口腔鱗癌組織中長鏈非編碼RNA 對其發生發展機制的影響

彭 有 金武龍

口腔癌是常見的口腔惡性腫瘤之一，占比高達90%以上，而口腔鱗狀細胞癌(oral squamous cell carcinoma，OSCC)約占頭頸部惡性腫瘤80%以上[1]，常發生在舌、牙齦、頰粘膜等部位[2]。在我國，其發病率約在3.6/ 10～8.0/ 10 萬人。近年來，OSCC發病率逐年升高并且有年輕化的趨勢。在臨床中采用手術治療、放化療等手段為主要治療方案。但因其惡性程度高且容易出現局部侵襲和淋巴結轉移，高達60%的OSCC 患者在就診時已處于臨床進展的晚期階段(Ⅲ期、Ⅳ期)，使得患者不僅存活率較低，并且生活質量受到嚴重影響[3]。在過去的30 年里，OSCC 患者的總體生存率也只能達到50%左右而并未出現明顯改善。

既往的研究者們多試圖以優化臨床治療方法為突破口，但讓人深感遺憾的是研究結果并不理想。隨著近年來分子生物學的迅猛發展，二代測序技術的進一步廣泛應用，對分子通路和蛋白組學等相關研究報道不斷增多，人類對自身的了解從基因層面上進一步加深。研究者們發現有一種特殊的RNA在腫瘤細胞中異常表達，并在腫瘤發展進程中扮演重要的角色[4]。于是許多研究者逐漸意識到可以通過深入研究LncRNA 在OSCC 的分子發生機制層面的作用，進而分析OSCC 發生和發展的可能機制并積極探索臨床治療OSCC 的有效靶點對促進OSCC 的早期發現、診斷及治療都具有積極的意義[5，6]。由于國內和國際上關于頭頸部腫瘤的區域劃分習慣不同，“OSCC”的定義為國內研究者的習慣，故本文所討論的研究進展多為國內的研究者報道在國際期刊的優秀成果。

1.長鏈非編碼RNA 的概念

人類基因組序列轉錄產生的RNA 中僅有不足2%能編碼蛋白，其中的絕大部分不能編碼蛋白。這一大部分不能編碼蛋白的RNA 被稱為非編碼RNA(non-coding RNA，ncRNA)。顧名思義，這些RNA 都可以轉錄但不翻譯蛋白。在RNA 水平就開始影響細胞的分子進程。這類RNA 根據長度可以分三類。這其中大多數為第三類，即長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，LncRNA)，約有5.8 萬個[7，8]。

2.OSCC組織中的LncRNA

研究者對LncRNA 的認識還處在探索階段，如此數量眾多的LncRNA 起初被認為是無功能的“噪音”，是RNA 聚合酶II 轉錄的副產物，不具有生物學功能。隨著研究者發現LncRNA 參與了X染色體沉默、基因組印記以及基因修飾、轉錄激活、轉錄干擾、核內運輸等多種重要的調控過程。LncRNA 的作用才逐漸開始引起研究者們廣泛的關注。隨著研究的不斷深入，近年來研究者們發現LncRNA 可以在表觀遺傳、轉錄和轉錄后多個水平調控基因表達，對于影響細胞多種生物和病理過程的調控更直接更快速[9，10]。國內外大量的研究證實LncRNA 在不同層面參與多種腫瘤發生和發展的病理過程[11]。研究表明LncRNA 參與了許多重要的生理和病理過程，比如細胞增殖[12]，分化[13]，形成組織[14]、器官等[15]過程。

在2011 年第一代圖譜中LncRNA 的異常表達被報道，其中涉及到了多達十九種癌癥。LncRNA可以通過基因修飾、轉錄和轉錄后處理等途徑作為基因表達的調節因子。許多研究表明，LncRNA可通過多種途徑和分子機制參與OSCC 的增殖、凋亡、血管生成、轉移和侵襲。在過去的幾年里，大量的研究表明，LncRNA 的上調和下調參與了OSCC 的發展和進展。

一些LncRNA 在OSCC 組織中的高表達促進了癌細胞增殖、侵襲和遷移。劉等[16]研究發現在OSCC 組織中TUG 1 的表達較高。然而，它的生物學機制口腔鱗狀細胞癌尚不清楚。本研究采用實時定量聚合酶鏈反應(PCR)方法檢測了TUG 1 在口腔鱗癌細胞中的表達。結果發現TUG 1 的過表達顯著地促進了OSCC 細胞的增殖和遷移潛能。

linc00152 也是LncRNA 家族成員之一，且已有研究表明其高表達于頭頸部鱗狀細胞癌。故推測在OSCC 的病理過程中，linc00152 可能也發揮了一定作用。馬等[17]通過對OSCC 組織、正常癌旁組織及OSCC 細胞系中的linc00152 表達水平進行檢測，并比較不同臨床病理特征的OSCC 患者linc00152表達水平的差異。實驗結果表明linc00152 表達水平在OSCC 組織標本中的發生明顯上調。但沒有證據表明linc00152 的表達水平受到年齡、性別、TNM 分期及是否伴有局部浸潤的其他因素影響。研究者發現通過敲低linc00152 在OSCC 細胞中的表達后，可有效阻滯OSCC 細胞增殖、侵襲和遷移，從而推斷linc00152 可能作為原癌基因而誘導OSCC 的進展[18，19]。

本文綜述了LncRNA 在OSCC 組織的發展和進展中的作用。

3.LncRNA 在OSCC組織中的作用

3.1 LncRNA 影響轉化生長因子-β1(TGF-β1)轉化生長因子-β 在不同類型的人類癌癥的進展中起著至關重要的作用。在癌癥發展過程中經常觀察到轉化生長因子-β 的激活[20]。轉化生長因子-β在早期階段通過抑制癌細胞增殖而發揮抑制作用，而在晚期階段則會促進癌癥轉移[21]。PAPAS 是一種對核糖體RNA 合成具有抑制作用的LncRNA。張等[22]認為PAPAS 的過表達導致轉化生長因子β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)升高，促進OCSS 細胞的侵襲和遷移。TGF-β1 抑制劑可以減輕PAPAS 過表達的影響反向印證了這一觀點。由此，他們推斷PAPAS 可能通過上調TGF-β1 促進OCSS 的發生。另一種可以影響TGF-β1 水平的LncRNA 是MIR4435-2HG。沈等[23]研究發現MIR4435-2HG 過度表達導致TGF-β1 表達上調。

3.2 LncRNA 影響細胞對化療藥物的敏感性順鉑目前是臨床上常用的化療藥物。王等[24]發現HOX 反義轉錄本(HOX antisense intergenic RNA，HOTAIR)通過抑制OSCC 細胞自噬，促進細胞凋亡及對順鉑的敏感性。自噬是癌組織細胞一種重要的自我保護機制[25]。Tao 等[26]發現在OSCC 組織中存在HOTAIR-miR-326-MTA2 軸影響細胞的生物學行為。同樣會影響癌細胞對順鉑敏感性的還有PVT1。王等[27]發現PVT1 通過調節miR-194-5p/ HIF1a 軸增強OSCC 細胞的增殖和順鉑耐藥。

3.3 LncRNA 參與調節“軸” Liu 等[28]發現RP11-874J12.4 通過miR-19a-5p/ EBF1 軸促進OSCC 的發生。RP11-874J12.4 和miR-19a-5p 形成了一個負調節環，抑制了OSCC 中miR-19a-5p的表達。miR-19a-5p 通過直接結合EBF1 mRNA的非翻譯區抑制EBF1。Li 等[29]發現RBM5-AS1通過調節miR-1285-3p/ YAP1 軸促進OSCC 的侵襲行為。另一位研究者發現[30]OIP5-AS1 通過調節miR-338-3p/ NRP1 軸促進口腔鱗狀細胞癌的進展。OIP5-AS1/ miR-338-3p/ NRP1 軸調控OSCC 的增殖、遷移和侵襲。類似的，Sun 等[31]發現敲低長非編碼RNA 結腸癌相關轉錄1(CCAT1)通過抑制盤狀蛋白結構域受體2(DDR2)/ ERK/AKT 軸抑制口腔鱗狀細胞癌的增殖、侵襲和遷移。

3.4 LncRNA 對分子通路產生影響 LncRNA不僅參與調節“軸”，還參與分子通路。方正月等[32]檢測了101 例OSCC 組織中CASC9 的表達并進行了臨床相關性及生存分析。推斷CASC9 是OSCC的獨立危險因素，其通過激活PI3K/ AKT 通路促進OSCC 的發展。方首次證明了CASC9 在OSCC組織中的表達明顯升高。其中CASC9 高表達的患者生存時間明顯縮短；在沉默CASC9 后，PI3K和p-AKT 的表達明顯降低，SCC15 細胞的增值、遷移和侵襲能力明顯減弱[33]。

Xiong Lei 等[34]發現HOTTIP 的敲除抑制了OTSCC 細胞的增殖、遷移和侵襲。作為一種分子海綿的HOTTIP 拮抗miR-124-3p 對OTSCC 細胞增殖、遷移和侵襲的有效性。miR-124-3p 與HMGA2 直接相互作用，通過HMGA2 調節OT SCC 細胞的增殖、遷移和侵襲。故推斷HOTTIP靶向miR-124-3p 調控HMGA2 介導的Wnt/ bcatenin 通路。

3.5 LncRNA 的負相關及反饋調節 在OSCC細胞中，存在一些與LncRNA 相關的反饋調節。Kong 等[35]發現LINC01133 通過GDF15 的反饋調節回路抑制口腔鱗狀細胞癌轉移。在OSCC 中，LINC01133 的高表達與較少的轉移和較好的預后有關。RNA-seq 的結果表明，LINC01133 抑制GDF15，GDF15 能挽救LINC01133 對OSCC 細胞遷移和侵襲的抑制作用。有趣的是，GDF15 也抑制了LINC01133。此外，在臨床研究中，LINC01133和GDF15 的表達之間存在顯著的負相關關系。同樣的，Jin 等[36]發現腫瘤組織和健康組織中MORT和ROCK1 的表達水平呈負相關。在腫瘤組織中的MORT 表達下調，而ROCK1 表達上調，高于OSCC 患者的癌旁健康組織。低MORT 水平與不良生存率顯著相關。

3.6 LncRNA 家族中的反義RNA1(AS1) Opa相互作用蛋白5 反義RNA 1(OIP5-AS1)是一種新的鑒定出的LncRNA，已被認為是多種癌癥中的癌基因。Li 等[30]發現OIP5-AS1 通過調節miR-338-3p/ NRP1 軸促進口腔鱗狀細胞癌的進展。相似的，另一位研究者發現RBM5-AS1 通過調節miR-1285-3p/ YAP1 軸促進口腔鱗狀細胞癌的侵襲行為。

缺氧微環境在包括OSCC 在內的實體腫瘤的進展中起著重要作用。透明質酸合成酶2 反義RNA 1(HAS2-AS1)已被證實在OSCC 細胞中增加。Zhu等[37]發現HAS2-AS1 是唯一一個在其啟動子區具有低氧反應元件(HRE)的酶。進一步研究發現HAS2-AS1 通過穩定HAS2 介導缺氧誘導的OSCC細胞上皮間充質轉變。

4.小結

通過不斷深入的研究，LncRNA 在OSCC 的分子發生機制層面的作用逐漸被廣大研究者注意到。通過這些研究，大家開始逐漸獲知OSCC 的發生發展的分子機制，并據此積極探索臨床治療OSCC 的切入點。LncRNA 在OSCC 的發生發展過程中必定是在多水平多方面發揮巨大作用，這猶如一座寶庫有待廣大醫務工作者和科研人員深入發掘。我相信，隨著高質量測序技術的進一步推廣，越來越多的有關LncRNA 的作用將會揭開神秘面紗。這些作用機制和原理的發現，必將為OSCC 的治療作出巨大貢獻。