LncRNA與腫瘤新輔助化療效果相關(guān)性研究進(jìn)展

李雙君,付文超,劉宇軒,李佩玲

人類(lèi)基因組計(jì)劃表明，能編碼的基因?qū)嶋H上僅占人類(lèi)基因組的1.5%，其余的絕大部分基因組屬于非編碼RNA(ncRNA)[1]。ncRNA按長(zhǎng)度進(jìn)行分類(lèi)，超過(guò)200 nt的稱(chēng)為長(zhǎng)鏈非編碼RNA(LncRNA)，其余為短鏈ncRNA。雖說(shuō)是非編碼序列，實(shí)際上LncRNA存在短的開(kāi)放閱讀框可以編碼<100個(gè)氨基酸長(zhǎng)的小肽進(jìn)行低表達(dá)[2]。LncRNA本身也參與不同水平的基因表達(dá)，會(huì)影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、表觀遺傳性、轉(zhuǎn)錄、RNA剪接、翻譯等過(guò)程[3-5]。大量研究證實(shí)，LncRNA參與腫瘤發(fā)生過(guò)程中細(xì)胞增殖的調(diào)控。例如，HOTAIR是乳腺癌細(xì)胞生存所必需的LncRNA，主要在目標(biāo)基因處募集多梳抑制復(fù)合物2(PRC2)和賴(lài)氨酸特異性去甲基化酶1這兩種基因沉默因子，通過(guò)H3K27甲基化和H3K4去甲基化誘導(dǎo)基因沉默[6-7],CA3在95%的前列腺癌患者中過(guò)度表達(dá)，從尿液中檢測(cè)其表達(dá)可用于鑒別前列腺腫瘤的良惡性[8]。MALAT1在原發(fā)性非小細(xì)胞肺癌中過(guò)度表達(dá)，在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，其可通過(guò)分泌miR-200a調(diào)節(jié)人肺腺癌A549細(xì)胞中ZEB1的表達(dá)，從而促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖和吉非替尼的耐藥[9]。PCGEM1的表達(dá)可通過(guò)抑制PARP裂解和延遲腫瘤抑制因子p53和p21的誘導(dǎo)，抑制阿霉素誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，下調(diào)PCGEM1可通過(guò)結(jié)合miR-129-5p及抑制ETV1，降低Hep3B/OXA細(xì)胞對(duì)奧沙利鉑的耐藥性[10-11]。GAS5是一種抑癌基因LncRNA，其紊亂和基因突變與乳腺癌、前列腺癌、白血病、胃癌等密切相關(guān)[12]。然而，關(guān)于LncRNA在癌癥發(fā)生發(fā)展中的作用研究并不完整，關(guān)于其與新輔助化療效果相關(guān)性的研究也很少。

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，新輔助化療開(kāi)始應(yīng)用于部分晚期腫瘤患者的降期治療，以減小腫瘤負(fù)荷，提高手術(shù)效果，減少術(shù)后并發(fā)癥，但也存在部分患者對(duì)其不敏感的情況。對(duì)于這部分不敏感的患者而言，新輔助化療不僅沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果，同時(shí)他們還必須承受化療藥物可能出現(xiàn)的毒副反應(yīng)。所以如何在新輔助化療前對(duì)腫瘤患者進(jìn)行分層以及是否存在能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)新輔助化療效果的生物標(biāo)志物一直是廣大學(xué)者致力研究的方向。目前就LncRNA與新輔助化療療效相關(guān)性的研究很少，且部分機(jī)制尚不明確，本文結(jié)合近期有關(guān)LncRNA與新輔助化療效果相關(guān)性的研究展開(kāi)敘述。

1 EPIC1

EPIC1是調(diào)節(jié)MYC靶基因(如CDKNIA、CCNA2、CDC20、CDC45)表達(dá)的LncRNA，二者相互作用促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖。MYC是由C-MYC、N-MYC和L-MYC三個(gè)同源基因組成的，是人類(lèi)最常見(jiàn)的去調(diào)控驅(qū)動(dòng)基因之一，主要作為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子發(fā)揮作用，被認(rèn)為調(diào)節(jié)超過(guò)15%人類(lèi)基因，在約70%的惡性腫瘤中發(fā)現(xiàn)了其表達(dá)失調(diào)[13-14]。XU等[15]研究顯示，高EPIC1組的病理完全緩解(PCR)率低于低EPIC1組，由此可見(jiàn)EPIC1可作為PCR的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，且低表達(dá)與PCR呈正相關(guān)。同時(shí)，該研究還發(fā)現(xiàn)患者的年齡及是否絕經(jīng)與EPIC1表達(dá)存在顯著相關(guān)，研究者們假設(shè)這是與絕經(jīng)前后不同的雌激素水平有關(guān)，進(jìn)一步將研究對(duì)象分為HorR(+)及HorR(-)兩個(gè)亞組，HorR(+)組中觀察到了年齡和EPIC1表達(dá)間的相互作用，而在HorR(-)組中未觀察到。所以EPIC1低表達(dá)的患者新輔助化療對(duì)PCR的改善可能與雌激素水平、HorR途徑相關(guān)。因此，研究者們認(rèn)為EPIC1可以作為預(yù)測(cè)新輔助化療效果潛在的生物標(biāo)志物，尤其是對(duì)于HorR(+)、絕經(jīng)前及HER2陽(yáng)性的局部晚期乳腺癌患者[15]。

2 Linc00665

近期研究表明，Linc00665在多種腫瘤中表達(dá)上調(diào)，并可以促進(jìn)腫瘤進(jìn)展及化療耐藥，如：在胃癌中，Linc00665可以通過(guò)靶向miRNA(miR-379-5p)上調(diào)葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)，從而調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激促進(jìn)胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑耐藥[16]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是一種重要的信號(hào)通路，屬于細(xì)胞的自我保護(hù)機(jī)制，其激活未折疊蛋白反應(yīng)并啟動(dòng)下游信號(hào)簇以維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)，在腫瘤增殖及化療耐藥中有重要作用[17]。GRP78則被認(rèn)為是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的分子伴侶，可由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)誘導(dǎo)[18]。在非小細(xì)胞肺癌中，Linc00665在體內(nèi)、外均可以通過(guò)zeste同源物2(EZH2)介導(dǎo)磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)途徑的激活，誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌對(duì)吉非替尼的耐藥[19]。另外，Linc00665還可以將EZH2的增強(qiáng)子招募到細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶抑制劑1C(CDKN1C)啟動(dòng)子區(qū)域抑制CDKN1C表達(dá)，促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞增殖和遷移，并降低非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感度[20]。有學(xué)者認(rèn)為L(zhǎng)inc00665可能是通過(guò)促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化介導(dǎo)了化療耐藥，并且其可能是局部晚期乳腺癌新輔助化療一個(gè)潛在的預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物，尤其是針對(duì)HR(+)和HER2(-)的患者[21-22]。

3 CARMN

CARMN為心臟中胚層增強(qiáng)子相關(guān)非編碼RNA，是對(duì)細(xì)胞分化至關(guān)重要的超級(jí)增強(qiáng)子LncRNA調(diào)節(jié)人類(lèi)心臟前體細(xì)胞的分化[23]。近期有研究發(fā)現(xiàn)，在三陰性乳腺癌(TNBC)中CARMN極度下調(diào)，在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中，CARMN增強(qiáng)TNBC細(xì)胞對(duì)含順鉑的新輔助化療方案的敏感性并且抑制癌細(xì)胞增殖。認(rèn)為這可能與CARMN作為miR-143-3p的宿主基因靶向調(diào)節(jié)MCM5基因，抑制DNA復(fù)制并提高TNBC對(duì)順鉑的敏感性有關(guān)[24]。MCM5僅存在于處在細(xì)胞周期的細(xì)胞核中，在靜止的細(xì)胞或分化完成的細(xì)胞中不表達(dá)或低水平表達(dá)，提示MCMs可作為細(xì)胞增殖的特異標(biāo)志物，而檢測(cè)MCM5即可反映出MCMs的水平[25]。

4 MEG3多態(tài)性

MEG3為母體表達(dá)基因3，是一種與PRC2相互作用的LncRNA，具有與EZH2相似的靶點(diǎn)，并通過(guò)RNA-DNA三聯(lián)體的建立識(shí)別靶點(diǎn)[26]。單核苷酸多態(tài)性是人類(lèi)可遺傳變異中最常見(jiàn)的一種，由單個(gè)堿基的轉(zhuǎn)換、插入、缺失所致的二態(tài)標(biāo)記，可發(fā)生于基因序列內(nèi)，也可發(fā)生于基因外的非編碼序列上[27]。許多研究發(fā)現(xiàn)，MEG3多態(tài)性與癌癥風(fēng)險(xiǎn)及治療反應(yīng)間存在一定關(guān)聯(lián)。HOU等[28]報(bào)道，MEG3 rs11160608 CC基因型與口腔鱗狀細(xì)胞癌風(fēng)險(xiǎn)間存在顯著關(guān)聯(lián)。對(duì)于鼻咽癌患者群體評(píng)估顯示，MEG3 rs10132552 CC基因型與放化療后3～4級(jí)貧血的高風(fēng)險(xiǎn)間存在關(guān)聯(lián)，rs10132552 CT基因型與更好的放化療反應(yīng)相關(guān)[29]。

BAYARMAA等[30]研究發(fā)現(xiàn)，MEG3 rs10132552在其隱性模型(CC vs TC+TT)和顯性模型(TT+CC vs TC)中與腫瘤大小顯著相關(guān)，與CC基因型相比，rs10132552中還有T等位基因的患者可能具有更大直徑或更具有侵襲性的腫瘤細(xì)胞。顯性模型中的MEG3 rs10132552與PCR顯著相關(guān)。該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為MEG3 rs10132552是乳腺癌患者含鉑新輔助化療療效潛在的預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物。

5 LincC00857

LincC00857在胃癌、前列腺癌、肺癌等癌癥中出現(xiàn)表達(dá)上調(diào)并與預(yù)后差相關(guān)[31-33]。有研究發(fā)現(xiàn)，LincC00857可以通過(guò)各種基因組的改變調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。如：LincC00857可作為miR-340-5p的競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA上調(diào)TGFA表達(dá)，從而促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移[34]；在彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤中，LincC00857通過(guò)調(diào)控miR-340-5p/CBX3軸促進(jìn)癌細(xì)胞增殖及淋巴細(xì)胞形成[35]；在胰腺癌中，LincC00857調(diào)節(jié)miR-150-5p/E2F3軸促進(jìn)癌細(xì)胞增殖[36]。

凝集素甘露糖結(jié)合蛋白1是多種可溶性蛋白質(zhì)的受體，如：凝血因子V和Ⅷ、組織蛋白酶C等順行從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)輸至高爾基體[37]。絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶2A 56-kDa調(diào)節(jié)亞基5亞型屬于磷酸酶2A調(diào)節(jié)亞基單位B家族，可阻礙細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)半胱氨酸蛋白酶依賴(lài)性凋亡，有研究發(fā)現(xiàn)其過(guò)度表達(dá)可以促進(jìn)紫杉醇誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，并且敲除該基因后抑制了胃癌細(xì)胞的凋亡[38]。DUDEK等[39]采用來(lái)自Mitranscript組的LncRNA表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)對(duì)膀胱癌細(xì)胞與鉑類(lèi)化療反應(yīng)相關(guān)的LncRNA表達(dá)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，LincC00857在鉑類(lèi)化療無(wú)反應(yīng)的癌細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，敲除LincC00857基因，可增加癌細(xì)胞對(duì)順鉑敏感性。他們發(fā)現(xiàn)在膀胱癌細(xì)胞中敲除LincC00857基因使得LMAN1及PPP2R5E表達(dá)降低，因此，認(rèn)為L(zhǎng)incC00857很有可能通過(guò)影響mRNA的穩(wěn)定性或促進(jìn)其翻譯來(lái)調(diào)節(jié)LMAN1和PPP2R5E的表達(dá)，從而導(dǎo)致鉑類(lèi)藥物耐藥。綜上所述，他們認(rèn)為L(zhǎng)incC00857可以作為預(yù)測(cè)膀胱癌以鉑類(lèi)為基礎(chǔ)的新輔助化療效果潛在的生物標(biāo)志物[39]。

6 其他

LIU等[40]研究報(bào)道，258例高級(jí)別漿液性卵巢癌患者中有8個(gè)LncRNA與高級(jí)別漿液性卵巢癌新輔助化療敏感性顯著相關(guān)，其中ZFAS1高表達(dá)與化療低敏感性呈顯著相關(guān)，在體外實(shí)驗(yàn)中，ZFAS1的表達(dá)水平受順鉑的調(diào)節(jié)，這表明其在順鉑耐藥中可能有重要作用。ZENG等[41]研究發(fā)現(xiàn)有3個(gè)LncRNA(AK291479、U79293、BC032585)與PCR呈顯著相關(guān)。在體外實(shí)驗(yàn)中，其還發(fā)現(xiàn)敲除BC032585基因會(huì)導(dǎo)致阿霉素耐藥性增加，且出現(xiàn)多藥耐藥蛋白表達(dá)上調(diào)，所以猜測(cè)BC032585介導(dǎo)的耐藥可能與MDR1相關(guān)，但未闡明BC032585調(diào)節(jié)MDR1表達(dá)的具體機(jī)制[41]。

總之，LncRNA與新輔助化療效果相關(guān)性仍在探索階段，部分LncRNA在不同癌癥中對(duì)化療藥物的調(diào)控及反應(yīng)機(jī)制尚不明確，且由于缺乏一致的證據(jù)、生物標(biāo)志物驗(yàn)證不足、臨床意義不足、臨床操作障礙等因素，將這些生物標(biāo)志物投入臨床應(yīng)用可能還需要大量前瞻性隨機(jī)臨床試驗(yàn)，但我們?nèi)詰?yīng)該堅(jiān)持探索更好的新輔助化療生物標(biāo)志物，相信在對(duì)新的生物標(biāo)志物的篩選和闡明其作用相關(guān)機(jī)制后，這些生物標(biāo)志物將成為治療癌癥的新靶點(diǎn)。