長(zhǎng)鏈非編碼RNA 在侵襲性垂體腺瘤發(fā)生發(fā)展及診療中的作用研究進(jìn)展

張成成，李作偉，2

1 山東中醫(yī)藥大學(xué)，濟(jì)南 250013；2 山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

垂體腺瘤是常見(jiàn)的顱內(nèi)腫瘤，占所有中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的15%［1］。垂體腺瘤雖然大多為良性腫瘤，但仍有近40%具有侵襲性［2］，其侵襲性介于非侵襲性垂體腺瘤和垂體癌，世界衛(wèi)生組織將這類(lèi)腫瘤命名為“侵襲性垂體腺瘤”（IPA）［3］，并指出其具有生長(zhǎng)迅速，侵犯鄰近組織、有絲分裂計(jì)數(shù)增加和Ki-67指數(shù)高等特性。目前主要從臨床癥狀、血清學(xué)、影像學(xué)三方面評(píng)估垂體腺瘤的侵襲性［4］。IPA 臨床表現(xiàn)為術(shù)后患者的內(nèi)分泌障礙和神經(jīng)壓迫帶來(lái)的頭痛、視野受損等癥狀未緩解或再次加重；血清學(xué)則以血清垂體內(nèi)分泌激素水平變化為參考；影像學(xué)可通過(guò)磁共振和擴(kuò)散加權(quán)成像分析腫瘤大小、分布、形態(tài)，結(jié)合對(duì)比增強(qiáng)特征，可判斷其周?chē)M織浸潤(rùn)情況［5］。雖然垂體腺瘤分類(lèi)體系在2017 年得到了完善，但這些傳統(tǒng)方法對(duì)IPA 侵襲行為判斷不同，仍缺乏一個(gè)統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)，尤其需要與垂體癌區(qū)別開(kāi)來(lái)。一些垂體癌由經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期復(fù)雜治療的IPA 轉(zhuǎn)變而來(lái)，故IPA早期診斷極其重要［6］。由于放射治療、藥物治療等常規(guī)方法療效不佳，IPA 的治療方式以手術(shù)為主，但仍然存在病灶難以完全切除且極易復(fù)發(fā)等問(wèn)題［7］，導(dǎo)致患者生存質(zhì)量顯著降低，給家庭和社會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，故攻克IPA 成為領(lǐng)域內(nèi)基礎(chǔ)研究熱點(diǎn)。近年研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)鏈非編碼RNA（LncRNA）在垂體腺瘤侵襲過(guò)程中出現(xiàn)異常表達(dá)?，F(xiàn)就此闡述LncRNA 異常表達(dá)對(duì)IPA 的調(diào)控作用及臨床診療作用，為早期診斷IPA及臨床治療提供參考。

1 LncRNA概述

LncRNA 是長(zhǎng)度超過(guò)200 個(gè)核苷酸的非編碼RNA，因缺乏開(kāi)放閱讀編碼框和相對(duì)較差的保守性［8］，而不具備編碼蛋白質(zhì)功能，所以LncRNA被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄上的“噪音”。然而，近年研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA可通過(guò)不同水平調(diào)控蛋白質(zhì)編碼基因表達(dá)，在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)、翻譯、染色質(zhì)修飾、核內(nèi)運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中發(fā)揮著重要作用［9］。還有證據(jù)表明，LncRNA 充當(dāng)了原癌基因或抑癌基因的角色，并通過(guò)多個(gè)信號(hào)通路調(diào)控腫瘤發(fā)病機(jī)制，參與腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、血管生成。此外，競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?nèi)源RNA 提供了一種新的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制，非編碼RNA 可作為微小RNA（miRNA）的反應(yīng)元件或海綿，來(lái)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miRNA 從而作用于靶基因［10］。LncRNA 與miRNA 相互作用形成的LncRNA/miRNA/mRNA 網(wǎng)絡(luò)通過(guò)調(diào)節(jié)自噬、細(xì)胞凋亡等途徑，影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

2 LncRNA在IPA中的作用

2.1 LncRNA在IPA發(fā)生發(fā)展中的作用

2.1.1 調(diào)控細(xì)胞增殖 IPA 的特征是細(xì)胞增殖旺盛，而細(xì)胞增殖能力是衡量垂體腺瘤侵襲性的重要指標(biāo)［3］。某些LncRNA 可直接或間接調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白，影響細(xì)胞周期，調(diào)控垂體腺瘤細(xì)胞增殖。WANG 等［11］研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA Gas5 過(guò)表達(dá)會(huì)抑制MMQ 和GH3 細(xì)胞增殖和促進(jìn)細(xì)胞G0/G1期停滯，并通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-27a-5p，增加其靶基因CYLD表達(dá)。CYLD 通過(guò)抑制c-Jun 氨基末端激酶、核因子κB（NF-κB）、Wnt 信號(hào)通路等，抑制垂體腺瘤細(xì)胞增殖。在IPA 組織中Gas5表達(dá)下調(diào)，提示Gas5作為一種腫瘤抑制因子，或可用于對(duì)IPA 的治療。研究發(fā)現(xiàn)，位于染色體6q27 基因間的LncRNA LINC00473在IPA中表達(dá)顯著上調(diào)，其過(guò)表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞周期蛋白D1、CDK2 表 達(dá)，促使腫 瘤細(xì)胞增殖［12］。LINC00473/miR-502-3P/KMT5A 軸可能參與IPA 的發(fā)生機(jī)制，LINC00473 過(guò)表達(dá)通過(guò)ceRNA 機(jī)制抑制miR-502-3p，上調(diào)靶基因KMT5A 表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞增殖。LncRNA 還可調(diào)控細(xì)胞因子參與腫瘤細(xì)胞增殖和分化，在骨侵襲性垂體腺瘤中研究發(fā)現(xiàn)，miR-454-3p的海綿MEG8過(guò)表達(dá)促進(jìn)腫瘤壞死因子-α表達(dá)，激活絲裂原活化蛋白激酶和NF-κB誘導(dǎo)破骨細(xì)胞增殖和分化，造成垂體腺瘤骨破壞［13］。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組芯片分析和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證明，LncRN AMEG8/miR-454-3p/腫瘤壞死因子-α構(gòu)成了競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?nèi)源RNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

2.1.2 參與細(xì)胞侵襲、遷移 IPA 細(xì)胞具有侵襲性特質(zhì)，可侵犯破壞鞍區(qū)、海綿竇等鄰近組織，大部分LncRNA 充當(dāng)原癌基因可直接促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲，參與IPA 進(jìn)展。研究發(fā)現(xiàn)，CYTOR 高表達(dá)與垂體腺瘤侵襲性和大小密切相關(guān)，其作為促腫瘤因子，可通過(guò)海綿miR-206 促 進(jìn)HP75 細(xì)胞遷 移和侵 襲［14］。ZHANG 等［15］發(fā) 現(xiàn)，在垂體 腺瘤組織中LncRNA TUG1 表達(dá)上調(diào)，與腫瘤的侵襲、knosp 分級(jí)、大小密切相關(guān)，TUG1 基因敲除可調(diào)節(jié)IPA 細(xì)胞中NF-κB p65和IκB-α的表達(dá)，抑制細(xì)胞侵襲和遷移。最新研究表明，LncRNA BBOX1-AS1 在垂體腺瘤組織中表達(dá)增加，可作為miR-361-3p 的海綿RNA 上調(diào)E2F1表達(dá)來(lái)促進(jìn)腫瘤侵襲發(fā)展［16］?？梢?jiàn)LncRNA 促進(jìn)了垂體腺瘤的侵襲，為垂體腺瘤的治療靶點(diǎn)開(kāi)辟了新路徑。

2.1.3 參與細(xì)胞糖酵解 IPA 細(xì)胞在有氧條件中更傾向于利用糖酵解來(lái)適應(yīng)代謝環(huán)境的改變，作為自身獲得生長(zhǎng)侵襲的能量代謝途徑，被稱(chēng)作“Warburg 效應(yīng)”［17］。腫瘤細(xì)胞糖酵解離不開(kāi)LncRNA 的參與，大部分LncRNA 直接調(diào)節(jié)糖酵解酶表達(dá)水平或調(diào)控糖酵解癌基因來(lái)發(fā)揮作用，但在垂體腺瘤中相關(guān)研究還有所欠缺。目前研究發(fā)現(xiàn)，在線粒體功能障礙或缺氧情況下，IPA 細(xì)胞則通過(guò)增加LDHA 基因表達(dá)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)氧糖酵解，增加葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1 和乳酸分泌來(lái)攝取葡萄糖，同時(shí)增加基質(zhì)金屬蛋白酶2 刺激垂體腺瘤細(xì)胞侵襲［18］。LIU 等［19］報(bào)道了LncRNA UCA1對(duì)垂體腺瘤糖酵解的作用，其在垂體腺瘤組織中高表達(dá)，并顯著上調(diào)了垂體腺瘤細(xì)胞中糖酵解酶HK2 和LDHA 的表達(dá)。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)，在廣泛侵襲和轉(zhuǎn)移的垂體癌中，LncRNA UCA1 顯著促進(jìn)大鼠垂體癌細(xì)胞系GH3 和MMQ 中葡萄糖的攝取和乳酸的產(chǎn)生，沉默UCA1可明顯抑制垂體癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和血清催乳素分泌。LncRNA UCA1/糖酵解軸的確切分子機(jī)制雖未確定，但此項(xiàng)研究為垂體腺瘤侵襲機(jī)制提供了一種可能，LncRNA UCA1或可作為臨床治療靶點(diǎn)。

2.1.4 參與上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）在EMT 中，上皮細(xì)胞通過(guò)特定程序轉(zhuǎn)化為具有間質(zhì)表型的細(xì)胞，上皮細(xì)胞之間的黏附結(jié)構(gòu)、極性、細(xì)胞骨架改變，轉(zhuǎn)化后具有變形、侵襲、遷移、抗凋亡等能力。研究發(fā)現(xiàn)，在IPA 中間充質(zhì)標(biāo)志物過(guò)表達(dá)，而上皮標(biāo)志物低表達(dá)，垂體腺瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移可能與EMT 有關(guān)，而LncRNA 可通過(guò)調(diào)控這一過(guò)程參與IPA 侵襲［20］。MAO 等［21］發(fā)現(xiàn)，LncRNA SNHG6 在IPA 組織中顯著上調(diào)，SNHG6 過(guò)表達(dá)導(dǎo)致波形蛋白表達(dá)水平增加以及E-鈣黏蛋白表達(dá)水平降低，從而誘導(dǎo)EMT 促進(jìn)垂體腺瘤細(xì)胞活性、遷移、侵襲，機(jī)制上通過(guò)SNHG6/miR-994/RAB11A 軸發(fā)揮作用。RAB11A在IPA 組織中過(guò)表達(dá)，并激活Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路促進(jìn)侵襲。研究發(fā)現(xiàn)，RAB11A 可通過(guò)不同機(jī)制充當(dāng)靶基因調(diào)控IPA。LncRNA KCNQ1OT1 在IPA 組織中表達(dá)水平顯著高于非侵襲性垂體腺瘤組織［22］。KCNQ1OT1/miR-140-5p/RAB11A 構(gòu)成競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?nèi)源RNA 調(diào)控機(jī)制，通過(guò)對(duì)KCNQ1OT1基因敲除可上調(diào)E-鈣黏蛋白表達(dá)，下調(diào)波形蛋白、N-鈣黏蛋白、轉(zhuǎn)錄因子Snail1、Slug、Twist1 和β-連環(huán)蛋白表達(dá)，抑制EMT過(guò)程從而抑制GH3和HP75細(xì)胞增殖、侵襲。另一種母系表達(dá)的印記基因LncRNA MEG3在IPA 中低表達(dá)，MEG3 過(guò)表達(dá)可使E-鈣黏蛋白表達(dá)上調(diào)，轉(zhuǎn)錄因子Twist、Slug、基質(zhì)金屬蛋白酶7 表達(dá)下調(diào)，從而抑制細(xì)胞EMT 過(guò)程，抑制垂體腺瘤侵襲、轉(zhuǎn)移［23］。最新研究表明，ST8SIA6-AS1 基因敲除后，在GH3和GTI-1 中細(xì)胞侵襲遷移能力顯著降低，E-鈣黏蛋白表達(dá)增加，波形蛋白、Twist1、Slug、Snail1表達(dá)減少［24］。EMT 是垂體腺瘤侵襲性的重要機(jī)制，可通過(guò)LncRNA 基因敲除或充當(dāng)治療靶點(diǎn)等途徑逆轉(zhuǎn)、阻斷EMT過(guò)程，從而干預(yù)IPA發(fā)展。

2.2 LncRNA在IPA診療中的作用

2.2.1 用于IPA 早期診斷 目前診斷IPA 仍主要依靠CT、MRI 等影像學(xué)檢查和組織活檢，不利于早期發(fā)現(xiàn)IPA，缺少一些分子生物學(xué)標(biāo)志物廣泛應(yīng)用于預(yù)測(cè)垂體腺瘤的侵襲性。液體活組織檢查是一種有前景的非侵入性方法，LncRNA 液體活組織檢測(cè)具有較高的特異性和敏感性，尤其應(yīng)用在進(jìn)展的IPA 中，有望成為預(yù)測(cè)垂體腺瘤侵襲性的非侵入性分子標(biāo)志物。YIN 等［25］采用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)方法發(fā)現(xiàn)，GAD1-AS1 在侵襲性生長(zhǎng)激素型垂體腺瘤中表達(dá)較非侵襲性垂體腺瘤明顯下調(diào)，可能在腫瘤抑制中起關(guān)鍵作用，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物ENST00000455988.1 和ENST00000418106.1 可 作為判斷侵襲性生長(zhǎng)激素型垂體腺瘤的潛在指標(biāo)。另一項(xiàng)研究將3 例IPA 與非侵襲性垂體腺瘤進(jìn)行LncRNA 微陣列分析比較，并選擇3 個(gè)差異表達(dá)的LncRNA 在41例份垂體腺瘤樣本中經(jīng)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR 驗(yàn)證，LncRNA-FAM182B、LOC105371531 和LOC105375785 在IPA 中表達(dá)下調(diào)，F(xiàn)AM182B 和LOC105375785 對(duì)診斷IPA 具有較高的特異性和敏感性［26］。還有研究發(fā)現(xiàn)，IPA 患者血漿中LncRNA ANRIL 表達(dá)明顯高于非侵襲性患者，在區(qū)分IPA 患者術(shù)前術(shù)后血漿具有高準(zhǔn)確性，可能成為IPA 診斷標(biāo)志物［27］。

2.2.2 對(duì)IPA 耐藥性的影響 研究證實(shí)，許多LncRNA 與腫瘤耐藥性密切相關(guān)，了解LncRNA 耐藥機(jī)制對(duì)IPA 治療十分重要。LncRNA 調(diào)控IPA 耐藥性的研究還處于起步階段，目前僅在侵襲性泌乳素瘤治療中有所涉及，多巴胺受體激動(dòng)劑是泌乳素瘤治療的中流砥柱，從最初的溴隱亭到最近的卡麥角林，卡麥角林能使80%的泌乳素瘤縮?。?8］。研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA H19 在侵襲性生長(zhǎng)激素分泌型垂體腺瘤中高表達(dá)，通過(guò)抑制4E-BP1磷酸化抑制垂體腺瘤生長(zhǎng)侵襲。H19、ATG7 在多巴胺受體激動(dòng)劑敏感的泌乳素瘤組織中顯著高于其耐藥組織。H19 作為miR-93A 的海綿，直接與miR-93A 結(jié)合，而miR-93A逆轉(zhuǎn)了H19 過(guò)表達(dá)誘導(dǎo)的ATG7 蛋白水平高表達(dá)，ATG7表達(dá)下調(diào)可降低卡麥角林和溴隱亭對(duì)MMQ和GH3 細(xì)胞的殺傷效率［29］。故多巴胺受體激動(dòng)劑通過(guò)H19/miR-93/ATG7 軸發(fā)揮治療作用，H19 可作為泌乳素瘤潛在的治療靶點(diǎn)。此外，外泌體H19 轉(zhuǎn)移阻斷哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合體C1 介導(dǎo)的4E-BP1 磷酸化分子機(jī)制［30］，增加了GH3 細(xì)胞對(duì)多巴胺受體激動(dòng)劑的敏感性。腫瘤耐藥是腫瘤治療的主要障礙。因此，LncRNA 在調(diào)節(jié)IPA 耐藥機(jī)制上值得研究。

LncRNA 在調(diào)控腫瘤細(xì)胞功能以及參與疾病發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用。LncRNA 通過(guò)充當(dāng)原癌基因、抑癌基因、miRNA海綿，參與IPA細(xì)胞增殖、細(xì)胞遷移、細(xì)胞糖酵解、EMT 等路徑。隨著對(duì)細(xì)胞生物學(xué)和基因組學(xué)的不斷研究，相信基于LncRNA 表達(dá)的診斷IPA 分子生物標(biāo)志物和潛在靶向藥物將逐漸問(wèn)世，改善IPA患者預(yù)后和生存質(zhì)量。