朱岱陽 杜洋 范培芝
湖南師范大學(xué)附屬第一醫(yī)院/湖南省人民醫(yī)院普外三科(長沙410002)
甲狀腺癌是一種常見的內(nèi)分泌惡性腫瘤,其中甲狀腺乳頭狀癌約占所有甲狀腺癌病理類型的80%以上[1]。在過去的40年中,甲狀腺癌在全世界的發(fā)病率都呈現(xiàn)上升的趨勢[2]。根據(jù)病理組織學(xué)分型,甲狀腺癌可分為甲狀腺乳頭狀癌(papil?lary thyroid carcinoma,PTC)、甲狀腺濾泡狀癌(fol?lictalar thyroid carcinoma,F(xiàn)TC)、甲狀腺髓樣癌(medullary thyroid carcinoma,MTC)和甲狀腺未分化癌(anaplastic thyroid carcinoma,ATC)四類,其中甲狀腺乳頭狀癌預(yù)后最好。目前,手術(shù)治療為甲狀腺癌最主要的治療方式,盡管大多數(shù)甲狀腺癌術(shù)后的患者都有較好的總體生存率,但是仍然有大約10%死于甲狀腺癌術(shù)后的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)[3]。所以對于這類分化型甲狀腺癌的患者,早診斷、早治療是很有必要的。目前各大醫(yī)院對甲狀腺腫塊術(shù)前診斷的方法基本上采用的是甲狀腺細(xì)針穿刺活檢(FNAB),但是此項方法卻有小幾率的診斷錯誤,大約占30%,這可能受操作者的水平限制以及腫瘤大小的影響。但是lncRNA 在癌癥細(xì)胞中具備的表達(dá)作用,使得醫(yī)院利用lncRNA 來檢測甲狀腺癌的可能性大大提升。lncRNA 可以協(xié)助甲狀腺細(xì)針穿刺活檢,提高檢查的準(zhǔn)確率。因此,尋找一種理想的生物學(xué)標(biāo)志物,明確甲狀腺癌發(fā)生發(fā)展的分子機制,尋找針對甲狀腺癌治療的潛在靶點,有助于為甲狀腺癌提供更加有效的治療手段[4]。
目前,盡管越來越多的研究通過高通量測序及基因芯片等技術(shù)發(fā)現(xiàn)lncRNAs 在甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展過程中的重要地位,但是其作用機制仍然不是很明確。因此,本文通過查閱國內(nèi)外最新的研究及相關(guān)報道,就近幾年來lncRNAs 與甲狀腺癌相關(guān)的研究進展作一綜述。
lncRNA 是一種不能編碼蛋白質(zhì)的長鏈非編碼RNA,且它的長度大于200 個核苷酸。它參與許多腫瘤發(fā)生發(fā)展過程,包括轉(zhuǎn)錄前、轉(zhuǎn)錄后和細(xì)胞增殖、分化、凋亡和遷移等[5?6]。這些長鏈非編碼RNA 參與許多重要細(xì)胞生物學(xué)過程,如自噬,細(xì)胞分化,細(xì)胞周期調(diào)節(jié),細(xì)胞增殖,遷移和侵襲,細(xì)胞凋亡和間充質(zhì)干細(xì)胞分化[7]。
很久以前l(fā)ncRNA 作為一種“噪音”基因存在,它在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的作用是被否定的,隨著相關(guān)技術(shù)的成熟,越來越多的研究發(fā)現(xiàn)lncRNA與PTC 發(fā)生是具有很多相關(guān)性的。lncRNA 在許多癌中具有表達(dá),通過對lncRNA 表達(dá)譜的全基因組分析發(fā)現(xiàn)lncRNA 在甲狀腺癌中存在各種不同的表達(dá)方式。采用qRT?PCR 對10 個差異表達(dá)lncRNA 進行驗證。基因本體(G0)和KEGG 通路分析研究了基因功能,根據(jù)兩種獨立的算法預(yù)測lncRNA的潛在靶基因。該芯片顯示PTC中與非癌性甲狀腺組織相比,有成千上萬的lncRNA 和miRNA有顯著差異表達(dá)。qRT?PCR 結(jié)果與芯片結(jié)果一致,10 個lncRNA 均有差異表達(dá),表達(dá)趨勢相同(上調(diào)或下調(diào))(P<0.05)。發(fā)現(xiàn)其中許多通路與癌癥有關(guān),如“p53 信號通路”(與25 個基因相關(guān))、“癌癥中的通路”(與75 個基因相關(guān))、“MAPK 信號通路”(與50 個基因相關(guān))和“PPAR 信號通路”(與16個基因相關(guān))。同時,1 805 個lncRNA 失調(diào)被發(fā)現(xiàn)具有順式或反式靶基因。其中463 個靶基因在甲狀腺癌的發(fā)生過程中存在差異表達(dá),可能受ln?cRNA 調(diào)控[8]。
為了分析甲狀腺癌中轉(zhuǎn)錄失調(diào)的lncRNA,識別與甲狀腺癌臨床病理特征相關(guān)的lncRNA。研究對12 個配對的PTC 腫瘤和配對的非癌組織進行RNA 測序,并將lncRNA 的表達(dá)與臨床參數(shù)相關(guān)聯(lián)。在俄亥俄州(美國州名)的PTC 隊列(n=109)和TCGA 的PTC 數(shù)據(jù)(n=497)中,研究了兩個最顯著的失調(diào)lncRNA。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在PTC 中有218 種差別表達(dá)的lncRNAs(P <0.01)。其中,有兩種ln?cRNA(XLOC_051122 和XLOC_006074)的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、BRAF(V600E)突變顯著相關(guān)。在野生型BRAF 患者中,這2 種lncRNA 的表達(dá)在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者中顯著增高[9]。
總之,與甲狀腺癌相關(guān)的lncRNAs 主要分為兩大類:致癌基因和抑癌基因。其中,主要的致癌基因有:BANCR、HOTAIR、H19、MALAT1 等,主要的抑癌基因有:PTCSC3、PTCSC2、NAMA、MEG3 等(表1)。
對于診斷甲狀腺乳頭狀癌伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者和甲狀腺乳頭狀癌中腫瘤直徑≥3 cm 的患者中,相關(guān)數(shù)據(jù)得出lncRNA NONHSAT037832在診斷兩種不同情況甲狀腺乳頭狀癌患者的曲線下面積分別高達(dá)0.641(95%CI:0.519 ~0.762,P=0.033)和0.702(95%CI:0.567 ~0.827,P= 0.008)。在甲狀腺乳頭狀癌和非癌癥疾病中,lncRNA NONH?SAT037832 對于區(qū)分兩種不同的疾病同樣具有診斷價值,數(shù)據(jù)表明其曲線下面積為0.897(95%CI:0.852 ~0.942,P< 0.001[44]。在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的甲狀腺乳頭狀癌的患者中,lncRNA BLACAT1 的表達(dá)水平比無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者更低,且是淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素。lncRNA BLACAT1 診斷PTC 的敏感度為89.53%,特異度為86.91%;診斷甲狀腺癌中淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感度為77.48%,特異度為91.06%[43]。據(jù)研究數(shù)據(jù)表明,在通過對83 組PTC 組織和癌旁非癌組織中l(wèi)ncRNA NR_036575.1的表達(dá)水平進行檢測,發(fā)現(xiàn)NR_036575.1 表達(dá)水平與腫瘤大小有關(guān)。NR_036575.1診斷甲狀腺乳頭狀癌的為敏感度80.7%,特異度為88%,對于診斷甲狀腺乳頭狀癌的腺外侵襲的敏感度為57.8%,特異度為86.7%[45]。
許多l(xiāng)ncRNAs 參與甲狀腺癌的致癌或抑癌途徑,它們在甲狀腺癌中的不同的表達(dá)可能與預(yù)后直接相關(guān),這使得它們可能成為甲狀腺癌的預(yù)后生物標(biāo)志物。UCA1 表達(dá)水平與甲狀腺乳頭狀癌患者頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤分期存在相關(guān)性。UCA1 表達(dá)水平越高,甲狀腺乳頭狀癌預(yù)后越差[46]。UCA1位于染色體19p13.12,當(dāng)敲低UCA1時可以增加miR?204 的表達(dá),同時miR?204 的下調(diào)又可以增加UCA1 的表達(dá)。UCA1 通過負(fù)調(diào)節(jié)miR?204/IGFBP5 軸在甲狀腺乳頭狀癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用[47]。在甲狀腺癌中,SPRY4?IT1 表達(dá)水平升高,且與預(yù)后不良有關(guān)。當(dāng)沉默SPRY4?IT1時,甲狀腺癌的細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移能力受到抑制。SPRY4?IT1 通過調(diào)節(jié)TGF?β和Smad 信號通路導(dǎo)致甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展。高水平的SPRY4?IT1 與甲狀腺癌患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期及其預(yù)后不良均有較強的相關(guān)性[48]。甲狀腺乳頭狀癌患者血漿中l(wèi)ncRNA BLACAT1 的表達(dá)水平明顯低于結(jié)節(jié)性甲狀腺腫的患者。在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的甲狀腺乳頭狀癌的患者中,lncRNA BLACAT1 的表達(dá)水平比無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者更低??傊?,lncRNA BLA?CAT1 的表達(dá)水平是LNM(淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移)的獨立危險因素。
表1 甲狀腺癌中l(wèi)ncRNAs 的研究進展Tab.1 Advances in the study of lncRNAs in thyroid cancer
據(jù)統(tǒng)計報道,甲狀腺乳頭狀癌的5年總生存率約為97.7%,但術(shù)后放射性I131治療后的患者,3年內(nèi)復(fù)發(fā)率高達(dá)15.6%[49]。由于局部復(fù)發(fā)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的因素,這一部分患者中將無法通過I131達(dá)到治療的效果,據(jù)統(tǒng)計這部分患者的3年總生存率低于50%[50]。因此,有必要發(fā)現(xiàn)更多的分子生物學(xué)以便于甲狀腺癌術(shù)后I131耐藥的有效治療,并揭示I131耐藥的潛在機制。最研究報道,NEAT1 在PTC中起逆轉(zhuǎn)RAI(放射性碘)損傷的作用,證實NEAT1 是RAI 治療PTC 的靶向癌基因。NEAT1 的抑制可上調(diào)miR?101?3P/FN1 的表達(dá),同時抑制PI3K/AKT 信號通路的失活,從而防止甲狀腺癌I131治療的耐藥[51]。YANG 等[52]也通過研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)MEG3 過表達(dá)時,MEG3 過表達(dá)抑制了I131耐藥細(xì)胞的存活,促進細(xì)胞凋亡,誘導(dǎo)細(xì)胞DNA 的損傷。MEG3 低表達(dá)的甲狀腺癌患者總生存率會降低,且MEG3 低表達(dá)顯著破壞了miR?182DE 抗癌功能。在甲狀腺癌患者的治療上,MEG3 通過miR?182 增強了I131在甲狀腺癌細(xì)胞中放射敏感性,MEG3 可能成為I131耐藥的甲狀腺癌患者治療的潛在靶點。
綜上所述,lncRNAs 作為一種生物學(xué)標(biāo)志物,在甲狀腺癌的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲等過程中發(fā)揮著不可或缺的作用。目前人類對lncRNA 的認(rèn)知并不夠深入,對lncRNA 產(chǎn)生的許多問題有待于科學(xué)技術(shù)的提升。相信在不久的將來定會找到針對甲狀腺癌治療的靶基因,從而更好地針對甲狀腺癌進行靶向治療。這些有關(guān)于lncRNAs 和甲狀腺癌的問題會為研究者提供新思維,有利于進一步探索lncRNAs 在癌癥發(fā)生過程中的巨大潛力,同時還會將人類對lncRNAs 在癌癥中的認(rèn)知水平提升到一個新的高度。