陸佳偉 張文波 蔣鵬程

江蘇大學(xué)附屬人民醫(yī)院普外科（江蘇鎮(zhèn)江212002）

據(jù)估計(jì)，2018年全球有1 810 萬例新診斷癌癥患者和960 萬名患者死亡，與英國和美國相比，中國的癌癥發(fā)病率較低但死亡率卻較高，其中約36.4%的患者死于消化道腫瘤（胃癌、肝癌和食道癌），而在英國或美國死于消化道腫瘤的患者占總癌癥死亡率不到5%，造成這種現(xiàn)狀的原因在很大程度上是由于早期癌癥的診斷率較低［1］。目前，消化道腫瘤的早期診斷主要依賴于血清學(xué)、影像學(xué)、內(nèi)鏡等檢查，但由于特異性較低導(dǎo)致消化道腫瘤在被發(fā)現(xiàn)時(shí)往往已經(jīng)處于晚期，相關(guān)的新輔助放射治療、輔助化療、外科手術(shù)等治療手段并不能顯著改善患者的預(yù)后。長鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）曾一度被認(rèn)為是“轉(zhuǎn)錄噪音”，但近年來的相關(guān)研究表明，其在人類腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用［2］。研究［3］證實(shí)，lncRNA能夠通過參與調(diào)控多種信號通路，如Wnt通路、p53通路和NF-κB通路等，從而調(diào)控腫瘤細(xì)胞增殖、遷移等能力。其中，Wnt/β-catenin是腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵信號，能夠調(diào)控腫瘤細(xì)胞的生長、衰老、凋亡、分化和轉(zhuǎn)移等諸多過程［4］。關(guān)于lncRNA 與Wnt/β-catenin 通路相互作用的研究是消化道腫瘤基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題，但目前尚缺乏歸納總結(jié)。本文就相應(yīng)問題的最新研究展開綜述，以期為消化系統(tǒng)腫瘤預(yù)測、診斷和治療的研究提供新的思路。

1 LncRNA 與消化道腫瘤的關(guān)系

LncRNA是一組長度大于200 nt的非編碼RNA，主要在表觀遺傳、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后和翻譯水平調(diào)控基因表達(dá)［5-6］。在許多癌癥中l(wèi)ncRNA 的表達(dá)異常與癌癥的進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和侵襲等緊密相關(guān)。因此，lncRNA 有潛力成為診斷癌癥的生物標(biāo)志物［7］。LncRNA 常通過不同的信號通路影響著消化道腫瘤的發(fā)生發(fā)展，其功能主要可以分為兩類：促癌lncRNA 和抑癌lncRNA。例如lncRNA-NR027113在胃癌患者組織中過表達(dá)并且能夠通過激活上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）通路促進(jìn)胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲［8］。LINC00472 在肝癌組織表達(dá)降低，作為一種抑癌基因能夠通過miR-93-5p/PDCD4 通路抑制肝癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡［9］。目前，lncRNA 在消化道腫瘤如何調(diào)控這些通路仍未明確，但隨著研究的進(jìn)展，這些問題有望得到解決并應(yīng)用于消化道腫瘤的診斷和治療中。

2 Wnt/β-catenin 通路和消化道腫瘤之間的關(guān)系

Wnt/β-catenin 通路是一種研究得比較多的Wnt 經(jīng)典通路，該通路主要通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄共激活因子β-catenin 的活化，進(jìn)而控制通路下游基因的表達(dá)來發(fā)揮作用［10］。當(dāng)沒有Wnt 配體存在時(shí)，細(xì)胞質(zhì)β-catenin 與軸蛋白（Axin）、腫瘤抑制性腺瘤息肉病基因產(chǎn)物（APC）、糖原合成酶激酶3（GSK3）和酪蛋白激酶1（CK1）形成復(fù)合物，并被CK1 和GSK3 磷酸化，而后磷酸化的β-catenin 由E3 泛素連接酶β-Trcp 蛋白識別并泛素化，泛素化后的β-catenin 最終被蛋白酶體降解［11］。當(dāng)Wnt 配體和細(xì)胞膜上低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白（LRP5/6）和卷曲蛋白（FZD）結(jié)合時(shí)，經(jīng)典Wnt通路被激活，觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，活化細(xì)胞質(zhì)蓬亂蛋白Dhs 或Dvl，進(jìn)而抑制細(xì)胞質(zhì)內(nèi)β-catenin 與Axi、GSK-3β、CK1、APC 等形成降解復(fù)合物［12］。隨后，β-catenin在細(xì)胞質(zhì)中穩(wěn)定下來并且積聚，穿過核膜進(jìn)入細(xì)胞核并與T 細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子/淋巴樣增強(qiáng)因子（TCF/LEF）相互作用，組成復(fù)合物并相應(yīng)地轉(zhuǎn)錄激活CyclinD1、c-Myc、CD44 等下游靶基因［13-14］。

研究表明，Wnt/β-catenin 通路的異常激活與消化道腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，其中以結(jié)直腸癌聯(lián)系最密切，約80%的結(jié)直腸癌患者有APC基因位點(diǎn)的突變，10%的患者在β-catenin 上發(fā)生突變［15］。不少文獻(xiàn)表明異常激活的Wnt/β-catenin 通路對于消化道腫瘤的EMT、抗腫瘤藥的耐藥性、腫瘤干細(xì)胞自我更新能力等方面產(chǎn)生重要影響。比如，STEMMER 等［16］發(fā)現(xiàn)Wnt/β-catenin 通路激活可以使Slug、Snail、Twist 等表達(dá)增加，降低E-cadherin表達(dá)，促進(jìn)EMT 形成。在結(jié)直腸癌患者中Wnt/βcatenin 信號通路異常激活后會導(dǎo)致患者放化療耐藥性增高，相關(guān)腫瘤細(xì)胞凋亡減少［17］。此外，Wnt/β-catenin 通路在肝癌患者中還能調(diào)控肝正常或腫瘤干細(xì)胞的自我更新能力［18］。

3 LncRNA 和Wnt/β-catenin 通路的相互作用對消化道腫瘤的影響

3.1 食管癌（esophageal cancer，EC） EC 是一種高發(fā)的消化道腫瘤，在所有癌癥中死亡率排第六位［19］。因此，加強(qiáng)對高發(fā)人群的早期篩查對于改善患者預(yù)后有著積極意義。通過研究EC 的發(fā)病機(jī)制有助于尋找潛在的特異性較高的新的腫瘤標(biāo)志物，提高早期診斷率。研究表明lncRNA 的表達(dá)及Wnt/β-catenin 通路在EC 患者中存在異常，從而影響EC 的生長、分化等過程。LINC00675 在EC 組織中低表達(dá)，與EC 的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移程度、腫瘤分期等緊密相關(guān)，在體外實(shí)驗(yàn)中當(dāng)LINC00675過表達(dá)時(shí)，可以通過抑制Wnt/β-catenin 通路進(jìn)而抑制EC 細(xì)胞的增殖、遷移、EMT 等方面［20］。LncRNA FEZF1-AS1 在EC 表達(dá)增高，沉默F(xiàn)EZF1-AS1 時(shí)能夠明顯抑制EC 細(xì)胞的遷移和侵襲能力。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)EC 組織中β-catenin 表達(dá)增高，當(dāng)沉默F(xiàn)EZF1-AS1 時(shí)會抑制其表達(dá)，反之促進(jìn)，表明lncRNAFEZF1-AS1 能夠通過Wnt/β-catenin信號通路促進(jìn)EC 細(xì)胞遷移和侵襲［21］。LncRNA DUXAP8在EC 組織表達(dá)增高，敲低DUXAP8 后β-catenin、Cyclin D1和c-Myc表達(dá)下降［22］。還有一些lncRNA可以間接調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin 通路。比如，HOTAIR 在EC 組織高表達(dá)，能夠通過促進(jìn)Wnt 通路抑制因子1（WIF-1）啟動子區(qū)域組蛋白H3K27 的甲基化從而下調(diào)WIF-1，激活Wnt/β-catenin 通路［23］。LncRNA MEG3 在EC 表達(dá)下降，作為內(nèi)源性競爭RNA 與mir-4261 結(jié)合上調(diào)Wnt/β-catenin 通路的抑制因子DKK2 從而抑制Wnt/β-catenin 通路［24］。目前，在EC 中Wnt/β-catenin 通路對lncRNA 的調(diào)控報(bào)道尚少?？傊贓C中l(wèi)ncRNA 通過Wnt/β-catenin 通路參與調(diào)控EC 細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲、EMT 等過程，相關(guān)機(jī)制的進(jìn)一步研究可能有助于更好地診斷和治療EC。

3.2 胃癌（gastric carcinoma，GC） GC 是全球第四大最常見的惡性腫瘤，全球發(fā)病率呈上升趨勢［25］。然而大多數(shù)GC 患者由于缺乏典型的早期癥狀而延誤診斷。LncRNA 與Wnt/β-catenin 信號通路相互作用可以調(diào)控GC 的進(jìn)展。一方面，一些lncRNA 可以通過直接或間接的方式調(diào)節(jié)Wnt 通路而抑制GC 的發(fā)展。如LINC01133 在GC 組織低表達(dá)，作為miR-106a-3p 的內(nèi)源性競爭RNA 抑制miR-106a-3p 表達(dá)，促進(jìn)APC 基因表達(dá)增高從而減少β-catenin 在細(xì)胞核的積聚，進(jìn)而抑制EMT和轉(zhuǎn)移［26］。類似地，抑癌基因LINC01314 過表達(dá)時(shí)能夠下調(diào)KLK4 從而導(dǎo)致Wnt/β-catenin 等表達(dá)下降，抑制GC 細(xì)胞的遷移、侵襲和腫瘤血管生成［27］。另一方面，不少lncRNA 在GC 組織中表達(dá)水平增高，并通過激活Wnt/β-catenin 通路促進(jìn)GC細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移。例如，LINC00052 可以通過與β-catenin 和甲基轉(zhuǎn)移酶SMYD2 相互作用，使β-catenin 發(fā)生甲基化以維持其穩(wěn)定性，激活Wnt/β-catenin 通路［28］。此外，HOTAIR 在GC 組織中表達(dá)水平增加，研究表明其與mir-34a 競爭性地結(jié)合。當(dāng)HOTAIR 被敲低時(shí)mir-34a 表達(dá)增高進(jìn)而通過抑制PI3K/Akt 和Wnt/β-catenin 通路，減少GC 細(xì)胞對順鉑的耐藥性［29］。因此，lncRNA 可以通過Wnt/β-catenin 通路影響GC 細(xì)胞的遷移、侵襲、耐藥性、EMT 和腫瘤轉(zhuǎn)移等方面。不僅如此，GC 中一些lncRNA 也可以被Wnt/β-catenin 通路下游靶基因c-Myc 所調(diào)控。例如，c-Myc 可以誘導(dǎo)lncRNA H19 在GC 組織中表達(dá)增高從而影響腫瘤細(xì)胞的增殖［30］。類似地，c-Myc可以直接與lncRNA CCAT1啟動子區(qū)域的E-box 元件相結(jié)合上調(diào)CCAT1 從而促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖和遷移［31］。

3.3 結(jié)直腸癌（colorectal cancer，CRC） 在中國CRC 的發(fā)病率已上升至第三位，僅次于肺癌和胃癌，死亡率位居第五位［32］。因此，尋找CRC 的早期診斷生物標(biāo)志物及治療靶點(diǎn)有望提高患者的生存率。LncRNA 可以通過調(diào)控Wnt/β-catenin 通路影響CRC 的發(fā)生發(fā)展，如轉(zhuǎn)錄因子YY1 可以轉(zhuǎn)錄激活A(yù)RAP1-AS1 進(jìn)而激活Wnt/β-catenin 通路而促進(jìn)CRC 的遷移、侵襲和EMT［33］。LncRNA GAS5在腸癌組織低表達(dá)，當(dāng)其上調(diào)時(shí)可以抑制Wnt/β-catenin 通路進(jìn)而抑制腸癌的腫瘤血管生成、侵襲和肝轉(zhuǎn)移等［34］。Wnt/β-catenin 通路也可以反過來調(diào)節(jié)一些lncRNA 的表達(dá)，如Wnt/β-catenin 通路的異常激活可以促進(jìn)其靶基因c-Myc 的轉(zhuǎn)錄激活從而上調(diào)lncRNA MYU，而MYU 與RNA 結(jié)合蛋白hnRNP-K 的結(jié)合能維持CDK6 的表達(dá)，促使細(xì)胞周期發(fā)生G1-S 轉(zhuǎn)換，從而調(diào)節(jié)結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖和腫瘤形成［35］。SUNAMURA 等［36］發(fā)現(xiàn)在CRC 中當(dāng)細(xì)胞核中的β-catenin 累積增多時(shí)，lncRNA KCNQ1OT1 轉(zhuǎn)錄水平相應(yīng)增高。當(dāng)敲低β-catenin 時(shí)lncRNAKCNQ1OT1 轉(zhuǎn)錄水平也隨之下降，這說明β-catenin 可能通過直接調(diào)節(jié)KCNQ1OT1 促進(jìn)CRC的進(jìn)展。不僅如此，lncRNA 與Wnt/β-catenin 通路形成的反饋調(diào)節(jié)環(huán)能夠調(diào)節(jié)CRC 增殖、侵襲和遷移。例如，XIE 等［37］運(yùn)用GEO 數(shù)據(jù)庫分析敲低β-catenin 后差異表達(dá)的lncRNA，篩選出高表達(dá)的lncRNA BCAT1。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)BCAT1 過表達(dá)時(shí)能下調(diào)Wnt/β-catenin 信號通路的靶基因Cyclin D1、c-Myc 和MMP-2 等，進(jìn)而抑制CRC 細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。此外，對lncRNA 與CRC 患者化療耐藥性和放療敏感性關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA H19 在甲氨蝶呤耐藥的癌株中表達(dá)增高，當(dāng)H19 被敲低后CRC 對甲氨蝶呤敏感性增加，反之降低。研究其機(jī)制發(fā)現(xiàn)H19 通過激活Wnt/β-catenin 信號通路介導(dǎo)甲氨蝶呤的耐藥［38］。WANG 等［39］發(fā)現(xiàn)lincRNAp21 通過調(diào)控Wnt/β-catenin 通路增加放療敏感性，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。總之，CRC中l(wèi)ncRNA與Wnt/β-catenin 通路相互作用能影響腫瘤形成、增殖、肝轉(zhuǎn)移、腫瘤血管生成、放化療敏感性和EMT等。

3.4 胰腺癌（pancreatic cancer，PC） PC 是一種惡性度極高的消化系統(tǒng)腫瘤，其早期癥狀隱匿，發(fā)現(xiàn)時(shí)多已是晚期，手術(shù)切除率低，預(yù)后極差。弄清PC 相關(guān)病理機(jī)制有助于尋找有效的靶點(diǎn)進(jìn)行針對性的治療。近年來，有研究表明lncRNA 與Wnt/β-catenin 通路相互作用能夠影響PC 進(jìn)展。LncRNA DLX6-AS1 在PC 組織和細(xì)胞株中表達(dá)增高，過表達(dá)的DLX6-AS1 能促進(jìn)PC 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲并抑制細(xì)胞凋亡。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，DLX6-AS1 與miR-497-5p 結(jié)合時(shí)能逆轉(zhuǎn)其對FZD4、FZD6 的抑制作用，從而上調(diào)β-catenin 促進(jìn)PC的發(fā)生［40］。在轉(zhuǎn)錄因子FOXO1 高表達(dá)的PC 細(xì)胞中，LINC01197 作為抑癌基因在PC 組織表達(dá)水平明顯下降。從機(jī)制上，LINC01197 能夠在細(xì)胞核中與β-catenin 相結(jié)合阻止其與轉(zhuǎn)錄因子TCF4 結(jié)合進(jìn)而抑制Wnt/β-catenin 通路表達(dá)，抑制PC 的發(fā)生發(fā)展［41］。JIANG 等［42］的研究表明，lncRNA HOTAIR在PC 中表達(dá)增高，當(dāng)敲低HOTAIR 時(shí)WIF-1 表達(dá)增高進(jìn)而抑制Wnt/β-catenin 通路表達(dá)導(dǎo)致PC 的放療敏感性增高。此外，lncRNA HOTTIP 在PC 表達(dá)增高，可以與WDR5 結(jié)合上調(diào)HOXA9 激活Wnt/β-catenin 通路促進(jìn)胰腺腫瘤干細(xì)胞的形成［43］。不僅如此，YU 等［44］研究發(fā)現(xiàn)Wnt/β-catenin 通路下游靶基因c-Myc 與CCAT1啟動子區(qū)域的E-box 元件結(jié)合而激活CCAT1，進(jìn)而影響PC 腫瘤的生成和轉(zhuǎn)移。由此可見，在PC 中l(wèi)ncRNA 與Wnt/β-catenin 的相互作用可以影響腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲、放療敏感性和腫瘤干細(xì)胞生長分化等。

3.5 肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC） 近年來許多研究表明lncRNA 可以作用于Wnt/β-catenin通路中的不同組分從而調(diào)控HCC 的發(fā)生發(fā)展。LncRNA DGCR5在HCC患者中表達(dá)下降，當(dāng)DGCR5過表達(dá)時(shí)能夠抑制HCC 細(xì)胞的生長、遷移和侵襲。進(jìn)一步研究表明，DGCR5 通過下調(diào)β-catenin、CyclinD1 和上調(diào)GSK-3β抑制Wnt/β-catenin 通路激活進(jìn)而抑制HCC 的進(jìn)展［45］。LncRNA-LALR1 通過將CTCF 導(dǎo)入Axin1 的啟動子以阻止Axin1 轉(zhuǎn)錄，抑制含APC 的降解復(fù)合物的形成從而激活Wnt/β-catenin 通路［46］。LncTCF7 在HCC 表達(dá)水平增高，通過將SWI/SNF 復(fù)合物導(dǎo)入TCF7 的啟動子區(qū)域進(jìn)而激活Wnt 通路，促進(jìn)人類肝腫瘤干細(xì)胞的自我更新［47］。不僅如此，Wnt/β-catenin通路也可以調(diào)節(jié)一些lncRNA 表達(dá)。例如，有研究發(fā)現(xiàn)在肝腫瘤細(xì)胞中Wnt/β-catenin通路激活時(shí)可以上調(diào)lncRNA uc.158。進(jìn)一步的體外實(shí)驗(yàn)表明在CTNNB1 突變的HCC 細(xì)胞中，uc.158 表達(dá)水平較未突變的細(xì)胞表達(dá)水平增高，即通過調(diào)控β-catenin 表達(dá)能夠改變?nèi)烁文[瘤細(xì)胞中的uc.158 表達(dá)水平［48］。ZHU 等［49］發(fā)現(xiàn)Wnt 通路的下游靶基因c-Myc 可直接結(jié)合CCAT 啟動子區(qū)中的E-box 元件，并且當(dāng)其異位表達(dá)時(shí)能增加啟動子活性和CCAT1 的表達(dá)。此外，與高表達(dá)組相比，CCAT1 低表達(dá)的患者表現(xiàn)出更好的總體和無復(fù)發(fā)存活率?？傊?，在HCC 中l(wèi)ncRNA 可以與Wnt/β-catenin 通路的相互作用以調(diào)控肝腫瘤細(xì)胞的生長和分化。本文總結(jié)了Wnt/β-catenin通路相關(guān)的lncRNAs在消化道腫瘤中作用，見表1。

表1 Wnt/β-catenin 通路相關(guān)的lncRNAs 在消化道腫瘤作用Tab.1 Roles of Wnt/β-catenin pathway-related lncRNAs in gastrointestinal cancers

4 總結(jié)與展望

本文綜述了近年來lncRNA 與Wnt/β-catenin通路相互作用在消化道腫瘤中的研究進(jìn)展。這對研究消化道腫瘤中l(wèi)ncRNA 及Wnt/β-catenin 信號通路相關(guān)分子能否作為個(gè)體化治療的潛在靶點(diǎn)有一定的意義。在消化道腫瘤中，lncRNA 作為Wnt/β-catenin 通路下游因子常被c-Myc 等分子所調(diào)控，c-Myc 如何調(diào)控這些lncRNA 有待深入研究。另一方面，lncRNA 對Wnt/β-catenin 通路的作用機(jī)制需進(jìn)一步探討。相同的lncRNA 在不同消化道腫瘤中可以不同方式參與調(diào)控Wnt/β-catenin 通路從而發(fā)揮不同作用。比如，HOTAIR 在胰腺癌和胃癌激活Wnt/β-catenin 通路的機(jī)制不同產(chǎn)生了不同的影響，需深入研究造成這種差異的因素是什么。此外，在不同消化道腫瘤中，不同的lncRNA 可通過相似的機(jī)制影響Wnt/β-catenin 信號通路，比如很多l(xiāng)ncRNA 均可直接調(diào)控β-catenin 表達(dá)影響相關(guān)腫瘤的增殖和凋亡，這些lncRNA 之間是否存在協(xié)同作用需要進(jìn)一步的研究。隨著研究的不斷深入，lncRNA 及Wnt/β-catenin 通路相關(guān)分子有望成為消化道腫瘤的早期診斷標(biāo)志物并為消化道腫瘤的治療提供有效的治療靶點(diǎn)。