lncRNAs在非小細胞肺癌順鉑耐藥機制中的研究進展

吳挺挺 鄧在春

lncRNAs在非小細胞肺癌順鉑耐藥機制中的研究進展

吳挺挺 鄧在春

肺癌是中國乃至全球最常見的惡性腫瘤，其中非小細胞肺癌（non-smallcelllung cancer，NSCLC）約占所有肺癌的80%，因NSCLC對化療藥物繼發耐藥率高，所以其5年生存率仍低于20%。長鏈非編碼RNAs（long non-cod ing RNAs，lnc RNAs）是一類轉錄后長度大于200nt的非編碼RNAs，越來越多的研究顯示lnc RNAs和NSCLC順鉑耐藥關系密切，本文就目前研究與NSCLC順鉑耐藥相關的lnc RNAs作一綜述。

肺癌 非小細胞肺癌 長鏈非編碼RNAs 順鉑 耐藥

肺癌是目前全世界最常見的惡性腫瘤，其發病率和病死率居所有惡性腫瘤的第1位[1]。根據肺癌的生物學行為和病理類型不同，可分為兩大類：非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）和小細胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC），其中非小細胞肺癌約占所有肺癌的80%[2]。在過去十幾年里NSCLC的治療取得了很大進展，特別是分子靶向藥物治療的臨床應用明顯提高了NSCLC患者的5年生存率[3]，但研究發現在我國約20%～30%的NSCLC患者存在表皮生長因子受體（EGFR）突變[4]，而存在EML4-ALK融合基因的只占4%，因此只有小部分的晚期NSCLC患者能夠接受分子靶向治療[5-6]。對于大多數晚期NSCLC患者，以鉑類為基礎的化療方案仍是目前晚期NSCLC的一線治療方案，其中尤以順鉑的治療效果為佳[7]。但以順鉑為基礎的化療方案治療晚期NSCLC并不都是有效的，研究發現術前使用以順鉑為基礎的化療方案其生存風險比（HR）為0.87，死亡風險下降13%，但5年生存率只提高約5%[8]，這表明肺癌細胞對順鉑的獲得性耐藥是阻礙患者長期生存的重要原因。長鏈非編碼RNAs（long non-coding RNAs，lncRNAs）是一類轉錄后長度＞200nt的非編碼RNAs，lncRNAs可參與體內多種細胞分子生物過程，對腫瘤細胞發生、發展及耐藥也起著重要的調控作用。近年來有越來越多的研究顯示，lncRNAs與非小細胞肺癌順鉑耐藥關系密切，本文就lncRNAs在非小細胞肺癌順鉑耐藥機制中的研究進展作一綜述。

1 順鉑耐藥機制

順鉑最早在1844年由Michele Peyrone發現，其主要抗癌機制是誘導DNA的損傷及干擾其損傷修復的過程，有較強的廣譜抗腫瘤作用，臨床用于肺癌、卵巢癌、胃癌等多種腫瘤的治療。但以順鉑為基礎的化療方案治療腫瘤并不都是有效的，其在治療后期往往發生腫瘤細胞對順鉑耐藥。腫瘤細胞獲得順鉑耐藥性的途徑來自多方面且十分復雜，包括減少細胞內藥物的累積、增強藥物去活作用、促進DNA修復、抑制DNA損傷修復等。順鉑通過細胞膜進入細胞質大部分通過銅轉運體（CTR）如銅轉運體1（CTR1）進入細胞質，小部分可通過被動擴散進入細胞質，CTR1的缺失將導致順鉑進入細胞質的量減少，從而引起腫瘤細胞對順鉑的耐藥[9]。順鉑進入細胞質水解后容易與谷胱甘肽（GSH）結合，使順鉑停留在細胞質而無法與細胞核內的DNA結合，如GSH轉移酶失活將導致細胞質內GSH含量增高，這在一些順鉑耐藥腫瘤細胞中被證實[10-11]。對DNA的損傷修復過程的調節是腫瘤細胞對順鉑耐藥的主要機制，DNA的損傷修復途徑主要包括核苷酸切除修復（NER），同源重組修復（HR）和錯配修復（MMR）等。核苷酸切除修復交叉互補蛋白1（ERCC1）是一種單鏈DNA核酸內切酶，主要參與核苷酸切除修復，能從5′端切除順鉑造成的DNA損傷[12]，ERCC1的mRNA或蛋白表達水平與順鉑治療效果呈負相關[13]。有研究表明以順鉑為基礎的化療方案能提高ERCC1（-）的NSCLC患者的生存率（HR=0.65，P=0.002），而對于ERCC1（+）的NSCLC患者其生存率并無明顯改善（HR= 1.14，P=0.4）[14]。乳腺癌1號基因（BRCA1）是涉及DNA損傷修復的一個抑癌基因，主要參與同源重組修復，其BRCA1的mRNA表達與肺癌細胞對順鉑的敏感性呈負相關[15]。MMR通過修復錯配的DNA損傷，對維持基因完整性起著重要作用，下調或者突變MMR基因可導致順鉑獲得性耐藥的產生[16]。順鉑的耐藥機制十分復雜，除了上述耐藥機制外，如p53蛋白功能障礙、信號轉導通路異常激活或抑制、抗凋亡蛋白異常表達等。最近有研究顯示，lncRNAs與非小細胞肺癌順鉑耐藥相關，但具體通過何種機制仍有待進一步研究。

2 lncRNAs與腫瘤

lncRNAs指的是一類長度＞200nt的非編碼RNAs，大多是由RNA聚合酶Ⅱ轉錄而來[17]，部分lncRNAs具有5′帽子，3′多聚A尾及剪接的過程[18]。與小的非編碼RNAs不同，lncRNAs往往低度保守，但其重要功能區如啟動子區域的結構往往高度保守，lncRNAs高度保守的啟動子序列和低度保守的轉錄序列，提示lncRNAs具有多種重要功能[19]。LncRNAs可參與多種細胞分子生物過程，包括轉錄、剪接、翻譯、細胞分化、細胞周期的調節，染色體劑量補償、染色質修飾、維持染色質結構等。在這些功能中，對基因表達的調控和腫瘤的發生、發展關系最為密切。與miRNAs不同，lncRNAs除了能與mRNAs結合抑制mRNAs翻譯或促進其降解，還可通過多種機制在基因表達不同方面發揮作用。如lncRNAs能夠通過阻礙轉錄因子與啟動子結合抑制靶基因的轉錄，還能通過影響DNA與RNA聚合酶Ⅱ的相互作用以及DNA三級結構的形成。部分lncRNAs能被酶切成小的非編碼RNAs，通過堿基互補配對與mRNAs結合，抑制mRNAs的翻譯或促進其降解；有些lncRNAs可直接與mRNAs互補配對形成穩定的雙鏈RNAs，從而使mRNAs降解速度降低。lncRNAs還可調節啟動子CpG島區域甲基化水平，對組蛋白的多種修飾也起重要調控作用，如組蛋白的甲基化、乙?；头核鼗萚20-21]。

已有大量研究顯示，lncRNAs的異常表達與腫瘤發生、發展關系密切，如Liu等[22]發現HOTAIR的表達與NSCLC的病理分級、淋巴結轉移及預后相關。又如Tantai等[23]發現血清中lncRNA XIST和lncRNA HIF1AAS1在NSCLC患者中表達明顯升高，有望成為肺癌特異性腫瘤標志物。

3 lncRNAs與NSCLC順鉑耐藥

近來有研究表明，lncRNAs的異常表達與腫瘤細胞耐藥關系密切，如lncRNA UCA1在膀胱癌患者中表達增高，在用順鉑治療膀胱癌時，過表達UCA1能明顯增加細胞活力，降低對順鉑的敏感性，而下調UCA1時，則膀胱癌細胞對順鉑的敏感性增加[24]。又有研究發現，lncRNA PVT1和AK022798與胃癌順鉑耐藥相關[25-26]，表明lncRNAs與多種腫瘤細胞對順鉑耐藥關系密切，其中也包括肺癌。Liu等[27]發現lncRNA HOTAIR在順鉑耐藥的A549/DDP細胞系表達較未耐藥的A549細胞系表達量明顯增高，下調HOTIAR能使腫瘤細胞恢復對順鉑的敏感性，用siRNA下調HOTAIR能恢復肺癌細胞對順鉑的敏感性，其主要機制是通過上調 p21（WAF1/CIP1）使細胞阻滯在G0/G1期而增加細胞凋亡。Liu等[28]研究發現lncRNA MEG3在順鉑耐藥的A549/ DDP細胞系中的表達水平較A549細胞系明顯降低，上調MEG3能增加順鉑對肺癌細胞的敏感性，但具體機制不明。隨后Li等[29]研究也得出相同結論，并認為下調MEG3增加肺癌細胞對順鉑耐藥，其耐藥機制與Want/ β-catenin信號通路激活有關。Yang等[30]研究發現，lncRNA AK126698與肺癌耐順鉑相關，且在A549/DDP細胞系中表達水平較A549細胞系表達要低，進一步研究發現，AK126698在NSCLC細胞系中表達降低與Wnt通路激活相關，如NKD2和FZD8的激活。近來Zhang等[31]發現lncRNA GAS5與非小細胞肺癌順鉑耐藥相關，敲除GAS5能夠增加A549/DDP細胞對順鉑的耐藥，進一步研究發現，GAS5能夠明顯抑制NSCLC細胞自噬，已有研究表明腫瘤細胞自噬水平的提高與化療藥物耐藥相關，因此GAS5可能通過抑制NSCLC細胞自噬水平，增加NSCLC細胞對順鉑的敏感性。部分lncRNAs可通過調節銅轉運體1（CTR1），從而對NSCLC細胞順鉑耐藥起調節作用，如Jiang等[32]在研究NSCLC細胞系時發現lncRNA NEAT1能夠上調EGCG誘導的CTR1的表達，增加順鉑進入NSCLC細胞，從而使NSCLC細胞對順鉑的敏感性增加。

4 結論和展望

肺癌是全球發病率及病死率最高的惡性腫瘤，因絕大多數患者未能在早期獲得診斷以及化療后獲得性耐藥的產生，使其5年生存率仍低于20%。隨著醫療水平的不斷提高，肺癌的檢出率越來越高，對化療藥物耐藥的現象也越來越常見，已成為臨床迫切需要解決的問題。已有研究表明lncRNAs和非小細胞肺癌順鉑耐藥關系密切，如上文提及的HOTIAR，MEG3和AK126698等，但具體機制仍不是十分明確，闡明lncRNAs在非小細胞肺癌順鉑耐藥中所扮演的角色，并應用于臨床，將會給晚期非小細胞肺癌順鉑耐藥患者帶來福音，提高非小細胞肺癌患者的5年生存率。因此lncRNAs在非小細胞肺癌順鉑耐藥中的具體機制研究將是日后順鉑耐藥的研究方向。

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2016-10-14）

（本文編輯：馬雯娜）

10.12056/j.issn.1006-2785.2017.39.17.2016-1646

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