LncRNA在胃癌中的作用及机制研究进展*

刘玲，钟慧钰 综述，陆小军 审校

610041成都，四川大学华西医院 实验医学科

胃癌是消化系统最常见的恶性肿瘤，目前发病率在世界范围内位居癌症的第5位，也是癌症所致死亡的第3大原因[1]。据统计，2018年全球胃癌新增病例超过100万例，因胃癌造成死亡约有78.3万例。全世界约50%的胃癌患者分布在东亚，而中国的胃癌发病率约为美国的6倍，每10万人中有46.5个胃癌患者，造成了巨大的经济以及公共卫生负担[2]。目前针对胃癌的治疗方法仍以手术切除为主，辅助性放化疗及淋巴结清扫有助于改善胃癌患者的预后，但仍有超过半数的患者会发生局部复发或伴有远处转移[3]。随着肿瘤生物学研究的不断深入以及分子生物学技术水平的提高，胃癌发生发展的分子机制也不断得到阐释[4]，运用分子生物学技术探索与胃癌相关的分子标志物及其作用机制对于改善患者结局至关重要[5]。非编码RNA(non-coding RNA，ncRNA)是近年来肿瘤发生发展的分子机制中的研究热点，已有研究提出ncRNA可影响致癌基因或抑癌基因等相关基因的正常表达，有望成为肿瘤药物开发的潜在靶点或者早期诊断的分子标志物[6-7]。目前ncRNA中，长链非编码RNA(long non-coding RNA，lncRNA)在胃癌中的研究较为广泛。现就lncRNA在胃癌中的作用及机制研究进展进行综述。

1 LncRNA概述

LncRNA即长链非编码RNA，国际上普遍认为lncRNA是一类长度大于200个核苷酸的RNA转录本，不具有蛋白编码能力，与编码蛋白质的mRNA相比，lncRNA常存在于细胞核，且具有一定组织特异性以及较差的种间序列保守性[8]。研究表明，lncRNA虽不参与蛋白质的表达，但在转录及转录后水平参与了基因表达的调控，以RNA形式在剂量补偿效应、表观遗传调控、细胞周期等多种生物学过程以及基因组印记、染色质修饰、转录干扰、蛋白质活化等多种细胞活动过程中发挥重要作用[9-10]。已有较多研究提示lncRNA可以作为致癌或抑癌因子参与肿瘤的发生发展，通过对比不同肿瘤细胞和正常细胞的lncRNA表达谱发现，多种lncRNA在肝癌、肺癌等肿瘤细胞中存在差异表达，有望成为新型的肿瘤分子标志物和治疗靶点，应用于肿瘤的诊断、治疗和预后监测[11-13]。

2 LncRNA在胃癌中的作用及调控机制

LncRNA在胃癌中的作用及其调控机制是十分复杂的，可能直接作用于mRNA分子影响胃癌的发生发展，也可能直接作用于上游或下游的靶基因、抑制或促进相关基因的表达，或通过信号通路间接作用于靶基因。因不同的lncRNA调控的下游因子不同，可能参与到多种癌症相关的信号通路中，可能影响胃癌的发生、增殖、侵袭、转移及患者预后等各个方面，现分述如下。

2.1 LncRNA对胃癌易感性的影响

随着近年来对lncRNA的研究逐渐深入，越来越多的研究提示lncRNA与胃癌的易感性有关联。HOTAIR是一种重要的lncRNA，作为目前研究较多的代表性lncRNA之一，已有研究表明HOTAIR参与包括胃癌在内的多种恶性肿瘤的发生发展。有研究通过检测HOTAIR基因内多个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)位点并分析其与胃癌易感性是否相关，发现rs920778位点的T等位基因的患者组织样本及胃癌细胞系中HOTAIR表达水平较高，可能与中国人群胃癌易感性显著相关[14]。Guo等[15]在中国北方人群中进行病例对照研究，检测胃癌患者及正常对照者HOTAIR上多个SNP的基因型以及HOTAIR基因的表达情况，发现HOTAIR基因内的rs12826786位点的T等位基因会增加胃贲门腺癌的发病风险。此外，其他lncRNA与胃癌易感性的关系也可见相关报道。Li 等[16]通过对853例胃癌患者及954例健康对照者的lncRNAGAS5启动子区SNPrs145204276进行基因分型，发现其等位基因型与胃癌的易感性及淋巴结转移、远处转移相关，并可能通过调控GAS5的表达发挥作用。近来也有研究表明位于lncRNA序列中的SNPrs4784659T、rs579501C和rs1859168A等位基因可能降低胃癌的患病风险[17]。Yang等[18]首次研究了幽门螺旋杆菌联合血清中lncRNA的表达对胃癌风险的影响，发现血清中H19和LINC00152的高表达与胃癌风险的增加之间存在显著的相关性，而幽门螺旋杆菌感染状况可作为胃癌的诊断指标。

2.2 LncRNA对胃癌的侵袭转移的影响

已有大量研究证实lncRNA在胃癌的侵袭转移中起到重要作用。作为lncRNA中的明星分子——MALAT-1，其在胃癌肿瘤细胞的侵袭转移中的作用已有部分报道。Chen 等[19]通过体外实验发现，高侵袭转移胃癌细胞系SGC7901M中的MALAT-1水平明显高于低侵袭转移胃癌细胞系SGC7901NM，并验证了MALAT-1可通过促进上皮-间充质转化及抑制E-cadherin的表达从而促进胃癌细胞的侵袭和转移。另有研究通过功能试验证实MALAT-1可靶向结合EZH2，进一步降低肿瘤抑制因子PCDH10的表达，从而促进胃癌细胞的迁移和侵袭[20]。此外研究较多的lncRNADANCR也被发现参与了胃癌的侵袭转移。Pan等[21]检测并分析了DANCR在胃癌患者肿瘤组织和血浆中的表达，结果显示胃癌患者肿瘤组织及血浆中的DANCR水平均显著高于对照，临床病理特征的分层分析显示DANCR的表达水平与肿瘤大小、TNM分期、淋巴结转移和侵袭深度显著相关，同时细胞试验的结果证实了DANCR可促进上皮-间充质转化，进而促进胃癌细胞的迁移和侵袭。

多数文献报道提出lncRNA在胃癌的侵袭转移中起到促进作用。已有数篇报道对lncRNATP73-AS1在胃癌侵袭转移中的作用机制进行阐述，Ding等[22]发现lncRNATP73-AS1可通过调控miR-194-5p/SDAD1轴，加速胃癌的侵袭。此外还有研究检测到TP73-AS1在胃癌组织中表达水平升高，进一步通过细胞试验发现TP73-AS1可通过调控WNT/β-连环蛋白信号通路，促进胃癌细胞的增殖和侵袭[23]。有报道称，lncRNAGACAT3在胃癌中上调，可能作为促进胃癌进展的癌基因发挥作用，进一步通过功能试验证明miRNA-497可直接与GACAT3结合并下调其表达水平，进而作用于胃癌细胞的增殖、侵袭和迁移；该研究提出miRNA-497及GACAT3可能成为未来胃癌治疗的靶点[24]。另有报道称，lncRNASNHG16在胃癌组织中高表达，体外抑制SNHG16的表达可抑制胃癌细胞的增殖，减弱胃癌细胞的侵袭和迁移，增强凋亡，SNHG16可能成为胃癌临床治疗的新靶点[25]。Guo等[26]研究发现lncRNAOR3A4的高表达与胃癌淋巴结转移、浸润深度和远处转移显著相关，异常的OR3A4水平可能调节其上下游靶点MACC1、GNB2L1、PDLIM和2NTN4基因的表达，进而影响胃癌细胞的生物学功能。另一项在胃癌细胞系中的研究发现lncRNAUCA1可促进胃癌细胞的增殖、侵袭及迁移，其促进作用是由转TGFβ1介导的[27]。Ning等[28]研究发现，lncRNASNHG20在胃癌组织中的表达明显高于邻近正常组织，功能试验结果表明SNHG20通过作用于miR-495-3p，抑制后者对ZFX表达的下调作用，从而促进胃癌细胞增殖和侵袭，SNHG20/miR-495-3p/ZFX轴可能成为有价值的胃癌治疗靶点。Liu等[29]研究发现胃癌组织中lncRNAGIHCG的表达水平明显上调，体外试验发现GIHCG可促进胃癌细胞的增殖、侵袭及迁移，并提出其作用可能通过GIHCG/miR-1281/TLE1轴实现。Zhang等[30]在胃癌组织中检测lncRNAUFC1表达水平，发现胃癌中UFC1升高，且与患者较差的预后相关，进一步体外试验发现UFC1可通过调节miR-498/Lin28b轴，促进胃癌细胞增殖、迁移和侵袭。

目前亦有研究表明部分lncRNA可抑制胃癌细胞的侵袭转移。有研究发现linc00261在胃癌组织中的表达水平显著下调，分析显示linc00261的表达水平与胃癌肿瘤进展、临床分期以及预后显著相关[31]。FENDRR是研究较多的一种lncRNA，有研究显示FENDRR可通过下调纤维连接蛋白1和MMP2/MMP9的表达，从而抑制胃癌细胞的侵袭和迁移，且FENDRR的低表达与胃癌的预后不良有关[32]。Lu等[33]研究发现，lncRNAHOTAIRM1可抑制胃癌细胞株的增殖和迁移，诱导其凋亡，而miR-17-5p在胃癌细胞株中起相反的作用，进一步试验显示HOTAIRM1可通过调节miR-17-5p/PTEN轴调控胃癌的进展，还可通过抑制PI3K/AKT通路，延缓体内肿瘤的生长。Xu等[34]的研究提出lncRNADGCR5可抑制胃癌的发生进展；体外实验表明，DGCR5可作为miR-23b的竞争性内源性RNA，抑制miR-23b和增殖抗原Ki-67的表达，进一步调控miR-23b靶点PTEN和BTG1基因的表达水平，抑制胃癌细胞的增殖、侵袭和迁移，促进细胞凋亡。此外还有研究发现lncRNAADAMTS9-AS2在胃癌组织及细胞中显著下调，其可能通过激活PI3K/Akt通路，进而抑制胃癌细胞的增殖、侵袭及迁移，并诱导细胞凋亡[35]。Zhou等[36]研究发现lncRNACASC2的表达在胃癌组织样本中明显降低，且与TNM分期、血管浸润、转移及胃癌患者的总生存相关，进一步实验阐明了CACS2的过表达可能通过抑制细胞外信号调节激酶1/2和c-Jun N-末端激酶/丝裂原激活蛋白激酶信号通路抑制胃癌细胞增殖。新近研究发现，胃癌组织中lncRNALINC-01314表达下调，LINC01314可通过Wnt/β-catenin信号通路作用于KLK4，抑制胃癌细胞迁移、侵袭和血管再生；体内实验表明过表达LINC01314或沉默KLK4后，移植瘤的肿瘤重量和微血管密度降低，肿瘤血管新生受到抑制[37]。Zhou等[38]的研究通过细胞实验及以体内实验发现在感染幽门螺旋杆菌后，lncRNA-AF147447的表达降低，其可在幽门螺旋杆菌诱导的胃癌发生发展过程中起到抑癌作用，进一步实验发现，与幽门螺旋杆菌感染相关的lncRNAAF147447可通过靶向作用MUC2和上调miR-34c抑制胃癌的增殖和侵袭。

2.3 LncRNA对胃癌化疗效果的影响

顺铂[cisplatin(cis-diammine-dichloro-platinum II,DDP)]作为胃癌化疗的一线药物，产生耐药性是其使用范围局限性的重要原因。目前已有研究发现，lncRNA可作为重要调控分子影响胃癌化疗中细胞耐药性的产生，部分文献已阐明相关的调控机制。多数相关研究表明lncRNA在胃癌细胞对DDP产生耐药性过程中起到促进作用。Xin等[39]研究发现METase可调控lncRNAHULC和FoxM1蛋白的表达水平，METase/lncRNA HULC/FoxM1通路可在体外调节胃癌细胞自噬介导的DDP耐药，进一步体内试验发现下调lncRNAHULC可降低肿瘤体积、抑制胃癌细胞自噬，研究结果表明lncRNAHULC参与了胃癌细胞自噬，进而影响胃癌细胞对DDP的耐药性。此外，有研究发现lncRNAFAM84B-AS可通过抑制细胞凋亡信号通路，进而促进胃癌细胞增殖及对铂类药物的耐药[40]。Zeng等[41]通过细胞实验证实lncRNAXLOC_006753可作用于PI3K/AKT/mTOR信号通路，促进胃癌细胞多耐药的发生。Zhang等[42]研究提出lncRNA MALAT1/miR-30e/ATG5调控轴可促进胃癌细胞对DDP的耐药性产生，lncRNAMALAT1通过结合miR-30e、调控ATG5表达参与胃癌细胞自噬，沉默MALAT1可抑制化学诱导的胃癌细胞自噬，增强胃癌细胞对DDP的敏感性。

在lncRNA参与其他胃癌化疗药物耐药性产生方面，Zhang等[43]研究发现lncRNANEAT1在胃癌组织和细胞中表达上调，特别是在耐阿霉素细胞中，沉默NEAT1后SGC7901细胞的增殖和侵袭能力明显受抑制，结果表明lncRNANEAT1的沉默可抑制胃癌的恶性生物学行为，同时增加胃癌细胞对化疗药物的敏感性。

2.4 LncRNA在胃癌诊断及预后监测中的作用

在探索lncRNA作为胃癌的分子标志物方面，亦有较多研究关注到lncRNA在胃癌的诊断和预后监测中的作用。如针对前文中多篇报道提到与胃癌侵袭转移相关的lncRNATP73-AS1，Zhang等[44]的研究数据显示其在胃癌组织和细胞中表达增高，且TP73-AS1的高表达与胃癌的不良预后相关，功能试验表明TP73-AS1可通过调控Bcl-2/caspase-3通路影响胃癌细胞生长和集落形成能力，并促进细胞凋亡，并可在体内促进异种移植体的生长，有潜力成为胃癌诊断及预后的分子标志物。此外Peng等[45]也发现TP73-AS1在胃癌组织中高表达，并与患者不良预后显著相关，在体外试验中沉默TP73-AS1后发现胃癌细胞增殖受到抑制，且细胞对DDP的化疗反应增强，TP73-AS1可能成为一种新的治疗靶点及预测胃癌临床预后的lncRNA。

此外，多种lncRNA被发现在胃癌肿瘤组织中存在差异表达，并具有一定的诊断效能。Zhang等[46]研究发现，lncRNASNHG17在胃癌组织和细胞中表达上调，其高表达与胃癌侵袭深度增加、淋巴转移及更高的TNM分期显著相关，SNHG17可作为胃癌的早期诊断标志物和治疗的潜在靶点。另一研究通过细胞试验表明lncRNAMDC1-AS可抑制胃癌的细胞增殖及迁移，且其作用是依赖于MDC1的存在，故MDC1-AS被认为是临床诊断和治疗胃癌的潜在分子标志物[47]。Lin等[48]对5例健康个体和10例I期胃癌患者的血浆以及从4例人胃上皮细胞和4例原发性胃癌细胞中提取的外泌体进行RNA表达谱检测，发现lncUEGC1在胃癌患者血浆及胃癌细胞分离的外泌体中显著上调，进一步分析发现外泌体lncUEGC1对来自健康个体或来自癌前慢性萎缩性胃炎的早期胃癌患者诊断的AUC值分别为0.876和0.841，极有潜力成为诊断早期胃癌的高敏感性、稳定性及非侵入性的分子标志物。

另有大量研究发现lncRNA与胃癌患者临床预后相关，其相应的机制也已得到验证。Zhou等[49]对93例胃癌患者肿瘤组织及配对癌旁组织中lncRNALET的表达水平进行了检测，结果显示lncRNALET在肿瘤组织中低表达，生存分析结果表明lncRNALET低表达的患者其总体生存率低于高表达者，进一步通过单因素和多因素分析得出lncRNALET低表达是胃癌患者预后不良的独立危险因素。Wu等[50]对208例胃癌组织及配对正常组织中的检测结果显示lncRNACCAT2在胃癌组织中表达水平显著升高，进一步实验发现CCAT2可促进胃癌细胞的增殖和侵袭，且其高表达提示胃癌预后不良，可能作为胃癌预后的潜在预测因子。另有研究发现SPRY4-IT1是一种在胃癌组织及胃癌细胞系中高表达的lncRNA，多因素分析表明其可作为胃癌患者总生存期及无病生存期的独立预后因子[51]。Zhang等[52]研究发现lncRNAFLJ22763与ACLY的表达水平呈负相关，FLJ22763可调控ACLY的RNA和蛋白水平，其异常表达可显著抑制胃癌细胞的恶性行为及异种移植瘤的生长，研究者由此提出FLJ22763的表达下调可能是胃癌患者预后的一个独立危险因素。Zou等[53]通过对比155例胃癌组织及配对癌旁组织中lncRNASox2ot的表达水平，发现癌组织中Sox2ot表达明显高于癌旁组织，且Sox2ot高表达的患者总生存期和无病生存期明显缩短。Huang 等[54]研究发现，与相邻正常组织比较，胃癌组织中的lncRNAAK023391表达显著上调，此外其表达水平与胃癌患者生存率显著相关，进一步机制研究发现AK023391可通过激活PI3K/Akt信号通路发挥作用，AK023391可能成为胃癌患者生存和预后的潜在生物标志物。Saito等[55]研究发现lncRNA-ATB在上皮间质转换中，可通过TGFb/miR-200s/ZEB轴促进胃癌侵袭和转移，且研究中多因素分析提示lncRNA-ATB是胃癌的独立预后因素，故lncRNA-ATB可能成为胃癌患者预后不良的一种新型生物标志物。

3 总结及展望

目前胃癌的治疗仍以手术辅以放化疗为主，虽然手术能切除原发灶，但很难达到根治，胃癌患者术后出现复发及远处转移是其长期生存率低的主要原因。所以研究胃癌侵袭转移的分子机制，找到新的预后标志物以及治疗靶点有助于胃癌的治疗及预后监测。已有大量研究表明ncRNA中的lncRNA与胃癌的发生发展有密切联系。多种lncRNA在胃癌组织或胃癌患者血浆中存在差异表达，其表达水平也与胃癌临床病理特征相关，可能作为胃癌早期诊断及进展、预后监测的分子标志物。对胃癌中差异表达的lncRNA进行研究，可探索出新的胃癌相关分子标志物。

另一方面，目前对于lncRNA的研究仍在不断探索中，很多lncRNA尚未发现或命名，也有部分已发现的lncRNA被证实具有编码功能，同时关于lncRNA在包括胃癌在内的恶性肿瘤的发生发展中作用的分子机制研究有限，只有少部分的功能及作用机制被阐明。在胃癌侵袭转移的分子标志物方面，目前需要探索更多具有显著差异表达的ncRNAs，并研究其调控胃癌细胞生物学活动的机制。此外，许多同种类的lncRNA在不同的肿瘤中均存在异常表达，未来需构建兼具高特异性及高灵敏度的诊断模型，协助胃癌的早期诊断及早期疗效、预后判断。

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