长链非编码RNA在肝细胞癌中的研究进展

张争运 张国梁 常越

作者单位：300162 天津 武警特色医学中心消化二科

肝细胞癌(HCC)是肝脏恶性肿瘤的主要组织学类型，由于其预后极差，一直受到全球关注。最近研究发现长链非编码RNA(LncRNA)在HCC中有差异表达，暗示它们可能在HCC的发病机制和转移发生过程中存在不同的作用。然而，目前LncRNA导致HCC的潜在的机制仍未明确。本综述，我们总结有关肝细胞癌组织中一些已经研究明确的差异表达的LncRNA的功能和其作用机制，希望能够对LncRNA的详细机制及其在临床中的应用进行更全面的分析，如用作HCC的早期诊断和患者结局预测等生物标志物以及潜在治疗的靶点。

肝脏恶性肿瘤中肝细胞癌(HCC)占70%～85%，为肝脏恶性肿瘤最常见的组织学类型，也是世界范围内死亡的第三大癌症原因[1]。这些年来，随着对基因组学的进一步研究，其中的非蛋白质编码人类分析取得了许多进展，并发现了缺乏编码蛋白功能的大RNA转录本的大量转录，称为长链非编码RNA(LncRNA)。且大量研究发现，LncRNA与HCC发生及发展过程相关。据估计，蛋白质编码基因仅占人类基因组的不到2%，而人类基因组的近70%被普遍转录[2]。非编码RNA大量从人类基因组转录，但LncRNA曾被认为是身体“垃圾”或转录“噪音”。但近些年来的大量报告表明，微小RNA(miRNA)和LncRNA在肿瘤发生中发挥监管作用[3]。

LncRNA是指大于200个核苷酸(nt)的长度，通常定义为内源性细胞的RNA分子[4]。LncRNA可以通过RNA聚合酶II转录，然后进行共转录修饰，包括多腺苷酸化和前RNA剪接[5]。许多研究指出，LncRNA转录本在各种生物过程中发挥重要作用，因为它们在基因印记和剪接，染色质修饰，免疫监视，细胞周期控制和细胞凋亡中起作用，如充当核结构，RNA处理增强子和启动子[6]。

近年来，关于LncRNA的研究日益更新，某些LncRNA与专门癌症关系日益被发现，全基因组转录组分析已经发现，部分LncRNA在HCC细胞系或癌组织存在差异[7]。而这也表明，LncRNA很可能与HCC的癌发生直接相关。本综述将重点总结在HCC中验证的相关的LncRNA情况，同时，本文也将总结他们在HCC发生中的机制和信号通路进展。

一、与HCC发生相关的LncRNA

下列LncRNA已被广泛研究，并且它们被认为与HCC中的肿瘤生长和增殖有关。随着进一步的临床试验，它们在HCC的预测和诊断中的应用将成为可能。

(一)HULC HULC是第一个在肝癌中鉴定的LncRNA。HULC可以通过下调其邻居基因p18(真核翻译延伸因子1，EEF1E1)来加速HCC的生长，并通过上调振荡器CLOCK 来干扰HCC的昼夜节律。HULC上调的机制中，HBx蛋白通过与CREB相互作用调节CREB依赖性启动子的转录，然后，转录因子CREB有助于HULC启动子活化[8]。HULC中rs7763881的变异基因型有助于降低持久性HBV携带者的HCC易感性。HULC中的单核苷酸多态性(SNPs)与HBV慢性感染和HCC的发生相关[9]。故HULC可能具有预测临床实践预后的潜力。

(二)LncRNA-hPVT1 LncRNA-hPVT1具有促进细胞增殖，调节细胞周期的功能，并且还可以作为HCC细胞中干细胞样内容物发挥作用。LncRNA-hPVT1 通过增强NOP2蛋白的稳定性上调核仁蛋白p120(NOP2)。研究表明，转化生长因子(TGF)-β1/LncRNA-hPVT1 / NOP2通路在HCC的进展中异常。因此，LncRNA-hPVT1可通过影响HCC细胞的干细胞样潜能并促进HCC的生长。可见，通过调节LncRNA-hPVT1/NOP2途径肯定能对HCC的治疗获益[10]。

(三)UFC1 最近有一项与HCC增殖相关的LncRNA研究为LncRNA-UFC1(GenBank登录号KJ809564)。研究人员发现LncRNA-UFC1上调也可促进HCC细胞增殖，诱导细胞周期进展并抑制细胞凋亡[11]。LncRNA-UFC1诱导HuR易位，通过沉默HuR表达可以消除HCC中LncRNA-UFC1功能的抑制功能。此外，miR-34a的过表达也可显著抑制LncRNA-UFC1表达而细胞周期相关蛋白产生影响，而促进细胞增殖和HuR表达的表达水平[12]。

(四)结肠癌相关转录物-1 结肠癌相关转录物-1(CCAT1)的失调与HCC患者的肿瘤大小，微血管侵袭，AFP和预后相关[13]，CCAT1通过与let-7结合促进HCC的增殖和迁移，这有助于HMGA2和c-Myc的上调。同时，CCAT1和let-7的复合物可能在HCC的早期检测及其迁移中具有诊断功能。

(五)母系表达基因3 母系表达的基因3(MEG3)通过p53的积累部分调节HCC中的肿瘤细胞增殖和凋亡[14]。UHRF1作为新发现的致癌基因，通过调节DNMT1 有助于HCC 中MEG3的上调，而HCC细胞中MEG3的上调可部分减少UHRF1产生的增殖的促进作用。UHRF1/DNMT1/MEG3 / p53轴信号通路参与HCC进展，MEG3基因表达的缺失与HCC中启动子区域的高甲基化有关。MEG3由于与抑癌基因p53相关，未来MEG3有希望作为HCC治疗的治疗靶标之一。

二、LncRNA与HCC的转移和预后相关

侵袭和转移通常是肿瘤晚期的表现，而复发通常表明预后不良。已经有大量研究表明，部分LncRNA被认为与HCC的转移和预后相关。目前已发现以下LncRNA与转移和复发有关。

(一)H19 目前H19被认为可作为潜在的预后标志物和HCC治疗的潜在靶点。H19ke通过降低上皮-间充质转变标志物的表达抑制HCC的进展。H19也可通过介导hnRNPU / PCAF / RNAPol II抑制HCC的迁移。H19也可以通过增加组蛋白乙酰化激活miR-200家族，从而抑制HCC转移[15]。此外，已经证实AKT / GSK-3β/ Cdc25A信号通路作为H19的下游信号通路可介导HCC转移和侵袭的分子机制[16]。同时H19内胚层增强子的缺失可以在肝癌发生的早期调节胰岛素样生长因子2(IGF2)和H19的表达增加肝细胞凋亡。

(二)MALAT1 MALAT1是维持HCC转化表型的关键调节因子，它与肿瘤转移和复发相关[17]。MALAT1是Wnt/TCF/β-连环蛋白和Hippo/yes相关蛋白(YAP)信号传导途径的靶基因。它通过以下两种途径被SRSF1负调控。第一种途径是通过加速MALAT1的降解，其在转录后阶段被YAP阻断。当过表达时，YAP刺激SRSF1从细胞核向细胞质的转运，因此核保留的MALAT1可以避免降解。第二种途径是通过YAP结合。SRSF1可抑制YAP的转录活性，并阻止转录阶段在MALAT1启动子上募集YAP[18]。MALAT1在HCC的癌变过程中发挥了至关重要的作用，为早期发现转移和复发评估奠定了基础。

(三)HOTAIR HOTAIR是一种HOX转录物反义RNA，是与肿瘤发生密切相关的LncRNA。研究表明，HOTAIR可诱导组蛋白去甲基化酶LSD1和PRC2复合物(Polycomb Repressive Complex2)的组装和相关基因沉默，而与HCC的侵袭和转移相关[19]。此外，HOTAIR的表达还与HCC患者的肿瘤大小和淋巴结转移有关，敲除HOTAIR可降低基质金属肽酶9和血管内皮生长因子的水平，这在转移和细胞运动中起重要作用。HOTAIR可通过抑制RBM38而促进HCC的侵袭和迁移。

(四)ATB LncRNA-ATB是一种可由TGF-β激活的LncRNA。LncRNA-ATB高表达与正上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transitions，EMT)基因特征表达、大血管侵袭、微血管侵犯、门静脉癌栓显著相关，且其高表达与患者总生存期显著相关。这提示LncRNA-ATB与HCC进展相关[20]。LncRNA-ATB可通过与miR-200家族竞争性结合上调ZEB1和ZEB2，而诱导EMT和侵袭。此外，LncRNA-ATB也可促进侵袭 - 转移级联反应，这也使其成为HCC预后的预测指标。

三、最新发现与肝癌相关的LncRNA

(一)Linc00974 最近研究表明Linc00974失调可增加KRT19水平，进而导致TGF-β和Notch信号传导途径的异常激活，从而体内和体外引起HCC的侵袭和增殖。Linc00974也可通过与miR-642相互作用影响KRT19的表达。

(二)URHC URHC在肝细胞癌中表达上调与HCC肿瘤大小、数量和术后生存情况显著相关[21]。URHC可通过抑制ZAK表达，调节细胞增殖和凋亡。ZAK，也称为MLK样MAP三重激酶-α或ZAK-α。ZAK属于混合谱系激酶家族，在HCC中起肿瘤抑制基因的作用。然而目前对于URHC研究仍需更多体外实验进行研究。

(三)SRHC SRHC(NCBI编号：uc003jdr)是HNF-4A的重要下游靶基因，它与甲胎蛋白(AFP)水平和分化肿瘤的程度相关。SRHC可与HNF-4A结合促进其转录，而抑制肿瘤细胞的增殖并促进HCC中的细胞分化[22]。目前临床上对于血清AFP水平监测已较为成熟，并已作为HCC诊断的重要参考，因此，对于SRHC检测可对HCC临床实践会有更好的前景。

四、结论

综上所述，LncRNA在HCC的发生、进展、转移、治疗和预后等各种生物过程中起着至关重要的作用，最新研究表明LncRNA也可用于HCC诊断和治疗。然而，他们的总结或多或少存在不足，有的只分析了部分上调的LncRNA，而遗漏了相互作用的其他LncRNA。因此，在本综述中，我们总结分析了人HCC中LncRNA的差异表达和它们的特定机制，并展示了它们作为HCC诊断和治疗的潜质。但是到现在为止，对LncRNA的研究仍处于起步阶段，临床研究应用仍需进一步探索发现。当然，随着对LncRNA家族的鉴定和其对机制的深入了解，很有可能为HCC的早期诊断和治疗提供新的研究思路。