許瀟月， 于韶榮， 沈波， 馮繼鋒

綜述與講座

長(zhǎng)鏈非編碼RNA對(duì)胃癌發(fā)生發(fā)展和預(yù)后的影響及臨床意義

許瀟月， 于韶榮， 沈波， 馮繼鋒

2015年中國(guó)癌癥總發(fā)病429.16萬(wàn)例，總死亡281.42萬(wàn)例，肺癌和胃癌依次排名前兩位。近年來(lái)長(zhǎng)鏈非編碼RNA(LncRNAs)頗受關(guān)注，被視為腫瘤發(fā)生、發(fā)展的重要調(diào)控因子。長(zhǎng)鏈非編碼RNA在胃癌組織、細(xì)胞或胃液中表達(dá)異常，通過(guò)不同的作用機(jī)制影響腫瘤的增殖、進(jìn)展和預(yù)后。早期診斷及預(yù)防復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是成功治療胃癌的關(guān)鍵。提倡“精準(zhǔn)醫(yī)療”，深入研究長(zhǎng)鏈非編碼RNA的作用機(jī)制具有重要臨床意義。

胃腫瘤； 長(zhǎng)鏈非編碼RNA； 調(diào)控機(jī)制； 臨床意義

非編碼RNA是指不被翻譯成蛋白的RNA，其中長(zhǎng)鏈非編碼RNA是一類長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸的非編碼RNA，因缺乏開(kāi)放閱讀框而不編碼蛋白質(zhì)，曾被視為轉(zhuǎn)錄時(shí)的“噪音”。但近來(lái)研究表明，長(zhǎng)鏈非編碼RNA在腫瘤發(fā)生發(fā)展中具有重要作用，參與染色質(zhì)修飾、基因轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)活性等多種生物學(xué)活動(dòng)[1]。癌癥的治療理念從原先的 “多學(xué)科綜合治療”到今天更加提倡的“精準(zhǔn)醫(yī)療”，以致愈來(lái)愈多的靶向藥物相繼問(wèn)世。最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，胃癌發(fā)病率升高，目前僅次于肺癌，而關(guān)于長(zhǎng)鏈非編碼RNA對(duì)胃癌細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控的機(jī)制研究也愈來(lái)愈深入。本篇綜述旨在對(duì)H19、TUG1、MEG3等“明星非編碼RNA”調(diào)控胃癌發(fā)生、發(fā)展的不同機(jī)制及其臨床意義進(jìn)行概述。

1 胃癌中表達(dá)升高的長(zhǎng)鏈非編碼RNA

1.1 H19 位于人11號(hào)染色體短臂，在多種癌癥中表達(dá)異常，其表達(dá)升高可增加腫瘤的惡性程度。多數(shù)長(zhǎng)鏈非編碼RNA保守性較低，而H19卻是一種高度保守的嵌入式基因。胃癌起始時(shí)H19在癌組織、血漿中表達(dá)逐漸升高。大樣本研究顯示，通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)測(cè)定C-myc基因顯著誘發(fā)H19高表達(dá)[2]。因此血漿中H19的表達(dá)異常可作為早期胃癌的一項(xiàng)生物標(biāo)志物，有利于早期篩查胃癌[3]。噻唑藍(lán)(MTT)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，H19通過(guò)抑制P53基因表達(dá)促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖并抑制凋亡，其高表達(dá)提示腫瘤預(yù)后較差[4]。H19是miR-675的前體，二者表達(dá)呈正相關(guān)。miR-675是H19引起胃癌發(fā)生、發(fā)展的調(diào)節(jié)因子。熒光素酶報(bào)告和Western 印跡實(shí)驗(yàn)證實(shí)，腫瘤抑制子RUNX1是miR-675的靶基因，RUNX1可反向調(diào)控H19/miR-675引起的胃癌細(xì)胞表型轉(zhuǎn)變過(guò)程[5]，表明新的信號(hào)通路(H19/miR-675/RUNX1)可調(diào)控胃癌發(fā)展，也可能是治療胃癌的潛在靶點(diǎn)。miR-141的表達(dá)量與H19相反，二者為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA，功能也與H19相反，miR-141可抑制腫瘤惡性變，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合共同的靶基因來(lái)抑制H19表達(dá)[6]。

1.2 TUG1 在胃癌中表達(dá)顯著升高，主要作用于G0/G1期細(xì)胞，與PRC2(調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄抑制子)相關(guān)聯(lián)，使依賴細(xì)胞周期蛋白激酶抑制劑(包括p15, p16, p21, p27和p57，可調(diào)控細(xì)胞周期)受到抑制而促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖，敲除TUG1可抑制癌細(xì)胞增殖[7]。同樣，PVT1在胃癌組織、細(xì)胞系和胃液中表達(dá)顯著升高，通過(guò)調(diào)控P15、P16沉默促使細(xì)胞增殖，在胃癌SGC-7901和BGC-823細(xì)胞中敲除PVT1可使細(xì)胞停留在G1期，從而顯著抑制增殖[6]。TUG1和PVT1高表達(dá)與侵襲深度、TNM分期相關(guān)，可用于預(yù)測(cè)患者的總體生存期，PVT1還與區(qū)域淋巴結(jié)高度相關(guān)，是可靠的早期檢測(cè)標(biāo)志物、獨(dú)立的預(yù)后標(biāo)志物及潛在的治療靶點(diǎn)[8]。

1.3 ANRIL 在胃癌組織中表達(dá)上調(diào)，與核心蛋白復(fù)合體PRC2結(jié)合使表達(dá)通路中的miR-99a/miR-449a沉默，形成一個(gè)正反饋循環(huán)促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖。其過(guò)表達(dá)使P15、P16下調(diào)，敲除ANRIL可誘使細(xì)胞凋亡從而顯著抑制癌細(xì)胞增殖[6]。ANRIL可在表觀遺傳水平上與microRNAs相互作用，作為生長(zhǎng)調(diào)控因子，其表達(dá)量與TNM分期及腫瘤大小呈正相關(guān)，可視為提示整體生存期的獨(dú)立指標(biāo)和治療的新靶點(diǎn)[9]。

1.4 TINCR 核轉(zhuǎn)錄因子SP1誘使TINCR在胃癌中過(guò)表達(dá)，TINCR通過(guò)結(jié)合STAU1蛋白影響KLF2mRNA的穩(wěn)定性和表達(dá)，KLF2mRNA可調(diào)節(jié)CDKN1A/P21和CDKN2B/P15基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖。使TINCR沉默，可抑制胃癌細(xì)胞增殖且促進(jìn)其凋亡[10]。因此TINCR很可能是胃癌的致癌基因，也可作為潛在的治療靶點(diǎn)。

1.5 HOXA-AS2EZH2 是多梳家族蛋白(PRC2)中的一種重要催化成分，在人類癌癥中常常過(guò)表達(dá)，部分通過(guò)腫瘤抑制基因轉(zhuǎn)錄時(shí)發(fā)生沉默來(lái)促進(jìn)腫瘤發(fā)生和進(jìn)展。HOXA-AS2在胃癌中表達(dá)上調(diào)， 染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)(CHIP實(shí)驗(yàn))證實(shí)EZH2可直接結(jié)合P21、 PLK3、DDIT3的啟動(dòng)子，而HOXA-AS2通過(guò)結(jié)合EZH2抑制P21、 PLK3、DDIT3的表達(dá)，使P21、PLK3、DDIT3沉默而促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖，敲除該基因可使細(xì)胞停留在G1期，抑制癌細(xì)胞增殖并促進(jìn)凋亡。HOXA-AS2與腫瘤大小和臨床分期相關(guān)，表達(dá)量越多，提示預(yù)后越差，也可作為治療的新靶點(diǎn)[11]。

1.6 肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(MALAT1) MALAT1是一種已被驗(yàn)證為肺腺癌中重要轉(zhuǎn)移和預(yù)后標(biāo)記的長(zhǎng)鏈非編碼RNA[12]。研究發(fā)現(xiàn)，MALAT1在胃癌細(xì)胞系(SGC-7901、MKN-45和SUN-16)中異常高表達(dá)，并誘導(dǎo)剪接因子SF2/ASF(MALAT1下游的1個(gè)重要靶點(diǎn))在核仁中的特異性分布和過(guò)表達(dá)[6]。當(dāng)MALAT1減少時(shí)，SF2/ASF的細(xì)胞核分布和表達(dá)受損，敲除MALAT1會(huì)引起SF2/ASF下調(diào)，且誘導(dǎo)SGC-7901細(xì)胞停滯在G0/G1期從而顯著抑制細(xì)胞增殖。然而,SF2/ASF過(guò)表達(dá)對(duì)由MALAT1減少引起的細(xì)胞增殖抑制并無(wú)影響。表明MALAT1可能通過(guò)調(diào)控SF2/ASF發(fā)揮啟動(dòng)胃癌細(xì)胞增殖的功能，作為胃癌潛在的診斷標(biāo)記和治療靶點(diǎn)[13]。許多非編碼RNAs招募EZH2到特定染色質(zhì)基因座，從而調(diào)節(jié)基因表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)MALAT1結(jié)合EZH2后，抑制腫瘤抑制基因PCDH10，并促進(jìn)胃癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵襲[14]。

1.7 肝癌中顯著高表達(dá)基因HULC HULC在胃癌中表達(dá)顯著升高并促進(jìn)SGC7901細(xì)胞增殖、侵襲，抑制細(xì)胞凋亡，而敲除SGC7901細(xì)胞中HULC基因則作用相反。微管相關(guān)蛋白1輕鏈3-Ⅱ的表達(dá)水平提示自體吞噬的一項(xiàng)指標(biāo)，它的數(shù)量隨HULC過(guò)表達(dá)而增多，自噬受抑制增加了過(guò)表達(dá)HULC細(xì)胞的凋亡,意味著HULC可誘使SGC7901細(xì)胞發(fā)生自噬進(jìn)而抑制凋亡，導(dǎo)致增殖[6]。HULC過(guò)表達(dá)還與淋巴結(jié)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、TNM分期高度相關(guān)。另有研究表明，使HULC基因沉默后可有效逆轉(zhuǎn)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過(guò)程，它在胃癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用，可能是胃癌預(yù)防、診斷、治療的重要標(biāo)志物[15]。

1.8 SNHG15 在胃癌組織中表達(dá)上調(diào)，它的異常高表達(dá)是通過(guò)調(diào)控基質(zhì)金屬蛋白酶MMP2和MMP9的表達(dá)量來(lái)促進(jìn)癌細(xì)胞增殖和侵襲，與患者的總體生存期和無(wú)病生存期縮短有關(guān)，其表達(dá)量與腫瘤侵襲深度、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。利用siRNA敲除SNHG15基因可抑制癌細(xì)胞增殖、侵襲，并促進(jìn)其凋亡[16]。

2 胃癌中表達(dá)降低的長(zhǎng)鏈非編碼RNA

2.1 FENDRR 在胃癌中表達(dá)水平降低，利用組蛋白去乙酰酶抑制劑處理可改變其表達(dá)水平，F(xiàn)N(纖連蛋白)1和FENDRR的表達(dá)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，F(xiàn)ENDRR可能抑制了MMP2、MMP9和FN1的表達(dá)，在體內(nèi)外均可阻止胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲。但FENDRR的功能和臨床意義需進(jìn)一步研究[6]。

2.2 MIR31HG 雖在乳腺癌中表達(dá)上調(diào)促進(jìn)癌細(xì)胞增殖和侵襲，但在胃癌中相反，MIR31HG高表達(dá)可抑制胃癌細(xì)胞增殖，而利用siRNA敲除MIR31HG可通過(guò)調(diào)控E2F1和P21的表達(dá)來(lái)促進(jìn)細(xì)胞增殖。MIR31HG還與腫瘤大小和病理分期相關(guān)，表達(dá)量越低相對(duì)預(yù)后越差，可視為一項(xiàng)獨(dú)立的預(yù)后指標(biāo)[17]。

2.3 母系表達(dá)基因(MEG3) 經(jīng)qRT-PCR證實(shí)在胃癌中表達(dá)顯著降低。有研究表明，MEG3通過(guò)激活胃癌中的P53基因來(lái)抑制細(xì)胞增殖[18]，可調(diào)節(jié)DNA甲基化過(guò)程，且它的表達(dá)和腫瘤大小、TNM分期、侵襲深度和患者的預(yù)后差相關(guān)。MEG3和miR-141同時(shí)表達(dá)可明顯抑制胃癌細(xì)胞增殖，促進(jìn)凋亡[19]。有助人們認(rèn)識(shí)癌癥中l(wèi)ncRNA-miRNA的相互作用[20]，為癌癥治療提供新思路。

2.4 WT1-AS 在胃癌中表達(dá)減少顯著促進(jìn)細(xì)胞增殖。表達(dá)水平還與腫瘤大小、TNM分期相關(guān)。WT1-AS過(guò)表達(dá)可降低ERK蛋白的磷酸化作用。當(dāng)WT1-AS在胃癌細(xì)胞中異位表達(dá)時(shí)，可使體內(nèi)細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲受到抑制，且G0/G1期的細(xì)胞增殖更多[21]。

2.5 GAS5 在胃癌組織中低表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞增殖且與腫瘤大小、高的病理學(xué)分期相關(guān)，且提示預(yù)后較差[22]。GAS5低表達(dá)患者無(wú)病生存期、整體生存期均比GAS5高表達(dá)患者短。低表達(dá)GAS5是一項(xiàng)獨(dú)立的預(yù)后標(biāo)志。此外，內(nèi)源性GAS5表達(dá)下調(diào)促使細(xì)胞增殖，異位表達(dá)可減少胃癌細(xì)胞增殖并引發(fā)細(xì)胞凋亡。GAS5還可通過(guò)調(diào)控E2F1和P21來(lái)影響胃癌細(xì)胞增殖?？傊?，胃癌組織中的GAS5顯著下調(diào)，可能是提示預(yù)后較差的一項(xiàng)新標(biāo)志物，是治療胃癌的潛在靶點(diǎn)[12]。GAS5在多種癌癥中表達(dá)下調(diào)，在胃癌組織中較正常組織表達(dá)降低。與YBX1相互作用，敲除GAS5可加速YBX1蛋白的轉(zhuǎn)變而不影響YBX1轉(zhuǎn)錄。GAS5的下調(diào)減少YBX1蛋白水平，可減少YBX1反式激活的P21表達(dá)且去除胃癌G1期的阻滯。同時(shí)lncRNA GAS5/YBX1/p21通路可能為胃癌以長(zhǎng)鏈非編碼RNA為基礎(chǔ)的靶向治療提供幫助[23]。

綜上所述，在近十年以來(lái)的表觀遺傳學(xué)研究中，長(zhǎng)鏈非編碼RNA繼miRNA之后，又一次大放異彩，在腫瘤的早期診斷、治療以及評(píng)估預(yù)后等關(guān)鍵問(wèn)題上發(fā)揮著重要調(diào)控作用。在胃癌中，以上各長(zhǎng)鏈非編碼RNA的異常表達(dá)與腫瘤大小、肉眼類型、組織學(xué)分級(jí)、腫瘤侵犯、轉(zhuǎn)移進(jìn)展等均存在一定的相關(guān)性，因此這些長(zhǎng)鏈非編碼RNA具有多種臨床應(yīng)用價(jià)值，例如作為早期診斷的生物標(biāo)志物、精準(zhǔn)治療的分子靶點(diǎn)以及評(píng)估預(yù)后等。

盡管具有巨大潛力，但隱含的諸多問(wèn)題也不容忽視：關(guān)于診斷，如何兼顧敏感性和準(zhǔn)確性是一直以來(lái)研究的難點(diǎn)所在。目前為止研究人員所提及的用以診斷或評(píng)估預(yù)后的大多是單個(gè)分子標(biāo)志物，假如綜合兩個(gè)或多個(gè)分子標(biāo)志物共同檢測(cè)，是否可以相應(yīng)地提高早期診斷的敏感性和準(zhǔn)確性？關(guān)于治療，無(wú)論是化療還是分子靶向藥物治療，原發(fā)或繼發(fā)耐藥的謎底都尚未完全揭開(kāi)，假如靶向治療可以綜合多個(gè)分子標(biāo)志物作為靶點(diǎn)，是否可以增加藥物的有效性？這些也許可以成為后續(xù)研究的一個(gè)新方向。所以對(duì)于長(zhǎng)鏈非編碼RNA，仍需要更深入地探究如何更精準(zhǔn)地進(jìn)行癌癥的早期診斷、提示預(yù)后及作為治療靶點(diǎn)，找出更高效的癌癥治療方法。

[1] Fang Y, Fullwood MJ. Roles, Functions, and Mechanisms of Long Non-coding RNAs in Cancer[J]. Genomics Proteomics Bioinformatics, 2016,14(1):42-54.

[2] Zhang EB, Han L, Yin DD, et al. c-Myc-induced, long, noncoding H19 affects cell proliferation and predicts a poor prognosis in patients with gastric cancer[J]. Med Oncol, 2014,31(5):914.

[3] Zhou X, Yin C, Dang Y,et al.Identification of the long noncoding RNA H19 in plasma as a novel biomarker for diagnosis of gastric cancer[J]. Sci Rep， 2015,22(5):11516

[4] Yang F, Bi J, Xue X, et al. Up-regulated long non-coding RNA H19 contributes to proliferation of gastric cancer cells[J]. FEBS J, 2012,279(17):3159-3165.

[5] Zhuang M, Gao W, Xu J, et al. The long non-coding RNA H19-derived miR-675 modulates human gastric cancer cell proliferation by targeting tumor suppressor RUNX1[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2014,448(3):315-322.

[6] Wang J, Sun J, Wang J, et al. Long noncoding RNAs in gastric cancer: functions and clinical applications[J]. Onco Targets Ther, 2016,9:681-697.

[7] Su J, Zhang E, Han L, et al. Long noncoding RNA BLACAT1 indicates a poor prognosis of colorectal cancer and affects cell proliferation by epigenetically silencing of p15[J]. Cell Death Dis, 2017,8(3):e2665.

[8] Yuan CL, Li H, Zhu L, et al. Aberrant expression of long noncoding RNA PVT1 and its diagnostic and prognostic significance in patients with gastric cancer[J]. Neoplasma, 2016,63(3):442-449.

[9] Zhang EB, Kong R, Yin DD, et al. Long noncoding RNA ANRIL indicates a poor prognosis of gastric cancer and promotes tumor growth by epigenetically silencing of miR-99a/miR-449a[J]. Oncotarget, 2014,5(8):2276-2292.

[10] Xu TP, Liu XX, Xia R, et al. SP1-induced upregulation of the long noncoding RNA TINCR regulates cell proliferation and apoptosis by affecting KLF2 mRNA stability in gastric cancer[J]. Oncogene, 2015,34(45):5648-5661.

[11] Xie M, Sun M, Zhu YN, et al. Long noncoding RNA HOXA-AS2 promotes gastric cancer proliferation by epigenetically silencing P21/PLK3/DDIT3 expression[J]. Oncotarget, 2015,6(32):33587-33601.

[12] Li T, Mo X, Fu L, et al. Molecular mechanisms of long noncoding RNAs on gastric cancer[J]. Oncotarget, 2016,7(8):8601-8612.

[13] Wang J, Su L, Chen X, et al. MALAT1 promotes cell proliferation in gastric cancer by recruiting SF2/ASF[J]. Biomed Pharmacother, 2014,68(5):557-564.

[14] Qi Y, Ooi HS, Wu J, et al. MALAT1 long ncRNA promotes gastric cancer metastasis by suppressing PCDH10[J]. Oncotarget, 2016,7(11):12693-12703.

[15] Zhao Y, Guo Q, Chen J, et al. Role of long non-coding RNA HULC in cell proliferation, apoptosis and tumor metastasis of gastric cancer: a clinical and in vitro investigation[J]. Oncol Rep, 2014,31(1):358-364.

[16] Chen SX, Yin JF, Lin BC, et al. Upregulated expression of long noncoding RNA SNHG15 promotes cell proliferation and invasion through regulates MMP2/MMP9 in patients with GC[J]. Tumour Biol, 2016,37(5):6801-6812.

[17] Nie FQ, Ma S, Xie M, et al. Decreased long noncoding RNA MIR31HG is correlated with poor prognosis and contributes to cell proliferation in gastric cancer[J]. Tumour Biol, 2016,37(6):7693-7701.

[18] Peng W, Si S, Zhang Q, et al. Long non-coding RNA MEG3 functions as a competing endogenous RNA to regulate gastric cancer progression[J]. J Exp Clin Cancer Res, 2015,34:79.

[19] Zhou X, Ji G, Ke X, et al. MiR-141 Inhibits Gastric Cancer Proliferation by Interacting with Long Noncoding RNA MEG3 and Down-Regulating E2F3 Expression[J]. Dig Dis Sci, 2015,60(11):3271-3282.

[20] Huang YK, Yu JC. Circulating microRNAs and long non-coding RNAs in gastric cancer diagnosis: An update and review[J]. World J Gastroenterol, 2015,21(34):9863-9886.

[21] Du T, Zhang B, Zhang S, et al. Decreased expression of long non-coding RNA WT1-AS promotes cell proliferation and invasion in gastric cancer[J]. Biochim Biophys Acta, 2016,1862(1):12-19.

[22] Rodrigues J, Zhang W, Scammell B, et al. Re: Rodrigues JN, Zhang W, Scammell BE, Davis TRC. What patients want from the treatment of Dupuytren’s disease-is the Unité Rhumatologique des Affections de la Main (URAM) scale relevant? J Hand Surg Eur. Epub ahead of print 21 February 2014. DOI: 10.1177/1753193414524689[J]. J Hand Surg Eur Vol, 2014,39(6):674-675.

[23] Liu Y, Zhao J, Zhang W, et al. lncRNA GAS5 enhances G1 cell cycle arrest via binding to YBX1 to regulate p21 expression in stomach cancer[J]. Sci Rep, 2015,5:10159.

國(guó)家自然科學(xué)基金(No.81570186)；江蘇省衛(wèi)生廳科研基金資助項(xiàng)目(No.H201411)

210009 江蘇 南京，南京醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 腫瘤內(nèi)科

馮繼鋒，Email：fjif@vip.sina.com

10.3969/j.issn.1674-4136.2017.03.016

1674-4136(2017)03-0193-04

2016-11-18] [本文編輯：欽嫣]