非編碼RNA調控口腔鱗癌增殖機制研究進展

江玉鳳 徐新立 曹曉花

（1.濟寧市第一人民醫院醫學檢驗科，山東 濟寧，272100；2.濟寧市第一人民醫院重癥醫學科，山東 濟寧，272100）

非編碼RNA（non-coding RNA，ncRNA）是指不能編碼蛋白質的一類RNA，根據ncRNA的長度，可以分為短鏈非編碼RNA（miRNA、siRNA、piRNA）和長鏈非編碼RNA（lncRNAs）[1]。非編碼RNA不具有蛋白編碼潛能的基因組序列，長度大于200 nt為長鏈非編碼RNA，長度小于50 nt為短鏈非編碼RNA。非編碼RNA在真核生物中廣泛存在，非編碼RNA的異常調節參與了多種疾病的重要過程，尤其是腫瘤形成、轉移與代謝[2]。

口腔鱗癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC）是口腔頜面部最常見的惡性腫瘤之一，嚴重威脅著人類的生命安全[3]。OSCC是由口腔黏膜異常改變而引起，易于侵襲和轉移，且發病率逐年增加，患者5年生存率低于50%[4]。已有研究顯示，OSCC發病誘因主要包括咀嚼檳榔、吸煙、酗酒等[5]。咀嚼檳榔過程中會產生的亞硝胺，可導致上皮細胞DNA斷裂，破壞細胞膜的穩定性，增加OSCC發病率。吸煙和酗酒會導致機體氧化應激水平提升，DNA氧化損傷，進而誘導OSCC發生發展[6]。同時，越來越多研究顯示，人類乳頭狀瘤病毒（human papillomavirus，HPV）可能促使OSCC抑制因子失活，進而在OSCC發生發展過程中發揮著重要的調控作用[7]。此外，目前治療OSCC主要為手術切除、放療、化療，但預后差，易于發生嚴重不良反應，因此，臨床亟需尋找OSCC新的治療靶點[8]。越來越多的研究結果表明，非編碼RNA在OSCC增殖過程中發揮著重要的調控作用，且其已經成為研究熱點[9]。故本文對非編碼RNA調控OSCC增殖機制進行綜述，以期對臨床OSCC診斷及治療提供理論基礎。

1 非編碼RNA生物學功能

1.1 MiRNA生物學功能

上世紀90年代，首次證實在人類、動物、植物和病毒內存在多種miRNA。MiRNA是指由21～25個堿基組成的單鏈非編碼RNA，通過轉錄、前體加工、甲基化和miRNA誘導的組裝等步驟過程產生，在細胞分化、增殖及凋亡等過程中發揮著重要的調控作用[10]。已有研究顯示，miRNA的生物合成始于RNA聚合酶合成初始RNA，初始RNA經過Drosha酶加工，產生較短前體miRNA，前體miRNA輸入到細胞質中并被Dicer酶處理，產生22 nt的miRNA雙鏈，最后，miRNA雙鏈解離，形成含有RISC復合體的單鏈miRNA[11]。MiRNA為一類轉錄后水平負調控基因表達的RNA分子，其可以通過完全互補與不完全互補的互作方式抑制mRNA翻譯過程調控基因表達。此外，miRNA還可以與功能蛋白結合，直接激活TLR受體蛋白、提高蛋白質表達水平、靶向線粒體相關基因等非經典生物學功能[12]。

1.2 LncRNA生物學功能

人類基因組序列中，僅有2%左右核酸序列可用于編碼蛋白質，其余大多數被轉錄成長度大于200 nt的長鏈非編碼RNA[13]。近年來越來越多研究證實，長鏈非編碼RNA在細胞代謝等活動中發揮著重要的調控作用[13]。根據長鏈非編碼RNA在基因組位置，可將其分為位于基因間區的長鏈非編碼RNA、天然反義長鏈非編碼RNA、內含子長鏈非編碼RNA[13]。研究表明，有關疾病單核苷酸，43%以上均位于非蛋白編碼基因區域，具有較強的組織和細胞表達特異性，且在腫瘤細胞增殖、侵襲、耐藥等過程中發揮著重要的調控作用[14]。研究顯示，lncRNAs參與各種細胞調控過程，如lncRNAs能夠修飾組蛋白，改變染色質活性，調控基因表達；lncRNAs能夠特異調控DNA位點上染色質重塑復合物的結合，調節DNA甲基化；lncRNAs的產物可以作為轉錄干擾的標志物，調控基因表達，參與細胞轉錄。LncRNAs可以競爭性結合miRNA，進而抑制靶基因表達[15]。LncRNAs可以通過編碼miRNA，進而調控細胞分化功能。此外，lncRNAs還可以屏蔽miRNA結合位點，進而調控miRNA沉默靶基因功能[16]。已有相關報道顯示，lncRNAs在肺結核、結直腸癌、肺腺癌、急性心肌梗死、高血壓、腹主動脈瘤、白血病、乳腺癌及OSCC等疾病中發揮著重要的調控作用[17]。

1.3 CircRNA生物學功能

CircRNA作為一種新型RNA分子，已成為學術界研究熱點。研究顯示，circRNA里通過共價鍵形成具有獨特環狀結構不編碼蛋白的一類RNA，在組織與細胞中不易被RNA酶降解，具有較高的保守性及耐受性[18]。CircRNA廣泛存在于哺乳動物中，主要位于細胞質，結構穩定、組織特異性強，調控基因表達，參與多種生理和病理過程。CircRNA主要包括外顯子circRNA、內含子circRNA、外顯子-內含子circRNA[19]。研究表明，circRNA主要通過與啟動子結合來激活轉錄基因表達，其中，circRNA中環狀PAIP2和環狀EIF3J能夠與核糖體蛋白質結合，進而促進基因的轉錄，對腫瘤、神經系統疾病等發揮著重要的調控作用[20]。已有研究表明[21]，circRNA可以競爭性結合調控基因表達，與剪接因子之間能夠產生緊密結合的復合體，進而調控基因表達。CircRNA可以直接與內部核糖體位點結合，調控蛋白質的編碼；CircRNA可以與堿基互補作用于信使RNA，參與腫瘤的增殖、凋亡、抗藥性和侵襲等過程；免疫因子中的RNA結構域為circRNA關鍵調節因子，可調控circRNA合成，在感染免疫調控作用中發揮著重要的調控作用；circRNA可以調控剪切因子、RNA聚合酶等基因線性mRNAs轉錄水平，進而影響基因表達[21]。circRNA可以與核糖體結合，發揮蛋白質的翻譯功能[22]。此外，研究還發現circRNA可以與蛋白質結合，形成circRNA-蛋白質復合物，進而影響蛋白質活性[23]。

2 非編碼RNA調控OSCC增殖

2.1 miRNA調控OSCC增殖

MiRNA在OSCC中表達水平發生一定變化，且其對OSCC增殖具有重要的調控作用[24]。研究顯示，miR-16在OSCC組織和細胞系SCC9中均呈現低表達水平，且過表達miR-16能 下 調AKT3和BCL2L2表 達水平，抑制OSCC增殖[25]。MiR-495在OSCC組織和細胞系中呈現低表達水平，且miR-495能靶向Notch1，抑制OSCC增殖[26]。此外，miR-211在OSCC組織和SCC6、SCC9、SCC25、HN4及HN6細胞系中均呈現高表達水平，且高表達的miR-211能夠靶向BIN1，激活EGFR/MAPK通路，進而促進OSCC增殖[27]。目前，有關miRNA調控OSCC增殖機制雖已有較多報道，但其主要集中于miRNA抑制靶基因表達，而有關miRNA非經典生物學調控機制與OSCC增殖的機制鮮有報道，后續應對其進行深入研究。

2.2 LncRNA調控OSCC增殖

LncRNA在OSCC發生發展過程中發揮著重要的調控作用。已有研究顯示，LncRNA在OSCC和癌旁組織中呈現一定的差異性，且其在OSCC增殖過程中發揮著重要的調控作用。肺腺癌轉移相關轉錄物1（metas-tasis-associated lung adenocarcinoma transcrpt 1，MALAT-1）位于人類第11號染色體長臂，與腫瘤復發轉移相關，且MALAT-1在口腔鱗癌組織標本中表達水平明顯上調，其表達水平與腫瘤分化程度、T分級、淋巴結轉移存在一定相關性[28]。MALAT-1沉默能夠顯著抑制喉癌細胞的生長，并加速細胞凋亡，其可能成為治療口腔鱗癌新的靶點[28]。同源框轉錄反義RNA（HOTAIR）的表達水平與乳腺癌、肝癌、結直腸癌、宮頸癌等腫瘤的侵襲轉移有關。研究顯示，同源框轉錄反義RNA能夠與多梳蛋白抑制復合物結合，封閉染色體，抑制靶基因。同源框轉錄反義RNA在口腔鱗癌組織中高表達，且與組織病理類型及臨床分期有關[29]。lncRNA PLAC2在OSCC組織中表達量顯著上調，且可以通過Wnt/β-catenin軸促進OSCC增殖[30]。此外，一部分低表達lncRNAs在OSCC增殖過程也發揮著重要的調控作用。研究顯示，lncRNA CASC2 在OSCC組織和細胞系中表達量呈現顯著降低，而過表達的lncRNA CASC2能通過miR-21/PDCD4軸 抑 制OSCC增 殖[31]。lncRNA LUCAT1在OSCC中表達量顯著降低，且lncRNA LUCAT1敲除掉后，可以通過下調PCNA，進而抑制OSCC增殖[32]。因此，lncRNAs通過在OSCC中低表達或者高表達的方式，對OSCC增殖過程發揮著重要的調控作用。但部分lncRNAs調控OSCC增殖機制尚未完全明了，進一步挖掘lncRNAs調控OSCC增殖機制，是今后工作的難點與熱點。

2.3 CircRNA調控OSCC增殖

目前，CircRNA可通過轉錄調控、編碼蛋白、吸附等過程對腫瘤的發生發展過程發揮著重要的調控作用。研究顯示，hsa_circ_0072387表達水平在OSCC組織中呈現顯著降低趨勢，且生物信息學軟件預測顯示hsa-miR-129-3p、hsa-miR-141-3p及hsa-miR-29-3p可能為hsa_circ_0072387靶基因[33]。CircRNA hsa_circ_0007059在OSCC中表達量顯著降低，且過表達circRNA hsa_circ_0007059可以通過AKT/mTOR通路抑制OSCC增殖[34]。同時，CircRNA hsa_circ_0005379在OSCC中表達量顯著降低，且過表達circRNA hsa_circ_0005379能夠顯著抑制OSCC增殖過程[35]。此外，研究報道顯示，hsa_circ_0055538在不同OSCC患者組織中的表達水平存在一定的差異性[36]。該現象表明，circRNA的表達水平及調控機制與OSCC分化程度可能存在一定關系，circRNA可能為OSCC治療的新靶點。此外，circRNA在OSCC發生發展過程中的研究仍處于起步階段，尤其對OSCC增殖調控機制尚未完全揭示，后續應充分結合高通量測序和生物信息學分析技術，深入挖掘circRNA調控OSCC增殖機制。

3 總結與展望

OSCC為常見的頭頸部惡性腫瘤，具有較高的發病率、患病率和致死率。雖目前治療手段不斷提升，但近30年患者的5年生存率仍未明顯提升，對患者的生命和健康具有重大的威脅[6-8]。非編碼RNA是近些年新發現的一類極為重要的細胞調控因子，其與腫瘤增殖、轉移和預后的聯系已經成為研究熱點[37-38]。目前，雖然已經證實非編碼RNA在OSCC和癌旁組織中存在一定的差異性，且非編碼RNA在OSCC增殖過程中發揮著重要調控作用。但是非編碼RNA調控OSCC增殖的分子機制尚未完全揭示，仍存在以下急需解決的問題：①一部分非編碼RNA形成及調控機制尚未完全揭示，尤其circRNA研究起步較晚，急需對其進行深入研究。②不同的OSCC增殖階段，OSCC的非編碼RNA調控機制具有多樣性，且不同類型非編碼RNA存在相互調控作用，故建立大樣本數據中心，將有助于揭示非編碼RNA相互調控機制。