LncRNAs在鼻咽癌中作用機制的研究進展

胡錦程 鐘田雨 胡曉梅 肖永偉 彭韶平

1贛南醫學院（江西贛州341000）；贛南醫學院第一附屬醫院2檢驗科，3耳鼻咽喉頭頸外科（江西贛州341000）

鼻咽癌（NPC）是起源于鼻咽黏膜上皮的頭頸部惡性腫瘤［1］。最近的數據顯示，全球新發鼻咽癌病例129 079 例，病死病例72 987 例［2］。鼻咽癌在中國地區較為常見，其發病率和病死率分別高于世界平均水平。鼻咽癌的發病機制與環境因素、EB 病毒感染、遺傳易感性等多種因素密切相關。由于鼻咽癌具有高度侵襲性，且易出現早期轉移，深入研究及探討其發病機制具有一定的臨床價值。近年研究發現鼻咽癌中發病機制可能與一些異常的長鏈非編碼RNA（lncRNAs）有關聯。隨著高通量測序技術的發展以及lncRNAs 基因芯片的應用，越來越多的lncRNAs 被發現在鼻咽癌中起重要的調控作用。lncRNAs 在鼻咽癌放療和化療的抗性中起重要的作用［3］。lncRNAs 基因表達的調控與靶點的作用機制引起了廣泛的關注。

1 LncRNAs 的介紹

lncRNAs 是一類轉錄本長度＞200 個核苷酸，具有調控基因功能的非編碼RNA［4］。lncRNAs 在調節表觀遺傳、轉錄和轉錄后水平發揮重要作用［5］。lncRNAs 通過與DNA、RNA 和蛋白質分子的相互組合作用，調節細胞的一些生物學過程，包括表觀遺傳調節、X 染色體沉默、基因組印跡、染色質修飾、細胞核和細胞質之間的轉運、mRNA 剪接、轉錄和翻譯的調節［6］。越來越多的證據表明，lncRNAs 可以與miRNA 相互作用并作為競爭性內源RNA（ceRNA）在鼻咽癌等癌癥疾病中發揮作用［7］。lncRNAs 的突變將導致癌癥引發和促進惡性腫瘤的轉移［8］。研究證實lncRNAs 在人類癌癥中可作為致癌基因或腫瘤抑制因子調節癌細胞增殖、遷移和侵襲等。然而，這些lncRNAs 與鼻咽癌的發生發展、轉移及預后有密切關聯。

2 LncRNA AFAP1-AS1 與鼻咽癌的預后及轉移有關

LncRNA AFAP1-AS1 位于人類4 號染色體的4p16.1 區域。AFAP1-AS1 在多種癌癥組織和細胞系中過表達并作為致癌基因，例如胃癌、前列腺癌和肺癌等。AFAP1-AS1 在鼻咽癌組織和細胞系中高表達且在鼻咽癌的調控中起致癌基因作用［9］。此外，有研究報道［10］鼻咽癌患者循環血清中AFAP1-AS1 高表達并可能作為診斷和預后生物標志物。AFAP1-AS1 的高表達與鼻咽癌中的臨床病理學特征包括淋巴結轉移，遠處腫瘤轉移，TNM 分期，預后不良，EBV 感染總生存率等有關。蛋白質組學和生物信息學分析表明［11］，AFAP1-AS1 影響了肌動蛋白細胞角蛋白信號通路中幾個小的GTPase 家族成員和分子的表達并通過調控肌動蛋白絲的完整性促進癌細胞轉移。AFAP1-AS1 可能通過AFAP1 基因調節肌動蛋白絲完整性的改變和通過調節腫瘤細胞的黏附和遷移來促進腫瘤轉移。癌細胞通過破壞細胞間連接，改變粘著斑復合物以及肌動蛋白細胞骨架的廣泛重組來獲得遷移和侵襲特性。此外，AFAP1-AS1 在鼻咽癌中作為miR-423-5p 的競爭性內源性RNA，調控Rho/Rac 通路的多個分子表達，并通過Rho/Rac 信號通路加速細胞遷移和侵襲［9］。

近年有研究還發現，AFAP1-AS1 可能與鼻咽癌中PD-1 表達有關。在腫瘤組織中，PD-1 主要表達于腫瘤浸潤淋巴細胞。PD-1 在腫瘤浸潤淋巴細胞中的高表達導致T 細胞的耗竭和失活。TANG等［12］通過全基因組表達譜分析發現鼻咽癌中AFAP1-AS1 的表達與免疫逃逸標記的程序死亡受體1（PD-1）有關。AFAP1-AS1 和PD-1 在鼻咽癌組織浸潤淋巴細胞中共同表達。AFAP1-AS1 和PD-1的共表達預示鼻咽癌預后不良。AFAP1-AS1 或PD-1 的高表達與鼻咽癌復發時的遠處轉移相關。PD-1 還與程序性死亡配體1（PD-L1）和程序性死亡配體2（PD-L2）相互作用，主要在腫瘤細胞表面或腫瘤基質中表達，這些配體激活PD-1，進而抑制T 細胞增殖，促進腫瘤細胞的免疫逃逸，在免疫抑制和腫瘤進展中發揮重要作用。

3 LncRNA MALAT1 與鼻咽癌的進展及預后有關

LncRNA MALAT1 位于人類11 號染色體11q13上。MALAT1 在多種類型的腫瘤中表達上調，如肺癌、結直腸癌和宮頸癌等，并且影響腫瘤細胞增殖、遷移、侵襲和凋亡等。MALAT1 近年被證實在鼻咽癌中高表達且在鼻咽癌進展和預后中起作用。MALAT1 的高表達水平與EBV 病毒感染、晚期鼻咽癌腫瘤淋巴結轉移（TNM）階段密切相關。MALAT1 在鼻咽癌細胞系和組織中表達上調，MALAT1 下調使鼻咽癌細胞對放射敏感并可能通過調節slug 的表達增加鼻咽癌細胞的放射抗性和癌癥干細胞（CSC）的活性［13］。隨后有研究報道［14］，MALAT1 通過調控miR-124 抑制Capn4 蛋白的表達，從而促進鼻咽癌細胞的增殖、侵襲和上皮-間質轉化（EMT）。此外，轉化生長因子β（TGF-β）通過抑制miRNA-124 調控獨立于SMAD 通路的ERK/MAPK 通路，從而增加鼻咽癌中MALAT1 的表達。TGF-β刺激抑制miR-124 表達，而miR-124 過表達抑制SMAD 和非SMAD 通路降低p-SMAD2/3、SMAD4 和p-ERK 水平從而拮抗TGF-β促進鼻咽癌細胞增殖、侵襲和遷移［15］。

4 LncRNA NEAT1 與鼻咽癌的放射抗性、化學耐藥性及預后有關

LncRNA NEAT1 位于人類11 號染色體11q13.1上。研究證實NEAT1 在多種腫瘤如乳腺癌、非小細胞肺癌和結直腸癌等組織或細胞中表達上調且與多種癌癥的預后和總生存期有關，并且在這些腫瘤的凋亡、增殖、侵襲和轉移等調節中起關鍵作用。NEAT1 是近年被證實為鼻咽癌中的致癌基因。NEAT1 在鼻咽癌細胞系中表達上調且通過抑制體內miR-124 促進腫瘤發生，miR-124 通過抑制NF-κB 信號調節鼻咽癌細胞增殖和凋亡［16］。新近研究發現［17］，NEAT1 通過miR-101-3p 調控EMP2 的表達，抑制鼻咽癌的遷移和放射抗性。此外，NEAT1 通過抑制let-7a-5p 調控Rsf-1 表達和Ras-MAPK 通路，其表達水平的下調可以增強鼻咽癌細胞對順鉑的敏感性［18］。最近的研究報道［19］，Meta 分析顯示NEAT1 高表達是鼻咽癌患者的獨立不良預后的因素。

5 LncRNA HOTAIR 與鼻咽癌腫瘤血管生成、細胞的成瘤及進展有關

LncRNA HOTAIR 位于人類12 號染色體12q13.13 上。HOTAIR 在多種腫瘤如肺癌、肝癌、乳腺癌以及血液系統的惡性腫瘤急性髓系白血病中被發現表達異常升高并作為致癌基因。HOTAIR 通過多種信號通路調控多個下游靶點，與腫瘤的發生、生長、血管生成、進展、耐藥性、復發和不良預后呈正相關。近年的研究表明，HOTAIR 在鼻咽癌中高表達并作為致癌基因且影響鼻咽癌的發生發展。HOTAIR 通過直接激活血管生成因子VEGFA 的轉錄以及通過GRP78 介導的VEGFA 和Ang2 表達的上調促進腫瘤血管生成。HOTAIR 的敲低抑制鼻咽癌細胞活力并誘導凋亡。隨后有研究報道，HOTAIR 通過靶向脂肪酸合成酶（FASN）促進鼻咽癌細胞增殖和侵襲。HOTAIR 促進鼻咽癌進展的作用部分被FASN、MMP-9 和p21 激活。此外，HOTAIR 下調miR-101 表達，靶向COX-2 的3′-UTR并調節其水平，COX-2 的高表達可增強鼻咽癌細胞的成瘤和進展［20］。

6 LncRNA XIST 與鼻咽癌的放射敏感性、進展及預后有關

LncRNA XIST 位 于人類X 染 色體Xq13.2 區域。XIST 在多種惡性腫瘤中過表達，并與更具侵襲性的表型相關。越來越多的證據表明XIST 的異常表達水平與某些癌癥的發展相關，包括乳腺癌、淋巴瘤和男性睪丸生殖細胞瘤。新近的研究發現，XIST 在鼻咽癌中異常表達且作為致癌基因。XIST 在鼻咽癌組織和細胞系中表達上調并提示預后不良。XIST 在鼻咽癌中的致癌作用部分是通過充當競爭性內源RNA 反向調節miRNA-34a-5p 靶向E2F3 基因的激活上調。有研究報道［21］，miR-29c 在鼻咽癌細胞中下調，XIST 敲低通過上調miR-29c 抑制細胞增殖和通過抑制DNA 損傷修復增強鼻咽癌細胞的放射敏感性。此外，XIST 通過調節miR-491-5p 及靶向Notch3 基因的表達影響鼻咽癌細胞增殖、侵襲和遷移。然而，XIST 的敲低抑制體外鼻咽癌細胞增殖和侵襲，誘導細胞凋亡，在體內抑制鼻咽癌腫瘤生長。

7 其他lncRNAs 與鼻咽癌的相關作用機制

LncRNA CCAT1 位于人類染色體8q24.21 上，與轉錄因子c-MYC 相鄰。CCAT1 首次被發現在結腸癌中上調。越來越多的研究發現CCAT1 在各種癌癥組織中均顯著上調，包括結腸直腸癌、胃癌和肝細胞癌等，并且與各種腫瘤細胞的增殖、細胞周期、細胞凋亡、遷移、侵襲、化學抗性和上皮-間充質轉化（EMT）等有關。最近的研究證實［22］，CCAT1 在鼻咽癌組織和細胞系中表達上調并作為致癌基因。CCAT1 的敲低顯著抑制鼻咽癌細胞增殖、遷移和侵襲能力，并促進細胞凋亡。上調的CCAT1 在鼻咽癌細胞中作為紫杉醇敏感性的調節劑的miR-181a 通過靶向鼻咽癌細胞中的CPEB2對細胞凋亡具有調節作用。CCAT1 通過miR-181a/CPEB2 軸調節紫杉醇在鼻咽癌細胞中的敏感性。LncRNA MEG3 位于人類14 號染色體14q32.3 區域。新近研究證實，MEG3 在肺癌、肝細胞癌和胃癌等腫瘤中表達水平降低。MEG3 的表達水平與癌癥的發展、病理學等級、預后、分期和生存結果相關。有研究報道［23］，MEG3 在鼻咽癌組織中表達下調，MEG3 作為鼻咽癌中的腫瘤抑制因子以及通過激活p53 信號通路途徑調控鼻咽癌的發生發展。p53/DNA 損傷和TGF-β通路被異位MEG3 表達顯著激活。此外，鼻咽癌中MEG3 的DNA 拷貝數丟失和啟動子高甲基化，MEG3 抑制細胞增殖和致瘤性。近年的研究發現還有許多其他lncRNAs作為鼻咽癌中的致癌基因或腫瘤抑制因子如SNHG1［24］、H19［25］、UCA1［26］、ZNF674-1［27］和LET［28］等，并且在鼻咽癌的發生發展以及調控中起重要作用。

8 展望

近年來，越來越多的研究發現，lncRNAs 在鼻咽癌中作為致癌基因或腫瘤抑制因子起調控作用。鼻咽癌的發生發展與lncRNAs 的異常表達以及調控密切聯系。已證實一些lncRNAs 的相關信號通路參與lncRNAs 的致癌作用，如Rho/Rac 通路［29］和Notch 信號通路等。但是，多數lncRNAs 的上游和下游分子機制仍然未知，需要進一步的研究以發現其潛在的作用機制。目前，lncRNAs 的研究取得很多進展，如研究者發現血清中lncRNA AFAP1-AS1、MALAT1 和AL359062 可能作為鼻咽癌輔助診斷標志物［10］。此外，lncRNA THOR［30］、ANRIL［31］和PVT1［32］等在調控鼻咽癌放化療中起重要作用。新近國內研究報道［33-34］，通過下調lncRNA PVT1 可以抑制鼻咽癌細胞的增殖、遷移和侵襲并逆轉鼻咽癌細胞上皮間質轉化（EMT），使其可能成為鼻咽癌患者的潛在治療靶標。然而，大多lncRNAs 的生物學作用尚未通過動物或患者實驗確定。LncRNAs 更多潛在的生物學作用以及在鼻咽癌中未知的作用機制需要更多的探索。最近的研究證實，lncRNAs 在血清或血漿中以可測量的水平存在，具有高穩定性，使其成為有希望的生物標志物。總之，lncRNAs 可能是影響鼻咽癌發生發展的重要因素或有望成為鼻咽癌診治的新型生物標志物。