吳挺挺 鄧在春

lncRNAs在非小細胞肺癌順鉑耐藥機制中的研究進展

吳挺挺 鄧在春

肺癌是中國乃至全球最常見的惡性腫瘤，其中非小細胞肺癌（non-smallcelllung cancer，NSCLC）約占所有肺癌的80%，因NSCLC對化療藥物繼發(fā)耐藥率高，所以其5年生存率仍低于20%。長鏈非編碼RNAs（long non-cod ing RNAs，lnc RNAs）是一類轉(zhuǎn)錄后長度大于200nt的非編碼RNAs，越來越多的研究顯示lnc RNAs和NSCLC順鉑耐藥關(guān)系密切，本文就目前研究與NSCLC順鉑耐藥相關(guān)的lnc RNAs作一綜述。

肺癌 非小細胞肺癌 長鏈非編碼RNAs 順鉑 耐藥

肺癌是目前全世界最常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率和病死率居所有惡性腫瘤的第1位[1]。根據(jù)肺癌的生物學(xué)行為和病理類型不同，可分為兩大類：非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）和小細胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC），其中非小細胞肺癌約占所有肺癌的80%[2]。在過去十幾年里NSCLC的治療取得了很大進展，特別是分子靶向藥物治療的臨床應(yīng)用明顯提高了NSCLC患者的5年生存率[3]，但研究發(fā)現(xiàn)在我國約20%～30%的NSCLC患者存在表皮生長因子受體（EGFR）突變[4]，而存在EML4-ALK融合基因的只占4%，因此只有小部分的晚期NSCLC患者能夠接受分子靶向治療[5-6]。對于大多數(shù)晚期NSCLC患者，以鉑類為基礎(chǔ)的化療方案仍是目前晚期NSCLC的一線治療方案，其中尤以順鉑的治療效果為佳[7]。但以順鉑為基礎(chǔ)的化療方案治療晚期NSCLC并不都是有效的，研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前使用以順鉑為基礎(chǔ)的化療方案其生存風(fēng)險比（HR）為0.87，死亡風(fēng)險下降13%，但5年生存率只提高約5%[8]，這表明肺癌細胞對順鉑的獲得性耐藥是阻礙患者長期生存的重要原因。長鏈非編碼RNAs（long non-coding RNAs，lncRNAs）是一類轉(zhuǎn)錄后長度＞200nt的非編碼RNAs，lncRNAs可參與體內(nèi)多種細胞分子生物過程，對腫瘤細胞發(fā)生、發(fā)展及耐藥也起著重要的調(diào)控作用。近年來有越來越多的研究顯示，lncRNAs與非小細胞肺癌順鉑耐藥關(guān)系密切，本文就lncRNAs在非小細胞肺癌順鉑耐藥機制中的研究進展作一綜述。

1 順鉑耐藥機制

順鉑最早在1844年由Michele Peyrone發(fā)現(xiàn)，其主要抗癌機制是誘導(dǎo)DNA的損傷及干擾其損傷修復(fù)的過程，有較強的廣譜抗腫瘤作用，臨床用于肺癌、卵巢癌、胃癌等多種腫瘤的治療。但以順鉑為基礎(chǔ)的化療方案治療腫瘤并不都是有效的，其在治療后期往往發(fā)生腫瘤細胞對順鉑耐藥。腫瘤細胞獲得順鉑耐藥性的途徑來自多方面且十分復(fù)雜，包括減少細胞內(nèi)藥物的累積、增強藥物去活作用、促進DNA修復(fù)、抑制DNA損傷修復(fù)等。順鉑通過細胞膜進入細胞質(zhì)大部分通過銅轉(zhuǎn)運體（CTR）如銅轉(zhuǎn)運體1（CTR1）進入細胞質(zhì)，小部分可通過被動擴散進入細胞質(zhì)，CTR1的缺失將導(dǎo)致順鉑進入細胞質(zhì)的量減少，從而引起腫瘤細胞對順鉑的耐藥[9]。順鉑進入細胞質(zhì)水解后容易與谷胱甘肽（GSH）結(jié)合，使順鉑停留在細胞質(zhì)而無法與細胞核內(nèi)的DNA結(jié)合，如GSH轉(zhuǎn)移酶失活將導(dǎo)致細胞質(zhì)內(nèi)GSH含量增高，這在一些順鉑耐藥腫瘤細胞中被證實[10-11]。對DNA的損傷修復(fù)過程的調(diào)節(jié)是腫瘤細胞對順鉑耐藥的主要機制，DNA的損傷修復(fù)途徑主要包括核苷酸切除修復(fù)（NER），同源重組修復(fù)（HR）和錯配修復(fù)（MMR）等。核苷酸切除修復(fù)交叉互補蛋白1（ERCC1）是一種單鏈DNA核酸內(nèi)切酶，主要參與核苷酸切除修復(fù)，能從5′端切除順鉑造成的DNA損傷[12]，ERCC1的mRNA或蛋白表達水平與順鉑治療效果呈負相關(guān)[13]。有研究表明以順鉑為基礎(chǔ)的化療方案能提高ERCC1（-）的NSCLC患者的生存率（HR=0.65，P=0.002），而對于ERCC1（+）的NSCLC患者其生存率并無明顯改善（HR= 1.14，P=0.4）[14]。乳腺癌1號基因（BRCA1）是涉及DNA損傷修復(fù)的一個抑癌基因，主要參與同源重組修復(fù)，其BRCA1的mRNA表達與肺癌細胞對順鉑的敏感性呈負相關(guān)[15]。MMR通過修復(fù)錯配的DNA損傷，對維持基因完整性起著重要作用，下調(diào)或者突變MMR基因可導(dǎo)致順鉑獲得性耐藥的產(chǎn)生[16]。順鉑的耐藥機制十分復(fù)雜，除了上述耐藥機制外，如p53蛋白功能障礙、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路異常激活或抑制、抗凋亡蛋白異常表達等。最近有研究顯示，lncRNAs與非小細胞肺癌順鉑耐藥相關(guān)，但具體通過何種機制仍有待進一步研究。

2 lncRNAs與腫瘤

lncRNAs指的是一類長度＞200nt的非編碼RNAs，大多是由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄而來[17]，部分lncRNAs具有5′帽子，3′多聚A尾及剪接的過程[18]。與小的非編碼RNAs不同，lncRNAs往往低度保守，但其重要功能區(qū)如啟動子區(qū)域的結(jié)構(gòu)往往高度保守，lncRNAs高度保守的啟動子序列和低度保守的轉(zhuǎn)錄序列，提示lncRNAs具有多種重要功能[19]。LncRNAs可參與多種細胞分子生物過程，包括轉(zhuǎn)錄、剪接、翻譯、細胞分化、細胞周期的調(diào)節(jié)，染色體劑量補償、染色質(zhì)修飾、維持染色質(zhì)結(jié)構(gòu)等。在這些功能中，對基因表達的調(diào)控和腫瘤的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系最為密切。與miRNAs不同，lncRNAs除了能與mRNAs結(jié)合抑制mRNAs翻譯或促進其降解，還可通過多種機制在基因表達不同方面發(fā)揮作用。如lncRNAs能夠通過阻礙轉(zhuǎn)錄因子與啟動子結(jié)合抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄，還能通過影響DNA與RNA聚合酶Ⅱ的相互作用以及DNA三級結(jié)構(gòu)的形成。部分lncRNAs能被酶切成小的非編碼RNAs，通過堿基互補配對與mRNAs結(jié)合，抑制mRNAs的翻譯或促進其降解；有些lncRNAs可直接與mRNAs互補配對形成穩(wěn)定的雙鏈RNAs，從而使mRNAs降解速度降低。lncRNAs還可調(diào)節(jié)啟動子CpG島區(qū)域甲基化水平，對組蛋白的多種修飾也起重要調(diào)控作用，如組蛋白的甲基化、乙?；头核鼗萚20-21]。

已有大量研究顯示，lncRNAs的異常表達與腫瘤發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切，如Liu等[22]發(fā)現(xiàn)HOTAIR的表達與NSCLC的病理分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及預(yù)后相關(guān)。又如Tantai等[23]發(fā)現(xiàn)血清中l(wèi)ncRNA XIST和lncRNA HIF1AAS1在NSCLC患者中表達明顯升高，有望成為肺癌特異性腫瘤標(biāo)志物。

3 lncRNAs與NSCLC順鉑耐藥

近來有研究表明，lncRNAs的異常表達與腫瘤細胞耐藥關(guān)系密切，如lncRNA UCA1在膀胱癌患者中表達增高，在用順鉑治療膀胱癌時，過表達UCA1能明顯增加細胞活力，降低對順鉑的敏感性，而下調(diào)UCA1時，則膀胱癌細胞對順鉑的敏感性增加[24]。又有研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA PVT1和AK022798與胃癌順鉑耐藥相關(guān)[25-26]，表明lncRNAs與多種腫瘤細胞對順鉑耐藥關(guān)系密切，其中也包括肺癌。Liu等[27]發(fā)現(xiàn)lncRNA HOTAIR在順鉑耐藥的A549/DDP細胞系表達較未耐藥的A549細胞系表達量明顯增高，下調(diào)HOTIAR能使腫瘤細胞恢復(fù)對順鉑的敏感性，用siRNA下調(diào)HOTAIR能恢復(fù)肺癌細胞對順鉑的敏感性，其主要機制是通過上調(diào) p21（WAF1/CIP1）使細胞阻滯在G0/G1期而增加細胞凋亡。Liu等[28]研究發(fā)現(xiàn)lncRNA MEG3在順鉑耐藥的A549/ DDP細胞系中的表達水平較A549細胞系明顯降低，上調(diào)MEG3能增加順鉑對肺癌細胞的敏感性，但具體機制不明。隨后Li等[29]研究也得出相同結(jié)論，并認為下調(diào)MEG3增加肺癌細胞對順鉑耐藥，其耐藥機制與Want/ β-catenin信號通路激活有關(guān)。Yang等[30]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA AK126698與肺癌耐順鉑相關(guān)，且在A549/DDP細胞系中表達水平較A549細胞系表達要低，進一步研究發(fā)現(xiàn)，AK126698在NSCLC細胞系中表達降低與Wnt通路激活相關(guān)，如NKD2和FZD8的激活。近來Zhang等[31]發(fā)現(xiàn)lncRNA GAS5與非小細胞肺癌順鉑耐藥相關(guān)，敲除GAS5能夠增加A549/DDP細胞對順鉑的耐藥，進一步研究發(fā)現(xiàn)，GAS5能夠明顯抑制NSCLC細胞自噬，已有研究表明腫瘤細胞自噬水平的提高與化療藥物耐藥相關(guān)，因此GAS5可能通過抑制NSCLC細胞自噬水平，增加NSCLC細胞對順鉑的敏感性。部分lncRNAs可通過調(diào)節(jié)銅轉(zhuǎn)運體1（CTR1），從而對NSCLC細胞順鉑耐藥起調(diào)節(jié)作用，如Jiang等[32]在研究NSCLC細胞系時發(fā)現(xiàn)lncRNA NEAT1能夠上調(diào)EGCG誘導(dǎo)的CTR1的表達，增加順鉑進入NSCLC細胞，從而使NSCLC細胞對順鉑的敏感性增加。

4 結(jié)論和展望

肺癌是全球發(fā)病率及病死率最高的惡性腫瘤，因絕大多數(shù)患者未能在早期獲得診斷以及化療后獲得性耐藥的產(chǎn)生，使其5年生存率仍低于20%。隨著醫(yī)療水平的不斷提高，肺癌的檢出率越來越高，對化療藥物耐藥的現(xiàn)象也越來越常見，已成為臨床迫切需要解決的問題。已有研究表明lncRNAs和非小細胞肺癌順鉑耐藥關(guān)系密切，如上文提及的HOTIAR，MEG3和AK126698等，但具體機制仍不是十分明確，闡明lncRNAs在非小細胞肺癌順鉑耐藥中所扮演的角色，并應(yīng)用于臨床，將會給晚期非小細胞肺癌順鉑耐藥患者帶來福音，提高非小細胞肺癌患者的5年生存率。因此lncRNAs在非小細胞肺癌順鉑耐藥中的具體機制研究將是日后順鉑耐藥的研究方向。

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2016-10-14）

（本文編輯：馬雯娜）

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