孫燈眾，劉牧林*，吳華彰，史維俊

（1.蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院胃腸外科，安徽 蚌埠 233003；2.蚌埠醫(yī)學(xué)院生物科學(xué)系）

結(jié)直腸癌（colorectal cancer，CRC）作為世界上最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，最新世界癌癥報(bào)告顯示：CRC占每年全球癌癥發(fā)生率的10.2%，在男性中位于第3位，在女性中位于第2位［1］。CRC的發(fā)生大多以散發(fā)性常見(jiàn)，20%～30%的CRC患者有家族史，其中5%的CRC出現(xiàn)在孟德?tīng)栠z傳綜合征的背景中。發(fā)生CRC的風(fēng)險(xiǎn)與患者的年齡、生活方式和慢性病史等個(gè)人特征或習(xí)慣有關(guān)［2-3］。在 CRC 中，長(zhǎng)鏈非編碼 RNA（long noncoding RNA，lncRNA）可作為一種競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?nèi)源RNA（competitive endogenous RNA，ceRNA）調(diào)控Wnt信號(hào)通路的活性，這對(duì)于探索CRC的發(fā)病機(jī)制及開(kāi)發(fā)腫瘤靶向藥物具有重要意義。本文現(xiàn)就lncRNA靶向miRNA調(diào)控Wnt信號(hào)通路在CRC中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 lncRNA、miRNA及Wnt信號(hào)通路的簡(jiǎn)介

1.1 lncRNA lncRNA是一類(lèi)長(zhǎng)度大于200 nt的非編碼RNA，其在性染色體沉默、轉(zhuǎn)錄激活、轉(zhuǎn)錄干擾、核內(nèi)運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)調(diào)控方面均具有重要的功能，lncRNA一度被認(rèn)為是基因轉(zhuǎn)錄的副產(chǎn)物［4］。然而，最近研究顯示lncRNA在細(xì)胞中具有重要的功能，主要通過(guò)轉(zhuǎn)錄水平和轉(zhuǎn)錄后水平來(lái)調(diào)控基因表達(dá)進(jìn)而影響到腫瘤的發(fā)生發(fā)展［5］。lncRNA具有多聚腺苷酸尾與啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)，在分化過(guò)程中有動(dòng)態(tài)的表達(dá)與不同的剪接方式，同時(shí)也具有組織和時(shí)空特異性，即不同組織表達(dá)量不同，同一組織在不同生長(zhǎng)階段表達(dá)量也會(huì)不同［6］。

1.2 miRNA miRNA是一類(lèi)長(zhǎng)度約為22 nt的內(nèi)生小RNA，可通過(guò)部分互補(bǔ)結(jié)合到目的mRNA的3'非編碼區(qū)（3'UTR），導(dǎo)致mRNA降解引起蛋白翻譯抑制，在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控基因表達(dá)［7］。而lncRNA可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miRNA靶向的3'-UTR，通過(guò)間接性抑制miRNA對(duì)靶基因的負(fù)調(diào)控來(lái)發(fā)揮功能［8-9］；此外，lncRNA也可以通過(guò)衍生出成熟的miRNA，間接調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)［10］。

1.3 Wnt信號(hào)通路 Wnt信號(hào)通路分為經(jīng)典（βcatenin依賴(lài)型）和非經(jīng)典（β-catenin非依賴(lài)型）通路，經(jīng)典Wnt信號(hào)通路在腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲中起著重要作用，非經(jīng)典Wnt信號(hào)通路主要調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架重排、細(xì)胞粘附、遷移和組織分離［11］。Wnt信號(hào)通路作為當(dāng)前研究較為詳細(xì)的通路之一，在沒(méi)有配體Wnt的情況下，β-catenin在細(xì)胞質(zhì)中與糖原合成酶激酶3β（GSK-3β）和酪蛋白激酶1（CK1）結(jié)合，導(dǎo)致β-catenin發(fā)生泛素化而降解；相反，在配體Wnt存在下，配體與受體形成復(fù)合物抑制GSK-3β，致使β-catenin不會(huì)被泛素化降解并進(jìn)入細(xì)胞核，與T細(xì)胞因子或淋巴細(xì)胞增強(qiáng)因子（TCF/LEF）結(jié)合形成復(fù)合物，該復(fù)合物調(diào)節(jié)參與細(xì)胞增殖、分化、存活和凋亡的多個(gè)下游因子的轉(zhuǎn)錄［12］。研究發(fā)現(xiàn)miRNA可調(diào)控Wnt信號(hào)通路發(fā)揮功能，而lncRNA又可作為miRNA的ceRNA，影響miRNA的調(diào)控功能，進(jìn)而影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

2 lncRNA靶向miRNA調(diào)控Wnt通路

2.1 lncRNA CRNDE靶向miR-181a-5p 結(jié)直腸癌差異表達(dá)lncRNA CRNDE首次在結(jié)直腸腺癌中發(fā)現(xiàn)上調(diào)［13］，目前證實(shí)在肝癌［14］、肺癌［15］、胃癌［16］等多種腫瘤組織中差異性表達(dá)，CRNDE以復(fù)雜的機(jī)制促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移以及抑制凋亡。一方面，過(guò)表達(dá)的CRNDE促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）過(guò)程，在癌癥中可作為一種新型預(yù)后標(biāo)志物［17-18］；另一方面，CRNDE也參與到了炎癥反應(yīng)以及作為中樞代謝調(diào)節(jié)因子［19-20］。

Han等［21］發(fā)現(xiàn)在CRC中高表達(dá)的CRNDE可以抑制miR-181a-5p的表達(dá)水平，miR-181a-5p可以與β-catenin和T細(xì)胞因子4（TCF4）結(jié)合并抑制其表達(dá)，說(shuō)明miR-181a-5p抑制Wnt信號(hào)通路傳導(dǎo)的活性；敲低CRNDE后會(huì)抑制Wnt信號(hào)通路的活性，同時(shí)敲低miR-181a-5p，Wnt信號(hào)通路的活性又得以恢復(fù)；功能學(xué)實(shí)驗(yàn)表明CRNDE在CRC中作為癌基因，通過(guò)抑制miR-181a-5p的表達(dá)恢復(fù)Wnt通路的活性，β-catenin和TCF4形成復(fù)合物結(jié)合在下游基因的啟動(dòng)子處，促進(jìn)CRC的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移。實(shí)際上CRND還可以通過(guò)其他通路發(fā)揮功能，比如 PI3K/AKT［22］、NF-κB［20］、Notch［23］等信號(hào)通路，從另一個(gè)角度可以看出CRNDE與多個(gè)信號(hào)通路間均有交互。

2.2 lncRNA H19靶向miR-29b-3p 母源性印記基因19轉(zhuǎn)錄因子（H19）位于染色體11p15.5上，是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的印跡lncRNA［24］，低甲基化的 H19與印跡丟失（LOI）有關(guān)［25］。目前，H19在多種腫瘤組織中表達(dá)上調(diào)，包括肺癌［26］、胃癌［27］、乳腺癌［28］等多種癌癥。一方面，H19 可以通過(guò)促進(jìn)CRC的EMT過(guò)程，參與到腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移［29］；另一方面，H19通過(guò)調(diào)控 Wnt信號(hào)通路來(lái)影響腫瘤耐藥性［30］。

Ding等［31］證實(shí)了 H19和 miR-29b-3p之間的靶向關(guān)系，H19的表達(dá)量與miR-29b-3p的表達(dá)量呈負(fù)相關(guān)；分別添加LiCl（Wnt信號(hào)通路激活劑）和XAV93920（Wnt信號(hào)通路抑制劑）后，EMT的標(biāo)記分子（如E-cadherin、c-Myc和snail等）相應(yīng)會(huì)發(fā)生明顯改變，實(shí)驗(yàn)表明miR-29b-3p可通過(guò)靶向下游基因PGRN（顆粒蛋白前體）抑制Wnt信號(hào)活性以及影響細(xì)胞周期，H19通過(guò)抑制miR-29b-3p間接解救Wnt通路活性，促使β-catenin與TCF/LEF結(jié)合后，通過(guò)調(diào)節(jié)EMT的標(biāo)記蛋白，進(jìn)一步調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的進(jìn)展；此外，阻斷Wnt/βcatenin通路可抑制細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。綜上所述，構(gòu)建lncRNA H19/miR-29b-3p/PGRN作用軸，其可通過(guò)Wnt信號(hào)通路促進(jìn)CRC細(xì)胞的EMT，這可能極大地有助于CRC診斷生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)的探索。

2.3 lncRNA Linc00675靶向miR-942 Linc00675在多種癌癥中表達(dá)下調(diào)，具有抑癌基因活性，抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展和侵襲轉(zhuǎn)移，其中包括食管癌、宮頸癌、CRC等［32-33］。目前對(duì)于Linc00675的研究相對(duì)較少，已知文獻(xiàn)中報(bào)道其與Wnt信號(hào)通路的關(guān)系密切。

Shan等［34］研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)的 Linc00675可以抑制miR-942的表達(dá)，同樣抑制CRC細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展與轉(zhuǎn)移。結(jié)合靶基因預(yù)測(cè)軟件及雙熒光素酶實(shí)驗(yàn)表明miR-942可以與GSK-3β的3'-UTR結(jié)合，轉(zhuǎn)染miR-942至CRC細(xì)胞，顯示GSK-3β顯著減少，β-catenin表達(dá)增加；反之，當(dāng)轉(zhuǎn)染Linc00675時(shí)，作用相反。這些結(jié)果表明，miR-942通過(guò)靶向GSK-3β的3'-UTR抑制其對(duì)βcatenin的降解，導(dǎo)致β-catenin進(jìn)入細(xì)胞核啟動(dòng)Wnt信號(hào)通途及其下游蛋白（cyclin D1和cmyc），發(fā)揮促癌作用，而Linc00675通過(guò)抑制miR-942間接發(fā)揮其抑癌的功能。與miR-21、miR-215和miR-224一樣，miR-942在CRC中是促癌因子，而miR-21、miR-215和miR-224證明與化療耐藥性有關(guān)，因此miR-942在CRC中是否與化療耐藥性有關(guān)仍需進(jìn)一步研究。

2.4 lncRNAHOTAIR靶向miR-203a-3pHOTAIR是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)具有反式調(diào)控作用的lncRNA，研究發(fā)現(xiàn)HOTAIR參與基因的表觀遺傳調(diào)控，HOTAIR可將染色質(zhì)修飾蛋白（如PRC2）募集到基因組的特定位點(diǎn)，通過(guò)調(diào)節(jié)染色質(zhì)狀態(tài)影響基因表達(dá)，通過(guò)與PRC2相互作用在不同的細(xì)胞途徑中發(fā)揮重要作用［35］，此外，HOTAIR還可以通過(guò)Wnt通路、EMT以及作為ceRNA發(fā)揮作用。

Xiao等［36］研究發(fā)現(xiàn)，高表達(dá)的HOTAIR可以促進(jìn)CRC的發(fā)生發(fā)展以及影響腫瘤耐藥性，并抑制miR-203a-3p的表達(dá)；HOTAIR的表達(dá)改變會(huì)影響miR-203a-3p的豐度，但miR-203a-3p的表達(dá)變化不影響HOTAIR的表達(dá)，表明miR-203a-3p位于HOTAIR的下游。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)說(shuō)明miR-203a-3p可通過(guò)抑制β-catenin和GRG5（格勞喬相關(guān)基因5）調(diào)控Wnt信號(hào)通路活性，HOTAIR通過(guò)抑制miR-203a-3p表達(dá)，間接性地恢復(fù)了Wnt信號(hào)通路，促進(jìn)了CRC的發(fā)生發(fā)展和增強(qiáng)腫瘤耐藥性，因此HOTAIR可以作為CRC增殖和耐藥性的生物指標(biāo)?？梢钥闯?，Wnt信號(hào)通路不僅與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，還與腫瘤的耐藥性密切相關(guān)。

2.5 lncRNA NEAT1靶向miR-34a NEAT1是嚴(yán)格定位于細(xì)胞核中的lncRNA，其在不同的腫瘤組織中的作用是不同的，目前普遍接受的觀點(diǎn)認(rèn)為NEAT1主要充當(dāng)ceRNA，通過(guò)吸附性抑制miRNA，使其發(fā)生降解，恢復(fù)其下游的致癌靶標(biāo)轉(zhuǎn)錄物的翻譯能力，最終促進(jìn)癌發(fā)生［37］。雖然NEAT1作為ceRNA的假說(shuō)被普遍接受，但由于miRNA是在細(xì)胞質(zhì)中與其靶mRNA發(fā)生作用，這與NEAT1的胞核定位明顯矛盾，仍然需要進(jìn)一步的研究。

根據(jù)先前報(bào)道SIRT1在CRC中具有促癌作用，且 miR-34a可以靶向 SIRT1抑制其功能［38］。Luo等［39］進(jìn)一步證明，在CRC細(xì)胞系中SIRT1的3'-UTR是miR-34a的直接靶標(biāo)，miR-34a通過(guò)抑制SIRT1表達(dá)進(jìn)而影響Wnt信號(hào)通路活性，表現(xiàn)出抑制CRC發(fā)生發(fā)展的作用；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，NEAT1的高表達(dá)可以使Wnt信號(hào)通路的分子發(fā)生變化，如c-myc和cyclin-D1表達(dá)水平上調(diào)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，NEAT1作為一種ceRNA發(fā)揮作用，抑制miR-34a/SIRT1反饋環(huán)并隨后激活Wnt信號(hào)傳導(dǎo)途徑。

2.6 其他 Yu等［40］實(shí)驗(yàn)表明，CRNDE是 miR-217的直接靶標(biāo)，并且在CRC中miR-217與CRNDE的表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)；此外，miR-217可直接結(jié)合TCF7L2并抑制其表達(dá)，使其不能與βcatenin結(jié)合形成復(fù)合物；實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證lncRNA CRNDE通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-217，進(jìn)而增強(qiáng)Wnt信號(hào)通路活性，促進(jìn)CRC發(fā)生發(fā)展。Lv等［41］發(fā)現(xiàn) ，改變 miR-181a-5p 的 表 達(dá) 會(huì) 影響lncRNA ZEB1-AS1的表達(dá)；反之，則不會(huì)。結(jié)果顯示miR-181a-5p可以負(fù)性調(diào)控lncRNA ZEB1-AS1的表達(dá)，而ZEB1-AS1可以作為miR-181a-5p的“分子海綿”，結(jié)合并抑制其功能，阻斷miR-181a-5p對(duì)Wnt信號(hào)通路的抑制作用。同樣地，Sun等［42］也發(fā)現(xiàn)了 lncRNA XIST 可以作為 miR-34a的靶標(biāo)，阻斷miR-34對(duì)Wnt信號(hào)通路的抑制作用，促進(jìn)CRC的發(fā)生發(fā)展。

由此可見(jiàn)，lncRNA與miRNA之間存在著復(fù)雜的調(diào)控關(guān)系，一方面，lncRNA可以通過(guò)靶向miRNA使其降解，調(diào)控Wnt信號(hào)通路的活性；另一方面，miRNA也可以靶向lncRNA使其自身降解調(diào)控Wnt信號(hào)通路的活性，miRNA的這種類(lèi)似于“自殺式”的靶向關(guān)系在文獻(xiàn)中廣泛涉及。

3 小結(jié)與展望

近年來(lái)，隨著對(duì)非編碼RNA研究的深入，lncRNA與miRNA的功能及機(jī)制越來(lái)越受到矚目，lncRNA與miRNA均屬于非編碼RNA，兩者的轉(zhuǎn)錄過(guò)程很相似，lncRNA和miRNA的相互作用在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中扮演著重要角色。lncRNA與miRNA的關(guān)系并不是單向的，lncRNA可以調(diào)控miRNA的表達(dá)；反過(guò)來(lái)，miRNA也可以調(diào)控lncRNA的表達(dá)。目前，lncRNA多作為一種ceRNA發(fā)揮功能，即通過(guò)靶向抑制miRNA而間接發(fā)揮其功能。本文綜述了兩者在Wnt信號(hào)通路的作用，miRNA中多數(shù)是抑制Wnt信號(hào)通路的活性；少數(shù)是促進(jìn)β-catenin與TCF4的結(jié)合，誘導(dǎo)Wnt信號(hào)通路的活性；而lncRNA通過(guò)與miRNA結(jié)合并使其降解，導(dǎo)致β-catenin和TCF4結(jié)合形成復(fù)合物促進(jìn)轉(zhuǎn)錄，使得下游的蛋白c-myc、cyclin-D1表達(dá)水平上調(diào)和E-cadherin表達(dá)下調(diào)。當(dāng)然，miRNA調(diào)控Wnt信號(hào)通路的方式遠(yuǎn)不止這些，比如，miR-34a抑制 Wnt配體；miR-224抑制GSK-3β的表達(dá)；miR-26b和miR-29b抑制TCF4的表達(dá)，而miR-21則是促進(jìn)β-catenin與TCF4的表達(dá)與結(jié)合［43］。

研究表明，多數(shù)惡性腫瘤中的lncRNA和miRNA的表達(dá)出現(xiàn)了紊亂，lncRNA與miRNA相互作用共同參與到腫瘤的發(fā)生發(fā)展中，故lncRNA和miRNA有望為疾病的診斷、預(yù)后以及生物靶向藥物的開(kāi)發(fā)提供新的思路。目前研究提示，許多亟待解決的難題依然存在，比如在細(xì)胞、動(dòng)物模型和人類(lèi)臨床試驗(yàn)層面上研究lncRNA如何影響CRC的發(fā)生發(fā)展是藥物研發(fā)所面臨的巨大挑戰(zhàn)，且對(duì)于探究lncRNA和miRNA在細(xì)胞內(nèi)是否還存在其他相互調(diào)控的機(jī)制以及通過(guò)它們對(duì)疾病的治療的安全性依然還存在著較多的不確定性，所以仍然需要不斷探索并完善lncRNA與miRNA的相互調(diào)控機(jī)制，促使lncRNA和miRNA在疾病的診斷和治療等應(yīng)用方面成為可能。