胃癌轉移相關性長鏈非編碼RNA

林夢婷，宋皓軍，丁小云

胃癌是全球性的公共衛生問題，在腫瘤致死原因中胃癌排在第二位，東亞地區有著極高的胃癌發病率，且以中國為甚[1]。在中國，胃癌的發病率及病死率僅次于肺癌[2]。由于缺乏早期非侵入性的診斷方法，胃癌被診斷時常常已處于進展期，即使有幸在早期被診斷明確且成功接受內鏡下黏膜切除術（EMR）或內鏡黏膜下剝離術（ESD）治療，仍存在不低的復發率[3]。進展期胃癌患者雖然可以接受外科手術治療、放化療等治療手段，但是預后仍然不理想[4]。近年來，對于胃癌轉移的研究取得了一些成果，但是對其分子機制的了解仍然有限。

長鏈非編碼RNA在腫瘤的發生發展中起重要作用。非編碼RNA是一類不行使轉錄功能，但對一些在細胞中與酶、結構上、調節作用相關的RNA，其中長度大于200核苷酸的被定義為長鏈非編碼RNA[5-6]。長鏈非編碼RNA在通過轉錄水平及轉錄后調節影響基因的表達[7]。

研究者們發現越來越多的長鏈非編碼RNA參與胃癌的進展及轉移。目前被發現的有通過影響胚胎發生、表觀遺傳調節、血管形成及血管生成擬態等方面影響胃癌進程[8-9]。筆者總結了在胃癌轉移過程中起關鍵作用的異常長鏈非編碼RNA表達，尤其是與淋巴轉移、血管形成、上皮間質轉化（EMT）相關的長鏈非編碼RNA；旨在探討經由國內外研究證實與胃癌轉移機制密切相關的lncRNA，希望能為抑制胃癌轉移、改善患者預后提供新思路。

1 長鏈非編碼RNA影響胃癌細胞上皮間質轉化

上皮間質轉化是胚胎發育及腫瘤轉移中的關鍵步驟。當上皮間質轉化發生時，上皮細胞遷移能力升高，其間葉細胞特征明顯[10]。許多lncRNA參與并調節胃癌細胞EMT進程（圖1）。Chen等[8]在SGC7901及AGS胃癌細胞株中下調肺腺癌轉移相關lncRNA1（MALAT-1）的表達，發現在mRNA和蛋白水平是無義介導的mRNA降解（NMD）通路中的關鍵因子，其表達與MALAT-1的表達呈負相關，上調UPF1后，胃癌細胞的轉移能力、侵襲能力、上皮間質轉化能力均被抑制[11]，而UPF1的抑制作用能被上調的MALAT1所抑制，因而推斷MALAT1通過直接與UPF1結合，下調自身表達水平，從而進一步抑制細胞EMT進程[12]。經典的lncRNA之一HOTAIR在胃癌細胞中表達增高，它通過抑制E-cadherin的表達，促進N-cadherin和 vimentin的表達加速細胞上皮細胞向間質細胞轉化。HOTAIR通過與 PRC2結合，使miR34a沉默，成功激活 HGF/C-Met/Snail通路，促進了胃癌細胞上皮間質轉化，進而提升了胃癌的轉移能力[13]。膀胱尿路上皮癌相關的長鏈非編碼RNA1（UCA1）在胃癌細胞中表達明顯增高，它可被TGF 1誘導，促進胃癌細胞上皮間質轉化。但是當研究者下調UCA1時只能部分反轉TGF 1對細胞EMT進程的影響，因而認為UCA1是TGF 1誘導EMT發生的機制之一[14]。另一與TGF-相關的長鏈非編碼 RNA為 lncRNAATB，Saito等[15]在高表達lncRNA-ATB的胃癌細胞株中檢測到ZEB1的上調和miR-200s的下調，lncRNA-ATB表達與TGF-、ZEB1呈正相關，而與miR-200s呈負相關，因而得出lncRNA-ATB部分通過影響 TGF-b/miR-200/ZEB通路促進胃癌上皮細胞向間質細胞轉化。當前已完成的分子機制研究揭示了小核仁RNA宿主基因6（SNHG6）可能通過與miR-101-3p結合致p27下調，致使下游的ZEB1呈低表達水平，而后抑制胃癌細胞遷移能力及EMT表型形成能力[16]。而Linc00261是一個在胃癌細胞中低表達的長鏈非編碼RNA，下調Linc00261可造成E-cadherin表達水平的抑制和N-cadherin、FN1及vimentin等表達水平的升高，阻止了胃癌上皮細胞向間質細胞表型轉化，同時阻止細胞的惡性表型的形成[17]。Linc00261通過與Slug結合，加強了GSK3與Slug復合物的作用，使Slug穩定性減弱從而影響胃癌細胞EMT進程。另外，FRLnC、LINC00152及HULC均被發現在胃癌細胞中有促進EMT表型形成的作用，而 ZFAS1、SPRY4-IT1、LEIGC則抑制胃癌上皮細胞向間質細胞轉化。

2 長鏈非編碼RNA影響胃癌細胞表觀遺傳調節

表觀遺傳行為包括組蛋白修飾，酶蛋白、DNA甲基轉移酶及染色質的重塑[18]。目前的研究結果已知異常的DNA修飾，啟動子CpG島的過度甲基化，在腫瘤細胞關鍵的細胞通路起關鍵作用[19]。而大量的lncRNA在DNA修飾過程中起重要作用從而影響胃癌的進程。

Sun等[20]對全組基因lncRNAs表達評估后選取了BC041951，并為其命名為胃癌相關的長鏈非編碼 RNA1（GClnc1）。GClnc1通過招募WDR5和KAT2A形成支架，使線粒體超氧化物歧化酶2（SOD2）轉錄水平升高，同時也使SOD啟動子序列中的 H3K4甲基化水平，H3K9乙酰化水平升高,從而促進胃癌細胞的轉移。進展期胃癌患者LOC100130476片段1過度甲基化的水平較低，LOC100130476表達水平下降者更傾向于產生轉移，預后不良[21]。Xie等[22]檢測到SPRY4-IT1在胃癌腫瘤細胞中的表達水平下調，DNMT1可通過調節DNA甲基化水平使胃癌細胞中的SPRY4-IT1表達水平下調。

圖1 與EMT相關IncRNA部分作用機制

3 長鏈非編碼 RNA影響細胞外基質（ECM）降解

腫瘤細胞暴露在復雜的異常環境中，這些異常環境影響了其腫瘤細胞的生物學行為。細胞外基質交聯結構的降解抑制了細胞間的連接，促進了腫瘤細胞的轉移與發展[23]。金屬蛋白酶參與了細胞增殖、分化、細胞外基質的調節及血管生成。lncRNA UCA1可促進胃癌的轉移能力，這一作用是通過 UCA1/GRK2/ERK/MMP9這一通路實現的，UCA1通過Cbl-c介導的泛素化實現了增加GRK2降解的作用，激活了ERKMMP9通路[24]。SNHG15可部分通過上調MMP2、MMP9在蛋白水平表達提升胃癌細胞的轉移能力[25]。FENDRR在胃癌細胞中的表達與FN1 mRNA表達呈現負相關，且 FENDRR明顯抑制了MMP2、MMP9的活性，介于細胞金屬蛋白與細胞轉移密切相關，這一結果提示了FENDRR可抑制胃癌細胞的轉移[26]。

4 長鏈非編碼RNA影響調節血管形成（EVs）及血管生成擬態（VM）形成

研究結果表明內皮依賴性血管及血管生成擬態為腫瘤供養，維持腫瘤的生長。腫瘤伴多發血管形成者與缺乏血管形成者相比具有更大的轉移潛能[27]。血管生成擬態是由多能干細胞樣的高侵襲性的腫瘤細胞形成的新生管道。MALAT1是一經典的致癌lncRNA，它可通過促進血管生成擬態及血管形成提升胃癌細胞的致癌性及轉移能力。 -catenin、VE-cadherin蛋白，p-ERK，p-FAK和p-paxillin在敲除MALAT1后均呈現下調水平。介于下游的p-ERK、MT1-MMP、MMP2及MMP 9在腫瘤轉移及血管生成擬態形成過程中起重要作用，因而認為 MALAT1可能通過VE-cadherin、b-catenin復合物，ERK/MMP信號通路及FAK/paxillin信號通路影響胃癌細胞的轉移。在胃癌樣本中，MALAT1的表達水平與血管生成擬態和內皮依賴性血管的密度呈正相關[9]。Deng等[28]提出MALAT1通過調節位于 EGFL7啟動子序列中組蛋白 H3的乙酰化水平促進 EGFL7的表達，進而誘導刺激胃癌細胞株的轉移和侵襲。C21orF96在胃癌組織中表達上調，它在轉移淋巴結組織中的表達水平較組織學上正常的淋巴結組織明顯升高。Yang等[29]認為C21orF96的異常表達可促進胃癌的淋巴管形成。在人臍靜脈 內 皮 細 胞 中（HUVECs）上 調C21orF96表達水平可致管道交叉口數量、管道的數量增多，管道的長度增長。

5 長鏈非編碼RNA影響胃癌細胞的免疫逃逸

免疫逃逸是腫瘤免疫編輯的第三步驟[30]，它可減弱腫瘤的免疫原性，形成免疫抑制的微環境，從而使腫瘤細胞得以生存和生長，躲避免疫的能力被認為是腫瘤細胞的特性之一[31]。

HOTAIR是經典的lncRNA之一，它可促進胃癌細胞的生長及轉移[13]。上調HOTAIR后，人白細胞抗原HLA-G無論在組織和外周血樣本中的表達水平還是mRNA和HLA-G分泌水平均相應升高。生物信息學分析結果顯示HOTAIR通過與miR-152的直接作用使其下調。而由miR-152誘導的HLA-G的下調可以被 HOTAIR的過度表達所抑制，但是不能被Mut-HOTAIR的過度表達抑制[32]。

總之，通過RT-PCR、計算機顯微圖像分析法、生物信息學分析及染色質免疫沉淀技術等方法，研究人員發現lncRNAs參與胃癌細胞的增殖、生長、侵襲、轉移、運動能力、表型，其中大部分與腫瘤侵襲的深度、大小、淋巴結轉移、TNM、OS、DFS相關。本篇文章總結了在lncRNAs在胃癌細胞EMT、血管生成、血管生成擬態、細胞外基質降解、表觀遺傳調節及免疫逃逸中的異常表達。淋巴結轉移和遠處轉移是預測胃癌患者預后的重要因素；上述與轉移相關的lncRNA有潛力作為已接受ESR、EMR、外科手術的胃癌患者提供新型的監測指標，預測胃癌轉移，也有潛力作為干預胃癌轉移的靶點。

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