長鏈非編碼RNA在肝癌中的研究進展

農順強　鄧益斌

【摘要】 長鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是一類長度超過200個核苷酸的無編碼功能的RNA分子。越來越多的證據表明，lncRNA主要在轉錄中、轉錄后以及表觀遺傳水平參與基因的表達調控，進而影響腫瘤細胞的增殖、凋亡、侵襲和轉移，與原發性肝癌發生、發展的病理生理機制及患者預后密切相關。此文將總結近年來lncRNA在肝癌中研究進展，以期在肝癌的診斷、預防和治療上提供新的臨床思路。

【關鍵詞】 長鏈非編碼RNA;肝癌;分子標志物

中圖分類號：R735.7 文獻標志碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2020.03.001

Progress of long non-coding RNA in hepatocellular carcinoma

NONG Shunqiang1，2，DENG Yibin1，2

（1.Guangxi Clinical Medical Research Center for Hepatobiliary Diseases，2.Graduate School，Youjiang Medical University for Nationalities，Baise 533000，Guangxi，China）

【Abstract】Long non-coding RNA（lncRNA） is a non-coding RNA molecules with more than 200 nucleotide in length.Evidences show that lncRNA mainly participates in the regulation of gene expression in transcriptional，post-transcriptional and epigenetic levels，affects the proliferation，apoptosis，invasion and metastasis of tumor cells and is correlated with the pathophysiological mechanism of the occurrence and development of primary liver cancer and the patients prognosis.This article reviews the research progress of lncRNA in liver cancer in recent years for providing new clinical ideas in the diagnosis，prevention and treatment of liver cancer.

【Key words】 long non-coding RNA;hepatocellular carcinoma;molecular markers

原發性肝細胞癌（HCC）發病率居全球第六位、死亡率居第四位[1]，惡性程度較高，是常見的惡性腫瘤之一。HCC是起源于肝細胞的原發性腫瘤，慢性乙型肝炎病毒（HBV）或丙型肝炎病毒（HCV）、黃曲霉毒素污染的食物、酗酒、肥胖、吸煙和2型糖尿病等為其主要危險因素[2]。肝癌具有進展快、預后差、死亡率高、肝內轉移早等特點，其發病機制尚未完全闡明，甲胎蛋白（AFP）在臨床上常作為HCC的重要血清標志物，但其敏感度和特異度均不高[3]。其他血清標志物諸如高爾基體蛋白73、異常凝血酶原、磷脂酰肌醇蛋白聚糖3等，診斷的準確性都不高。因此，根究新的早期發現與早期干預標志物，對改善肝癌病患預后和提高其生存率極其重要。

長鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）一般是指大于200個核苷酸，缺乏或者僅有微弱蛋白編碼能力的RNA[4～5]，過去曾被認為是基因轉錄過程中的“暗物質”。隨著第二代DNA測序技術的發展，人們發現lncRNA在轉錄水平、轉錄后調控、染色質修飾、剪接調控、基因組印記、細胞周期調控和表觀遺傳調控等方面發揮著重要作用[6～7]，參與了多種疾病的發生。lncRNA與肝癌細胞的增殖、凋亡、血管生成、侵襲轉移及預后密切相關[8～9]，參與了肝癌發生發展的多種生物學過程。故而，與HCC相關的lncRNA有望成為肝癌診斷、預后和治療反應預測的候選生物標志物及治療靶點。現就lncRNA在肝癌細胞周期、上皮細胞間質轉化、化療藥物敏感性、發生發展及預后中的研究進展進行歸納闡述，以期在肝癌的診療及預防上提供新的臨床思路。

1 LncRNA對肝癌細胞周期相關的影響

細胞周期調控是一個復雜且龐大的網絡系統，以G1-S-G2-M為細胞周期循環，若任何一個節點的調控機制產生轉變，都可能導致腫瘤。研究表明，細胞周期調控因子，如細胞周期蛋白（Cyclin）、細胞周期蛋白依賴性激酶（CDKs）和CDK抑制劑、pRB和p53等的調控，lncRNA可通過多種機制參與。一些因DNA損傷誘導產生的lncRNA，可作為DNA損傷反應參與細胞周期阻滯或誘導凋亡。因此，這些調控細胞周期的lncRNA可能參與腫瘤的發生、增殖、侵襲及預后，可能成為腫瘤治療和診斷新的候選分子靶點[10～11]。母本表達基因3（maternally expressed gene3，MEG3）能阻滯細胞周期進而使腫瘤細胞增殖受到抑制。HCC癌組織中MEG3表達下調，ZHANG等[12]研究表明MEG3的過表達增加了細胞凋亡和G1期中HepG2細胞的比例，降低了HepG2細胞的增殖、遷移和侵襲。小核仁RNA宿主基因16（SNHG16）過表達于肝癌組織和細胞系，通過直接作用于miRNA let-7b-5p/CDC25B/CDK1軸來促進G2/M細胞周期轉變，誘導細胞凋亡13]。LINC00857在多種肝癌細胞系中過表達，LINC00857的沉默可阻斷細胞周期進程于G1期，誘導細胞凋亡[14]。HOXD-AS1在HCC組織、細胞系中表達增加，與組織學分級呈正相關，體外功能喪失實驗表明，沉默HOXD-AS1可誘導S和/或G2/M期停滯，以及誘導Bel-7402和MHCC97H細胞的凋亡，伴隨著CyclinB1、CyclinD1、BCL-2、BAX和MMP2表達水平的變化，可以顯著抑制增殖、遷移和侵襲[15]。Lnc-UCID在HCC患者中表達上調，RNA解旋酶DEAH（Asp-Glu-Ala-His）box-helicase9（DHX9）可與Lnc-UCID的850～1030 nt結構域發生物理作用，或通過轉錄后結合于CDK6 mRNA 3-非翻譯區（3UTR）起調控作用。Lnc-UCID通過競爭性結合DHX9，從CDK6-3UTR中分離DHX9來增強CDK6的表達，從而促進G1/S轉換和細胞增殖[16]。以上研究提示，lncRNA通過調節細胞周期的樞紐節點和細胞周期調控因子，影響肝癌細胞的增殖;進一步驗證lncRNA和細胞周期調控機制，將為肝癌的診治提供重要參考。

2 LncRNA對肝癌上皮-間質轉化的影響

上皮-間質轉化（EMT）是指上皮細胞在形態學上轉變為間質細胞的生物學進程，其最顯著的特征為上皮標志物如角蛋白、E-鈣黏蛋白（E-cadherin）表達降低，以及間質標志物如N-鈣黏蛋白（N-cadherin）、波形蛋白等表達升高[17]。EMT發生后，HCC細胞通過突破基底膜、侵入血管及淋巴管實現侵襲和轉移。近年來，眾多lncRNA被證實在肝癌中經由EMT進程來轉變細胞的增殖、侵襲和轉移。H19高表達于肝癌組織中，通過敲低H19可靶向miR-15b/ CDC42/PAK1軸使HCC細胞的增殖、侵襲和遷移受到抑制[18]。SNHG7在肝癌組織中顯著上調，SNHG7與miR-425作為ceRNA直接相互作用，通過分子海綿miR-425調控Wnt/β-catenin/EMT途徑，抑制了肝癌細胞的增殖、遷移和侵襲[19]。HOTAIR在HCC組織和細胞系中過表達，HOTAIR正向調節與EMT相關的轉錄因子鋅指E盒結合蛋白1（ZEB1），增強EMT促進HCC細胞的侵襲和轉移[20]。lncRNA UBE2CP3過表達于肝癌組織和細胞系，增加了鋅指蛋白Snail1和N-cadherin的表達，但降低了E-cadherin的表達，從而促進了上皮到EMT的過程，并最終誘導了細胞的侵襲和遷移[21]。癌細胞的遠端轉移為HCC預后差的原因之一，lncRNA與EMT作用機制還需要更深層次的細胞及動物實驗的驗證，以期通過改變特定lncRNA的表達來降低HCC的轉移，作為治療HCC的關鍵靶點。

3 LncRNA對肝癌化療藥物敏感性的影響

化療作為中晚期肝癌重要的一種綜合醫治手段，HCC細胞對藥物的敏感性影響了化療的療效、患者預后及生存質量，多藥耐藥產生機制極為復雜，是HCC藥物治療效果不佳或失敗的重要原因之一。越來越多的研究顯示，lncRNA通過多種途徑影響化療藥物敏感性，是介導肝癌化療藥物耐藥的重要機制[22]。在HCC中，lnc-VLDLR表達上調，阿霉素、索拉非尼、喜樹堿等化療藥物刺激可進一步增加其表達，機制研究顯示，敲低lnc-VLDLR可以引起ATP結合轉運蛋白G超家族成員2（ABCG2）的下調，使細胞內化療藥物外流減少而維持有效治療藥物濃度，從而增強了化療藥對肝癌細胞的殺傷力[23]。lncRNA-ROR高表達于肝癌細胞并在癌細胞的外泌體中富集，為應激反應性lncRNA，在化療應激過程中降低對HCC細胞化療敏感性，將高表達lncRNA-ROR的外泌體與受體細胞共培養可降低藥物對受體細胞的毒性作用[24]。XIAO等[25]發現肝癌相關的長鏈非編碼RNA（HANR）在HCC中表達上調，HANR基因敲除誘導細胞凋亡，明顯抑制肝癌細胞增殖及轉移，增強癌細胞對阿霉素的敏感性。HULC在肝癌中高度上調，XIONG等[26]研究證實了HULC可以通過穩定Sirt1蛋白來觸發HCC細胞的自噬。HULC降低了miR-6825-5p、miR-6845-5p和miR-6886-3p的表達，導致了USP22和Sirt1蛋白的上調，通過HULC/USP22/Sirt1/自噬途徑降低了肝癌細胞對化療藥物的敏感性。lncRNA NEAT1定位于核paraspeckle結構，在腫瘤組織中表達增加。KESSLER等[27]研究發現NEAT1在3株索拉非尼和阿霉素耐藥細胞系中均有過表達，在所有化療耐藥細胞中均可檢測到paraspeckle結構，而在敏感細胞中未檢測到信號，提示NEAT1誘導了HCC細胞化療中的耐藥。肝癌中lncARSR上調，lncARSR通過調節PTEN-PI3K/Akt途徑促進了HCC對阿霉素的耐藥性[28]。基于化療藥物敏感性相關lncRNA的研究，使針對HCC患者個體敏感用藥化療的效果得以提高，是今后開發肝癌化療增敏的新策略。

4 LncRNA對肝癌發生發展的影響

腫瘤的一個重要特點就是腫瘤細胞增殖失調，腫瘤細胞通過多種信號通路影響腫瘤無限增殖，部分腫瘤（包括肝癌）通過芯片檢測或者測序手段發現大量的lncRNA在腫瘤增殖過程中發揮重要作用[29]。lncRNA可通過多種機制、多種途徑，促進或抑制肝癌發生發展。PTEN為常見的腫瘤抑制因子之一，細胞內PTEN的減少可增加CUDR與CyclinD1的結合量，絕緣體CTCF募集CUDR-CyclinD1復合體，形成位于C-myc啟動子區域的CUDR-CyclinD1-絕緣體CTCF復合體，提高了C-myc的轉化率，過量C-myc引起肝癌干細胞和肝細胞樣干細胞惡性增殖[30]。HULC在HBV相關肝癌組織中高表達，其表達水平與HBx的表達呈正相關，HBx通過上調HULC使p18受抑制，進而促進肝癌細胞增殖[31]。HULC在體外和體內都能與Y-box結合蛋白1（YB-1）特異性結合，促進YB-1蛋白的磷酸化，使YB-1從其結合的mRNA中釋放出來，從而使CyclinD1、CyclinE1和MMP3等mRNA的翻譯被激活，誘導肝癌的發生[32]。MEG3可通過與p53蛋白相互作用來激活p53介導的轉錄活性并影響部分p53靶基因的表達，起到抑制肝癌細胞的作用[33]。此外，MEG3可增加PTEN、bcl2相關X蛋白（Bax）及p53的表達，調控PTEN/AKT/MMP-2/MMP-9信號軸，并通過靶向miRNA-10a-5p參與肝癌的發生發展[12]。以上研究表明，通過對lncRNA及其相關靶向調控通路的研究，有望為HCC的發生發展提供新的早期診斷標志物及治療方案。

5 LncRNA對肝癌預后的影響

HCC發病率高、復發及轉移率高、預后差，嚴重危及人類健康，故而精確判斷患者的預后更有利于個體化醫治。研究表明，與肝癌患者預后相關的lncRNA，如MVIH的過度表達，與腫瘤淋巴結轉移分期、微血管浸潤、無復發生存期和總生存期有關[34];HCC中lncCAMTA1的高表達提示臨床預后不良[35];SNHG7在肝癌組織尤其是侵襲性癌組織中過表達，并與預后不良密切相關[19];SNHG16過表達于肝癌組織和細胞系中，預示肝癌患者預后不良[13];UBE2CP3的過度表達可促進細胞在體內外的侵襲和遷移，與肝癌患者預后差有關[21];KIF20A在肝癌組織中表達上調與肝癌患者預后相關[36];肝癌中lncARSR的上調，與腫瘤大小和BCLC晚期及預后不良有關[28]。這類與HCC的預后相關的lncRNA在腫瘤組織中多為過度表達型，且與患者的預后不良和遠處轉移密切相關，其相關機制需要更多的動物和臨床實驗加以驗證。若能通過檢測特異性lncRNA精確判斷或預測病人的預后，必將會對臨床診治方式產生重要影響。

6 小結與展望

肝癌是人類最常見、最具侵襲性的惡性腫瘤之一。近年來，肝癌早期診療方面取得的進展，在一定程度上改善了部分病患的預后，但總體生存率仍很低。目前，相關研究揭示了lncRNA參與肝癌調控的部分機制，但仍有諸多影響及調控機制尚未闡明;靶向基因調控機制尚不明了;研究大多建立在體外分化系統的基礎上，許多研究結果缺乏體內證據;以上種種，需要我們進一步的探索和研究，來充分評估其作為診斷和治療靶標的潛力。lncRNA作為標志物用于腫瘤診斷及治療尚有許多問題有待解決，但基因芯片和高通量測序等方法的推廣，為lncRNA在肝癌的診斷和治療方面提供新的思路和角度，相信在不久的將來lncRNA必將為肝癌患者帶來前所未有的福音。

參 考 文 獻

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（收稿日期：2019-12-12 修回日期：2020-02-24）

[專家介紹]醫學博士，教授，博士生導師，臨床檢驗診斷學學科帶頭人，右江民族醫學院附屬醫院副院長，學校發展規劃處副處長（兼）。兼任國家自然科學基金函審專家，廣西科技計劃項目評審專家，廣西衛生食品安全風險評估專家;廣西醫學會檢驗學分會副主任委員、醫學教育學分會委員、精準醫學分會委員;廣西醫師協會檢驗醫師分會常務委員、倫理醫師分會委員;百色市醫學會檢驗學分會主任委員;《中華腫瘤防治雜志》、《世界華人消化雜志》和《右江民族醫學院學報》雜志編委。先后承擔國家自然科學基金2項，廣西自然科學基金5項，廣西教育廳資助課題3項;以第一作者和通訊作者公開發表學術論著58篇，其中SCI收錄10篇;主（參）編著作/教材2部;獲百色市科技進步二等獎1項、科技創 新三等獎1項;培養博士研究生1名、碩士研究生6名。

基金項目：國家自然科學基金（81460123）;廣西自然科學基金（2018GXNSFAA281187）;廣西科技計劃人才與基地項目（桂科AD17129025）;2018年廣西研究生教育創新計劃項目（YCSW2019222）

作者簡介：農順強，男，主管技師，在讀碩士研究生，研究方向：HBV相關肝癌非編碼RNA調控機制研究。E-mail：252769806@qq.com

通信作者：鄧益斌。E-mail：dengyb75@163.com

[本文引用格式]農順強，鄧益斌.長鏈非編碼RNA在肝癌中的研究進展[J].右江醫學，2020，48（3）：161-165.