長鏈非編碼RNA在免疫檢查點信號通路中作用的研究進展

李偉，荊琪，趙倩倩，孫之，潘月眉，王傳璽

1 山東大學附屬省立醫院腫瘤中心放療科，濟南 250000；2 山東第一醫科大學臨床醫學院

免疫檢查點的發現及免疫檢查點抑制劑（ICI）在臨床腫瘤治療中的廣泛應用是本世紀腫瘤領域最重要的成就之一，基于ICI 的免疫療法已成為癌癥治療新的突破方向。作為免疫療法機制的核心，免疫檢查點近年來一直是腫瘤領域的研究熱點［1］。免疫檢查點是在免疫細胞上表達、能調節免疫激活程度的一系列分子，主要包括程序性細胞死亡蛋白1（PD-1）、細胞毒性T 淋巴細胞相關蛋白4（CTLA-4）、T 淋巴細胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制性基序結構域（TIGIT）、T 淋巴細胞免疫球蛋白黏蛋白3（Tim-3）、B 和T 淋巴細胞衰減因子（BTLA）等。免疫檢查點是免疫系統用于自我識別、維持機體免疫平衡的重要靶點，而另一方面，其也是腫瘤細胞發生免疫逃逸的重要途徑。在腫瘤微環境（TME）中，免疫細胞表面的免疫檢查點分子普遍高表達，通過共抑制信號通路阻止免疫系統識別腫瘤細胞，協助其規避免疫系統的殺傷。因此，抑制免疫檢查點便可阻斷共抑制信號通路，恢復甚至增強免疫系統殺傷腫瘤細胞的能力，提高患者生存預期［2］。長鏈非編碼RNA（lncRNA）是非編碼RNA中的關鍵亞類，可作為內源競爭性RNA（ceRNA）通過競爭性結合微小RNA（miRNA）分子實現對基因轉錄產物的調節，從而在腫瘤的發生發展中起到調控作用。其作為免疫檢查點信號通路重要的上游調控分子，在免疫檢查點相關研究中備受關注。本文就lncRNA 在免疫檢查點信號通路中的作用作一綜述，以期為尋找新型腫瘤免疫藥物和免疫治療模式提供理論依據。

1 lncRNA在PD-1/PD-L1信號通路中的作用

PD-1 是一種與細胞凋亡相關的蛋白受體，其廣泛存在于各類免疫細胞表面，參與調節效應T 淋巴細胞功能，是免疫系統的內源性抑制劑。PD-L1 是PD-1 廣泛表達的配體，其編碼基因為CD274，可在炎癥刺激誘導下出現表達上調。在生理條件下，PD-1 與 PD-L1 結合后，能夠通過抑制 PI3K/AKT 及Ras/MEK/ERK 兩條信號通路來調節中樞和外周T淋巴細胞數量，還可以顯著降低效應T 淋巴細胞的分化和功能，從而實現對免疫系統的負性調節。這一調節作用有助于維持機體的免疫穩態，避免自身免疫反應和過度免疫導致的組織損傷［3］。然而在TME 中，T 淋巴細胞表面顯示出 PD-1 的高表達，其通過釋放細胞因子干擾素γ（IFN-γ）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）及白細胞介素（IL）等誘導PD-L1表達上調，干擾T淋巴細胞的活化和功能，降低免疫反應，導致免疫系統對自身抗原耐受，腫瘤細胞發生免疫逃逸［4］。一直以來，PD-1/PD-L1 通路及其上下游分子形成的復雜的調節網絡都是腫瘤免疫的研究熱點，受到了相關研究者的重點關注，而lncRNA已被發現在不同腫瘤的PD-1/PD-L1 信號通路中占據重要位置。

1.1 肺腺癌 lncRNA NKX2-1-AS1 被發現在肺腺癌中表達上調，其是一種定位于14q13.3 染色體區域的lncRNA，有助于肺腺癌細胞黏附并抑制其遷移能力，但其對腫瘤細胞的增殖和凋亡卻沒有明顯作用。此外，NKX2-1-AS1 可負性調節CD274/PD-L1的表達，將該基因敲除后，不同肺腺癌細胞系中參與細胞遷移和PD-1/PD-L1 信號通路的基因表達均上調。另一方面，高水平的NKX2-1-AS1 對于維持低水平的PD-L1 表達非常重要，這說明肺腺癌中NKX2-1-AS1 表達增加可能是機體限制腫瘤細胞遷移、轉移擴散和免疫系統逃避的一種保護機制，主要通過抑制CD274/PD-L1分子的表達起作用［5］。

在非小細胞肺癌中發現的lncRNA MALAT1 定位于人類11q13 染色體，與多種腫瘤的生長、侵襲、轉移等行為密切相關。其表達增高往往預示著非小細胞肺癌后期轉移概率增加，是一個負性預后因素。WEI 等［6］研究顯示，MALAT1 表達與 miR-200a-3p 表達呈負相關，而與PD-L1 的表達呈正相關。MALAT1能夠通過海綿作用降低miR-200a-3p表達，對PD-L1的激活起到重要作用，為腫瘤的侵襲、遷移和免疫逃逸提供了有利條件。

1.2 消化系統腫瘤 在食管鱗癌中，ZHANG 等［7］發現lncRNA SNHG20 表達上調，且其表達水平與腫瘤大小、淋巴結轉移概率、TNM 分期和腫瘤病理分級相關，并通過功能營救實驗確定SNHG20 有促進腫瘤細胞增殖、遷移、侵襲的作用。該研究在后續實驗中還發現，SNHG20 能夠調節多種經典促癌因子如毛細血管擴張性共濟失調癥突變蛋白（ATM）、磷酸化酪氨酸蛋白激酶1/2（p-JAK1/2）及PD-L1 的表達，表明其可通過調控ATM/JAK/PD-L1 通路促進食管鱗癌細胞的生長和轉移。在胰腺癌中，ZHANG等［8］發現lncRNA PSMB8-AS1 表達上調，PSMB8-AS1通過海綿作用吸附miR-382-3p 使信號轉導和轉錄激活因子1（STAT1）表達上調，從而改善胰腺癌細胞的增殖和轉移能力。而STAT1 可以激活PD-L1 表達，提示PSMB8-AS1 能夠通過調節miR-382-3p/STAT1/PD-L1 軸促進胰腺癌進展。lncRNA SNHG4被發現在結腸癌中過度表達，并能夠通過其下游的miR-144-3p激活PD-1/PD-L1信號通路，誘導CD4+T淋巴細胞凋亡，從而促進結腸癌的進展［9］。

1.3 其他腫瘤 在乳腺癌，尤其是三陰乳腺癌中，lncRNA GATA3-AS1 表達上調，其通過miR-676-3p/COPS5 軸誘導 PD-L1 去泛素化，從而提高 PD-L1 的穩定性，促進腫瘤的進展和免疫逃逸［10］。在卵巢癌中發現的lncRNA HOTTIP 是較為經典的促癌lncRNA，其可通過增強IL-6表達上調TME中的中性粒細胞表面PD-L1 表達，促使卵巢癌細胞發生免疫逃逸［11］。此外，與 lncRNA SNHG4 結構相似的lncRNA SNHG14 被發現可通過靶向下游的miR-152-3p調控PD-1/PD-L1信號通路，以抑制彌漫性大B 細胞淋巴瘤TME 中細胞毒性T 淋巴細胞的凋亡，并促使細胞增殖，對腫瘤進展起到促進作用［12］。

以上研究提示，在PD-1/PD-L1信號通路復雜調節的網絡中，lncRNA 往往占據上游的關鍵節點，作為ceRNA 對PD-1 或PD-L1 分子的表達起到重要的調控作用，形成典型的lncRNA/miRNA/PD-1/PDL1調控軸，促進或抑制腫瘤進展和免疫逃逸。

2 lncRNA在TIGIT信號通路中的作用

TIGIT 也稱Vsig9/Vstm3/WUCAM，是近年來受到廣泛關注的新型抑制性受體，參與T 淋巴細胞和NK 細胞的免疫應答。機制上，TIGIT 同源分子CD226 與其配體CD155 的結合可傳遞激活信號，激活NK 細胞的免疫應答，而TIGIT 以更高的親和力結合CD155并產生抑制作用［13］。另有研究表明，TIGIT還可以直接結合CD226 并破壞其激活作用，使得TIGIT 在自身免疫性疾病和惡性腫瘤的發展中占有重要地位［14］。

WANG 等［15］研究發現，在再生障礙性貧血患者的CD4+T 淋巴細胞中，lncRNA MEG3 表達下降，導致miR-23a 表達上調，進而造成TIGIT 表達下降和CD4+T淋巴細胞活化。進一步在自身免疫介導的再生障礙性貧血小鼠模型中進行驗證，發現過表達MEG3 可延長小鼠中位生存期，并使小鼠紅細胞顯著增加，血漿中 TNF-α、INF-γ 和 IL-7 的濃度降低。在惡性腫瘤研究中，WANG 等［16］設計了一種新型樹枝狀聚酰胺胺聚合物納米顆粒，同時靶向TIGIT/PVR 和lncRNA ANRIL，通過免疫治療和基因治療結合的方式，能夠有效地在體內抑制肝癌的發展，此研究為肝癌的治療提出了一種新的策略。

3 lncRNA在Tim-3信號通路中的作用

Tim-3 是在多種免疫細胞表面表達的跨膜糖蛋白，其配體主要有三種：半乳凝素-9 主要參與調控TME 中T 淋巴細胞的凋亡、高遷移率組蛋白B1 可抑制樹突狀細胞的抗原提呈功能、癌胚抗原細胞黏附分子1 可誘導T 淋巴細胞耗竭效應。三種配體功能上的差異是Tim-3 誘導T 淋巴細胞和樹突狀細胞免疫抑制的基礎，使Tim-3 成為在TME、T 淋巴細胞耗竭和抗原遞呈等方面都具有重要作用的免疫檢查點分子［17］。另有研究表明，相較于抗CTLA-4 及抗PD-1 抗體，Tim-3 抗體自身免疫不良反應減少，其臨床前景備受青睞［18］。

lncRNA對Tim-3信號通路的調控作用的研究主要集中在肝癌方面。YAN 等［19］研究發現，肝癌中lncRNA NEAT1 表達上調，而NEAT1 的低表達則有助于增強CD8+T 淋巴細胞的抗腫瘤功能。抑制NEAT1 可通過調控miR-155 進而下調Tim-3 的表達，降低CD8+T 淋巴細胞的凋亡，減少免疫逃逸，增強抗腫瘤能力，提示NEAT1/miR-155/Tim-3 軸是NEAT1促進肝癌進展的重要機制。LIU 等［20］研究發現，lncRNA Ftx 可通過抑制miRNA-545 的表達增強Tim-3 的表達，導致肝硬化中巨噬細胞的異常激活，增加了肝硬化患者癌變的風險。JI 等［21］則發現，在肝癌中，lncRNA Lnc-Tim3 能夠通過結合Tim-3 并阻斷其與HLA-B 相關轉錄因子3 的相互作用，從而抑制下游Lck/NFAT1/AP-1 信號，最終誘導CD8+T 淋巴細胞耗竭，促進了腫瘤進展。以上研究提示，至少在肝癌中，lncRNA 在Tim-3 信號通路中占據著極其重要的位置。

4 lncRNA在其他免疫檢查點信號通路中的作用

除了上述的 PD-1/PD-L1、TIGIT 和 Tim-3 以外，還有諸如CTLA-4 和BTLA 等主要的免疫檢查點分子也被證實與lncRNA 存在一定關系。其中CTLA-4是最早被發現的免疫檢查點，是一種屬于免疫球蛋白超家族成員的跨膜蛋白質，主要表達于活化的T淋巴細胞表面，在腫瘤發生的早期能夠抑制T 淋巴細胞的增殖與活化，促進腫瘤細胞免疫逃逸的發生［22］。然而作為發現最早、研究也較深入的免疫檢查點分子，調控CTLA-4 信號通路的lncRNA 研究目前卻遠遠少于PD-1/PD-L1，僅在腫瘤外的領域有一定的研究，如 LIANG 等［23］發現，lncRNA MALAT1/miR-155/CTLA-4 軸可以改變CD4+T 淋巴細胞內的Th1/Th2 平衡，可為哮喘的治療提供了新的研究方向。而在腫瘤領域，相關研究還是以生信分析和預測為主，如 PENG 等［24］通過生信方法推測 lncRNA MIR155HG 與 CTLA-4 和 PD-L1 的表達都存在強烈的正相關性，并通過qRT-PCR 證實了這一觀點；在肺腺癌中，lncRNA C5orf64 與CTLA-4 的表達被發現可能存在相關關系等［25］。這些研究仍停留在理論預測上，實驗驗證方面仍處于空白，相關的分子生物學實驗仍待完善，可能成為今后CTLA-4研究的重點。

與CTLA-4 結構相似的BTLA 是一種較為新型的免疫檢查點，是定位于免疫細胞表面的跨膜蛋白。BTLA 信號通路對多種免疫細胞都具有明顯的抑制作用，且對于PD-1、CTLA-4 等免疫檢查點有一定協同作用［26］。與 CTLA-4 相似，BTLA 相關的 lncRNA 研究也處于空白，僅有的少量研究也集中于理論預測方面。如MA 等［27］通過生物信息學分析，預測了兩種與BTLA 表達密切相關的lncRNA：ENST00000492960 和 TCONS_00006930；LIU 等［28］則在宮頸癌中預測了與BTLA 具有顯著相關性的三種lncRNA：NONHSAT002712、NONHSAT095060 和TCONS_00026535。以上研究沒有進入實驗驗證階段，因此說服力仍顯不足，但這也恰恰說明，BTLA相關lncRNA的研究仍有較多的發展空間，有可能為今后免疫檢查點的研究提供全新的思路。

綜上所述，免疫檢查點是腫瘤免疫逃逸的重要途徑，lncRNA則可通過ceRNA機制調控位于下游的免疫檢查點及相關配體，二者這種機制上的關聯性有望成為腫瘤科研的新方向。在眾多免疫檢查點分子 中 ，PD-1/PD-L1、TIGIT 和 Tim-3 信 號 通 路 中lncRNA 的研究較為深入，這些lncRNA 包括了促癌基因和抑癌基因，大多通過ceRNA 機制對下游的免疫檢查點及其配體進行調控，對腫瘤細胞的生長、侵襲、遷移等生物學行為起到重要的促進或抑制作用，對包括自身免疫疾病在內的其他疾病的病理發展過程也起到一定的作用。這也為尋找全新的免疫檢查點抑制劑和免疫治療的預測標志物打下了良好的基礎。無論如何，lncRNA 在免疫檢查點信號通路中作用的研究當前仍處于起步階段，該領域還有相當大的發展空間，我們在這一領域的研究還有很長的路要走。