高博韜 黃昕艷 趙剛
(佳木斯大學 1口腔醫學院,黑龍江 佳木斯 154007;2黑龍江省口腔生物醫學材料及臨床應用重點實驗室)
口腔癌是頭頸部最常見的惡性腫瘤之一,其發病機制尚不明確,預后差,患者5年生存率較低〔1〕。據統計,2018 年全球口腔癌新增患者35.4萬例,占全球癌癥新增人數的2.0%,其中口腔癌死亡人數17.7萬例〔2〕。口腔癌因高死亡率及嚴重影響患者生存質量而備受關注。研究發現口腔鱗狀細胞癌組織學特征多為癌細胞呈鱗狀分化并侵犯周圍正常組織,癌癥發展過程不僅受到蛋白信號通路調控,且許多非編碼RNA也發揮了重要作用,其中關于LncRNA作用的研究日益增多。本文將對一些LncRNA在口腔癌進程中的作用進行綜述,為口腔癌預防與靶向治療提供新思路。
近年來發現有很多非編碼RNA參與腫瘤發病機制,其中LncRNA對于腫瘤發生發展的調控受到較多關注。LncRNA是在細胞核與細胞質中廣泛存在。本文將LncRNA影響腫瘤發生的作用機制大致分為兩類:
1.1通過抑制信號通路蛋白轉錄產生級聯效應影響口腔癌發生 Wnt/β-catenin通路是調節癌癥增殖遷移及耐藥性的重要信號通路。口腔癌的增殖轉移與Wnt/β-catenin通路密切相關,如Liu等〔3〕發現LncRNA FTH1P3高表達可以通過增強PI3K/Akt/GSK3b/Wnt/β-catenin信號傳導促進口腔鱗狀細胞癌細胞的遷移和侵襲。也有研究證明MALAT1可以通過抑制Wnt/β-catenin信號通路促進細胞增殖、侵襲、遷移、EMT,并抑制細胞凋亡〔4〕。相反MEG3 卻能通過抑制 Wnt/β-catenin信號通路起到抑制腫瘤的作用〔5〕。
1.2充當microRNA海綿直接抑制蛋白轉錄影響口腔癌發生 研究發現LncRNA能夠通過ceRNA軸抑制miRNA活性,進而對癌癥的發生發展進行調控〔6〕。Li等〔7〕通過實驗證明HOXC13-AS能夠通過靶向miR-378g競爭結合HOXC13啟動子上游序列,進而上調表達,高表達的HOXC13促進口腔癌的侵襲與遷移。
到目前為止,人類在基因組中發現的LncRNA 已超過1×106個,現已證明LncRNA的失調與人類癌癥的發生發展有密切聯系〔8〕,其中有的能夠促進增殖或減少凋亡,有的能夠調節腫瘤的侵襲和轉移。
2.1LncRNA CASC9 Yang等〔9〕通過RT-qPCR檢測35例配對口腔鱗癌和癌旁組織中CASC9的表達水平。用RT-qPCR檢測口腔癌細胞系和正常口腔黏膜細胞系中CASC9的表達水平,結果顯示癌組織CASC9的表達遠高于正常口腔組織。除此之外,AKT激活劑加入CASC9敲除的口腔癌細胞后,自噬體密度顯著降低,敲除CASC9的口腔癌細胞中激活AKT信號通路后p-mTOR的表達顯著增加,可以得出結論:CASC9通過調節口腔癌中AKT/mTOR信號通路來調節自噬和凋亡〔9〕。Chen等〔10〕將94例患者分為低CASC9表達組(n=59)和高CASC9表達組(n=35),經過數據分析,發現TSCC組織中的CASC9水平與腫瘤直徑、TNM分期和淋巴結轉移呈正相關。通過熒光素酶報告分析驗證了miR-423a-5p與SOX12 3-UTR的直接結合。通過增殖與遷移實驗鑒定了用siCtrl或siCASC9或siCASC9 + miR-423-5p抑制劑轉染的TSCC細胞增殖,siCASC9處理降低了TSCC細胞遷移和侵襲率,miR-423-5p抑制劑減輕了siCASC9處理導致的遷移和侵襲率的下降。最后提出CASC9通過與miR-423-5p/SOX12相互作用調節舌鱗狀細胞癌細胞的增殖、遷移和侵襲。
由此可見LncRNA CASC9能夠通過激酶方式調節蛋白產生,進而對口腔癌細胞自噬和凋亡進行非常顯著的調控。除此之外還能夠通過與miR-423-5p/SOX12海綿效應來調控舌鱗癌。
2.2LncRNA HOTAIR Wu等〔11〕在2015年首次發現HOTAIR與口腔癌之間的關系,證明了LncRNA HOTAIR能夠通過募集EZH2和抑制E-鈣黏蛋白在口腔鱗狀細胞癌中促進腫瘤細胞的侵襲和轉移。
Lu等〔12〕研究證明HOTAIR在口腔癌干細胞中的表達降低導致EMT特性降低,進而證明HOTAIR介導的口腔癌調節是通過調節EMT標記來進行的。Tao等〔13〕通過構建攜帶sh-HOTAIR的慢病毒載體并將其轉染到HN4和Cal27中,證明敲低HOTAIR可顯著抑制OSCC的遷移、侵襲和EMT。還通過生信預測miR-326可以與HOTAIR高度堿基互補配對,并通過實驗證明miR-326可以逆轉HOTAIR敲低對口腔癌細胞遷移、侵襲和EMT的影響,隨后又預測到MTA2是miR-326的潛在靶標,提出改善口腔癌治療可以利用HOTAIR-miR-326-MTA2軸調控影響癌細胞的侵襲能力。Su等〔14〕研究還證明,HOTAIR基因多態性不僅影響口腔癌的發病率,還調節其發展。Wang等〔15〕對HOTAIR與口腔癌的研究則從自噬和順鉑方面進行,發現當HOTAIR沉默時,口腔癌細胞的凋亡急劇增加,caspase3、caspase7和bim的表達上調,而Mcl1、survivin和bcl-2的表達下調。研究提示HOTAIR通過加速自噬和減少細胞凋亡在口腔癌細胞中充當癌基因,沉默HOTAIR可提高口腔癌細胞對順鉑的敏感性。
總之,LncRNA HOTAIR能夠通過HOTAIR-miR-326-MTA2軸及調節EMT標記來調控口腔癌的發生發展,并可以提高口腔癌細胞對順鉑的敏感性。以上實驗結果均代表靶向HOTAIR可能是口腔癌治療的新途徑。
2.3Linc00958 Chen等〔16〕在2019年首次證明了Linc00958能夠促進口腔鱗狀細胞癌中的細胞增殖和遷移。
由于LncRNA調節基因表達的方式取決于LncRNA的細胞位置〔17〕,Chen等〔16〕結合實驗結果YBX2與LINC00958正相關,而與miR-627-5p負相關,證明Linc00958調節miR-627-5pYBX2軸以促進口腔鱗狀細胞癌的增殖和遷移。Wang等〔18〕除了證明Linc00958能夠促進口腔癌進展外,還證明了Linc00958能夠靶向miR-185-5p進而發揮海綿作用。Wang等〔18〕通過RT-PCR結果證實miR-185-5p的表達與YWHAZ表達呈負相關。且通過Western印跡可以發現Linc00958的過表達可以增強YWHAZ表達水平,最終揭示出LINC00958/miR-185-5p/YWHAZ軸可以調節口腔癌細胞的增殖與遷移。由此可見,像大多數LncRNA調控口腔癌的機制一樣,LINC00958調節口腔癌的發生發展主要是通過海綿效應來完成。
2.4LncRNA FGD5-AS1 Liu等〔19〕首先證明FGD5-AS1能夠促進口腔癌的發生及發展。
Liu等〔19〕將30對口腔癌組織和癌旁組織標本對比,證明FGD5-AS1在口腔癌組織中異常上調,而敲除FGD5-AS1可抑制細胞生長、遷移和侵襲并促進細胞凋亡,推測FGD5-AS1是口腔癌發生過程中的致癌基因。并通過實驗證明,FGD5-AS1通過與miR-520b結合從而上調USP21的表達影響口腔癌的發展。Ge等〔20〕除了發現在口腔癌中LncRNA FGD5-AS1表達上調,還發現FGD5-AS1能夠充當miR-153-3p的海綿及miR-153-3p直接靶向MCL1,最終得出結論FGD5-AS1通過miR-135-3p/MCL1軸在口腔癌細胞中促進增殖、遷移和侵襲。總之,FGD5-AS1可能是口腔癌臨床治療的潛在治療靶標。
2.5其他與口腔癌相關的LncRNA 除以上LncRNA以外,不斷有新LncRNA與口腔癌之間的關系被逐漸發現,如維生素D能通過MAPK途徑抑制LncRNA LUCAT1進而抑制口腔鱗狀細胞癌的增殖〔21〕,LncRNA NR4A1AS能夠通過去甲基化上調miR-221并促進口腔鱗狀細胞癌中的細胞增殖〔22〕,RP11-874J12.4通過RP11-874J12.4/miR-19a-5p/EBF1軸促進口腔鱗狀細胞癌的發生等〔23〕。除了促進之外,少部分LncRNA還可以對口腔癌的發生發展進行抑制,如LncRNA MEG3可以通過海綿化miR-548d-3p來調節口腔鱗狀細胞癌的JAK-STAT通路進而抑制遷移并促進細胞凋亡〔24〕。
由于近些年對LncRNA在口腔癌中表達水平的研究逐漸深入,越來越多的LncRNA被證明直接或間接地能夠影響口腔癌的發生、發展、轉移及侵襲,文中所提及的LncRNA只是口腔癌相關LncRNA中的冰山一角,在口腔癌中尚有大量的LncRNA作用機制仍有待研究。因此,對口腔癌相關LncRNA的研究將對臨床方面的口腔癌診斷、治療和預后產生重大影響。