鄧永琴 胡燕 葉棟

舌癌是最常見的口腔癌，發(fā)病率逐年增加且趨于年輕化[1]。舌鱗癌（tongue squamous cell carcinoma，TSCC）是舌癌的主要類型，約占90%，惡性程度高，早期可發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，中晚期患者5年生存率僅27%[2]，酒精、煙草和HPV 感染等被認為是誘發(fā)TSCC的重要因素[3]。腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤發(fā)展的重要過程，也是影響多數(shù)腫瘤患者生存結(jié)局的主要原因，其相關(guān)機制相當復雜精細。長鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是一類非蛋白編碼功能的轉(zhuǎn)錄本，不僅參與基因表達和多種生理過程，也在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。近年來，越來越多的研究表明lncRNA 參與了腫瘤的生物過程，作用機制包括直接與基因相互作用參與轉(zhuǎn)錄過程、作為信號分子介導基因特異性表達、控制轉(zhuǎn)錄后穩(wěn)定性等[4-5]。Fan 等[6]發(fā)現(xiàn)，膀胱癌組織中l(wèi)ncRNA 可通過靶向改變下游基因表達促進腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移。Yang 等[7]發(fā)現(xiàn)TSCC 患者lncRNA 表達失調(diào)，由此導致的腫瘤微環(huán)境改變及信號通路異常調(diào)控是腫瘤細胞轉(zhuǎn)移侵襲的主要原因之一。lncRNA 廣泛分布于血液、尿液、唾液等體液中，穩(wěn)定性較高，在組織或細胞中特異性表達，因此可作為腫瘤診斷的生物標志物，在各種腫瘤診斷方法中具有非侵入性檢測的優(yōu)勢[8]。本文探討lncRNA在TSCC 中的不同調(diào)控機制，分析TSCC 病理過程，揭示TSCC 侵襲轉(zhuǎn)移的相關(guān)分子機制，為明確TSCC 早期診斷生物標志物、抑制其惡性生物學過程和促進靶向治療提供新的思路。

1 lncRNA概述

人類基因組測序發(fā)現(xiàn)，人類基因組大部分被轉(zhuǎn)錄，但僅不足2%能編碼蛋白質(zhì)?；蚪M中那些長度超過200 個核苷酸、不參與蛋白質(zhì)翻譯過程的RNA 序列被叫做lncRNA[5]。lncRNA 并不是轉(zhuǎn)錄本的“垃圾”，而具有重要的生物學功能。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA 可通過募集基因的調(diào)節(jié)因子調(diào)控其表達，或直接剪切RNA 發(fā)揮局部基因調(diào)控作用；與轉(zhuǎn)錄啟動子相互作用的lncRNA 可增加或抑制基因轉(zhuǎn)錄起始位點，從而正反饋基因的轉(zhuǎn)錄；lncRNA 還可競爭微小RNA（microRNA，miRNA）的結(jié)合位點，參與基因的翻譯過程[9]。目前，隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展，lncRNA 影響多種腫瘤進程的機制研究也日益清晰。Liu 等[10]發(fā)現(xiàn)，食管鱗狀細胞癌中，lncRNA 通過結(jié)合并穩(wěn)定6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2，6-二磷酸酶3 的活性來激活糖酵解，從而促進腫瘤進展。TSCC 的侵襲轉(zhuǎn)移和其他腫瘤一樣，主要與腫瘤微環(huán)境的改變相關(guān)，包括上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）及細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）降解等，介導腫瘤細胞從穩(wěn)定向不穩(wěn)定轉(zhuǎn)變[11-12]。lncRNA 可誘導TSCC 細胞發(fā)生EMT 及ECM，并通過影響外泌體運動促進細胞侵襲轉(zhuǎn)移[13]。

2 lncRNA影響TSCC的EMT進程

EMT 是指上皮細胞分化為間充質(zhì)細胞，在機體傷口愈合、發(fā)育及干細胞行為中發(fā)揮重要作用。EMT 病理過程中，細胞鏈接減弱或消失，細胞骨架結(jié)構(gòu)被重塑，細胞形態(tài)及運動軌跡改變，導致組織纖維化或激活癌癥[14]。研究發(fā)現(xiàn)參與腫瘤細胞EMT 的因素包括關(guān)鍵蛋白E-鈣黏蛋白（E-cadherin）和N-鈣黏蛋白（Ncadherin）、轉(zhuǎn)錄因子zest 同源物增強子2（enhancer of zeste homolog2，EZH2）、Snail、和螺旋-環(huán)-螺旋因子（twist-related protein，TWIST）1 及信號通路Wnt/β-連環(huán)蛋白（β-catenin）、NF-κB 和磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶（phosphoinositide-3-kinase/threonine kinase，PI3K/Akt）等[15]。在TSCC 中，lncRNA 可通過內(nèi)源性競爭miRNA 調(diào)控靶基因的表達、參與調(diào)節(jié)腫瘤的信號通路和影響基因翻譯后蛋白的修飾等過程誘導EMT的發(fā)生，進而減弱腫瘤細胞間的緊密連接和黏附連接，增加癌細胞轉(zhuǎn)移和擴散能力，從而加劇腫瘤的惡性生物學行為。

2.1 lncRNA 通過內(nèi)源性競爭miRNA 誘導EMT miRNA 是一類長約22 個核苷酸的非編碼RNA，可靶向轉(zhuǎn)錄本控制基因的表達，從而影響腫瘤細胞的穩(wěn)態(tài)[16]。lncRNA 可內(nèi)源性競爭miRNA，使miRNA 沉默，進而誘導EMT 的發(fā)生。lncRNA H19（H19）是位于19 號染色體長2.3 kb 的非編碼RNA，作為母體印記基因表達的產(chǎn)物，H19 被報道在多種腫瘤（膽管癌、結(jié)直腸癌和多發(fā)性骨髓瘤等）中高表達[17]。在TSCC 細胞中，H19 可內(nèi)源性競爭miRNA let-7a，激活高遷移率組蛋白（high mobility group protein，HMGA）2誘導腫瘤細胞發(fā)生EMT[18]。H19 也可通過與miRNA 相互作用調(diào)節(jié)EZH2表達來促進β-catenin 的活化，由此誘導TSCC 細胞發(fā)生EMT[19]。而在食管癌中，H19 表達明顯上調(diào)，促使EZH2 表達，誘導EMT[20]；在膀胱癌中H19 不僅可與EZH2 特異性結(jié)合，還可激活β-catenin，誘導腫瘤細胞發(fā)生EMT[21]。lncRNA 尿路上皮癌相關(guān)（urothelial carcinoma-associated，UCA）基因1 是一種長1.4 kb 的非編碼RNA，首次在人膀胱癌細胞中被發(fā)現(xiàn)[22]。Shi 等[23]發(fā)現(xiàn)，UCA1 可內(nèi)源性競爭miR-138-5p，靶向調(diào)控CC 趨化因子受體7（CC chemokine receptor 7，CCR7），抑制E-cadherin 蛋白表達，誘導TSCC 細胞發(fā)生EMT。Zhang 等[24]分析67 組TSCC 組織及癌旁組織后發(fā)現(xiàn)，UCA1 還可內(nèi)源性競爭miR-124，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor β，TGF-β）1，誘導EMT，促進腫瘤細胞的增殖及遷移。除H19外，Hu 等[25]還發(fā)現(xiàn)lncRNA LINC01783（基因ID：100132147）在TSCC 癌組織中表達上調(diào)，內(nèi)源性競爭性miR-199b-5p 并下調(diào)Ecadherin 表達，影響癌細胞EMT。此外，lncRNA 胃癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄本（gastric cancer-associated transcript，GACAT）1在TSCC 組織中高表達，靶向調(diào)控miR-149，不僅可激活N-cadherin，誘導EMT 的進展，也可下調(diào)腫瘤細胞的凋亡和自噬過程，促進癌細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[26-27]。不同lncRNA 協(xié)調(diào)miRNA 誘導TSCC 發(fā)生EMT的路徑見表1所示。

表1 lncRNA協(xié)調(diào)miRNA誘導TSCC發(fā)生EMT的路徑

2.2 lncRNA 作用于信號通路調(diào)節(jié)EMT 在TSCC 中，lncRNA 異常表達可觸發(fā)癌細胞內(nèi)Wnt/β-catenin 信號通路。lncRNA 轉(zhuǎn)移相關(guān)肺腺癌轉(zhuǎn)錄本（metastasisassociated in lung adenocarcinoma transcript，MALAT）1 首次在非小細胞肺癌患者被篩選出來，具有剪接mRNA、影響轉(zhuǎn)錄和內(nèi)源性競爭RNA 等多種生物學功能，高度保守。Liang 等[32]研究發(fā)現(xiàn)，MALAT1 在癌組織中的表達水平顯著增高，并與腫瘤遠處轉(zhuǎn)移相關(guān)，其相關(guān)機制為MALAT1 激活Wnt/β-catenin 信號通路，誘導EMT。Zhong 等[33]報道lncRNA 心肌梗死相關(guān)轉(zhuǎn)錄本（myocardial infarction associated transcript，MIAT）可促進腫瘤侵襲和遠處轉(zhuǎn)移，其分子機制與激活Wnt/βcatenin 信號通路進而調(diào)節(jié)EMT 相關(guān)。此外，Yang 等[34]研究發(fā)現(xiàn)Wnt/β-catenin 信號通路也可被UCA1 激活。除Wnt/β-catenin 信號通路外，lncRNA 還可影響PI3K/Akt、NF-κB 信號通路。如lncRNA LINC00152 通過增強PI3K/Akt 信號通路活化過程[31]，Huang 等[36]報道一種NF-κB 相互作用的lncRNA（NF-κB interacting lncRNA，NKILA）在TSCC 組織中低表達，沉默NKILA 表達可抑制NF-κB 通路，進而逆轉(zhuǎn)EMT。lncRNA 作用于信號通路調(diào)節(jié)TSCC發(fā)生EMT的分子機制見圖1所示。

圖1 lncRNA 作用于信號通路調(diào)節(jié)TSCC 發(fā)生EMT 的分子機制示意圖

2.3 lncRNA 影響EMT 關(guān)鍵蛋白表達 lncRNA 可通過影響腫瘤細胞EMT 關(guān)鍵蛋白表達，導致細胞結(jié)構(gòu)被廣泛重組，促使細胞極性喪失、黏附性降低，加快癌細胞的侵襲轉(zhuǎn)移。lncRNA HOX 轉(zhuǎn)錄本反義基因間RNA（HOX transcript antisense intergenic RNA，HOTAIR）全長約2.2 kb，位于12 號染色體，參與結(jié)直腸癌、肺癌、乳腺癌等癌細胞的轉(zhuǎn)移[37]。Zhao 等[38]研究發(fā)現(xiàn)，與癌旁組織相比，HOTAIR 在TSCC 細胞中高表達，可直接激活HMGA2 蛋白表達，當沉默HOTAIR 時，E-cadherin 表達上調(diào)，提示HOTAIR 對腫瘤的惡性行為與EMT 相關(guān)。趙焱等[39]發(fā)現(xiàn)lncRNA 核仁小RNA 宿主基因（small nucleolar RNA host gene，SNHG）6 在TSCC 細胞中顯著增高，而高表達的SNHG6與TSCC患者較差的預后相關(guān)，其相關(guān)機制可能是SNHG6靶向作用E-cadherin蛋白，從而促使癌細胞發(fā)生EMT。

3 lncRNA影響TSCC細胞外泌體運動

外泌體是細胞內(nèi)吞的直徑約為30～150 nm、具有脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)的囊泡，隨著外泌體的胞間運動，其包裹的生物活性物質(zhì)發(fā)揮了胞間通訊的作用，參與腫瘤細胞的發(fā)育過程。lncRNA通過影響外泌體運動影響癌細胞的侵襲轉(zhuǎn)移[40]。qRT-PCR檢測結(jié)果顯示，lncRNA 肝細胞癌上調(diào)EZH2 相關(guān)（hepatocellular carcinoma up-regulated EZH2-associated，HEIH）蛋白在TSCC 細胞中的表達增加。Wang等[41]研究發(fā)現(xiàn)，TSCC細胞中HEIH 通過調(diào)控耐藥外泌體，將SCC4/DDP 細胞株耐藥性傳遞給敏感細胞進而影響腫瘤細胞的增殖、遷移及耐藥性。在機制方面，熒光素酶報告基因?qū)嶒炞C實HEIH 可與miR-3619-5p 結(jié)合，敲低HEIH 可下調(diào)miR-3619-5p 的下游靶點肝癌衍生生長因子（hepatoma-derived growth factor，HDGF）表達，提示HEIH 在抑制腫瘤細胞遷移和耐藥中存在作用。該研究為TSCC治療提供了新思路。

4 lncRNA影響TSCC的ECM進程

ECM 是一個高度動態(tài)過程，通過維持細胞表型、控制細胞黏附和運動來抑制細胞惡性進程；當ECM 沉積和降解平衡被打亂，腫瘤細胞隨即發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移。研究發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）可參與ECM 進程中各種蛋白質(zhì)的降解，導致細胞結(jié)構(gòu)重塑，還可釋放活性因子促進腫瘤血管的生成[42]。MMP 的激活被認為是腫瘤侵襲和進展的重要因素之一。在TSCC 中，lncRNA 分化拮抗非蛋白編碼RNA（differentiation antagonizing nonprotein coding RNA，DANCR）可通過激活MMP-2 和MMP-9 的表達降解ECM 并誘導腫瘤細胞的侵襲活動[43]。MMP-2 和MMP -9 又稱明膠酶A 和明膠酶B，是ECM 蛋白主要水解酶，可降解纖維連接蛋白、纖溶酶原、蛋白多糖連接蛋白和層粘連蛋白[44]。作為Wnt/β-catenin 通路的下游靶基因，MMP-9 參與了UCA1 調(diào)控的Wnt/β-catenin信號通路，并在TSCC 的進展中起到作用[34]。此外，TSSC 組織中高表達的SNHG6 也可提高MMP-2 和MMP-9 表達水平，通過降低E-cadherin 蛋白水平來影響癌細胞的ECM 進程[45]。

5 小結(jié)與展望

lncRNA 通過多種途徑參與TSCC 的侵襲轉(zhuǎn)移過程，調(diào)控腫瘤的惡性生物學行為，其機制包括誘導TSCC 細胞發(fā)生EMT，影響外泌體運動和降解ECM 等。隨著精準醫(yī)療的發(fā)展，高分子測序和基因芯片等技術(shù)的進步使鐵死亡、自噬等細胞侵襲轉(zhuǎn)移的分子機制探討成為可能，結(jié)合lncRNA 探索TSCC 的新型生物標志物和靶向治療是今后研究的方向。本文為進一步研究TSCC 侵襲轉(zhuǎn)移分子機制、發(fā)病過程的早期診斷及靶向治療提供了新的思路及方向。