范清泉，陳 騰 綜述 王 杰 審校

胃癌是全球最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率在中國(guó)居惡性腫瘤的第2位[1]。胃癌的發(fā)病與環(huán)境、遺傳和飲食習(xí)慣等因素密切相關(guān)，但其機(jī)制尚未完全闡明。因此探索胃癌發(fā)展過(guò)程中的分子機(jī)制，尋找早期診斷和判斷預(yù)后的分子標(biāo)志，開(kāi)發(fā)切實(shí)有效的靶向藥物具有重要意義。長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)是從哺乳動(dòng)物基因組轉(zhuǎn)錄而來(lái)的，雖然缺乏蛋白質(zhì)編碼潛能，但它們能調(diào)控細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)mRNA的穩(wěn)定性，同時(shí)參與翻譯和翻譯后修飾，成為基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)中的重要調(diào)節(jié)因子[2]。越來(lái)越多的lncRNA被發(fā)現(xiàn)在胃癌的增殖、遷移和侵襲過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，與胃癌診斷、治療和預(yù)后密切相關(guān)，并可能作為潛在藥物作用靶點(diǎn)。該綜述從lncRNA影響胃癌發(fā)展、早期診斷、判斷預(yù)后和治療幾個(gè)方面進(jìn)行文獻(xiàn)回顧，為胃癌防治提供依據(jù)。

1 lncRNA概述

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，人類基因組研究計(jì)劃結(jié)果表明：僅有不到2%的核酸序列用于編碼蛋白質(zhì)，其余大部分并不表達(dá)蛋白質(zhì)，這一類基因被稱為非編碼RNA(non-coding RNA, ncRNA)[3]。ncRNA最初被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄噪聲，然而隨著研究的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)ncRNA在正常發(fā)育和疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其中長(zhǎng)度超過(guò)200 nt的ncRNA被稱為lncRNA，lncRNA能通過(guò)與DNA、RNA或蛋白質(zhì)相互作用來(lái)介導(dǎo)基因調(diào)控，其作用機(jī)制涉及到轉(zhuǎn)錄調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控等影響編碼蛋白的基因活性；或者可以直接與某些蛋白相結(jié)合形成核酸蛋白復(fù)合物，通過(guò)影響蛋白在細(xì)胞中的定位發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，并涉及多條與癌癥發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)的通路如p53、NF-κB、PI3K/AKT和Notch等影響腫瘤進(jìn)程[4]。

2 lncRNA在胃癌發(fā)展中的作用

胃癌的發(fā)病過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，其涉及到癌前病變、基因突變、癌基因激活、抑癌基因失活等。在胃癌的發(fā)展中涉及到多個(gè)lncRNA的異常表達(dá)，部分具有癌基因特性的lncRNA過(guò)表達(dá)或具有抑癌特性的lncRNA失活都能夠促進(jìn)胃癌發(fā)展。

2.1 具有促癌作用的lncRNA

2.1.1轉(zhuǎn)移相關(guān)肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1 (metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1, MALAT1) MALAT1基因位于人類染色體11q13和小鼠染色體19qA上，MALAT1在哺乳動(dòng)物中表達(dá)豐富且進(jìn)化保守，在各種生理過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[5]。MALAT1對(duì)胃癌的致癌性和促進(jìn)轉(zhuǎn)移是通過(guò)VE-cadherin/β-catenin復(fù)合物 、ERK/MMP 和 FAK/paxillin信號(hào)通路途徑介導(dǎo)的，其主要作用是促進(jìn)了血管的新生[6]。Li et al[7]研究表明MALAT1可以負(fù)性調(diào)節(jié)miR-22-3p，解除miR-22-3p對(duì)Erb3的抑制，從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖和進(jìn)展。

2.1.2LOXL 1反義RNA 1(LOXL 1-antisense RNA, LOXL1-AS1) LOXL1-AS1位于人類染色體15q24.1上，包含10 781個(gè)核苷酸和5個(gè)外顯子。研究[8]證實(shí)了LOXL1-AS1有促癌效應(yīng)，如LOXL1-AS1激活PI3K/AKT途徑，促進(jìn)了髓母細(xì)胞瘤的細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移。LOXL1-AS1在胃癌組織和細(xì)胞中高表達(dá)，Sun et al[9]研究表明LOXL1-AS1通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞增殖、遷移和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化來(lái)加速胃癌的惡化，其機(jī)制是通過(guò)LOXL1-AS1/miR-708-5 p/USF1通路實(shí)現(xiàn)的。Li et al[10]研究表明LOXL1-AS1可調(diào)控胃癌細(xì)胞的惡性表型，過(guò)表達(dá)的LOXL1-AS1顯著降低miR-142-5p的表達(dá)，提高PIK3CA的表達(dá)水平從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，同時(shí)在胃癌患者中PIK3CA過(guò)表達(dá)與不良病理指標(biāo)及較短的總生存時(shí)間密切相關(guān)。

2.1.3SOX2重疊轉(zhuǎn)錄物(SOX2 overlapping transcript，SOX2OT) SOX2OT位于人類染色體3q26.3上，在結(jié)直腸癌、肺癌、乳腺癌和食管鱗狀細(xì)胞癌中高表達(dá)，它與腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲呈正相關(guān)，是肺癌和肝細(xì)胞癌的不良預(yù)后因素[11]。Zhang et al[12]檢測(cè)了132個(gè)胃癌樣本中SOX2OT的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)在胃癌組織和胃癌細(xì)胞系中SOX2OT表達(dá)升高，高水平的SOX2OT與惡性狀態(tài)和預(yù)后不良相關(guān)。Qu et al[13]的研究表明過(guò)表達(dá)的SOX2OT促進(jìn)了胃癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移以及AKT2的磷酸化，同時(shí)SOX2OT作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA與miR-194-5結(jié)合促進(jìn)AKT2表達(dá)，從而促進(jìn)胃癌的進(jìn)展。

2.2 具有抑癌作用的lncRNA

2.2.1生長(zhǎng)抑制特異性基因5(growth arrest specific 5，GAS5) 胃癌的快速發(fā)展主要是轉(zhuǎn)移引起的，GAS5在胃癌組織和細(xì)胞系中的表達(dá)明顯降低，其低表達(dá)與胃癌轉(zhuǎn)移和預(yù)后不良密切相關(guān)。Liu et al[14]研究表明GAS5與Y盒結(jié)合蛋白1(Y-box binding protein 1，YBX1)相互作用，GAS5下調(diào)降低了YBX1蛋白水平，進(jìn)而降低了YBX1反式激活p21表達(dá)，并消除了G1期細(xì)胞周期阻滯對(duì)胃癌的抑制作用。此外，GAS5過(guò)表達(dá)靶向p53作用于胃癌細(xì)胞，GAS5還可通過(guò)調(diào)節(jié)p53信號(hào)而抑制胃癌轉(zhuǎn)移[15]。

2.2.2母源性印記基因3(maternally expressed gene 3，MEG3) MEG3位于染色體14q32.3上，研究[16]表明這種lncRNA在人類癌癥中充當(dāng)抑癌基因的作用；在機(jī)制上，啟動(dòng)子區(qū)域的高甲基化作為其潛在的調(diào)節(jié)機(jī)制。Wei et al[17]發(fā)現(xiàn)與胃癌組織比較，MEG3在鄰近組織中高表達(dá)，MEG3的過(guò)表達(dá)可以抑制胃癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移，同時(shí)也增加了p53的表達(dá)。Dan et al[18]研究表明miR-21是MEG3的靶點(diǎn)，MEG3負(fù)調(diào)控miR-21的表達(dá)；MEG3過(guò)表達(dá)通過(guò)抑制miR-21的表達(dá)，抑制胃癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。除此之外，Ding et al[19]研究表明MEG3的過(guò)表達(dá)能抑制胃癌細(xì)胞的遷移、侵襲和增殖，并促進(jìn)細(xì)胞凋亡；在胃癌組織中MEG3被高甲基化以降低表達(dá)，當(dāng)MEG3的表達(dá)恢復(fù)就可以在體外抑制腫瘤生長(zhǎng)。

3 lncRNA在胃癌輔助診斷和預(yù)后評(píng)估中的作用

胃癌仍然是全世界癌癥死亡的重要原因之一，大多數(shù)胃癌患者是在晚期診斷的，這導(dǎo)致了其治療的受限和預(yù)后不良。目前胃癌的確診依賴于侵入性檢查和組織活檢。但胃鏡和腹腔鏡下取活檢等檢查因其侵入性、操作復(fù)雜和檢查條件要求高，不利于作為常規(guī)篩查手段。且目前臨床上用于胃癌早期檢測(cè)的最常見(jiàn)腫瘤標(biāo)志物如CEA、CA19-9等靈敏性和特異性也較低。因此尋找識(shí)別特定的非侵入性生物標(biāo)志物，對(duì)于胃癌篩查和早期診斷有重大意義。其中l(wèi)ncRNA在體液中循環(huán)時(shí)具有高穩(wěn)定性，通過(guò)檢測(cè)外周血或體液中腫瘤lncRNA表達(dá)能夠反映腫瘤組織中的表達(dá)。因此，通過(guò)測(cè)定血漿或外泌體中l(wèi)ncRNA可有望用于腫瘤患者早期診斷、預(yù)測(cè)預(yù)后、轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)和手術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)患者制定綜合的治療措施具有重要幫助[20]。以下lncRNA分子作為新型診斷標(biāo)志物和胃癌預(yù)后判讀指標(biāo)，具有較好的潛在臨床應(yīng)用價(jià)值。

3.1 lncRNA作為診斷標(biāo)志物

3.1.1血清中l(wèi)ncRNA與胃癌診斷 血清學(xué)標(biāo)志物作為一種良好的輔助診斷手段，具有創(chuàng)傷性小且簡(jiǎn)便易測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。Shan et al[21]通過(guò)熒光定量PCR方法檢測(cè)胃癌患者及正常對(duì)照組血清中尿路上皮癌相關(guān)抗原1(urothelial cancer associated 1，UCA1)的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)胃癌患者血清UCA1的表達(dá)明顯高于正常對(duì)照組；其表達(dá)與年齡、性別、臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移無(wú)關(guān)，與癌細(xì)胞分化程度呈負(fù)相關(guān)，敏感性達(dá)93.20%，特異性達(dá)78.63%。Jiang et al[22]發(fā)現(xiàn)胃癌患者血漿中前列腺癌基因表達(dá)標(biāo)志物1(prostate cancer gene expression marker 1，PCGEM1)的表達(dá)水平顯著高于健康對(duì)照組，并通過(guò)ROC曲線明確了血漿PCGEM1的診斷價(jià)值。此外，PCGEM1表達(dá)水平與腫瘤分化和TNM分期有關(guān)。Feng et al[23]使用定量實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng)方法檢測(cè)血清中B3GALT5反義RNA1(B3GALT5 antisense RNA1，B3GALT5-AS1)的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)胃癌患者血清中B3GALT5-AS1水平明顯高于正常人，可作為區(qū)分胃癌患者和健康人的診斷標(biāo)志物；進(jìn)一步的研究證實(shí)，高血清B3GALT5-AS1水平與TNM分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。以上血清中l(wèi)ncRNA為胃癌診斷提供了一個(gè)新的視角，可能成為胃癌早期診斷的新標(biāo)志。

3.1.2外泌體中l(wèi)ncRNA與胃癌診斷 外泌體是一種小膜泡，含有復(fù)雜 RNA 和蛋白質(zhì)，并且可能存在于所有生物體液中，它們被認(rèn)為參與包括癌癥在內(nèi)的多種病理狀況，檢測(cè)外泌體中異常升高的lncRNA也可能作為一種簡(jiǎn)便易行的胃癌早期診斷方法[24]。Lin et al[25]使用RNA測(cè)序進(jìn)行外泌體RNA分析發(fā)現(xiàn)了兩種早期胃癌細(xì)胞上調(diào)的特異性外泌體1和胃癌細(xì)胞上調(diào)的特異性外泌體2(lncRNA up-regulated in the exosomes of gastric cancer，lncUEGC)，lncUEGC1在區(qū)分早期胃癌患者與健康個(gè)體和癌前慢性萎縮性胃炎患者中具有比CEA更高的準(zhǔn)確性。此外，Zhao et al[26]研究結(jié)果顯示外泌體末端HOXA轉(zhuǎn)錄本(HOXA transcript at the distal tip，HOTTIP)具有好的敏感性和特異性，它顯示出比CEA、CA19-9和CA72-4更高的診斷能力。類似的，Cai et al[27]qRT-PCR結(jié)果顯示，與健康對(duì)照組比較，胃癌患者血清外泌體中核糖體蛋白S 27 a假基因2(ribosomal protein S 27a pseudogene 2， PCSK 2-2:1)的表達(dá)水平顯著下調(diào)。此外，外泌體LncRNA PCSK 2-2:1的表達(dá)水平與腫瘤大小、腫瘤分期和靜脈侵襲相關(guān)，對(duì)診斷胃癌具有高準(zhǔn)確性。這些結(jié)果表明，外泌體中l(wèi)ncRNA可能有希望作為用于早期胃癌診斷的高靈敏性、穩(wěn)定且非侵入性的生物標(biāo)志物。

3.2 胃癌組織中特異表達(dá)的lncRNA可作為潛在的預(yù)后分子標(biāo)志物

3.2.1基底細(xì)胞黏附分子相關(guān)的長(zhǎng)鏈非編碼RNA(basal cell adhesion molecule associated long noncoding RNA，BCAM) 胃癌轉(zhuǎn)移患者的胃癌組織中BCAM水平較無(wú)轉(zhuǎn)移者明顯升高，BCAM的上調(diào)也與生存時(shí)間的縮短顯著相關(guān)，而敲除BCAM可減少胃癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。BAN基因敲除抑制BCAM在mRNA和蛋白水平上的表達(dá)。進(jìn)一步的臨床資料表明，BAN上調(diào)與胃癌轉(zhuǎn)移及預(yù)后不良有關(guān)。重要的是，在胃癌組織中，BAN的表達(dá)也與BCAM的表達(dá)顯著相關(guān)。這表明BCAM及其受體lncRNA BAN的表達(dá)增加促進(jìn)了胃癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移，并與胃癌患者預(yù)后不良有關(guān)[28]。

3.2.2癌易感性19長(zhǎng)鏈非編碼RNA(cancer susceptibility 19，CASC19) 在胃癌臨床標(biāo)本中，CASC19表達(dá)上調(diào)，與病理TNM分期和總體生存率低顯著相關(guān)。多變量Cox分析證實(shí)CASC19過(guò)度表達(dá)是影響總生存率的獨(dú)立預(yù)后因素。此外，定量實(shí)時(shí)PCR檢測(cè)證實(shí)，4種人胃癌細(xì)胞中的CASC19表達(dá)較人正常胃黏膜上皮細(xì)胞明顯上調(diào)，這些結(jié)果提示CASC19可能是一種新的預(yù)后生物標(biāo)志物[29]。

4 lncRNA在胃癌治療中的作用

胃癌目前仍是采用以手術(shù)為主的綜合治療，化學(xué)治療是目前腫瘤治療中的重要組成，但獲得性或原發(fā)性耐藥是治療失敗的主要原因[30]。探明胃癌化療過(guò)程中發(fā)揮作用的分子機(jī)制必將有助于制定合理的個(gè)體化治療方案，對(duì)于提高胃癌患者生存率大有幫助。一定的干預(yù)措施調(diào)節(jié)胃癌相關(guān)lncRNA表達(dá)，對(duì)治療胃癌具有一定指導(dǎo)意義。

4.1尿路上皮癌相關(guān)抗原1(urothelial cancer associated 1，UCA1)UCA1是一種首次在人膀胱癌中發(fā)現(xiàn)的lncRNA，F(xiàn)ang et al[31]研究發(fā)現(xiàn)胃癌組織中過(guò)表達(dá)的UCA1可降低多藥耐藥胃癌細(xì)胞中miR-27b的表達(dá)。UCA1敲除和miR-27b過(guò)表達(dá)能增加胃癌耐藥細(xì)胞株對(duì)阿霉素、順鉑和5-氟尿嘧啶的敏感性，且促進(jìn)耐藥細(xì)胞凋亡；抑制抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)，并同時(shí)增加Caspase-3表達(dá)。Shang et al[32]研究結(jié)果也表明，UCA1沉默誘導(dǎo)的化療耐藥變化可能是通過(guò)細(xì)胞凋亡途徑來(lái)介導(dǎo)的，并可作為致癌基因調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞的惡性增殖和對(duì)阿霉素的耐藥性。因此UCA1可能為胃癌提供新的潛在治療靶點(diǎn)和策略。

4.2人漿細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)化遷移基因(plasmacytoma variant translocation，PVT1)Du et al[33]證實(shí)PVT1可通過(guò)激活抗凋亡因子Bcl2來(lái)抑制胃癌細(xì)胞的凋亡，且PVT1引起的細(xì)胞凋亡功能障礙增加了胃癌細(xì)胞對(duì)抗癌劑5-氟尿嘧啶的耐藥性。此外，PVT1在順鉑耐藥患者和順鉑耐藥細(xì)胞的胃癌組織中高表達(dá)。用順鉑處理PVT1過(guò)表達(dá)的胃癌細(xì)胞表現(xiàn)出抗細(xì)胞凋亡特性，而PVT1被抑制后胃癌細(xì)胞存活率較低。qRT-PCR和Western blot顯示PVT1上調(diào)增加了MDR1、MRP、mTOR和HIF-1α的表達(dá)。胃癌中PVT1的過(guò)度表達(dá)促進(jìn)了多耐藥的發(fā)展，提示其可作為胃癌治療中逆轉(zhuǎn)多耐藥的有效靶點(diǎn)[34]。此外，Zhao et al[35]通過(guò)激發(fā)STAT3/VEGFA信號(hào)軸闡明了PVT1介導(dǎo)的血管生成機(jī)制，這為開(kāi)發(fā)新的胃癌治療策略提供了靶點(diǎn)。

4.3印跡母系表達(dá)轉(zhuǎn)錄本(imprinted maternally expressed transcript，H19)研究[36]表明，治療糖尿病的藥物二甲雙胍可以預(yù)防胃癌進(jìn)展并改善預(yù)后。Li et al[37]使用lncRNA微量測(cè)定法發(fā)現(xiàn)在用二甲雙胍處理的胃癌細(xì)胞中l(wèi)ncRNA H19表達(dá)大幅下調(diào)。敲除胃癌細(xì)胞系中的H19后胃癌細(xì)胞的侵襲性降低，并且二甲雙胍在敲除H19后的胃癌細(xì)胞中抗侵襲作用減弱，推測(cè)H19是二甲雙胍抑制胃癌細(xì)胞侵襲過(guò)程中的關(guān)鍵組分。

5 展望

綜上所述，lncRNA與胃癌的發(fā)展密切相關(guān)，其機(jī)制涉及到具有原癌基因特性的lncRNA異常激活和具有抑癌作用的lncRNA基因的失活，進(jìn)而通過(guò)調(diào)控相關(guān)DNA、RNA或者蛋白影響胃癌細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移。并且隨著研究深入，越來(lái)越多的lncRNA在胃癌發(fā)展、診斷及治療中的分子生物學(xué)機(jī)制將被發(fā)現(xiàn)，并且某些lncRNA可能成為胃癌早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)胃癌進(jìn)展的相關(guān)標(biāo)志物，為胃癌的診斷治療提供幫助。