張栩晟，徐秋月 綜述，段 勇 審校

昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)科/云南省檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/云南省醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)臨床醫(yī)學(xué)研究中心,云南昆明 6500322

肺癌是發(fā)病率和病死率增長(zhǎng)極快，對(duì)人類生命和健康威脅極大的惡性腫瘤之一，據(jù)來(lái)自世界衛(wèi)生組織(WHO)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)的GLOBOCAN項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)，2020年全球有220萬(wàn)肺癌新發(fā)病例和180萬(wàn)肺癌死亡病例[1]。目前，肺癌的病因尚未完全闡明，有觀點(diǎn)認(rèn)為肺癌是肺細(xì)胞中基因突變的連續(xù)累積引發(fā)的。長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)參與DNA轉(zhuǎn)錄，mRNA剪接和翻譯、染色體劑量補(bǔ)償、表觀遺傳調(diào)控，以及細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)運(yùn)輸?shù)然蛘{(diào)控過(guò)程[2]，通過(guò)參與細(xì)胞生長(zhǎng)、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移等病理生理活動(dòng)，在肺癌的發(fā)展和演進(jìn)中起關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用[3]。目前，肺癌的臨床診斷主要依靠病理學(xué)活檢、影像學(xué)檢查、臨床癥狀和腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)，lncRNA作為包括肺癌在內(nèi)的多種惡性腫瘤的腫瘤標(biāo)志物，能夠反映腫瘤的存在和生長(zhǎng)，且其表達(dá)水平改變往往早于臨床影像學(xué)表現(xiàn)，檢測(cè)過(guò)程具有無(wú)創(chuàng)、快速、可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等優(yōu)勢(shì)，適合應(yīng)用于大規(guī)模人群篩查及肺癌診治全程。

1 lncRNA的結(jié)構(gòu)及功能

lncRNA一般由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄而來(lái)，結(jié)構(gòu)與信使RNA相似，具有多聚A尾巴、5′-帽結(jié)構(gòu)和啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)，缺少開(kāi)放閱讀框[4]。lncRNA參與基因表達(dá)調(diào)控、細(xì)胞周期控制、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞身份決定、染色質(zhì)重塑和表觀遺傳修飾等生理過(guò)程的調(diào)節(jié)[5]。lncRNA功能包括：(1)招募染色質(zhì)重構(gòu)和修飾復(fù)合體到特定位點(diǎn)，改變DNA/RNA甲基化狀態(tài)、染色體結(jié)構(gòu)和修飾狀態(tài)，進(jìn)而控制相關(guān)基因表達(dá)；(2)與mRNA結(jié)合，調(diào)控mRNA翻譯；(3)與某些轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合成復(fù)合體，影響mRNA轉(zhuǎn)錄；(4)作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA(ceRNA)，競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合miRNA的目標(biāo)mRNA。

2 lncRNA與肺癌的發(fā)生、發(fā)展

lncRNA參與基因組印跡、染色質(zhì)建模和轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)等生物過(guò)程，表達(dá)失調(diào)會(huì)破壞肺細(xì)胞的正常生理活動(dòng)并影響肺癌的發(fā)生、發(fā)展[6]。

2.1lncRNA和肺癌細(xì)胞增殖 lncRNA在肺癌細(xì)胞增殖過(guò)程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。PAN等[7]研究表明，lncRNA JPX能充當(dāng)miR-33a-5p的“海綿”，上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子Twist1，促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖。lncRNA SNHG20可直接靶向沉默miR-197，下調(diào)Wnt/β-actin信號(hào)通路的關(guān)鍵分子TCF和LEF1的表達(dá)，促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)細(xì)胞增殖并抑制凋亡[8]。lncRNA HOTAIR在NSCLC組織中異常高表達(dá)，可作為miR-149-5p的ceRNA，上調(diào)HNRNPA1的表達(dá)，促進(jìn)NSCLC細(xì)胞的增殖和遷移[9]。Hippo信號(hào)通路主要調(diào)控細(xì)胞的增殖和凋亡，有研究表明，LINC00968在肺腺癌(LUAD)組織中表達(dá)下調(diào)，通過(guò)miR-21-5p/SMAD7軸抑制Hippo信號(hào)通路，從而抑制LUAD細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移[10]。

2.2lncRNA和肺癌轉(zhuǎn)移、侵襲 腫瘤轉(zhuǎn)移始于上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)，上皮細(xì)胞呈現(xiàn)間質(zhì)特征并獲得遷移和侵襲能力，lncRNA可調(diào)節(jié)與EMT相關(guān)的基因和通路參與肺癌的侵襲轉(zhuǎn)移。lncRNA UCC可作為miR-143-3p的“海綿”，與miR-143-3p結(jié)合上調(diào)SRY盒轉(zhuǎn)錄因子5(SOX5)表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)EMT的發(fā)生，誘導(dǎo)NSCLC細(xì)胞轉(zhuǎn)移[11]。ZHANG等[12]研究表明，ncRNA LINC01006作為miR-129-2-3p的“海綿”上調(diào)癌基因CTNNB1表達(dá)，激活Wnt/β-catenin通路，促進(jìn)LUAD細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和EMT。ncRNA LINC02323作為一種ceRNA，通過(guò)“海綿”化miR-1343-3p上調(diào)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β受體1(TGFBR1)表達(dá)，促進(jìn)LUAD中的EMT、侵襲和轉(zhuǎn)移[13]。

2.3lncRNA和肺癌細(xì)胞凋亡 凋亡對(duì)于控制細(xì)胞增殖，維持組織穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要，細(xì)胞凋亡的生理機(jī)制改變可能會(huì)引發(fā)腫瘤。lncRNA NNT-AS1在肺癌組織中表達(dá)上升，可作為miR-3666的“海綿”，上調(diào)E2F轉(zhuǎn)錄因子2(E2F2)表達(dá)，抑制肺癌細(xì)胞凋亡[14]。LI等[15]研究表明，NSCLC中表達(dá)上調(diào)的lncRNA SNHG1可直接與miR-361-3p結(jié)合并下調(diào)其水平，消除miR-361-3p對(duì)FRAT1的表達(dá)抑制，促進(jìn)NSCLC細(xì)胞增殖，抑制凋亡。lncRNA FER14被認(rèn)為是子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、肝細(xì)胞癌、食管鱗狀細(xì)胞癌中的腫瘤抑制因子，過(guò)表達(dá)的FER14能夠激活張力蛋白同源物基因(PTEN)并抑制蛋白激酶B的磷酸化，上調(diào)p53，抑制肺癌細(xì)胞的增殖并促進(jìn)凋亡[16]。

3 lncRNA和肺癌診斷

lncRNA在外周血、外泌體及腫瘤“教育”血小板中含量較高，易于富集和檢測(cè)，在肺癌診斷中有較大潛力。研究顯示，lncRNA TUG1在NSCLC患者血漿中表達(dá)下調(diào)，而lncRNA UCA1上調(diào)，二者診斷NSCLC時(shí)，受試者工作特征(ROC)曲線的曲線下面積(AUC)分別為0.72和0.69，二者聯(lián)合診斷的AUC為0.82，靈敏度為78.33%，特異度為70.00%，診斷效能較好，有望成為NSCLC的潛在分子標(biāo)志物[17]。外泌體SOX2-OT在肺鱗狀細(xì)胞癌(LSCC)患者血漿中表達(dá)上調(diào)，AUC為0.815，靈敏度為76.00%，特異度為73.17%，且外泌體SOX2-OT水平與腫瘤大小、TNM分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)，LSCC患者術(shù)后血漿外泌體SOX2-OT水平明顯降低，提示SOX2-OT可以作為檢測(cè)LSCC的潛在標(biāo)志物[18]。在YANG等[19]的研究中，NSCLC患者血清lncRNA LINC00173表達(dá)水平高于健康人和良性肺疾病(BPD)患者，血清LINC00173診斷NSCLC、BPD和SCLC的AUC分別為0.809、0.670、0.730，癌胚抗原和細(xì)胞角蛋白片段19抗原21-1(CYFRA21-1)聯(lián)合檢測(cè)NSCLC患者時(shí)AUC為0.917，靈敏度為90.74%，特異度為68.13%，表明其具有良好的診斷效能。

4 lncRNA和肺癌治療

lncRNA參與肺癌發(fā)生相關(guān)通路的抑制、腫瘤細(xì)胞生理活動(dòng)的阻滯和耐藥的克服，在肺癌治療中扮演重要角色，為臨床提供治療新思路。lncRNA PCAT1和ATP結(jié)合盒亞家族B成員1(ABCB1)在NSCLC患者體內(nèi)表達(dá)增加，且增加其對(duì)順鉑的耐藥性，將PACT1敲低后，抑制耐順鉑肺癌細(xì)胞的生存能力，同時(shí)顯著增加順鉑存在時(shí)的肺癌細(xì)胞凋亡率[20]。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA MALAT1在肺癌組織及細(xì)胞系中表達(dá)水平上升，而敲低MALAT1表達(dá)可通過(guò)miR-491-5p/UBE2C軸抑制肺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力，表明MALAT1可能是肺癌治療和預(yù)后的分子靶點(diǎn)[21]。LINC01006在LUAD中表達(dá)上調(diào)，通過(guò)充當(dāng)miR-129-2-3p的“海綿”上調(diào)CTNNB1，激活Wnt/β-catenin通路促進(jìn)LUAD的進(jìn)展。ZHANG等[12]在敲低LINC01006后關(guān)閉了Wnt/β-catenin通路，肺癌細(xì)胞的增殖、遷移和EMT明顯受到抑制，表明LINC01006是一種有前景的LUAD治療生物靶點(diǎn)。

5 lncRNA和肺癌耐藥

腫瘤特異性耐藥與藥物誘導(dǎo)的基因功能非突變修飾、隨機(jī)突變事件和核型改變有關(guān)。厄洛替尼可抑制細(xì)胞內(nèi)表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)相關(guān)的酪氨酸激酶磷酸化。耐厄洛替尼的NSCLC細(xì)胞中l(wèi)ncRNA H19呈低表達(dá)，lncRNA H19作用于EGFR/蛋白激酶B(AKT)通路，消除泛素介導(dǎo)的M2型丙酮酸激酶(PKM2)降解，上調(diào)PKM2表達(dá)，獲得對(duì)厄洛替尼的耐藥性[22]。順鉑通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)入肺癌細(xì)胞后被水化激活，與DNA結(jié)合并形成鏈內(nèi)和鏈-鏈交聯(lián)，阻斷DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[23]。lncRNA ZXF1在耐順鉑肺癌組織中高表達(dá)，ZXF1能激活MAPK途徑，使ERK、JNK和p38磷酸化水平上升，促進(jìn)肺癌進(jìn)展和順鉑耐藥[24]。吉非替尼是一種EGFR和人表皮生長(zhǎng)因子受體2(HER-2)的強(qiáng)效選擇性ATP競(jìng)爭(zhēng)抑制劑[25]。吉非替尼耐藥NSCLC細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CASC9表達(dá)上調(diào)，CASC9通過(guò)招募組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶EZH2抑制腫瘤抑制因子DUSP1，增加對(duì)吉非替尼的耐藥性[26]。

6 lncRNA和肺癌患者的預(yù)后

lncRNA能夠有效預(yù)測(cè)肺癌TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤組織惡性程度等。lncRNA CCAT2是多種癌癥的潛在預(yù)后標(biāo)志物，CCAT2高表達(dá)的小細(xì)胞肺癌(SCLC)患者總生存期(OS)明顯低于CCAT2低表達(dá)組(P<0.001)，多因素分析顯示，CCAT2過(guò)表達(dá)是SCLC患者生存不良的獨(dú)立預(yù)后因素(P=0.007)[27]。NSCLC組織中LINC00691表達(dá)異常升高與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(P=0.025)和晚期TNM分期(P=0.002)相關(guān)，LINC00691高表達(dá)的NSCLC患者OS短于低表達(dá)患者(P=0.0042),多因素分析表明，LINC00691表達(dá)增加是NSCLC患者較差的獨(dú)立預(yù)后因素(HR=3.016,95%CI:1.217～3.889,P=0.006)[28]。lncRNA UPLA1在LUAD中高表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞遷移、侵襲和增殖，生存曲線分析顯示UPLA1表達(dá)水平與OS呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，單因素Cox回歸分析表明，OS與UPLA1表達(dá)和TNM分期相關(guān)。因此，UPLA1的表達(dá)可以作為L(zhǎng)UAD患者的獨(dú)立預(yù)后因素[29]。lncRNA NBAT1在NSCLC組織中的表達(dá)低于正常肺組織，生存曲線分析顯示，NBAT1高表達(dá)的患者OS明顯高于NBAT1低表達(dá)患者(P=0.008)，單因素分析顯示，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TMN分期、NBAT1表達(dá)是影響NSCLC患者總生存的危險(xiǎn)因素(P<0.05)，多因素分析顯示，NBAT1表達(dá)是NSCLC患者的獨(dú)立預(yù)后因素(HR=2.947，95%CI:1.184～4.369，P=0.014)，表明NBAT1是NSCLC患者潛在的預(yù)后調(diào)節(jié)因子[30]。

7 小 結(jié)

lncRNA在肺癌的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用，具有成為治療關(guān)鍵靶點(diǎn)和預(yù)后標(biāo)志物的潛力。肺癌耐藥機(jī)制闡明是一個(gè)重大臨床研究課題，lncRNA的結(jié)構(gòu)決定了生物學(xué)功能，對(duì)不同結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行研究是闡明lncRNA生物學(xué)功能的一種思路。利用lncRNA能夠減弱甚至消除肺癌患者的耐藥能幫助臨床提升治療效果，但是這類藥物還有特異性不足和利用率不足的缺點(diǎn)，一些藥物吸收和生物分布的問(wèn)題還需要解決，lncRNA靶向抗癌藥物的批準(zhǔn)和商業(yè)化仍有很長(zhǎng)的路要走。lncRNA的作用靶點(diǎn)眾多，調(diào)控網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，目前大多數(shù)lncRNA研究還是獨(dú)立且分散的，以lncRNA作為肺癌特異性靶點(diǎn)的診治方案還有特異性不足的問(wèn)題亟待解決。多中心臨床大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)及數(shù)據(jù)挖掘可加速lncRNA與肺癌診治的深入機(jī)制研究與臨床性能評(píng)估。相信隨著對(duì)lncRNA和肺癌相關(guān)性的深入研究，這些問(wèn)題都能得到更好地解決。