熊常州，韓坤余，劉 寧，馬 帥，牛華濤

(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院,四川 成都 610075;2.云南中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650021;3.云南省腫瘤醫(yī)院神經(jīng)外科,云南 昆明 650118)

原發(fā)性肺癌(以下簡(jiǎn)稱肺癌)是目前全球致死率最高的惡性腫瘤,可分為非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)和小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)2大類,其中NSCLC約占80%～85%,包括腺癌、鱗狀細(xì)胞癌、大細(xì)胞癌等組織學(xué)亞型,其余為SCLC[1]。2020年全球約2 206 771例新發(fā)肺癌患者(占癌癥發(fā)病總數(shù)的11.4%),1 796 144例死亡患者(占癌癥死亡總數(shù)的18.0%)[2]。肺癌也是我國近30 a來發(fā)病率增長(zhǎng)最快的惡性腫瘤[1],同時(shí)也是我國發(fā)病率和病死率最高的惡性腫瘤[3]。盡管手術(shù)、放射治療、化學(xué)治療、分子靶向治療和免疫治療等在肺癌的治療中取得了一定進(jìn)展,但其預(yù)后仍不容樂觀。

長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)為無明顯蛋白質(zhì)編碼能力的轉(zhuǎn)錄子,長(zhǎng)度超過200個(gè)核苷酸[4-5],參與調(diào)控基因表達(dá)、細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡、染色質(zhì)重塑和表觀遺傳修飾等生理過程[6]。lncRNA在肺癌的發(fā)生發(fā)展中占據(jù)著重要地位,也是肺癌的重要治療靶點(diǎn)。有研究表明,lncRNA UCC可以特異性地結(jié)合miR-143-3p,在NSCLC細(xì)胞中充當(dāng)miR-143-3p的“海綿”,通過吸收miR-143-3p誘導(dǎo)SBY-BOX轉(zhuǎn)錄因子5(SRY-related high mobility group box 5,SOX5)的表達(dá),在NSCLC中促進(jìn)上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),進(jìn)而在體外和體內(nèi)誘導(dǎo)NSCLC細(xì)胞的增殖和遷移[7]。煙酰胺核苷酸轉(zhuǎn)氫酶-反義RNA1(nicotinamide nucleotide transhydrogenase-antisense RNA1,NNT-AS1)作為近年來新發(fā)現(xiàn)的lncRNA分子,其表達(dá)與NSCLC的EMT、增殖、遷移及侵襲有關(guān)[8],并能夠通過miR-1236-3p/自噬相關(guān)基因7(autophagy-related gene 7,ATG7)軸影響NSCLC細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性[9],或?yàn)榉伟┑闹委熖峁┝诵掳悬c(diǎn)及預(yù)后標(biāo)志物。本文就lncRNA NNT-AS1在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 LncRNA NNT-AS1簡(jiǎn)介

隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,lncRNA被發(fā)現(xiàn)是包含一類異質(zhì)的基因間轉(zhuǎn)錄子、增強(qiáng)子RNA(enhancer RNA,eRNA)及與其他基因重疊的有義或反義轉(zhuǎn)錄子[10],其作用引起了越來越多學(xué)者的關(guān)注。LncRNA的功能主要包括在順式中調(diào)控局部染色質(zhì)或基因表達(dá);其次是在反式中離開轉(zhuǎn)錄位點(diǎn)調(diào)控染色質(zhì)狀態(tài)和基因表達(dá),影響核結(jié)構(gòu)和組織,與蛋白質(zhì)和(或)其他 RNA 分子相互作用[11]。研究發(fā)現(xiàn),多種lncRNA與惡性腫瘤密切相關(guān),其腫瘤特異性及在循環(huán)體液(血漿和尿液)中的穩(wěn)定性為腫瘤的診斷、治療及預(yù)后提供了新的基礎(chǔ)[12]。

NNT-AS1作為近年來新發(fā)現(xiàn)的lncRNA分子,主要分布在細(xì)胞質(zhì)中,位于5p12染色體區(qū)域中,有3個(gè)外顯子。研究發(fā)現(xiàn),NNT-AS1失調(diào)與腫瘤之間存在潛在的相關(guān)性,在肺癌[13-14]、結(jié)腸癌[15]、胃癌[16]、肝癌[17]、膽管癌[18]等多種惡性腫瘤中均呈異常表達(dá)。NNT-AS1可以通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移以及抑制細(xì)胞凋亡等機(jī)制對(duì)惡性腫瘤起促進(jìn)作用。一項(xiàng)薈萃分析發(fā)現(xiàn),NNT-AS1的高表達(dá)與腫瘤患者不良的生存結(jié)局顯著相關(guān),建議將其作為腫瘤進(jìn)展中的預(yù)后標(biāo)志物[19]。

2 LncRNA NNT-AS1在肺癌中的致癌機(jī)制

EMT是上皮細(xì)胞通過特定程序轉(zhuǎn)化為具有間質(zhì)表型細(xì)胞的生物學(xué)過程,其在胚胎發(fā)育、慢性炎癥、組織重建、癌癥轉(zhuǎn)移和多種纖維化疾病中發(fā)揮著重要作用[20]。E-鈣黏素蛋白是上皮標(biāo)志物,波形蛋白、N-鈣黏素蛋白、蝸牛家族轉(zhuǎn)錄抑制子2是間充質(zhì)標(biāo)志物,它們均是惡性腫瘤EMT過程中至關(guān)重要的幾種蛋白。NNT-AS1的高表達(dá)可以導(dǎo)致E-鈣黏素蛋白水平顯著降低,N-鈣黏素蛋白和波形蛋白水平顯著升高,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲及EMT[21-22]。

絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)信號(hào)通路是促進(jìn)腫瘤血管形成、腫瘤細(xì)胞增殖及誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的重要信號(hào)通路,NNT-AS1可以通過活化MAPK/ERK信號(hào)通路,促使Ras作用因子(Ras interaction/interference 1,Rin1)、波形蛋白表達(dá)水平、ERK1/2活化程度升高及E-鈣黏素蛋白表達(dá)水平下降來促進(jìn)腫瘤的發(fā)生[15]。陳曉等[23]研究發(fā)現(xiàn),NNT-AS1在肺癌組織、細(xì)胞中均呈高表達(dá),通過在A549和95D細(xì)胞中敲低NNT-AS1可以抑制肺癌細(xì)胞增殖和集落形成能力,促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。Yes相關(guān)蛋白1(Yes-associated protein 1,YAP1)在許多惡性腫瘤中充當(dāng)致癌基因,在肺癌等實(shí)體腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[24-26]。NNT-AS1還可以通過調(diào)節(jié)miR-22-3p和YAP1介導(dǎo)的ERK途徑促進(jìn)NSCLC進(jìn)展。敲低NNT-AS1可以顯著提高E-鈣黏素蛋白水平,降低N-鈣黏素蛋白和波形蛋白水平,進(jìn)而阻礙NSCLC進(jìn)展[8]。以上研究結(jié)果均提示,NNT-AS1作為一種致癌因子可促進(jìn)肺癌的發(fā)生及發(fā)展。

3 LncRNA NNT-AS1在肺癌中的作用

3.1 LncRNA NNT-AS1在肺癌中的作用信號(hào)通路

LncRNA NNT-AS1通過miR-3666/E2F2、miR-22-3p/YAP1、miR-22/FOXM1、miR-1236-3p/ATG7、miR-129-5p、MAPK/Slug等多個(gè)信號(hào)通路參與肺癌的發(fā)生和發(fā)展。

miR-3666/E2F2信號(hào)通路:E2F2 3′UTR-WT(E2F2)作為致癌基因,通過充當(dāng)miRlet-7a或miR-99a32,33的靶點(diǎn)來促進(jìn)肺癌的發(fā)展。研究證實(shí),相對(duì)于正常組織,肺癌組織中NNT-AS1的表達(dá)增加,miR-3666在肺癌組織和細(xì)胞中呈低表達(dá),E2F2的表達(dá)會(huì)隨著miR-3666表達(dá)的降低而增強(qiáng),NNT-AS1通過在肺癌細(xì)胞中“海綿化”miR-3666調(diào)節(jié)E2F2的表達(dá),從而參與肺癌的發(fā)展[27]。

miR-22-3p/YAP1信號(hào)通路:HE等[8]研究發(fā)現(xiàn),NSCLC細(xì)胞中NNT-AS1呈高表達(dá),miR-22-3p在NSCLC細(xì)胞中的表達(dá)明顯降低,NNT-AS1通過“海綿化”miR-22-3p、調(diào)節(jié)YAP1和YAP1介導(dǎo)的ERK通路促進(jìn)NSCLC細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和EMT。

miR-22/FOXM1信號(hào)通路:通過實(shí)驗(yàn)證實(shí),在肺鱗狀細(xì)胞癌(lung squamous cell carcinoma,LUSC)組織和細(xì)胞系中NNT-AS1和叉頭框蛋白M1(forkhead box protein M1,FOXM1)的表達(dá)升高,但miR-22的表達(dá)水平下降。NNT-AS1通過“海綿化”miR-22誘導(dǎo)LUSC細(xì)胞凋亡,miR-22過表達(dá)可通過靶向FOXM1抑制LUSC細(xì)胞轉(zhuǎn)移,NNT-AS1可以通過“海綿化”miR-22間接調(diào)節(jié)FOXM1的表達(dá),從而影響LUSC的發(fā)生發(fā)展[13]。

miR-1236-3p/ATG7信號(hào)通路:研究發(fā)現(xiàn),在肺癌細(xì)胞中NNT-AS1和自噬相關(guān)基因7(autophagy associated gene 7,ATG7)均呈高表達(dá),miR-1236-3p呈低表達(dá)[9]。NNT-AS1能夠靶向肺癌順鉑耐藥細(xì)胞中miR-1236-3p,ATG7的表達(dá)與肺癌組織中的miR-1236-3p水平呈負(fù)相關(guān),ATG7在順鉑耐藥肺癌細(xì)胞中由miR-1236-3p和NNT-AS1共同調(diào)控,NNT-AS1/miR-1236-3p/ATG7軸可以參與調(diào)控肺癌細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性。

miR-129-5p信號(hào)通路: miR-129-5p在肺癌組織中的表達(dá)與NNT-AS1的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),miR-129-5p可以與NNT-AS1的3′-UTR位點(diǎn)結(jié)合,NNT-AS1可以通過“海綿化”肺癌中的miR-129-5p,作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA(competing endogenous RNAs,ceRNA)發(fā)揮促進(jìn)肺癌細(xì)胞增殖和侵襲的作用,而miR-129-5p抑制劑可以改善NNT-AS1下調(diào)引起的肺癌細(xì)胞增殖和侵襲[14]。

MAPK/Slug信號(hào)通路:CAI等[28]研究發(fā)現(xiàn),與非耐藥肺癌組織相比,耐藥NSCLC組織中NNT-AS1的表達(dá)上調(diào),而在敲低NNT-AS1后,耐藥細(xì)胞的增殖能力明顯受到抑制,耐藥細(xì)胞的集落數(shù)隨著順鉑濃度的增加而降低,其機(jī)制為NNT-AS1可以通過調(diào)控MAPK/Slug信號(hào)通路介導(dǎo)NSCLC細(xì)胞的順鉑耐藥性。

3.2 LncRNA NNT-AS1參與肺癌的增殖、轉(zhuǎn)移

LncRNA的異常表達(dá)在NSCLC的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中起關(guān)鍵作用,其作為ceRNA,可與miRNA相互作用、與靶蛋白結(jié)合、參與不同信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo),通過影響EMT的進(jìn)展和癌癥干細(xì)胞(cancer stem cell,CSC)的性質(zhì)來發(fā)揮其調(diào)控NSCLC轉(zhuǎn)移的功能[29]。NNT-AS1作為一種新發(fā)現(xiàn)的致癌性lncRNA,其表達(dá)與肺癌患者腫瘤分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)[14],NNT-AS1可以通過“海綿化”NSCLC中的miR-129-5p、miR-3666、miR-22調(diào)控YAP1、FOXM1、ERK等靶點(diǎn)或通路促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和EMT[27、8、13]。

陳曉等[23]通過集落形成實(shí)驗(yàn)在NNT-AS1敲低的A549細(xì)胞中觀察到約62個(gè)集落,對(duì)照組A549細(xì)胞中觀察到約135個(gè)集落;細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)中,在A549細(xì)胞NNT-AS1被敲低的第4天,A549細(xì)胞的增殖率分別降低了8%和16%。該研究在95D細(xì)胞中也觀察到了同樣的結(jié)果。說明敲低NNT-AS1可以抑制A549和95D細(xì)胞的增殖及集落形成能力,NNT-AS1表達(dá)水平與腫瘤大小和TNM分期相關(guān)。

3.3 LncRNA NNT-AS1與肺癌細(xì)胞的順鉑耐藥性

順鉑是治療實(shí)體腫瘤最常用的化學(xué)治療藥物之一,但其易產(chǎn)生耐藥性而導(dǎo)致化學(xué)治療失敗,是導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)和進(jìn)展的重要原因[30]。NNT-AS1參與調(diào)控肺癌細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性,WANG等[9]研究發(fā)現(xiàn),對(duì)順鉑耐藥的肺癌組織和細(xì)胞中NNT-AS1呈高表達(dá)水平,敲低NNT-AS1可增強(qiáng)肺癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性,這表明NNT-AS1在肺癌細(xì)胞中的高表達(dá)可能會(huì)影響肺癌細(xì)胞的耐藥性。其機(jī)制可能為:NNT-AS1通過“海綿化”miR-1236-3p來調(diào)控順鉑耐藥肺癌細(xì)胞中ATG7的表達(dá),進(jìn)而影響肺癌細(xì)胞的順鉑耐藥性。CAI等[28]研究得出了類似的結(jié)果,但NNT-AS1影響肺癌細(xì)胞耐藥的機(jī)制及靶點(diǎn)有所不同,該研究發(fā)現(xiàn),敲低NNT-AS1可以通過抑制MAPK/Slug信號(hào)通路影響NSCLC細(xì)胞的順鉑耐藥性。MAPK/Slug信號(hào)通路是促進(jìn)NSCLC細(xì)胞順鉑耐藥性的重要通路,在腫瘤化學(xué)治療耐藥中起著重要作用[31]。MAPK、Slug廣泛參與癌細(xì)胞周期進(jìn)程、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞遷移/侵襲[32-33],Slug可以抑制E-鈣黏素蛋白表達(dá),增加波形蛋白表達(dá),誘導(dǎo)NSCLC的EMT,隨著Slug表達(dá)的增加,肺癌組織的惡性程度和轉(zhuǎn)移率增加[34]。

3.4 LncRNA NNT-AS1與肺癌預(yù)后

NNT-AS1的表達(dá)水平與腫瘤患者的預(yù)后相關(guān),多項(xiàng)研究表明,NNT-AS1的高表達(dá)是胃癌[16]、結(jié)直腸癌[15]、肝細(xì)胞癌[17]等腫瘤預(yù)后不良的重要因素。NNT-AS1的表達(dá)與總生存期、無病生存期(disease free survival,DFS)呈負(fù)相關(guān),與腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及浸潤(rùn)深度等臨床病理特征呈正相關(guān),而與其他臨床特征(包括年齡和性別)無相關(guān)性,且NNT-AS1的高表達(dá)與不良的生存結(jié)局顯著相關(guān),可以作為腫瘤預(yù)后的潛在標(biāo)志物[19]。

在肺癌的研究中也得到了同樣的結(jié)論,較高的NNT-AS1表達(dá)與肺癌患者預(yù)后不良密切相關(guān),WANG等[9]研究發(fā)現(xiàn),高表達(dá)的NNT-AS1和ATG7以及低水平的miR-1236-3p在肺癌細(xì)胞對(duì)順鉑耐藥性的發(fā)生和進(jìn)展中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。因此,敲低NNT-AS1可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡,抑制細(xì)胞增殖、遷移、侵襲,增加耐藥細(xì)胞的敏感性,NNT-AS1在肺癌治療中可能提供靶標(biāo)和預(yù)后標(biāo)志物。

4 結(jié)論

目前的研究表明,lncRNA NNT-AS1的異常表達(dá)是肺癌獨(dú)立的預(yù)后標(biāo)志物,NNT-AS1在肺癌中呈高表達(dá),并通過miR-3666/E2F2、miR-22-3p/YAP1、miR-22/FOXM1、miR-1236-3p/ATG7、miR-129-5p、MAPK/Slug等信號(hào)通路調(diào)節(jié)復(fù)雜的ceRNA網(wǎng)絡(luò),從而在肺癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。NNT-AS1通過多個(gè)信號(hào)通路參與肺癌細(xì)胞的凋亡、增殖、遷移、侵襲。此外,NNT-AS1還參與介導(dǎo)肺癌細(xì)胞的順鉑耐藥性,敲低NNT-AS1可以增強(qiáng)肺癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性。

NNT-AS1作為新發(fā)現(xiàn)的lncRNA,在肺癌中的作用研究取得了一定進(jìn)展,但仍有很多不足,如目前研究較少,且多數(shù)研究樣本量小;調(diào)控NNT-AS1的上游分子機(jī)制尚不明確;NNT-AS1表達(dá)的臨界值尚無統(tǒng)一共識(shí);關(guān)于NNT-AS1表達(dá)水平與預(yù)后結(jié)局的關(guān)系(如總生存期、無進(jìn)展生存期、DFS)的數(shù)據(jù)較少等,這些問題仍需要后續(xù)的研究來解決?？傊?NNT-AS1的高表達(dá)與肺癌的不良生存結(jié)局和較差的臨床病理特征顯著相關(guān),這可能為肺癌提供新的治療靶點(diǎn)及預(yù)后標(biāo)志物,并為克服肺癌的順鉑耐藥性提供了新的思路。