聶世豪 劉浩 盧瑗瑗

作者單位：710032 西安 1空軍軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院學(xué)員二大隊(duì)五隊(duì)；2空軍軍醫(yī)大學(xué)腫瘤生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家消化系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心

人表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）屬于ErbB受體家族成員，通過(guò)調(diào)控下游多種信號(hào)通路，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的基本生命過(guò)程，如細(xì)胞增殖、遷移、生存和代謝等。在作用方式上，EGFR可以通過(guò)調(diào)控激活酪氨酸激酶活性，導(dǎo)致下游多種信號(hào)通路（如RAS/ERK、PI3K/AKT、SRC和STAT等）的激活。研究表明，EGFR及其相關(guān)信號(hào)通路在腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮重要作用［1］。人類(lèi)基因組轉(zhuǎn)錄出大量的RNA，但只有不到2%的RNA被翻譯成蛋白質(zhì)，不具有蛋白翻譯能力的RNA統(tǒng)稱(chēng)為非編碼RNA。非編碼RNA依據(jù)功能可以分為管家RNA（如tRNA、rRNA等）和調(diào)控RNA，其中調(diào)控RNA又可以分為長(zhǎng)度小于200 nt的小非編碼RNA（如miRNA、snoRNA、siRNA、snRNA、piRNA等）和長(zhǎng)度大于200 nt的長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long non-codingRNA，lncRNA）。此外，還有一種特殊的非編碼RNA——環(huán)狀RNA（circular RNA，circRNA）。非編碼RNA最開(kāi)始被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄“噪聲”，并不具有重要的功能，但是近年研究中發(fā)現(xiàn)非編碼RNA在生物體的生長(zhǎng)發(fā)育和疾病發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用［2］。非編碼RNA可通過(guò)選擇性剪切、減少mRNA的降解和減弱蛋白的內(nèi)吞降解過(guò)程等方式調(diào)控EGFR的轉(zhuǎn)錄、翻譯和降解過(guò)程，進(jìn)而升高EGFR的表達(dá)水平，從而影響腫瘤細(xì)胞的惡性生物學(xué)過(guò)程［3］。其中l(wèi)ncRNA和circRNA能夠通過(guò)發(fā)揮蛋白質(zhì)支架、調(diào)控剪接、滾環(huán)翻譯等功能，直接參與調(diào)控EGFR轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，或作為miRNA海綿影響其他RNA間接調(diào)控EGFR信號(hào)通路，從而參與調(diào)控腫瘤的發(fā)生、發(fā)展［4-5］。因此，進(jìn)一步探索調(diào)控EGFR及相關(guān)通路的關(guān)鍵非編碼RNA并闡明其作用機(jī)制仍有巨大研究前景。本綜述主要?dú)w納腫瘤異常激活的EGFR及相關(guān)通路中l(wèi)ncRNA和circRNA的作用機(jī)制（圖1），以期為制定新型抗腫瘤治療策略提供參考依據(jù)。

圖1 lncRNA和circRNA對(duì)EGFR的作用機(jī)制模式圖Fig.1 Pattern diagram of lncRNA and circRNA action mechanism on EGFR

1 LncRNA在腫瘤中對(duì)EGFR及相關(guān)信號(hào)通路的作用機(jī)制

LncRNA在腫瘤中對(duì)EGFR及相關(guān)信號(hào)通路表現(xiàn)出多種作用機(jī)制，主要包括作為miRNA海綿發(fā)揮間接調(diào)控作用［6-8］，對(duì)EGFR轉(zhuǎn)錄發(fā)揮選擇性剪切作用［9-10］，轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)EGFR mRNA的穩(wěn)定性和翻譯后影響EGFR蛋白質(zhì)分子穩(wěn)定性［11-15］，具體作用機(jī)制見(jiàn)表1。

表1 LncRNA對(duì)EGFR的調(diào)控機(jī)制Tab.1 Regulation mechanism of lncRNA on EGFR

1.1 LncRNA作為miRNA海綿調(diào)控EGFR及相關(guān)信號(hào)通路

LncRNA可作為miRNA海綿發(fā)揮調(diào)控作用。miRNAs是單鏈小（18～24 nt）非編碼RNA分子，主要與靶基因的3′非翻譯區(qū)（3′un-translated region，3′UTR）序列互補(bǔ)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。miR-7-5p可直接作用于EGFR mRNA 3′UTR，導(dǎo)致EGFR mRNA表達(dá)降低［16］。在非小細(xì)胞肺癌中，LINC00240可作為海綿吸附miR-7-5p，從而誘導(dǎo)EGFR過(guò)表達(dá)，促進(jìn)非小細(xì)胞癌細(xì)胞侵襲和遷移［6］。在非小細(xì)胞肺癌對(duì)吉非替尼的耐藥機(jī)制研究［7］中發(fā)現(xiàn)LINC00460在耐藥患者中表達(dá)量顯著升高，其可促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌的侵襲、生長(zhǎng)和對(duì)吉非替尼的靶向治療耐藥；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，miR-769-5p可與EGFR mRNA的3′UTR特異性結(jié)合，導(dǎo)致EGFR mRNA表達(dá)降低，而LINC00460可發(fā)揮海綿吸附作用吸附miR-769-5p，促進(jìn)EGFR蛋白過(guò)表達(dá)，從而增加非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞對(duì)吉非替尼化療藥物的耐藥性。同樣，在一項(xiàng)關(guān)于胃癌進(jìn)展的機(jī)制研究中發(fā)現(xiàn)，CASC9通過(guò)海綿吸附miR-370，升高其靶基因EGFR的表達(dá)，進(jìn)而激活下游ERK/AKT信號(hào)通路，促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖［8］。因此，lncRNA可作為miRNA海綿吸附與EGFR結(jié)合的miRNA，進(jìn)而調(diào)控EGFR的表達(dá)水平，激活相關(guān)信號(hào)通路，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，該機(jī)制可能為制定新型抗腫瘤治療策略提供重要依據(jù)。

1.2 LncRNA在轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控EGFR及相關(guān)信號(hào)通路

在RNA的調(diào)節(jié)方面，lncRNA對(duì)EGFR及相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)控方式主要包括作為蛋白質(zhì)支架對(duì)EGFR的轉(zhuǎn)錄發(fā)揮選擇性剪切作用和轉(zhuǎn)錄后與EGFR mRNA結(jié)合調(diào)節(jié)其穩(wěn)定性。

真核細(xì)胞在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中可以通過(guò)選擇性剪切作用將單個(gè)基因剪切成編碼多種蛋白質(zhì)的RNA［17-18］，而lncRNA可作為蛋白質(zhì)支架募集相關(guān)可變剪切因子，改變EGFR轉(zhuǎn)錄時(shí)的可變剪切模式。目前已知EGFR轉(zhuǎn)錄本可通過(guò)選擇性剪切作用產(chǎn)生4種亞型（A～D），這4種亞型對(duì)酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitor，TKI）的敏感性不同。TAN等［9］在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中發(fā)現(xiàn)了1個(gè)位于EGFR外顯子20上的同義突變EGFR-Q787Q（SNP ID，rs10251977；c.2361G＞A）對(duì)吉非替尼反應(yīng)異常，并且發(fā)現(xiàn)攜帶G/G和A/A兩種不同基因型的頭頸部鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞系通過(guò)調(diào)控lncRNA EGFR-AS1的穩(wěn)定性來(lái)影響EGFR亞型的差異表達(dá)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)該SNP位點(diǎn)還位于EGFR基因座的反義非編碼轉(zhuǎn)錄本lncRNA EGFR-AS1中，利用單核苷酸編輯技術(shù)替換EGFR-AS1的轉(zhuǎn)錄本中的核苷酸可以逆轉(zhuǎn)G/G基因型細(xì)胞系對(duì)EGFR TKI的耐藥性；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)降低EGFR-AS1的表達(dá)水平可以導(dǎo)致EGFR亞型A和D的差異性剪切，升高EGFR亞型D的表達(dá)水平可增加腫瘤對(duì)EGFR TKI的敏感性。還有研究［10］發(fā)現(xiàn)在口腔鱗狀細(xì)胞癌中EGFR基因座反義非編碼轉(zhuǎn)錄本EGFR-AS1的遺傳變異rs10251977（G＞A）可調(diào)節(jié)EGFR亞型A和D的表達(dá)。與正常組織相比，EGFR-AS1在口腔鱗狀細(xì)胞癌組織中表達(dá)上調(diào)；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)其可以誘導(dǎo)EGFR亞型A和D的差異性剪切，且EGFR亞型A表達(dá)與EGFR-AS1表達(dá)呈正相關(guān)；生物學(xué)信息學(xué)分析表明可變剪切標(biāo)記H3K36me3的富集和包含在EGFR外顯子15a和15b周?chē)膬?nèi)含子polyA位點(diǎn)有助于跳過(guò)外顯子15b，并且EGFR-AS1可能作為rs10251977位點(diǎn)的蛋白質(zhì)支架，募集與多聚嘧啶區(qū)結(jié)合蛋白（polypyrimdine tract binding protein 1，PTBP1）相關(guān)的可變剪切因子，導(dǎo)致15b的外顯子跳躍，促進(jìn)對(duì)TKI不敏感的EGFR亞型A的表達(dá)，導(dǎo)致腫瘤發(fā)生TKI耐藥［10］。

LncRNA也在EGFR轉(zhuǎn)錄后階段發(fā)揮調(diào)控作用，lncRNA可與mRNA的部分堿基配對(duì)，促進(jìn)其衰變并抑制其翻譯，調(diào)控蛋白質(zhì)的合成［19-20］。LncRNA可與EGFR mRNA結(jié)合，調(diào)節(jié)mRNA穩(wěn)定性，進(jìn)而影響EGFR蛋白的翻譯過(guò)程，從而直接影響EGFR蛋白的表達(dá)。例如，lncRNA EGFR-AS1在胃癌細(xì)胞增殖過(guò)程中發(fā)揮促進(jìn)作用，其在胃癌細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，可通過(guò)促進(jìn)EGFR下游的PI3K/AKT信號(hào)通路促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖，主要作用是維持EGFR mRNA的穩(wěn)定性［11］。EGFR-AS1在膀胱癌中也通過(guò)類(lèi)似的機(jī)制促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。EGFR-AS1與膀胱癌患者的預(yù)后不良密切相關(guān)，其與EGFR的表達(dá)呈高度正相關(guān)，敲除EGFR-AS1后EGFR mRNA表達(dá)水平降低；機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)EGFR-AS1可直接結(jié)合EGFR mRNA并增加其穩(wěn)定性，進(jìn)而促進(jìn)EGFR mRNA的表達(dá)，可能調(diào)節(jié)免疫相關(guān)信號(hào)通路傳導(dǎo)，促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞的增殖和侵襲能力［12］。

因此，lncRNA可以作為蛋白質(zhì)支架或直接結(jié)合mRNA，參與EGFR的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的過(guò)程，影響EGFR的表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致TKI耐藥的發(fā)生和免疫信號(hào)通路的改變，該機(jī)制可能對(duì)腫瘤耐藥和免疫治療策略提供重要依據(jù)。

1.3 LncRNA與蛋白相互作用調(diào)控EGFR及相關(guān)信號(hào)通路

LncRNA可以與EGFR蛋白相互作用調(diào)控EGFR的降解。在腫瘤中，lncRNA可以阻斷EGFR發(fā)揮作用后的泛素化降解過(guò)程，導(dǎo)致EGFR信號(hào)通路持續(xù)激活，促進(jìn)腫瘤的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移等。LncRNA還可以與EGFR蛋白的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域（氨基酸1001-1052）直接特異性結(jié)合，增強(qiáng)并維持EGFR酪氨酸位點(diǎn)（主要是Tyr1405）的磷酸化，啟動(dòng)下游的信號(hào)通路。在肝細(xì)胞癌中調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）能對(duì)腫瘤相關(guān)免疫微環(huán)境起到抑制作用，lnc-EGFR通過(guò)刺激Treg的分化抑制細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（cytotoxic lymphocyte，CTL）活性，促進(jìn)腫瘤的免疫抑制［13］。進(jìn)一步機(jī)制研究表明，lnc-EGFR的R1區(qū)域可能與EGFR的氨基酸序列直接結(jié)合，在EGF刺激后可以增強(qiáng)并維持EGFR在酪氨酸Tyr1045、Tyr1068和Tyr1173位點(diǎn)的磷酸化，阻止E3泛素連接酶c-CBL與其結(jié)合，導(dǎo)致泛素化過(guò)程被阻斷，增強(qiáng)EGFR的穩(wěn)定性，使其下游EGFR/RAS/MEK/AP1和AP-1/NFAT1信號(hào)通路過(guò)度激活，同時(shí)AP-1/NF-AT1作為EGFR和lnc-EGFR的轉(zhuǎn)錄因子又可誘導(dǎo)它們的表達(dá)，EGFR的顯著表達(dá)阻斷了CTL的增殖，削弱了CD8+T細(xì)胞抗腫瘤作用，最終促進(jìn)肝細(xì)胞癌的免疫抑制［13］。在胃癌細(xì)胞中，LINC01485表達(dá)水平與EGFR表達(dá)水平呈正相關(guān)，LINC01485可與c-CBL競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合EGFR蛋白上的Tyr1045磷酸化位點(diǎn)，增強(qiáng)EGFR的磷酸化，干擾c-CBL的連接和后續(xù)EGFR蛋白降解，并激活下游的AKT信號(hào)通路，促進(jìn)腫瘤的增殖、遷移和侵襲［14］。

此外，lncRNA還可以與泛素化過(guò)程中的相關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)合，影響EGFR蛋白的降解過(guò)程。有研究［15］發(fā)現(xiàn)lncRNA DUXAP9-206在非小細(xì)胞肺癌中過(guò)表達(dá)并增強(qiáng)了細(xì)胞的遷移、增殖和侵襲能力；進(jìn)一步的機(jī)制研究表明，細(xì)胞質(zhì)中的DUXAP9-206通過(guò)與E3泛素連接酶Cbl-b直接相互作用，阻斷Cbl-b和EGFR的結(jié)合，減少EGFR蛋白的降解，導(dǎo)致下游ERK/AKT信號(hào)通路激活，從而促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為。LncRNA對(duì)泛素化過(guò)程的阻斷，增強(qiáng)了EGFR蛋白的表達(dá)，激活了下游ERK/AKT信號(hào)通路，最終促進(jìn)腫瘤的增殖、遷移等，該機(jī)制可能對(duì)腫瘤的分子靶向治療有重要意義。

2 CircRNA在腫瘤中對(duì)EGFR及相關(guān)信號(hào)通路的作用機(jī)制

研究表明，circRNA主要通過(guò)充當(dāng)RNA海綿吸附其他非編碼RNA發(fā)揮間接調(diào)控作用，其中與miRNA的相互作用最為常見(jiàn)［21］。在食管鱗狀細(xì)胞癌的機(jī)制研究［22］中發(fā)現(xiàn)，circRNA作為miRNA海綿調(diào)控EGFR的機(jī)制，miR-1299可以直接結(jié)合EGFR mRNA的3′UTR，抑制EGFR的表達(dá)，進(jìn)而抑制其下游的AKT-mTOR信號(hào)通路激活，促進(jìn)食管鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞由饑餓或雷帕霉素誘導(dǎo)的自噬，而過(guò)表達(dá)circRNA ciRS-7后，ciRS-7可以吸附結(jié)合miR-1299，靶向EGFR-AKT-mTOR信號(hào)通路，從而抑制自噬過(guò)程。

既往研究認(rèn)為circRNA主要通過(guò)充當(dāng)miRNA海綿或蛋白質(zhì)支架發(fā)揮作用。但也有研究表明circRNA可以借助無(wú)限開(kāi)放閱讀框（infinite open reading frame，iORF）發(fā)生翻譯［23］，直接和EGFR蛋白相結(jié)合，減弱EGFR蛋白的內(nèi)吞和降解。在一項(xiàng)關(guān)于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的研究［24］中發(fā)現(xiàn)相比于鄰近正常腦組織，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤組織中的circ-EGFR和EGFR mRNA表達(dá)水平均呈高表達(dá)，并且circ-EGFR高表達(dá)提示預(yù)后不良。同時(shí)機(jī)制研究表明，circ-EGFR可以在體內(nèi)借助iORF滾動(dòng)翻譯和程序化-1核糖體移碼（-1 programmed ribosomal frameshifting，-1PRF）誘導(dǎo)框外終止密碼子（stop codon，OSC）翻譯重復(fù)的氨基酸序列，進(jìn)而形成滾動(dòng)翻譯EGFR（rolling-translated EGFR，rtEGFR），rtEGFR可以直接和膜上的EGFR蛋白胞外結(jié)構(gòu)域Ⅳ（主要是1545、1556、1562和1592）結(jié)合，顯著阻礙EGFR的內(nèi)吞和泛素化降解，導(dǎo)致ERK/AKT等下游通路激活，增強(qiáng)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的致瘤性。因此，circRNA借助miRNA海綿作用和iORF翻譯作用，可以間接調(diào)控EGFR的表達(dá)和直接結(jié)合EGFR蛋白，影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展，這為證實(shí)circRNA在腫瘤治療中的作用提供了研究依據(jù)。

3 總結(jié)與展望

EGFR及其下游信號(hào)通路在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用。越來(lái)越多的研究揭示了EGFR與lncRNA和circRNA之間的密切相關(guān)，lncRNA和circRNA通過(guò)復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制參與調(diào)控EGFR及相關(guān)通路，成為了腫瘤中的關(guān)鍵調(diào)控分子。已有的報(bào)道發(fā)現(xiàn)lncRNA和circRNA在EGFR的轉(zhuǎn)錄、翻譯、降解等方面發(fā)揮著重要的作用，EGFR相關(guān)非編碼RNA的研究可能是未來(lái)腫瘤分子標(biāo)志物和靶向治療的重要方向，而針對(duì)相關(guān)非編碼RNA開(kāi)發(fā)相應(yīng)的治療策略研究可能為腫瘤靶向治療提供新的思路。