熊 雨 鄒 攀 何迎春 王賢文

(1 湖南中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，長沙市 410208，電子郵箱：975914326@qq.com；2 中醫(yī)藥防治眼耳鼻咽喉疾病湖南省重點實驗室，長沙市 410208；3 湖南省中醫(yī)藥防治眼耳鼻咽喉疾病與視功能保護工程技術(shù)研究中心，長沙市 410208；4 湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院耳鼻咽喉科，長沙市 410007)

【提要】 鼻咽癌是東南亞地區(qū)和中國南方常見的惡性腫瘤之一。長鏈非編碼RNA(lncRNA)是一類不能通過編碼蛋白質(zhì)發(fā)揮作用的RNA分子，是人類發(fā)育、生理和病理過程的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。眾多研究表明，lncRNA在腫瘤發(fā)生發(fā)展和癌癥預(yù)后中起關(guān)鍵作用。在高通量測序技術(shù)發(fā)展的背景下，研究人員在鼻咽癌組織和細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了大量的功能性lncRNA。本文就lncRNA與鼻咽癌發(fā)生發(fā)展、血管生成、轉(zhuǎn)移侵襲的關(guān)系進行綜述。

鼻咽癌是好發(fā)于鼻咽上皮內(nèi)壁的頭頸部惡性腫瘤，發(fā)病率具有明顯的地域傾向和種族差異特點，在中國南方、北非和東南亞發(fā)病率較高[1]。鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展是一個多步驟、多因素的過程，發(fā)病機制復(fù)雜，病因包括EB病毒感染[2]、人乳頭瘤病毒感染[3-4]、遺傳易感性[5]等。如何早診斷早治療鼻咽癌、提高晚期鼻咽癌患者的生存率及改善其生活質(zhì)量仍是鼻咽癌研究學(xué)者們關(guān)注的主要問題。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)可在多個水平調(diào)控基因的表達，如表觀遺傳水平調(diào)控、轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控,廣泛參與機體的生理與病理過程，與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),是當(dāng)前醫(yī)學(xué)研究關(guān)注的熱點之一。除了對基因的激活和沉默有直接作用外，lncRNA還在染色質(zhì)的組裝[6]、維持基因組完整性、劑量補償[7]、X染色體失活[8]、基因組印跡、細(xì)胞分化、發(fā)育和死亡中發(fā)揮重要作用[9]。lncRNA在應(yīng)激反應(yīng)、免疫反應(yīng)和神經(jīng)功能方面也起著至關(guān)重要的作用[10]。lncRNA表達失調(diào)可能導(dǎo)致細(xì)胞功能異常和生長失衡，從而引起疾病。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA在癌癥的發(fā)生發(fā)展中也起著關(guān)鍵作用，其異常表達、突變或單核苷酸多態(tài)性與腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移等有關(guān)[11]。此外，lncRNA還被視為診斷腫瘤和判斷預(yù)后的標(biāo)志物[12]。目前，關(guān)于lncRNA在鼻咽癌中的表達特征和功能機制尚未清楚。本文從lncRNA在鼻咽癌發(fā)生發(fā)展、血管生成、遷移侵襲中的作用角度出發(fā)，就鼻咽癌與lncRNA的關(guān)系做一綜述。

1 lncRNA與鼻咽癌發(fā)生發(fā)展

腫瘤發(fā)生涉及多種癌基因激活與抑癌基因失活。lncRNA通過調(diào)控重要的癌基因或抑癌基因而參與細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化與腫瘤發(fā)生，還可通過調(diào)控腫瘤細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡影響腫瘤細(xì)胞增殖，如X染色體失活特異轉(zhuǎn)錄物(X inactivate-specific transcript，XIST)、長鏈非編碼RNA重編程調(diào)節(jié)器(lncRNA-regulator of reprogramming，lncRNA-ROR)、長鏈非編碼RNAINK4基因座中反義非編碼RNA(lncRNA-antisense non-coding RNA in the INK4 locus，lncRNA-ANRIL)。

1.1 XIST XIST是最早被研究的lncRNA之一，其參與X染色體失活的復(fù)雜調(diào)控[13]。XIST已被證實為多種人類癌癥的致癌基因，其表達失調(diào)與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。含有微小RNA(microRNA，miRNA)結(jié)合位點的特定內(nèi)源性lncRNA可以充當(dāng)特定miRNA的競爭性“海綿”，并干擾其功能，從而調(diào)節(jié)基因表達[14]。XIST主要通過干擾相關(guān)miRNA的功能來調(diào)節(jié)基因表達，進而調(diào)控鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展，如XIST通過充當(dāng)miRNA-34a-5p的競爭性“海綿”來上調(diào)miRNA-34a-5p靶基因E2F轉(zhuǎn)錄因子3的表達，是激活E2F轉(zhuǎn)錄因子3途徑參與鼻咽癌進程的重要致癌調(diào)節(jié)劑[15]。Cheng等[16]的研究表明，XIST在體外抑制鼻咽癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，在體內(nèi)可抑制腫瘤的生長，其作用可能與XIST通過充當(dāng)內(nèi)源性miRNA“海綿”與miRNA-491-5p結(jié)合來調(diào)節(jié)miRNA-491-5p和Notch3的表達，進而發(fā)揮抑癌作用有關(guān)。Shi等[17]發(fā)現(xiàn)下調(diào)XIST的表達可以促進鼻咽癌CNE2和SUNE-1細(xì)胞凋亡，抑制細(xì)胞增殖、遷移、侵襲；其機制是XIST充當(dāng)miRNA-148a的競爭性“海綿”，進而下調(diào)下游靶標(biāo)去整合素-金屬蛋白酶17的表達，從而發(fā)揮抗腫瘤作用。此外，Han等[18]證實，沉默XIST的表達可以通過抑制鼻咽癌細(xì)胞的DNA損傷修復(fù)來抑制癌細(xì)胞增殖并顯著提高鼻咽癌細(xì)胞的放射敏感性。王浩等[19]發(fā)現(xiàn)，XIST在人鼻咽癌順鉑耐藥HNE1細(xì)胞株細(xì)胞中表達升高，下調(diào)和上調(diào)XIST的表達可相應(yīng)的減弱和增強HNE1細(xì)胞對順鉑的耐藥性，其機制可能與程序性細(xì)胞死亡因子4和Fas-L蛋白表達改變相關(guān)。

1.2 lncRNA-ROR lncRNA-ROR已被證明與包括鼻咽癌在內(nèi)的多種腫瘤的發(fā)生、進展和轉(zhuǎn)移有關(guān)[20-21]。lncRNA-ROR位于染色體18q21.31上，最初在誘導(dǎo)多能干細(xì)胞時被發(fā)現(xiàn)，并直接由干細(xì)胞標(biāo)記的核心轉(zhuǎn)錄因子性別決定區(qū)Y-box蛋白2(SOX2)、八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4(OCT4)、同源蛋白轉(zhuǎn)錄因子NANOG調(diào)控，這些因子對于包括鼻咽癌在內(nèi)的多種人類惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要[22]。p53作為腫瘤抑制因子，可以通過調(diào)節(jié)下游靶點的表達參與腫瘤發(fā)生和發(fā)展的所有步驟，這些下游基因的功能異常往往與鼻咽癌的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)[23]。lncRNA-ROR參加p53調(diào)控途徑，與p53形成了復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。lncRNA-ROR是p53的強負(fù)調(diào)節(jié)劑,與通過泛素-蛋白酶體途徑導(dǎo)致p53降解的小鼠雙微體基因2不同，其通過與異質(zhì)核糖核蛋白Ⅰ的直接相互作用抑制p53翻譯，從而抑制p53介導(dǎo)的細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞凋亡[23]。lncRNA-ROR下調(diào)可導(dǎo)致作為DNA損傷誘導(dǎo)劑的p53基因和其他應(yīng)激反應(yīng)的關(guān)鍵基因上調(diào)；此外，其對p53途徑的抑制作用可能是患者化療不敏感的原因[24]。Li等[20]證實，lncRNA-ROR通過抑制DNA損傷后細(xì)胞p53的水平，影響細(xì)胞周期來調(diào)節(jié)增殖能力,并調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的黏附和遷移來促進腫瘤的轉(zhuǎn)移遷移，參與鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展過程，同時還是治療耐藥的關(guān)鍵位點。Hong等[25]報告多葉素Ⅰ通過下調(diào)lncRNA-ROR表達，從而促進p53信號傳導(dǎo)，在體外和體內(nèi)抑制腫瘤生長并誘導(dǎo)鼻咽癌細(xì)胞凋亡。由此可見，lncRNA作為調(diào)控因子，可以通過影響p53 mRNA的穩(wěn)定性或降低其識別某些結(jié)合位點的能力來調(diào)控p53的表達，抑制p53的轉(zhuǎn)錄；lncRNA還可作為調(diào)節(jié)因子，通過與p53反應(yīng)元件相互作用直接激活p53，從而調(diào)節(jié)p53的表達[26]。

1.3 lncRNA-ANRIL 在人類9p21染色體上有一個42 kb區(qū)域編碼三種腫瘤抑制因子(p16INK4A、p14ARF和p15INK4B)，它們在大約30%～40%的人類腫瘤中異常表達，INK4a/ARF/INK4b基因簇的表達在正常細(xì)胞生長過程中是沉默的，而在致癌性損傷和衰老過程中會被激活[27]。lncRNA-ANRIL是p16INK4A和p15INK4B基因座的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑，在腫瘤抑制中起關(guān)鍵作用，其機制可能是通過與多梳阻抑復(fù)合物2(polycomb repression complex 2，PRC2)結(jié)合，募集PRC2復(fù)合體至特定位點并進而負(fù)調(diào)控下調(diào)p16INK4A和p15INK4B基因表達[28]。Zou等[29]發(fā)現(xiàn)，lncRNA-ANRIL可以誘導(dǎo)鼻咽癌中的干細(xì)胞樣細(xì)胞(側(cè)群細(xì)胞)增多，并促進細(xì)胞鼻咽癌增殖、增強集落形成和轉(zhuǎn)化能力；此外，其還可以重新編程鼻咽癌細(xì)胞的葡萄糖代謝過程，可以迅速為細(xì)胞增殖提供ATP。Wang等[30]的研究證實，敲低lncRNA-ANRIL表達可明顯抑制鼻咽癌細(xì)胞增殖并促進其凋亡，而抗let-7a則可抵消沉默lncRNA-ANRIL后所產(chǎn)生的抗腫瘤效應(yīng)，表明lncRNA-ANRIL通過負(fù)調(diào)控let-7a來促進鼻咽癌細(xì)胞的增殖和抑制其凋亡。lncRNA-ANRIL也可以作為競爭性內(nèi)源RNA來抵消miRNA-125a對mRNA的抑制作用，若下調(diào)lncRNA-ANRIL表達則可以抑制鼻咽癌細(xì)胞的增殖并促進其凋亡[31]。此外，lncRNA-ANRIL可以通過調(diào)控關(guān)鍵信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)揮致癌作用。Wu等[32]發(fā)現(xiàn)，SOX2通過與lncRNA-ANRIL結(jié)合來上調(diào)lncRNA-ANRIL的表達水平，促進β-連環(huán)蛋白信號傳導(dǎo)通路，并激活Wnt/β-連環(huán)蛋白信號通路，從而促進鼻咽癌的發(fā)生；且臨床鼻咽癌樣本中的lncRNA-ANRIL的表達水平與SOX2和β-連環(huán)蛋白表達水平呈正相關(guān),說明SOX2/lncRNA-ANRIL/β-連環(huán)蛋白軸在鼻咽癌發(fā)生發(fā)展中起重要作用。

2 lncRNA與鼻咽癌血管形成

腫瘤組織需要豐富的血流提供所需營養(yǎng)并代謝廢物；血管生成是癌癥的標(biāo)志，它也被證實在腫瘤發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移中起關(guān)鍵作用[33]。血管生成是腫瘤發(fā)展的關(guān)鍵步驟，新血管形成對于實體癌的形成更是必不可少的[34]。腫瘤誘導(dǎo)血管生成的調(diào)控機制十分復(fù)雜，包括腫瘤與周圍微環(huán)境細(xì)胞之間復(fù)雜的相互影響，以及STAT3、核因子κB、AKT、mTOR和Wnt等致癌信號通路激活和血管生成相關(guān)基因的異常表達等[35]。作為腫瘤血管生成中可能的驅(qū)動因素，lncRNA的重要性不言而喻。

2.1 HOX轉(zhuǎn)錄反義基因間RNA HOX轉(zhuǎn)錄反義基因間RNA(HOX transcript antisense intergenic RNA，HOTAIR)是最早報道的反式作用調(diào)控基因之一，其參與癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[36]。對于鼻咽癌，HOTAIR在體外和體內(nèi)均可抑制腫瘤的生長和血管生成。在許多介導(dǎo)血管生成的生長因子中，血管內(nèi)皮生長因子被認(rèn)為是腫瘤血管生成初期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，而血管生成素2在血管成熟中起重要作用；HOTAIR可以直接與血管內(nèi)皮生長因子抗體(anti-vascular endothelial growth factor,anti-VEGF)啟動子的特定DNA序列結(jié)合，修飾基因組結(jié)構(gòu)并促進anti-VEGF轉(zhuǎn)錄；另一方面，HOTAIR可以通過調(diào)節(jié)葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78水平來間接影響anti-VEGF和血管生成素2的表達；敲除HOTAIR基因可下調(diào)鼻咽癌中血管生成素2和anti-VEGF的分泌和表達，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、拮抗血管生成，進而抑制腫瘤的生長[37-38]。

2.2 轉(zhuǎn)移相關(guān)的肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1 轉(zhuǎn)移相關(guān)的肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1)長約8 700 nt,是位于染色體11q13.1的lncRNA，與多種疾病(尤其是癌癥)相關(guān)；MALAT1在多種類型的腫瘤中表達上調(diào)，MALAT1對腫瘤細(xì)胞增殖、血管形成、遷移、侵襲和凋亡等均有影響[39]。MALAT1可以促進腫瘤血管形成，其機制可能與轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor β,TGF-β)相關(guān)信號傳導(dǎo)通路異常激活有關(guān)[40]。TGF-β是一種對血管生成具有刺激或抑制作用的生長因子,TGF-β可通過上調(diào)MALAT1表達，從而促進血管生成[40]。TGF-β途徑還介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化過程，內(nèi)皮細(xì)胞通過該過程可獲得間充質(zhì)細(xì)胞的基因表達而變得更具運動性和侵襲性[41]。Fan等[42]提出，MALAT1在內(nèi)皮細(xì)胞中高表達，MALAT1表達下調(diào)可使體外增殖型內(nèi)皮細(xì)胞和移行型內(nèi)皮細(xì)胞之間相互轉(zhuǎn)化達到平衡，從而減弱體內(nèi)血管的生長。除TGF-β途徑外，MALAT1還通過調(diào)控CCNA2、CCNB1/B2、p21和p27的表達促進血管生成[39]。此外，MALAT1還可以通過以下機制促進血管生成：缺氧缺血可明顯上調(diào)MALAT1的表達，促進內(nèi)皮細(xì)胞表型轉(zhuǎn)換，進而促進內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移、血管生成；抑制MALAT1而減弱RNA降解，并促進尖端細(xì)胞遷移，阻止莖細(xì)胞增殖，從而導(dǎo)致體外異常血管形成；且MALAT1的基因缺失或藥理抑制可以破壞體內(nèi)的血管形成過程[43]。

3 lncRNA與鼻咽癌遷移侵襲

鼻咽癌是一種具有高度轉(zhuǎn)移傾向和侵襲性的上皮癌，晚期可發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移，腫瘤的轉(zhuǎn)移侵襲是導(dǎo)致鼻咽癌預(yù)后不良的重要原因[44]。

3.1 H19 H19是11p15.5染色體上位于胰島素樣生長因子2(insulin-like growth factor 2，IGF2)基因座的lncRNA。母本等位基因表達的H19通過基因印跡沉默母本等位基因中的IGF2，而不影響IGF2在父本等位基因中的表達，但這種印跡模式在癌癥中常常失調(diào)，導(dǎo)致惡性組織中H19的異常上調(diào)[45]。H19在大多數(shù)類型的癌癥中均呈高表達，并與腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移相關(guān)[46]。Ng等[47]證實，H19基因在未分化的鼻咽癌細(xì)胞系CNE-2中呈高表達，而在高度分化的鼻咽癌細(xì)胞系HK1中不表達。Li等[48]證實了H19通過鼻咽癌細(xì)胞中的miRNA-630/Zeste同源2的增強器途徑抑制E-鈣粘蛋白的表達來促進鼻咽癌細(xì)胞的遷移和侵襲。近期研究發(fā)現(xiàn)，H19-let-7-肉瘤病毒癌基因同源物信號在鼻咽癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移中具有關(guān)鍵作用，let-7基因可以負(fù)調(diào)控H19表達；H19通過分子海綿作用抑制let-7基因，間接上調(diào)肉瘤病毒癌基因同源物表達，從而導(dǎo)致鼻咽癌的發(fā)生；沉默H19可以增強let-7基因?qū)θ饬霾《景┗蛲次锏囊种谱饔茫瑢?dǎo)致肉瘤病毒癌基因同源物表達水平降低，最終可以達到抗腫瘤遷移侵襲作用[49]。

3.2 MALAT1 MALAT1可以通過促進鼻咽癌細(xì)胞上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)而達到促進腫瘤遷移、侵襲的作用。與胚胎期的完全EMT相比，腫瘤細(xì)胞為部分EMT，即癌細(xì)胞可以同時表達上皮和間充質(zhì)標(biāo)志物(上皮/間質(zhì)表型)，經(jīng)歷過EMT的癌細(xì)胞更具轉(zhuǎn)移性和侵犯性[50]。lncRNA可以作為競爭性內(nèi)源RNA(ceRNA)發(fā)揮分子海綿miRNA的作用，從而抑制這些miRNA的靶標(biāo)，MALAT1正是通過作為競爭性內(nèi)源RNA來促進鼻咽癌細(xì)胞的EMT，進而促進鼻咽癌遷移侵襲。Shi等[51]的研究揭示了鼻咽癌的新型調(diào)控軸MALAT1/miRNA-124/鈣蛋白酶小亞基1的作用機制：MALAT1通過充當(dāng)內(nèi)源分子海綿消除了miRNA-124對鈣蛋白酶小亞基1的抑制作用，從而促進鼻咽癌細(xì)胞的增殖、侵襲和EMT。Hua等[52]進行了體外和體內(nèi)試驗，證明了上調(diào)miRNA-25水平可以顯著抑制鼻咽癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，其機制為miRNA-25可下調(diào)鼻咽癌中MALAT1的表達，從而起到抑制鼻咽癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲的作用。MALAT1過表達還可以通過抑制E-鈣粘蛋白的表達，促進波形蛋白的表達來促進鼻咽癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[53]。

4 小 結(jié)

鼻咽癌是常見的侵襲性鱗狀細(xì)胞癌之一，早期即可發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，放化療對多數(shù)鼻咽癌患者有效，但鼻咽癌患者的總存活率卻沒有顯著提高[54]。因此，充分了解鼻咽癌發(fā)生發(fā)展、血管生成、遷移侵襲的機制至關(guān)重要。由于lncRNA在轉(zhuǎn)錄調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控和表觀遺傳調(diào)控中均起重要作用，近年來學(xué)界在對其的生物學(xué)認(rèn)識上取得了重大進展。但目前關(guān)于lncRNA的機制研究及作用模式尚未完全清楚，研究方法不夠系統(tǒng)、命名不夠規(guī)范等眾多問題未能解決，lncRNA與鼻咽癌的聯(lián)系也未能完全闡明。進一步深入了解lncRNA在鼻咽癌的生物學(xué)功能將有助于鼻咽癌的早期診斷及個體化治療方法的開發(fā)。