富的病毒聚腺苷化RNA。然而,這些開(kāi)放閱讀框翻譯的蛋白質(zhì)尚未見(jiàn)報(bào)道。近期多項(xiàng)研究結(jié)果表明,EBV BART lncRNA可通過(guò)表觀遺傳調(diào)控和染色質(zhì)重塑影響宿主基因的表達(dá),且在調(diào)控腫瘤細(xì)胞侵襲、遷移、增殖、免疫逃逸和血管生成等方面發(fā)揮重要作用[43]。
有研究結(jié)果顯示,在胃癌AGS細(xì)胞系中轉(zhuǎn)染全長(zhǎng)BART lncRNA可導(dǎo)致血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子[血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGFA)]、未折疊蛋白反應(yīng)(SLC7A11、ATF5)、凋亡(RNF144B)、細(xì)胞黏附和遷移(RASIP1、CDH11、VEGFA、ITGA6)相關(guān)的基因顯著下調(diào)[42]。此外,BART lncRNA可調(diào)節(jié)氧化還原酶活性、炎癥和免疫相關(guān)基因的表達(dá)。BHLF是一種在潛伏期開(kāi)始時(shí)表達(dá)的溶環(huán)基因,長(zhǎng)度為1 980個(gè)核苷酸,可編碼lncRNA[44]。以往研究發(fā)現(xiàn),BHLF1只在病毒復(fù)制周期中通過(guò)在轉(zhuǎn)錄位點(diǎn)形成RNA-DNA雜交而發(fā)揮作用[45]。而YETMING等[46]發(fā)現(xiàn),BHLF1在潛伏期也可轉(zhuǎn)錄,且能轉(zhuǎn)錄成lncRNA,促進(jìn)病毒潛伏,遺憾的是,BHLFlncRNA在腫瘤發(fā)生中的具體作用還不清楚。值得一提的是,BHLF在募集RNA結(jié)合蛋白到EBV誘導(dǎo)的核結(jié)構(gòu)中發(fā)揮結(jié)構(gòu)和支架作用,因此,BHLF1 lncRNA可能有助于病毒復(fù)制[47]。
EBV除了自身可編碼lncRNA影響宿主基因表達(dá)外,還能用自身基因?qū)崿F(xiàn)對(duì)宿主lncRNA的調(diào)控。目前報(bào)道最多的是lncRNA SNHG8。有研究結(jié)果顯示,EBV陽(yáng)性胃癌細(xì)胞lncRNA SNHG8表達(dá)顯著高于正常胃黏膜細(xì)胞或EBV陰性胃癌組織(P<0.01)[48]。EBVaGC中l(wèi)ncRNA SNHG8表達(dá)與TNM分期顯著相關(guān),可影響多個(gè)胃癌特異性通路和EBV的靶基因[49]。與正常胃組織相比,lncRNA SNHG8在胃癌中的表達(dá)上調(diào)了14倍,通過(guò)對(duì)EBV基因組數(shù)據(jù)的篩選和富集分析,發(fā)現(xiàn)lncRNA SNHG8與EBV基因BHLF1、BHLF3和BNLF2a54顯著相關(guān),并且lncRNA SNHG8通過(guò)與上述EBV基因相互作用影響多條胃癌特異性通路,并調(diào)控TRPM7、TRIM28、EIF4A2、RPL18A、PLD3和NAP1L1表達(dá)[49]。另外,有研究發(fā)現(xiàn),BHRF1能夠促進(jìn)lncRNA SNHG8表達(dá),且lncRNA SNHG8能夠吸收miR-512-5p并上調(diào)三重基序蛋白(tripartite motif,TRIM)28和一系列效應(yīng)物,如BCL-2、CCND1、PCNA、CDH1、CDH2、Snail和VIM,說(shuō)明lncRNA SNHG8能通過(guò)miR-512-5p/TRIM28軸發(fā)揮作用,進(jìn)而促進(jìn)EBVaGC的發(fā)生和侵襲[50]。下調(diào)lncRNA SNHG8的表達(dá)可抑制EBVaGC細(xì)胞在體內(nèi)外的增殖和集落形成,阻斷細(xì)胞周期,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡[51]。還有研究結(jié)果顯示,宿主lncRNA MALAT1在EBVaGC中高表達(dá),且lncRNA MALAT1被認(rèn)為是miR-124的海綿,并通過(guò)下調(diào)下游靶基因E-Cad,上調(diào)N-Cad,參與EMT的調(diào)控[52]。
以上研究結(jié)果揭示了EBVaGC中宿主編碼的lncRNA受EBV自身基因的調(diào)控,使研究者對(duì)參與EBVaGC的ncRNA有了一些認(rèn)識(shí),但其具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。
因lncRNA的長(zhǎng)度遠(yuǎn)長(zhǎng)于miRNA,從而提供了吸附和結(jié)合大量miRNA的可能性,因此miRNA與lncRNA的相互作用主要以競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)源性RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)機(jī)制為主,這也緩沖和削弱了miRNA對(duì)其靶mRNA的直接調(diào)控,這種相互作用被稱為ceRNA網(wǎng)絡(luò)[53]。目前,對(duì)于EBV感染相關(guān)的ceRNA網(wǎng)絡(luò)的研究方法主要是基于生物信息學(xué)分析。有研究者利用GEO數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)EBVaGC進(jìn)行了數(shù)據(jù)挖掘,建立了ceRNA網(wǎng)絡(luò),主要的ncRNA包括5個(gè)miRNA(hsa-miR-4446-3p、hsa-miR-5787、hsa-miR-1915-3p、hsa-miR-335-3p和hsa-miR-6877-3p)和2個(gè)lncRNA(RP5-1039K5.19和TP73-AS1),其中hsa-miR-335-3p可抑制胃癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲,其他4個(gè)miRNA參與了乳腺癌、酒精性肝細(xì)胞肝癌和結(jié)直腸癌中糖代謝和耐藥的調(diào)控途徑[54-56]。以往研究發(fā)現(xiàn),lncRNA TP73-AS1在肝細(xì)胞肝癌、膀胱癌、乳腺癌、骨肉瘤、宮頸癌、胃癌等人類多系統(tǒng)腫瘤中異常表達(dá),并可調(diào)節(jié)這些腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,因此被認(rèn)為是人類腫瘤的潛在生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)[57]。lncRNA RP5-1039K5.19的功能和作用尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道,但已發(fā)現(xiàn)其在不同的ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中存在結(jié)合的靶基因,如GDF5、CXCL10、PTGER3、SMAD5等,其中GDF5和CXCL10表達(dá)在EBVaGC患者癌組織與癌旁組織中存在顯著差異(P=0.047),這可能與EBVaGC基因調(diào)控機(jī)制不同有關(guān)[58]。有研究表明,HOX基因家族與腫瘤的發(fā)生有關(guān),其中HOTAIR是一種位于HOXC位點(diǎn)的lncRNA,是胃癌的致癌因子;lncRNA HOTAIR可作為hsa-miR-331-3p的ceRNA,增強(qiáng)Erbb-b2受體酪氨酸激酶2的表達(dá),促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖和侵襲[59]。lncRNA MALAT1作為hsa-miR-23b-3p的海綿,可減弱miR-23b-3p對(duì)自噬相關(guān)蛋白12的抑制作用,誘導(dǎo)化療耐藥[60]。這種相互作用不只局限于宿主lncRNA-miRNA之間,有學(xué)者還提出了“病毒和宿主競(jìng)爭(zhēng)性RNA”的假說(shuō)[61],并且有學(xué)者報(bào)道了“病毒和宿主競(jìng)爭(zhēng)性RNA”這種相互作用存在于乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)、丙型肝炎病毒( hepatitis C virus,HCV)、人乳頭瘤病毒(human papillomavirus,HPV)感染的宿主體內(nèi)[62-63]。這種作用網(wǎng)絡(luò)在EBVaGC中同樣有跡可尋。有研究證實(shí),lncRNA LOC553103在EBV感染的鼻咽癌和胃癌患者中異常表達(dá),可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲、遷移、增殖和調(diào)節(jié)細(xì)胞周期。生物信息學(xué)分析、人類全基因組微陣列篩選和雙熒光素酶實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,宿主lncRNA LOC553103是EBV miR-BART6-3p的直接靶點(diǎn),miR-BART6-3p的表達(dá)可顯著抑制lncRNA LOC553103介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲,并可調(diào)節(jié)EMT相關(guān)分子E-Cad、Snail、N-Cad的表達(dá)水平,還可以通過(guò)破壞應(yīng)力纖維的完整性來(lái)防止細(xì)胞假足的形成,同時(shí)顯著降低淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)[64]。目前,關(guān)于這一點(diǎn)的研究還相對(duì)較少,有學(xué)者采用ViRBase v2.0檔案預(yù)測(cè)了EBV編碼的miRBART與人類lncRNA之間的相互作用[9],并采用先導(dǎo)分析方法對(duì)EBV編碼的miR-BARTs構(gòu)建了一個(gè)網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)包括了在凋亡和EMT通路中被驗(yàn)證的人類靶標(biāo),見(jiàn)圖2。
圖2 EBV編碼的miR-BART和宿主lncRNA之間的相互作用[9]
circRNA是一類共價(jià)閉合的RNA環(huán),由于沒(méi)有5'或3'多聚A尾,因此不受RNase降解的影響。circRNA的功能主要有:1)作為miRNA海綿競(jìng)爭(zhēng)性地抑制其相應(yīng)的線性mRNA;2)順式調(diào)控轉(zhuǎn)錄或RNA剪接調(diào)控發(fā)揮其功能。此外,circRNA也起著“mRNA陷阱”的作用。在反向剪接過(guò)程中,circRNA可能會(huì)隔離翻譯起始位點(diǎn),阻止某些可翻譯的正常線性轉(zhuǎn)錄本的表達(dá),從而降低某些蛋白質(zhì)的表達(dá)水平。
UNGERLEIDER等[65]在起源于B細(xì)胞系統(tǒng)的腫瘤和上皮來(lái)源腫瘤中鑒定出EBV基因組編碼的circRNA,證實(shí)EBV致癌基因RPMS1/BART和LMP2A編碼的相關(guān)circRNA與胃癌遷移、侵襲等不良預(yù)后相關(guān)。EBV circBART在所有EBV相關(guān)腫瘤的潛伏期表達(dá)[66]。有研究發(fā)現(xiàn),EBV circLMP2A在SNU-4th細(xì)胞中大量表達(dá),并主要定位在細(xì)胞質(zhì)中[67]。TRIM59是TRIM家族的新成員,在腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲、遷移過(guò)程中起重要的作用。在胃癌中,TRIM59通過(guò)泛素化和降解p53蛋白來(lái)促進(jìn)胃癌的發(fā)生,而circLMP2A作為miR-3908的海綿,能通過(guò)TRIM59/p53通路維持EBVaGC干細(xì)胞表型,因此EBV circLMP2A與EBVaGC患者的轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后密切相關(guān)[68]。有研究結(jié)果顯示,EBV circLMP2A的高表達(dá)與EBVaGC中微血管密度(microvessel density,MVD)和缺氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia-inducible factor-1 alpha,HIF-1α)、VEGFA蛋白表達(dá)密切相關(guān)(P=0.006),其具體作用機(jī)制是EBV circLMP2A在缺氧條件下通過(guò)KH型剪接調(diào)節(jié)蛋白(KH-type splicing regulatory protein,KHSRP)/VHL/HIF-1α/VEGFA軸促進(jìn)血管生成。在EBVaGC癌組織樣本中,EBV circRPMS1與遠(yuǎn)隔轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后相關(guān)。EBV circRPMS1通過(guò)將Sam68招募到METTL3啟動(dòng)子來(lái)誘導(dǎo)METTL3表達(dá),從而促進(jìn)EBVaGC的進(jìn)展[69]。因此,EBV circRPMS1、Sam68和METTL3可能是EBVaGC的治療靶點(diǎn)。目前,有關(guān)EBV circRNA在EBVaGC中的功能報(bào)道較少,因此對(duì)于circRNA的認(rèn)識(shí)依舊不足。
IWAKIRI等[70]發(fā)現(xiàn),在EBVaGC和鼻咽癌患者EBV潛伏感染期間,表達(dá)最多的ncRNA是EBV轉(zhuǎn)錄本EBER1和EBER2,其長(zhǎng)度分別為167和172 nt。EBER1和EBER2的轉(zhuǎn)錄效率幾乎相同,EBER1的半衰期較長(zhǎng),因此其含量遠(yuǎn)高于EBER2。EBER1和EBER2一級(jí)序列的同源性僅為54%,但二級(jí)結(jié)構(gòu)具有明顯的相似性,并且EBER與RNA依賴蛋白激酶(protein kinase double-stranded RNA-dependent,PKR)密切相關(guān)。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),EBER在EBVaGC中普遍高表達(dá),通過(guò)原位雜交技術(shù)在組織中檢測(cè)EBER表達(dá)量能夠作為診斷EBVaGC患者EBV是否處于潛伏感染的金標(biāo)準(zhǔn)[71]。此外,在EBVaGC中,高表達(dá)的EBER可以誘導(dǎo)胰島素樣生長(zhǎng)因子1(insulinlike growth factor-1,IGF-1)上調(diào),IGF-1作為一種自分泌生長(zhǎng)因子,能夠促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖[72]。EBER還通過(guò)Toll樣受體3(Toll-like receptor-3,TRL3)及其下游信號(hào)分子腫瘤壞死因子α招募巨噬細(xì)胞,從而引發(fā)炎癥反應(yīng),促進(jìn)腫瘤微環(huán)境的建立[73]。
近年來(lái),隨著基因芯片、新一代測(cè)序技術(shù)的不斷完善,圍繞EBV編碼的miRNA、宿主miRNA和相關(guān)lncRNA、circRNA在病毒感染和腫瘤發(fā)展過(guò)程中的作用等相關(guān)研究得到了快速發(fā)展,ncRNA因?yàn)閰⑴c了多種重要機(jī)制過(guò)程的調(diào)控逐漸成為研究熱點(diǎn)。本文介紹了EBV lncRNA、miRNA(特別是miR-BART)、circRNA、EBER和宿主編碼的相關(guān)ncRNA。研究發(fā)現(xiàn),miR-BART在EBVaGC細(xì)胞中高表達(dá),我們總結(jié)整理文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)了19種miR-BART與胃癌細(xì)胞遷移、侵襲、凋亡或EMT相關(guān)(表1)。另外,本文還介紹了宿主和病毒ncRNA之間相互作用的新型調(diào)控網(wǎng)絡(luò),這種相互作用關(guān)系網(wǎng)極為復(fù)雜,因此對(duì)EBV胃癌中相關(guān)的lncRNAmiRNA相互作用機(jī)制的認(rèn)識(shí)仍然不夠充分。目前,關(guān)于EBV編碼lncRNA作用的研究相對(duì)較少,學(xué)者們對(duì)EBV與circRNA之間的關(guān)系認(rèn)識(shí)有限,尚有許多未研究的領(lǐng)域需要探索??傮w來(lái)說(shuō),EBV相關(guān)ncRNA在病毒感染和腫瘤中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,近年來(lái)的研究為EBV的致癌機(jī)制研究提供了新的思路,為發(fā)現(xiàn)胃癌的生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)開(kāi)辟了更多的可能性。
表1 胃癌惡性表型相關(guān)的EBV ncRNA與宿主ncRNA