非編碼RNA在喉癌的差異表達及其意義

何星辰 綜述 喻國凍 審校

(1.貴州醫科大學臨床醫學院，貴州 貴陽 550004；2.貴州醫科大學附屬醫院耳鼻咽喉頭頸外科，貴州 貴陽 550004)

喉癌是常見的頭頸部惡性腫瘤，其中喉部鱗狀細胞癌(laryngeal squamous cell carcinoma，LSCC)約占總數的95%[1]。雖然手術、放療、化療等傳統治療手段不斷發展并取得了一定進步，但喉癌的5年生存率已經從66%下降到63%[2]。近年來，分子靶向治療進展迅速，具有特異性強、副作用小、耐藥性低等優點，為喉癌提供了新的治療思路和方向。本文重點就喉癌中非編碼RNA的差異表達，探討其與喉癌發生、發展的聯系，展望其在分子靶向治療中的潛在價值。

1 微小RNA(microRNA，miRNA)與喉癌

miRNA是一類大小約為18～22個核苷酸的RNA分子。有研究表明，miRNA與多種腫瘤的發生和發展關系密切，這些miRNA可以識別特定的靶mRNA，并在轉錄后水平調節基因表達[3]。miRNA可與靶mRNA的3′非翻譯區(3′UTR)完全或部分互補結合，導致靶基因被切割或沉默，抑制蛋白質翻譯從而調控基因表達。功能研究已經證實，miRNA在腫瘤中可發揮癌基因或抑癌基因功能[4]。自1993年問世以來，miRNA已在腫瘤的診治及預后等方面取得了一系列研究進展[5]。近年來，大量研究表明miRNA在喉癌中呈現差異表達，從而發揮致癌或抑癌作用，有望成為喉癌分子靶向治療的新靶點。

1.1發揮原癌基因作用的miRNA miRNA-93(miR-93)屬miR-106-25基因簇，位于染色體的7q22.1。Xiao等[6]使用熒光素酶技術驗證了miR-93可以結合細胞周期蛋白cyclin G2 (CCNG2)的3′非編碼區，且miR-93的表達量與CCNG2呈負相關；miR-93通過直接抑制CCNG2促進腫瘤生長，miR-93細胞中CCNG2的異位表達又可抑制miR-93對喉癌增殖的影響。此研究結果提示，miR-93-CCNG2調控軸可能在喉癌的發展中起著不可或缺的作用。miR-221是近年來研究較深入的微小RNA，Samia等[7]發現，miR-221在喉癌中表達下調，其作用機制與靶向作用于腫瘤抑癌基因凋亡蛋白酶活化因子(APAF-1)有關。另一項研究[8]證實，喉癌術后患者血漿中miR-221存在低表達，可見miR-221的表達與預后關系密切。Wu等[9]發現miR-148a和miR-375在LSCC組織中顯著上調，且miR-148a或miR-375在喉部發育不良患者中表達水平的升高可能與惡性轉化有關，因此miR-148a和miR-375可能成為LSCC早期診斷的潛在生物標志物。miR-23a和miR-27a基因是miR-23a/27a/24-2基因簇家族成員。miR-23a和miR-27a在LSCC中表達上調，miR-23a通過靶向調節APAF-1促進喉癌細胞的增殖和凋亡，miR-27a則與喉癌分化程度呈負相關，并通過激活GSK-3β/β-catenin信號通路來抑制喉癌細胞分化[10-11]。Shuang等[12]證實miR-503在喉癌中高表達，其通過直接靶向作用于PDCD4促進體內和體外腫瘤的生長和侵襲，發揮原癌基因的作用。

1.2發揮抑癌基因作用的miRNA miR-145和miR-375在喉鱗癌組織中低表達，與LSCC的發生、發展關系密切，miR-145的抑癌基因作用是通過調控SOX2的表達來實現的，而miR-375則靶向作用于轉錄因子KLF4[13-14]。Cybula等[15]證實，PIK3R1、HACE1、miR-139-3p和miR-885-5p均為腫瘤抑制基因，并推測miR-885-5p和PIK3R1可能為鑒別喉癌組織和正常粘膜的最佳指標。另有研究[16]報道，miR-204-5p通過靶向作用于FOXC1來抑制喉癌細胞的增殖轉移，提示miR-204-5p可能是未來LSCC分子治療的潛在靶點。Let-7家族的抑癌基因作用已得到廣泛認同，人類有10個成熟的let-7序列(let-7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g, 7i, miR-98, and miR-202)，已有研究[17]證實let-7c通過靶向調節IGF1R和HMGA2發揮抑癌基因作用，這為探尋治療LSCC的新靶點提供了理論依據。新近研究[18]表明，miR-497在LSCC組織中較癌旁組織表達量降低，其通過下調細胞周期蛋白依賴激酶6(CDK6)的表達，顯著抑制LSCC細胞的增殖、克隆，同時誘導其細胞周期停止在G0/G1期，這可能為進一步探索喉癌發病機制提供了新的見解。

2 長鏈非編碼RNA(iong non-coding RNA，incRNA)與喉癌

2.1發揮原癌基因作用的lncRNA lncRNA H19是第1個被發現的lncRNA基因，Guan等[19]發現lncRNA H19和miR-675在喉癌組織中的表達顯著高于癌旁組織，而且兩者的表達對喉鱗癌細胞的增生、轉移和侵襲有著顯著影響。另一研究[20]報道，H19參與喉鱗癌的發病機制是通過調節miR-148a-3p/DNMT1軸實現的。長鏈非編碼RNA 核富集轉錄體1(nuclear paraspeckle assembly transcript1，NEAT1)位于旁斑(paraspeckle)上，Wang等[21]通過研究發現NEAT1在LSCC組織中明顯高表達，其通過靶向作用于miR-107/CDK6通路促進喉鱗癌細胞的增殖和侵襲。Zhuang等[22]觀察到結腸癌相關轉錄因子1(CCAT1)在LSCC組織中上調，CCAT1過表達促進Hep-2細胞的增殖、遷移和侵襲。另有研究[23]顯示，CCAT1/miR-218/ZFX 軸在LSCC體外和體內的增殖和侵襲過程中均有表達，提示CCAT1/miR-218/ZFX 軸有望成為喉癌分子靶向治療的新靶標。Gao等[24]研究發現，lncRNA PVT1和LOC157273在喉癌細胞周期調控中起著不可或缺的作用，其中lncRNA PVT1可降低hsa-miR-1207-5p的表達，增加LSCC細胞中葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)的表達；lncRNA LOC157273在淋巴結轉移的LSCC細胞中增加，且與下調的hsa-miR-145-5p和上調的CDK4、SEH1L和SMC1A密切相關。這些資料提示，lncRNA PVT1和LOC157273有望成為淋巴結轉移性LSCC早期診斷的理想生物標志物。Feng等[25]利用基因芯片技術發現，lncRNAs NR_027340，MIR31HG，SOX2-OT在喉癌組織中過表達，且LncRNA NR_027340、MIR31HG分別與ITGB1、HIF1A呈正相關，而LncRNA SOX2-OT與DDIT4呈負相關，這為探尋喉癌分子靶向治療的潛在生物標志物提供了理論依據。

2.2發揮抑癌基因作用的lncRNA 與在喉癌中表達上調的lncRNA不同，部分lncRNA下調可發揮抑癌基因作用。現有研究[26]顯示，86%(6/7)的喉癌組織中lncRNA AC026 166.2-001明顯下調，并且lncRNA RP11-169D4.1-001表達水平降低與頸部淋巴結轉移及存活時間顯著相關，二者被認為是LSCC中具有診斷價值的新型lncRNA，有望成為喉癌潛在的治療靶點。Li等[27]研究發現，lncRNA LET在喉癌細胞中顯著低表達，與喉癌分期及淋巴結轉移有著密切聯系。另一項研究[28]報道，lncRNA AC026 166.2-001在LSCC組織中低表達與預后不良有關，且其發揮抑癌作用可能由激活miR-24-3p/p27軸來實現。Chen等[29]發現LSCC中腫瘤組織中AC008 440.10表達明顯下調，并證實其表達與LSCC分期、淋巴結轉移組織(LNM)、存活時間有著顯著的相關性。近期有研究結果[30]顯示，lncRNA Dleu2和miR-16-1在喉癌組織中均下調，且LncRNA Dleu2可通過作用于miR-16-1來影響喉癌細胞的增殖、遷移和侵襲。因此，lncRNA Dleu2和miR-16-1可能是診斷喉癌的潛在生物標志物和有效治療靶點。lncRNA GAS5全長651nt，是與細胞生長阻滯密切相關的基因[31]。研究[32]發現GAS5在喉癌組織中表達顯著降低，可通過負性調節E2F1和BTF3的表達來調控喉癌細胞的增殖和凋亡，提示GAS5/E2F1/BTF3有望成為喉癌治療的潛在干預靶標。

3 環狀RNA(circular RNA，circRNA)與喉癌

circRNA是近年來腫瘤界研究較熱的內源性非編碼RNA，具有由外顯子或內含子環化形成的完整的共價環狀結構，廣泛存在于哺乳動物細胞中[33]。circRNA相對穩定，在血液和唾液中大量表達，易于檢測，表明circRNA可能成為一種新的、理想的癌癥診斷和預后的生物標志物[34]。最近的微陣列芯片研究顯示，喉癌組織中circRNA表達不同于其鄰近組織。Xuan等[35]發現hsa_circRNA_100855在喉癌組織中表達顯著上調，而hsa_circRNA_104912則顯著下調，二者均與喉癌的TNM分期及頸部淋巴結轉移有關。Lu等[36]借助二級測序分析了LSCC中circRNA的表達情況，發現有20個circRNA存在異常表達，其中16個表達上調，4個表達下調，4個顯著上調的circRNA和表達下調的hsa_circ: chr20:31876585 - 31,897,648很有可能成為LSCC中最有潛力的生物標志物。Zhao等[37]發現hsa_circ_0008832，hsa_circ_0033988， hsa_circ_0001445，和hsa_circ_0007013在喉癌組織中下調，且hsa_circ_0033988可以作為miRNA響應元件(MRE)海綿調控LSCC的靶基因。因此，circRNA很可能參與了喉癌的發生與發展，為喉癌分子靶向治療提供有力依據。

綜上所述，非編碼RNA在喉癌中差異表達及作用的研究取得了一定進展，但仍有許多問題有待進一步探索和解決。喉癌的發病機制尚不完全清楚，在其發生和發展過程中存在多種癌基因或抑癌基因的異常表達，研究非編碼RNA及其調控機制，有望為進一步探索喉癌的分子靶向治療提供重要的理論依據。隨著對非編碼RNA作用機制及喉癌發病機制的深入研究，相信未來分子靶向治療將在喉癌治療中發揮日益重要的作用。