胡增濤，關滄海，趙俞喬綜述，姜興明審校

0 引 言

癌癥在全世界范圍內(nèi)是導致死亡的主要原因之一［1］，雖然外科手術、放化療及靶向藥物等治療手段已有很大進展，但由于缺乏早期有效的生物標志物，患者被診斷時多處于疾病晚期。隨著基因技術的不斷發(fā)展，長鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）在腫瘤中的異常表達引起研究人員的重視。LncRNA 是一類缺乏開放閱讀框架且長度大于200個核苷酸的非編碼RNA，部分lncRNA 已被證實參與增殖、抗凋亡及侵襲轉移等腫瘤惡性進程［2］。FOXD2-AS1 作為一種新發(fā)現(xiàn)的lncRNA，在多種惡性腫瘤中呈現(xiàn)異常高表達并調(diào)控其發(fā)生發(fā)展。本文對FOXD2-AS1 在腫瘤中的作用與調(diào)控機制作一綜述。

1 FOXD2-AS1概述

長鏈非編碼RNA FOXD2-AS1 定位于人類染色體1p33，長度2509bp，具有一個外顯子但不能編碼蛋白質(zhì)，最初于2015 年肝細胞癌研究中首次被發(fā)現(xiàn)［3］。隨著研究的不斷深入，F(xiàn)OXD2-AS1 被發(fā)現(xiàn)在多種惡性腫瘤中呈現(xiàn)過表達且調(diào)控細胞增殖、抗凋亡、侵襲遷移等惡性生物學行為，促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展。FOXD2-AS1 的作用機制具有多樣性，深入研究有望為腫瘤早期診治與評估患者預后提供依據(jù)。

2 FOXD2-AS1與消化系統(tǒng)腫瘤

2.1 食管鱗狀細胞癌（esophageal squamous cell carcinoma, ESCC）ESCC在全球癌癥相關死亡原因中居第6位，雖然治療手段已取得很大進展，患者的5年總生存率仍低于15%［4］。Bao等［5］應用實時定量PCR（quantitative real-time PCR，qRT-PCR）對147例ESCC 組織及癌旁正常組織進行檢測發(fā)現(xiàn)FOXD2-AS1 在腫瘤中表達水平異常升高。Kaplan-Meier 分析結果表明，F(xiàn)OXD2-AS1 高表達組患者預后相對較差；多變量Cox分析結果顯示：FOXD2-AS1表達與TNM 分期及總體存活率高度相關且FOXD2-AS1 表達與淋巴結轉移被確定為ESCC 患者無病存活的獨立評估指標。因此，對FOXD2-AS1的深入研究有望為ESCC 的治療與評估患者預后提供幫助，但其潛在分子調(diào)控機制仍有待進一步探究。

2.2 胃癌胃癌是一種預后相對較差、嚴重危害人類健康的惡性腫瘤，大多數(shù)患者由于早期無特異性癥狀而在疾病晚期才得以診斷［6］。Xu等［7］通過比較微陣列數(shù)據(jù)集中胃癌組織與正常胃組織的lncRNA譜發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)OXD2-AS1 在胃癌中表達水平顯著上調(diào)且FOXD2-AS1 高表達組患者預后相對較差。GEO（gene expression omnibus）數(shù)據(jù)庫中的基因富集分析結果揭示：FOXD2-AS1 的異常高表達與腫瘤細胞內(nèi)周期調(diào)控及DNA 復制marker基因過表達密切相關。細胞實驗與動物實驗結果表明，F(xiàn)OXD2-AS1 過表達能夠促進腫瘤細胞增殖而抑制其表達則導致腫瘤生長顯著減緩。RNA-pull down 結果顯示，F(xiàn)OXD2-AS1 通過調(diào)控果蠅Zeste 基因增強子人類同源物2（enhancer of zeste homolog 2，EZH2）與賴氨酸特異性去甲基化酶1（lysine demethylase 1A，LSD1）的表達推動胃癌發(fā)生發(fā)展。進一步研究發(fā)現(xiàn)肝配蛋白受體B3（EPH receptor B3，EphB3）在胃癌中低表達且現(xiàn)有研究證實EphB3 是受EZH2 與LSD1 調(diào)控的下游靶基因［8-9］。拯救實驗結果表明，EphB3 能夠在體內(nèi)和體外部分逆轉FOXD2-AS1 的促癌作用同時減緩FOXD2-AS1介導的細胞周期推進。此外，吳曉霞等［10］研究發(fā)現(xiàn)FOXD2-AS1 在胃癌組織中的表達水平明顯高于正常組織且在阿帕替尼耐藥細胞株中更為顯著；生物信息學分析結果及驗證實驗結果表明，F(xiàn)OXD2-AS1與miR-185-5p以及miR-185-5p與細胞周期蛋白D2（cyclin D2，CCND2）間均存在靶向關系。上述研究結果提示：FOXD2-AS1 能夠通過調(diào)控miR-185-5p/CCND2 分子軸促進胃癌惡性進展并誘導胃癌對阿帕替尼耐藥。

2.3 肝細胞癌肝細胞癌是導致全球癌癥相關死亡的第二大原因［11］。Zhao 等［12］通過對癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）數(shù)據(jù)庫中肝細胞癌組織與正常肝組織樣本進行分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)OXD2-AS1 在腫瘤組織中異常高表達并且FOXD2-AS1 表達水平與患者預后密切相關。Chang 等［13］對140 例肝細胞癌組織及鄰近正常肝組織進行檢測結果也表明FOXD2-AS1 在肝細胞癌中表達水平顯著上升。功能性實驗結果顯示FOXD2-AS1 過表達能夠在體外促進腫瘤細胞增殖與侵襲遷移；皮下成瘤實驗結果顯示FOXD2-AS1 組腫瘤體積與重量均高于對照組，這表明高表達的FOXD2-AS1在體內(nèi)同樣能夠促進腫瘤生長。對其作用機制的研究結果表明，F(xiàn)OXD2-AS1 通過充當miR-206 的競爭性內(nèi)源RNA（competing endogenous RNA，ceRNA）促進肝細胞癌的發(fā)生發(fā)展；膜聯(lián)蛋白A2（annexin A2，ANXA2）在肝細胞癌中的表達水平與FOXD2-AS1呈正相關并且miR-206 正是通過下調(diào)ANXA2 的表達來抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展。Xu 等［14］發(fā)現(xiàn)FOXD2-AS1在肝細胞癌中表達水平上調(diào)并且與腫瘤數(shù)量及大小呈正相關。流式細胞術、功能喪失以及動物實驗結果表明：敲低FOXD2-AS1的表達能夠在體外與體內(nèi)抑制腫瘤生長并誘導細胞周期停滯于G0/G1 期。隨后對其作用機制的研究發(fā)現(xiàn)：FOXD2-AS1 可與EZH2 結合，后者進一步能夠與細胞周期依賴性激酶阻滯基因1B（cyclin dependent kinase inhibitor 1B，CDKN1B）的啟動子區(qū)域結合，敲低EZH2 能夠上調(diào)CDKN1B 的轉錄水平，下調(diào)FOXD2-AS1 的表達將阻滯EZH2 與CDKN1B 啟動子的結合并抑制H3K27me3 修飾；沉默CDKN1B 能夠逆轉FOXD2-AS1 敲低誘導的細胞周期停滯。除此之外，另有研究發(fā)現(xiàn)：EGR1 通過與FOXD2-AS1 的啟動子結合來增強FOXD2-AS1 的轉錄活性；FOXD2-AS1 還能夠通過與EZH2 結合進而沉默Wnt 信號通路抑制因子Dickkopf-1（dickkopf WNT signaling pathway inhibitor 1，DKK1）的表達以激活Wnt/β-catenin 信號通路從而推動肝細胞癌發(fā)生發(fā)展［15］。

2.4 結直腸癌結直腸癌是一種常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，在發(fā)達國家發(fā)病率較高，但在發(fā)展中國家具有更高的死亡率［16］。Yang 等［17］通過對結直腸癌患者組織進行定量檢測后發(fā)現(xiàn)FOXD2-AS1 在腫瘤中表達水平顯著上調(diào)。功能性實驗結果顯示利用siRNA 外源性下調(diào)FOXD2-AS1 表達能夠抑制腫瘤細胞增殖與侵襲遷移能力?，F(xiàn)有研究表明Notch途徑參與調(diào)控多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展；外源性下調(diào)FOXD2-AS1 的表達能夠抑制腫瘤細胞中這種信號通路相關標志物的表達。因此，F(xiàn)OXD2-AS1 能夠通過調(diào)控Notch 信號通路促進結直腸癌的惡性進展。此外，Zhu 等［18］通過對數(shù)據(jù)庫進行分析并進行驗證實驗發(fā)現(xiàn)，miR-185-5p 是受到FOXD2-AS1 調(diào)控的下游靶基因，過表達的miR-185-5p 能夠抑制FOXD2-AS1 誘導的腫瘤細胞增殖與侵襲遷移；細胞分裂周期蛋白42（cell division cycle 42，CDC42）是miR-185-5p 的下游靶標并且CDC42 與FOXD2-AS1 在腫瘤細胞中表達水平呈正相關。上述實驗結果提示：FOXD2-AS1 通過調(diào)控miR-185-5p 進而促進CDC42表達來參與結直腸癌的發(fā)生發(fā)展過程。

3 FOXD2-AS1與肺癌

肺癌是一種最常見的惡性腫瘤，其中非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）占所有肺癌的80%～85%［19］。Rong 等［20］通過分析數(shù)據(jù)庫中NSCLC 相關數(shù)據(jù)并應用qRT-PCR 對45 例NSCLC 患者組織進行定量檢測后發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)OXD2-AS1 在腫瘤中表達水平異常增高并且與患者術后生存密切相關。噻唑藍還原實驗、流式細胞術與動物實驗結果顯示，F(xiàn)OXD2-AS1 過表達能夠在體外和體內(nèi)促進腫瘤細胞增殖并抑制其凋亡發(fā)生；外源性敲低FOXD2-AS1 將抑制腫瘤細胞增殖與集落形成并促進其凋亡。Western blot 實驗結果證實：沉默F(xiàn)OXD2-AS1能夠抑制腫瘤細胞中β-catenin 與TCF7（transcription factor 7）的表達，而過表達的FOXD2-AS1 則能夠誘導兩者表達水平上調(diào)。拯救實驗結果顯示，應用Wnt/β-catenin 信號傳導激活劑與抑制劑能夠反轉FOXD2-AS1 敲除與過表達對腫瘤生長的影響。上述研究結果提示FOXD2-AS1 通過激活Wnt/βcatenin信號通路推動NSCLC發(fā)生發(fā)展。

4 FOXD2-AS1與膠質(zhì)瘤

膠質(zhì)瘤是一種最常見的顱內(nèi)惡性腫瘤，具有非常高的復發(fā)率和死亡率［21］。Shen 等［22］進行組織定量檢測后發(fā)現(xiàn)FOXD2-AS1 在膠質(zhì)瘤中呈異常高表達；細胞實驗與皮下成瘤實驗結果證實，沉默F(xiàn)OXD2-AS1 能夠抑制腫瘤細胞增殖、侵襲遷移與上皮-間質(zhì)轉化并且促進凋亡發(fā)生。熒光素酶實驗結果表明，miR-185-5p 受FOXD2-AS1 的內(nèi)源性海綿吸附調(diào)控并且CCND2是miR-185-5p的下游靶基因；同時外源性敲低FOXD2-AS1 將抑制CCND2 的表達，而沉默miR-185-5p 則能夠逆轉這種抑制作用。此外，F(xiàn)OXD2-AS1 還能夠充當miR-185-5p 的海綿來上調(diào)高遷移率族蛋白A2（high mobility group AT-hook 2，HMGA2）的表達進而激活PI3K/AKT 信號傳導途徑從而推動膠質(zhì)瘤惡性進展［23］。Dong 等［24］對數(shù)據(jù)庫進行分析后發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)OXD2-AS1 的啟動子中存在與環(huán)腺苷酸應答元件結合蛋白1（cAMP responsive element binding protein 1，CREB1）的結合位點。進一步研究發(fā)現(xiàn)CREB1 在膠質(zhì)瘤中過表達并參與誘導FOXD2-AS1 的表達上調(diào)；過表達miR-185 能夠消除FOXD2-AS1轉染細胞的熒光素酶活性且兩者在膠質(zhì)瘤細胞中表達水平呈負相關；miR-185與AKT1存在結合位點并且轉染miR-185 mimics能夠抑制腫瘤細胞內(nèi)AKT1的表達。上述實驗結果提示，CREB1能夠上調(diào)FOXD2-AS1的表達且FOXD2-AS1通過調(diào)控miR-185/AKT1分子軸在膠質(zhì)瘤中發(fā)揮其生物學功能。

5 FOXD2-AS1與膀胱癌

膀胱癌是泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，發(fā)病率在所有惡性腫瘤中排名第9 位［25-26］。Su 等［27］研究證實，F(xiàn)OXD2-AS1 在膀胱癌中異常高表達并且與癌腫分期、腫瘤復發(fā)及患者預后高度相關。細胞實驗結果表明FOXD2-AS1 能夠促進腫瘤細胞增殖和侵襲遷移以及G1/S 轉換；皮下成瘤實驗結果顯示沉默F(xiàn)OXD2-AS1 后移植瘤的體積與重量顯著下降。機制研究表明，F(xiàn)OXD2-AS1 通過與假性蛋白激酶3（Tribbles pseudokinase 3，TRIB3）啟動子形成RNADNA 復合物來抑制其轉錄活性進而誘導Akt 磷酸化，磷酸化Akt 能夠上調(diào)E2F 轉錄因子1（E2F transcription factor 1，E2F1）表達，后續(xù)實驗進一步證實E2F1 可促進FOXD2-AS1 的高水平轉錄。上述研究結果提示，膀胱癌中FOXD2-AS1 借助TRIB3/Akt/E2F1 調(diào)控軸來促進腫瘤惡性進展并維持自身異常高表達。An 等［28］發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)OXD2-AS1 在吉西他濱耐藥膀胱癌細胞中的表達水平高于非耐藥腫瘤細胞。體外與體內(nèi)實驗結果證實，外源性下調(diào)FOXD2-AS1的表達能夠抑制腫瘤細胞增殖并降低吉西他濱耐藥相關基因的表達。生物信息學分析與驗證實驗結果表明，F(xiàn)OXD2-AS1 通過靶向miR-143 進而正向調(diào)節(jié)三磷酸腺苷結合轉運蛋白C3（ATP binding cassette subfamily C member 3，ABCC3）的表達，從而誘導膀胱癌細胞對于吉西他濱耐藥。

6 FOXD2-AS1與頭頸部腫瘤

6.1 鼻咽癌鼻咽癌是一種常見的頭頸部腫瘤，在中國南方與東南亞地區(qū)具有極不均勻的地域性分布，患者的五年生存率約為76%～80%［29］。Chen等［30］進行定量檢測后發(fā)現(xiàn)FOXD2-AS1在NPC組織中表達水平顯著高于癌旁正常組織，并且生存分析結果顯示FOXD2-AS1高表達組患者預后相對較差。細胞學實驗結果表明，通過轉染shRNA下調(diào)FOXD2-AS1的表達能夠抑制CNE-1和SUNE-1細胞增殖；動物實驗證實沉默F(xiàn)OXD2-AS1能夠在體內(nèi)抑制腫瘤生長并且免疫組化結果顯示sh-FOXD2-AS1組Ki-67染色區(qū)域小于對照組。進一步研究發(fā)現(xiàn)，miR-363-5p與FOXD2-AS1存在結合位點，兩者表達呈負相關，且miR-363-5p 能夠抑制FOXD2-AS1 對腫瘤細胞增殖的促進作用；低表達的miR-363-5p失去對下游S100鈣結合蛋白A1（S100 calcium binding protein A1，S100A1）負向調(diào)控作用，并且有研究證實異常高表達的S100A1與腫瘤的發(fā)生與侵襲轉移高度相關［31］。

6.2 甲狀腺癌Liu等［32］應用qRT-PCR對59例甲狀腺癌組織及正常甲狀腺組織進行檢測后發(fā)現(xiàn)FOXD2-AS1 在腫瘤中表達水平顯著上調(diào)；對TCGA數(shù)據(jù)庫的分析結果表明復發(fā)性甲狀腺癌組織中FOXD2-AS1 的表達水平更高。體外實驗結果顯示，沉默F(xiàn)OXD2-AS1 能夠增加甲狀腺癌細胞凋亡率并降低其存活能力；動物實驗結果表明FOXD2-AS1沉默組腫瘤的重量和體積均小于對照組。進一步探究FOXD2-AS1 的下游靶點，對數(shù)據(jù)庫進行分析并進行驗證實驗確定：FOXD2-AS1 能夠作為ceRNA 吸附miR-7-5p 進而上調(diào)腫瘤細胞中端粒酶反轉錄酶（telomerase reverse transcriptase，TERT）的表達水平來推動TC的發(fā)生發(fā)展。Zhang等［33］發(fā)現(xiàn)FOXD2-AS1與人激肽釋放酶7（kallikrein related peptidase 7，KLK7）在甲狀腺乳頭狀癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）中表達水平上調(diào)且高表達組患者預后相對較差。體外實驗結果表明，敲低FOXD2-AS1 和KLK7的表達能夠顯著抑制腫瘤細胞遷移、降低細胞增殖能力并誘導凋亡發(fā)生。進一步的研究證實，失調(diào)控的FOXD2-AS1 通過ceRNA 機制吸附miR-485-5p進而上調(diào)KLK7表達來促進PTC的發(fā)生發(fā)展。

7 FOXD2-AS1與其他腫瘤

Ren等［34］通過分析TCGA數(shù)據(jù)庫并進行定量檢測后發(fā)現(xiàn)FOXD2-AS1在黑色素瘤中呈現(xiàn)異常高表達并且與患者的臨床病理特征密切相關。CCK-8與Transwell 實驗結果顯示，利用si-FOXD2-AS1 轉染A-375和SK-MEL-2細胞能夠降低其增殖與侵襲遷移能力；Western blot實驗證實外源性敲低FOXD2-AS1能夠誘導Akt磷酸化水平降低。上述實驗結果提示，F(xiàn)OXD2-AS1通過促進Akt磷酸化推動皮膚黑色素瘤的發(fā)生發(fā)展。張清等［35］研究發(fā)現(xiàn)FOXD2-AS1在卵巢癌中表達水平上調(diào)并且外源性下調(diào)FOXD2-AS1能夠抑制腫瘤細胞增殖與遷移。進一步研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)OXD2-AS1 通過miR-150-5p/GPR94調(diào)控軸激活Wnt/β-catenin信號通路，進而推動卵巢癌的惡性進展。

8 結 語

FOXD2-AS1 作為一個新發(fā)現(xiàn)的lncRNA，能夠通過調(diào)控增殖、抗凋亡與侵襲遷移等惡性生物學行為來誘導腫瘤耐藥并促進其發(fā)生發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)OXD2-AS1 具有十分豐富的調(diào)控機制，包括活化EZH2 和LSD1 對腫瘤細胞進行表觀遺傳學調(diào)控；激活NOTCH、TRIB3/Akt 和Wnt/β-catenin 信號通路促進腫瘤的惡性進展；作為“分子海綿”競爭性結合miRNA抑制靶基因的表達，但FOXD2-AS1調(diào)控上游和下游基因表達的精確分子機制仍有待系統(tǒng)研究。在臨床應用方面，過表達的FOXD2-AS1與患者臨床病理學特征及預后密切相關，這表明它可以作為腫瘤診斷和評估患者預后的潛在生物學標記物?？傊?，F(xiàn)OXD2-AS1 的研究剛剛起步，其相關功能、調(diào)控機制以及臨床應用有待進一步的深入解析。