彭志浩 李玉明

近年來(lái)結(jié)腸癌發(fā)生率呈逐年上升且呈年輕化趨勢(shì)。最新研究表明結(jié)腸癌已成為全球癌癥相關(guān)死亡的第2位主要病因，尤其是在發(fā)展中國(guó)家，對(duì)人類健康及生存造成了嚴(yán)重威脅[1]。結(jié)腸癌的發(fā)展是一個(gè)多因素介導(dǎo)的復(fù)雜生物學(xué)過(guò)程，與社會(huì)環(huán)境、生活方式、遺傳因素等密切有關(guān)。隨著研究的不斷深入，lncRNA在結(jié)腸癌中的作用得到了廣泛關(guān)注，與腫瘤的生長(zhǎng)增殖、侵襲轉(zhuǎn)移等病理生理過(guò)程密切相關(guān)，嚴(yán)重影響患者的生存與預(yù)后，有望成為結(jié)腸癌診斷標(biāo)志物以及潛在的治療新靶點(diǎn)。

一、lncRNA的概述

長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是指長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸的 RNA分子，屬于非編碼RNA的一種，其本身并不具備蛋白編碼功能[2]。根據(jù)與已知功能的其他DNA元素的關(guān)系可以分為增強(qiáng)子相關(guān)RNA(enhancer-associated RNA)、啟動(dòng)子相關(guān)RNA(promoter-associated long RNA)、上游反義RNA(upstream antisense RNA)等；從其遺傳角度來(lái)講又可以分為正義lncRNA (sense lncRNA)、反義lncRNA (antisense lncRNA)、雙向lncRNA(bidirectional lncRNA)、內(nèi)含子lncRNA(intronic lncRNA)、基因間lncRNA(intergenic lncRNA)等[3]。lncRNA可通過(guò)調(diào)控蛋白編碼基因的表達(dá)、控制表觀遺傳調(diào)控以及調(diào)節(jié)選擇性剪接過(guò)程在各種細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，包括細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育及癌細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移等過(guò)程[4,5]。如lncRNA可通過(guò)影響鄰近基因(順式)或影響其他染色體上的遠(yuǎn)端基因(反式)來(lái)調(diào)控蛋白編碼基因的表達(dá)[6]。此外，在上游啟動(dòng)子區(qū)的lncRNA還可通過(guò)影響下游基因表達(dá)或作為 microRNA 或小干擾 RNA (siRNA) 的前體來(lái)調(diào)控基因表達(dá)過(guò)程[7]。

二、與結(jié)腸癌相關(guān)的lncRNA

結(jié)腸癌是世界范圍內(nèi)最常見(jiàn)的癌癥之一, 復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致結(jié)腸癌患者生存預(yù)后差的主導(dǎo)因素，也是結(jié)腸癌患者致死的重要原因。腫瘤的發(fā)生、發(fā)展涉及多種病理生理學(xué)過(guò)程：(1)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymaltransition,EMT):指上皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，并獲得遷移能力的過(guò)程[8]。EMT是機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的基本過(guò)程，與機(jī)體傷口愈合和組織再生有關(guān)，同時(shí)也是一些上皮細(xì)胞發(fā)生惡變的基礎(chǔ)，當(dāng)細(xì)胞表型由上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)變時(shí)，基因表達(dá)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞骨架重組，使其向間質(zhì)表型轉(zhuǎn)化，從而增強(qiáng)其侵襲、轉(zhuǎn)移能力[9]。(2)細(xì)胞外基質(zhì)的降解：細(xì)胞外基質(zhì)是分布在細(xì)胞周圍的一些高分子所形成的復(fù)雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，主要有多糖和蛋白質(zhì)構(gòu)成，是防止腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的天然屏障。研究發(fā)現(xiàn)腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移可誘導(dǎo)產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)，MMPs是一種蛋白水解酶，可水解細(xì)胞外基質(zhì)除多糖外的幾乎所有蛋白成分。張慧忠[10]對(duì)65例食管癌患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)MMP-2在低、中分化組陽(yáng)性率明顯高于高分化組，且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。(3)失巢凋亡抗性：失巢凋亡指細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)脫離后從而發(fā)生的一種程序性死亡，是正常的生物學(xué)過(guò)程。而失巢凋亡抗性可保護(hù)細(xì)胞脫離細(xì)胞外基質(zhì)后仍可以存活，是惡性腫瘤發(fā)生侵襲、轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)[11]。(4)血管生成擬態(tài)：指在腫瘤發(fā)展過(guò)程中為了滿足自身血供，通過(guò)自身改變或細(xì)胞外基質(zhì)重塑從而形成的一種類似于血管的功能通道，為腫瘤生長(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。研究表明與缺乏充分血管化的腫瘤比較，高度血管化的腫瘤侵襲及轉(zhuǎn)移能力更強(qiáng)[12]。(5)腫瘤免疫逃逸：指腫瘤細(xì)胞通過(guò)多種機(jī)制保護(hù)自己避免被免疫細(xì)胞識(shí)別、攻擊，從而得以在體內(nèi)生存和增殖的現(xiàn)象。如腫瘤細(xì)胞在受到免疫攻擊時(shí)，可通過(guò)改變其表達(dá)的抗原或改變其性質(zhì)來(lái)避免被免疫系統(tǒng)識(shí)別、攻擊，降低了腫瘤細(xì)胞的免疫原性。此外，腫瘤細(xì)胞還可通過(guò)分泌一些免疫抑制因子來(lái)抑制機(jī)體內(nèi)的免疫應(yīng)答，創(chuàng)造免疫抑制的腫瘤微環(huán)境，使癌細(xì)胞可以在其中生存和生長(zhǎng)[13]。

1.lncSNHG15與結(jié)腸癌：lncRNA SNHG15 是位于染色體 7p13(又稱 C7orf40、MYO1GUT和Linc-Myo1g)的基因間lncRNA。在 lncRNA SNHG15 的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)周圍充滿了活化組蛋白和 DNase Ⅰ-超敏感位點(diǎn)。有研究提供了 lncRNA SNHG15 阻斷泛素-蛋白酶體途徑(UPP) 來(lái)穩(wěn)定Slug的證據(jù)；Slug是控制多種生物學(xué)過(guò)程的重要轉(zhuǎn)錄因子，在胚胎發(fā)育、癌癥侵襲及轉(zhuǎn)移等過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[14]。研究發(fā)現(xiàn)lncRNA SNHG15 表達(dá)增強(qiáng)可以促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖，與結(jié)腸癌患者預(yù)后不良密切相關(guān)，通過(guò)RNA 免疫沉淀 (RIP) 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)lncRNA SNHG15含有5個(gè)鋅指基序的C端結(jié)構(gòu)域可與哺乳動(dòng)物細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄因子Slug相互作用，從而抑制它們的泛素化降解，揭示了lncRNA SNHG15可通過(guò)阻斷泛素-蛋白酶體途徑來(lái)抑制Slug降解，維持了Slug的穩(wěn)定性[15]。此外，最近的研究表明，與lncRNA 轉(zhuǎn)移相關(guān)的肺腺癌轉(zhuǎn)錄子-1可通過(guò)沉默 miR-140導(dǎo)致Slug的表達(dá)上調(diào)誘發(fā)肺癌細(xì)胞上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而促進(jìn)肺癌的侵襲、轉(zhuǎn)移[16]。因此lncRNA SNHG15 作為 Slug 的穩(wěn)定劑可能在結(jié)腸癌誘發(fā)EMT 的調(diào)控過(guò)程中發(fā)揮重要作用，對(duì)結(jié)腸癌的早期診斷及靶向治療具有重要意義，有望成為結(jié)腸癌診療的新靶點(diǎn)。

2.Linc00659與結(jié)腸癌：Linc00659是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的一種長(zhǎng)鏈非編碼RNA分子，與結(jié)腸癌生長(zhǎng)、預(yù)后以及對(duì)化療藥物敏感度密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，Linc00659 表達(dá)水平與結(jié)腸癌發(fā)展呈正相關(guān)，在大多數(shù)結(jié)腸癌細(xì)胞的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中均有表達(dá)，Linc00659 可通過(guò)損害細(xì)胞周期進(jìn)展抑制結(jié)腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)，Linc00659敲除后結(jié)腸癌細(xì)胞中細(xì)胞周期蛋白A2、B1、D1、CDK4和E2F1及抗凋亡蛋白 Bcl-2和p-Bad 的表達(dá)水平均明顯下降，導(dǎo)致細(xì)胞G1期明顯縮短。Linc00659 的表達(dá)水平降低除可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡外，還可增強(qiáng)結(jié)腸癌細(xì)胞對(duì)化療藥物敏感度，Linc00659 敲除后，給予奧沙利鉑或 5-FU 可明顯降低結(jié)腸癌細(xì)胞活力，導(dǎo)致細(xì)胞周期分布的亞G1期顯著延長(zhǎng)，細(xì)胞凋亡數(shù)量明顯增加[17]。因此Linc00659 可能作為結(jié)腸癌的生物學(xué)標(biāo)志物，并用于化學(xué)藥物的輔助治療。

3.lncRNA OCC-1與結(jié)腸癌：隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)一些lncRNA不僅可以作為致癌基因在結(jié)腸癌發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起著重要的作用，同時(shí)也可以作為抑癌基因在結(jié)腸癌生長(zhǎng)增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移及預(yù)后過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，如OCC-1(又稱FRP、FSL1)連同APPL2、CASC18和NUAK1側(cè)翼基因都位于12q23.3基因座中，該基因座被稱為潛在癌癥易感基因座[18]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)OCC-1 在結(jié)腸癌中發(fā)揮腫瘤抑制作用，其表達(dá)水平與結(jié)腸癌TNM分期以及細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖密切相關(guān)。OCC-1通過(guò)與HuR相互作用來(lái)發(fā)揮其功能，HuR是 Hu/ELAV家族中普遍存在的成員，是RNA穩(wěn)定性的正調(diào)控因子，可作用于靶點(diǎn)mRNA，編碼對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、血管生成、腫瘤發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移具有重要意義的蛋白質(zhì)，在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起重要作用[19]。OCC-1 通過(guò)與HuR結(jié)合，增強(qiáng)其與泛素E3連接酶β-TrCP1相互作用，導(dǎo)致 HuR泛素化和降解，從而降低 HuR 及其靶基因 mRNAs 的水平，抑制細(xì)胞G0～G1和G1～S期細(xì)胞周期轉(zhuǎn)換進(jìn)而抑制細(xì)胞生長(zhǎng)[20]。因此OCC-1可以延緩結(jié)腸癌的發(fā)展過(guò)程，具有重要科研價(jià)值。

4.H19與結(jié)腸癌： H19 是一種常見(jiàn)的與癌癥相關(guān)的lncRNA，在許多惡性腫瘤中均有表達(dá)，如胃癌、乳腺癌、肝細(xì)胞癌和膀胱癌等，定位于11p15.5，靠近胰島素樣生長(zhǎng)因子2(IGF2)基因，僅表達(dá)于母系遺傳染色體。其主要作用是通過(guò)調(diào)控靶基因來(lái)增強(qiáng)體內(nèi)癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力。在結(jié)腸癌中，H19在體外可調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移，在體內(nèi)可促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)、增殖和肝轉(zhuǎn)移；其主要是通過(guò)H19-miR-138-HMGA1 軸發(fā)揮其作用；過(guò)度表達(dá)的 H19通過(guò)抑制癌組織中 miR-138，使HMGA1 的表達(dá)水平上調(diào)，從而促進(jìn)結(jié)腸癌的侵襲、轉(zhuǎn)移[21]。此外， H19 還可作用于靶基因miR-675促進(jìn)人結(jié)直腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)增殖和軟瓊脂菌落形成[22]。H19還可作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA(ceRNA)來(lái)調(diào)控基因表達(dá)。ceRNA是目前研究的熱點(diǎn)，ceRNA指miRNA可與mRNA結(jié)合導(dǎo)致基因沉默，而mRNA、lncRNA、circRNA和miRNA 等可以與 miRNA 結(jié)合來(lái)調(diào)控基因表達(dá)，從而影響 miRNA 導(dǎo)致的基因沉默，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞的各項(xiàng)生物學(xué)功能，這類分子便被稱為ceRNA。如lncRNAH19可作為 miR-138和miR-200a的ceRNA與miR-138和miR-200a競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，進(jìn)而調(diào)控波形蛋白、ZEB1 和 ZEB2 的表達(dá)，波形蛋白、ZEB1和ZEB2又與EMT轉(zhuǎn)化密切相關(guān)，因此lncRNAH19作為 miR-138和miR-200a 的ceRNA在促進(jìn)了結(jié)腸癌發(fā)展、誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞EMT轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮了重大作用[23]。這些發(fā)現(xiàn)均暗示著H19可作為結(jié)腸癌早期生物學(xué)標(biāo)志物，為結(jié)腸癌早期檢測(cè)提供新的思路。

5.lncRNA AFAP1-AS1和結(jié)腸癌：AFAP1-AS1 又稱 LOC84740，定位于4p16.1，最初在食管癌中被發(fā)現(xiàn)，是AFAP1 基因的反義 lncRNA 調(diào)控因子。AFAP1 可調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白絲的完整性，并作為Src 家族成員和其他信號(hào)蛋白與肌動(dòng)蛋白絲的銜接蛋白[24]。研究發(fā)現(xiàn)，AFAP1-AS1與結(jié)腸癌侵襲、轉(zhuǎn)移及患者生存預(yù)后密切相關(guān)，Bo等[25]研究發(fā)現(xiàn)，AFAP1-AS1敲除后通過(guò)調(diào)控肌動(dòng)蛋白-細(xì)胞角蛋白信號(hào)通路可抑制結(jié)腸癌進(jìn)展。此外AFAP1-AS1還參與了結(jié)腸癌的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程，沉默AFAP1-AS1后導(dǎo)致E-鈣黏蛋白表達(dá)上調(diào)，β-連環(huán)蛋白和波形蛋白表達(dá)降低，從而導(dǎo)致細(xì)胞黏附增加，活動(dòng)能力降低，抑制結(jié)腸癌細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移。隨著進(jìn)一步研究，AFAP1-AS1和其所在的信號(hào)通路可能對(duì)結(jié)腸癌患者的靶向治療具有重要意義。

6.lncRNA CYTOR和結(jié)腸癌：lncRNA CYTOR， 也稱為 Linc00152, 定位于2p11.2，在促進(jìn)結(jié)腸癌侵襲和轉(zhuǎn)移、誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞EMT轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。研究表明CYTOR 與Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路之間的正反饋環(huán)可促進(jìn)結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移,CYTOR可與細(xì)胞質(zhì)β-鈣黏蛋白結(jié)合抑制酪蛋白激酶1 (CK1) 誘導(dǎo)的β-連環(huán)蛋白磷酸化，使其聚集并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核。反過(guò)來(lái)講，β-連環(huán)蛋白/T細(xì)胞因子復(fù)合物增強(qiáng)了 CYTOR 在細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄活性，從而形成一個(gè)正反饋回路。此外，CYTOR還可誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞中EMT的轉(zhuǎn)化，通過(guò)Western blot法檢則發(fā)現(xiàn)，在結(jié)腸癌中CYTOR過(guò)表達(dá)可導(dǎo)致細(xì)胞表面E-鈣黏蛋白表達(dá)降低，以及β-連環(huán)蛋白和波形蛋白表達(dá)增加。還有一些其他lncRNA也可通過(guò)促進(jìn)某些蛋白磷酸化從而來(lái)調(diào)控基因表達(dá)。如lncRNA FAL1在 200～400bp處可與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)相互作用導(dǎo)致STAT3 磷酸化，從而促進(jìn)結(jié)腸癌的生長(zhǎng)、增殖。因此，CYTOR 可作為經(jīng)典Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路的一個(gè)新的調(diào)控因子，也是結(jié)腸癌抗轉(zhuǎn)移治療的一個(gè)新的潛在靶點(diǎn)。

三、展 望

目前l(fā)ncRNA已成為臨床醫(yī)學(xué)研究中新興的熱點(diǎn)分子，引起了人們的廣泛關(guān)注，lncRNA可通過(guò)不同的分子生物學(xué)機(jī)制調(diào)控編碼基因的表達(dá)，參與疾病相關(guān)信號(hào)通路，在包括癌癥在內(nèi)的多種疾病中發(fā)揮重要作用，并逐漸了揭示其在臨床方面的應(yīng)用價(jià)值。盡管目前對(duì)于lncRNA的研究已取得極大進(jìn)展，但大多數(shù)lncRNA在結(jié)腸癌中具體的生物學(xué)功能以及分子機(jī)制尚不十分明確，對(duì)于與結(jié)腸癌相關(guān)lncRNA的研究仍處于初級(jí)階段，相信隨著人們的進(jìn)一步研究，lncRNA在結(jié)腸癌中的生物學(xué)特點(diǎn)及發(fā)病機(jī)制將會(huì)越來(lái)越清晰，有望成為結(jié)腸癌早期診斷和臨床預(yù)后的新型生物學(xué)標(biāo)志物，為結(jié)腸癌的早期檢測(cè)及治療提供新思路。