口腔鳞癌组织中长链非编码RNA 对其发生发展机制的影响

彭 有 金武龙

口腔癌是常见的口腔恶性肿瘤之一，占比高达90%以上，而口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma，OSCC)约占头颈部恶性肿瘤80%以上[1]，常发生在舌、牙龈、颊粘膜等部位[2]。在我国，其发病率约在3.6/ 10～8.0/ 10 万人。近年来，OSCC发病率逐年升高并且有年轻化的趋势。在临床中采用手术治疗、放化疗等手段为主要治疗方案。但因其恶性程度高且容易出现局部侵袭和淋巴结转移，高达60%的OSCC 患者在就诊时已处于临床进展的晚期阶段(Ⅲ期、Ⅳ期)，使得患者不仅存活率较低，并且生活质量受到严重影响[3]。在过去的30 年里，OSCC 患者的总体生存率也只能达到50%左右而并未出现明显改善。

既往的研究者们多试图以优化临床治疗方法为突破口，但让人深感遗憾的是研究结果并不理想。随着近年来分子生物学的迅猛发展，二代测序技术的进一步广泛应用，对分子通路和蛋白组学等相关研究报道不断增多，人类对自身的了解从基因层面上进一步加深。研究者们发现有一种特殊的RNA在肿瘤细胞中异常表达，并在肿瘤发展进程中扮演重要的角色[4]。于是许多研究者逐渐意识到可以通过深入研究LncRNA 在OSCC 的分子发生机制层面的作用，进而分析OSCC 发生和发展的可能机制并积极探索临床治疗OSCC 的有效靶点对促进OSCC 的早期发现、诊断及治疗都具有积极的意义[5，6]。由于国内和国际上关于头颈部肿瘤的区域划分习惯不同，“OSCC”的定义为国内研究者的习惯，故本文所讨论的研究进展多为国内的研究者报道在国际期刊的优秀成果。

1.长链非编码RNA 的概念

人类基因组序列转录产生的RNA 中仅有不足2%能编码蛋白，其中的绝大部分不能编码蛋白。这一大部分不能编码蛋白的RNA 被称为非编码RNA(non-coding RNA，ncRNA)。顾名思义，这些RNA 都可以转录但不翻译蛋白。在RNA 水平就开始影响细胞的分子进程。这类RNA 根据长度可以分三类。这其中大多数为第三类，即长链非编码RNA(long non-coding RNA，LncRNA)，约有5.8 万个[7，8]。

2.OSCC组织中的LncRNA

研究者对LncRNA 的认识还处在探索阶段，如此数量众多的LncRNA 起初被认为是无功能的“噪音”，是RNA 聚合酶II 转录的副产物，不具有生物学功能。随着研究者发现LncRNA 参与了X染色体沉默、基因组印记以及基因修饰、转录激活、转录干扰、核内运输等多种重要的调控过程。LncRNA 的作用才逐渐开始引起研究者们广泛的关注。随着研究的不断深入，近年来研究者们发现LncRNA 可以在表观遗传、转录和转录后多个水平调控基因表达，对于影响细胞多种生物和病理过程的调控更直接更快速[9，10]。国内外大量的研究证实LncRNA 在不同层面参与多种肿瘤发生和发展的病理过程[11]。研究表明LncRNA 参与了许多重要的生理和病理过程，比如细胞增殖[12]，分化[13]，形成组织[14]、器官等[15]过程。

在2011 年第一代图谱中LncRNA 的异常表达被报道，其中涉及到了多达十九种癌症。LncRNA可以通过基因修饰、转录和转录后处理等途径作为基因表达的调节因子。许多研究表明，LncRNA可通过多种途径和分子机制参与OSCC 的增殖、凋亡、血管生成、转移和侵袭。在过去的几年里，大量的研究表明，LncRNA 的上调和下调参与了OSCC 的发展和进展。

一些LncRNA 在OSCC 组织中的高表达促进了癌细胞增殖、侵袭和迁移。刘等[16]研究发现在OSCC 组织中TUG 1 的表达较高。然而，它的生物学机制口腔鳞状细胞癌尚不清楚。本研究采用实时定量聚合酶链反应(PCR)方法检测了TUG 1 在口腔鳞癌细胞中的表达。结果发现TUG 1 的过表达显著地促进了OSCC 细胞的增殖和迁移潜能。

linc00152 也是LncRNA 家族成员之一，且已有研究表明其高表达于头颈部鳞状细胞癌。故推测在OSCC 的病理过程中，linc00152 可能也发挥了一定作用。马等[17]通过对OSCC 组织、正常癌旁组织及OSCC 细胞系中的linc00152 表达水平进行检测，并比较不同临床病理特征的OSCC 患者linc00152表达水平的差异。实验结果表明linc00152 表达水平在OSCC 组织标本中的发生明显上调。但没有证据表明linc00152 的表达水平受到年龄、性别、TNM 分期及是否伴有局部浸润的其他因素影响。研究者发现通过敲低linc00152 在OSCC 细胞中的表达后，可有效阻滞OSCC 细胞增殖、侵袭和迁移，从而推断linc00152 可能作为原癌基因而诱导OSCC 的进展[18，19]。

本文综述了LncRNA 在OSCC 组织的发展和进展中的作用。

3.LncRNA 在OSCC组织中的作用

3.1 LncRNA 影响转化生长因子-β1(TGF-β1)转化生长因子-β 在不同类型的人类癌症的进展中起着至关重要的作用。在癌症发展过程中经常观察到转化生长因子-β 的激活[20]。转化生长因子-β在早期阶段通过抑制癌细胞增殖而发挥抑制作用，而在晚期阶段则会促进癌症转移[21]。PAPAS 是一种对核糖体RNA 合成具有抑制作用的LncRNA。张等[22]认为PAPAS 的过表达导致转化生长因子β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)升高，促进OCSS 细胞的侵袭和迁移。TGF-β1 抑制剂可以减轻PAPAS 过表达的影响反向印证了这一观点。由此，他们推断PAPAS 可能通过上调TGF-β1 促进OCSS 的发生。另一种可以影响TGF-β1 水平的LncRNA 是MIR4435-2HG。沈等[23]研究发现MIR4435-2HG 过度表达导致TGF-β1 表达上调。

3.2 LncRNA 影响细胞对化疗药物的敏感性顺铂目前是临床上常用的化疗药物。王等[24]发现HOX 反义转录本(HOX antisense intergenic RNA，HOTAIR)通过抑制OSCC 细胞自噬，促进细胞凋亡及对顺铂的敏感性。自噬是癌组织细胞一种重要的自我保护机制[25]。Tao 等[26]发现在OSCC 组织中存在HOTAIR-miR-326-MTA2 轴影响细胞的生物学行为。同样会影响癌细胞对顺铂敏感性的还有PVT1。王等[27]发现PVT1 通过调节miR-194-5p/ HIF1a 轴增强OSCC 细胞的增殖和顺铂耐药。

3.3 LncRNA 参与调节“轴” Liu 等[28]发现RP11-874J12.4 通过miR-19a-5p/ EBF1 轴促进OSCC 的发生。RP11-874J12.4 和miR-19a-5p 形成了一个负调节环，抑制了OSCC 中miR-19a-5p的表达。miR-19a-5p 通过直接结合EBF1 mRNA的非翻译区抑制EBF1。Li 等[29]发现RBM5-AS1通过调节miR-1285-3p/ YAP1 轴促进OSCC 的侵袭行为。另一位研究者发现[30]OIP5-AS1 通过调节miR-338-3p/ NRP1 轴促进口腔鳞状细胞癌的进展。OIP5-AS1/ miR-338-3p/ NRP1 轴调控OSCC 的增殖、迁移和侵袭。类似的，Sun 等[31]发现敲低长非编码RNA 结肠癌相关转录1(CCAT1)通过抑制盘状蛋白结构域受体2(DDR2)/ ERK/AKT 轴抑制口腔鳞状细胞癌的增殖、侵袭和迁移。

3.4 LncRNA 对分子通路产生影响 LncRNA不仅参与调节“轴”，还参与分子通路。方正月等[32]检测了101 例OSCC 组织中CASC9 的表达并进行了临床相关性及生存分析。推断CASC9 是OSCC的独立危险因素，其通过激活PI3K/ AKT 通路促进OSCC 的发展。方首次证明了CASC9 在OSCC组织中的表达明显升高。其中CASC9 高表达的患者生存时间明显缩短；在沉默CASC9 后，PI3K和p-AKT 的表达明显降低，SCC15 细胞的增值、迁移和侵袭能力明显减弱[33]。

Xiong Lei 等[34]发现HOTTIP 的敲除抑制了OTSCC 细胞的增殖、迁移和侵袭。作为一种分子海绵的HOTTIP 拮抗miR-124-3p 对OTSCC 细胞增殖、迁移和侵袭的有效性。miR-124-3p 与HMGA2 直接相互作用，通过HMGA2 调节OT SCC 细胞的增殖、迁移和侵袭。故推断HOTTIP靶向miR-124-3p 调控HMGA2 介导的Wnt/ bcatenin 通路。

3.5 LncRNA 的负相关及反馈调节 在OSCC细胞中，存在一些与LncRNA 相关的反馈调节。Kong 等[35]发现LINC01133 通过GDF15 的反馈调节回路抑制口腔鳞状细胞癌转移。在OSCC 中，LINC01133 的高表达与较少的转移和较好的预后有关。RNA-seq 的结果表明，LINC01133 抑制GDF15，GDF15 能挽救LINC01133 对OSCC 细胞迁移和侵袭的抑制作用。有趣的是，GDF15 也抑制了LINC01133。此外，在临床研究中，LINC01133和GDF15 的表达之间存在显著的负相关关系。同样的，Jin 等[36]发现肿瘤组织和健康组织中MORT和ROCK1 的表达水平呈负相关。在肿瘤组织中的MORT 表达下调，而ROCK1 表达上调，高于OSCC 患者的癌旁健康组织。低MORT 水平与不良生存率显著相关。

3.6 LncRNA 家族中的反义RNA1(AS1) Opa相互作用蛋白5 反义RNA 1(OIP5-AS1)是一种新的鉴定出的LncRNA，已被认为是多种癌症中的癌基因。Li 等[30]发现OIP5-AS1 通过调节miR-338-3p/ NRP1 轴促进口腔鳞状细胞癌的进展。相似的，另一位研究者发现RBM5-AS1 通过调节miR-1285-3p/ YAP1 轴促进口腔鳞状细胞癌的侵袭行为。

缺氧微环境在包括OSCC 在内的实体肿瘤的进展中起着重要作用。透明质酸合成酶2 反义RNA 1(HAS2-AS1)已被证实在OSCC 细胞中增加。Zhu等[37]发现HAS2-AS1 是唯一一个在其启动子区具有低氧反应元件(HRE)的酶。进一步研究发现HAS2-AS1 通过稳定HAS2 介导缺氧诱导的OSCC细胞上皮间充质转变。

4.小结

通过不断深入的研究，LncRNA 在OSCC 的分子发生机制层面的作用逐渐被广大研究者注意到。通过这些研究，大家开始逐渐获知OSCC 的发生发展的分子机制，并据此积极探索临床治疗OSCC 的切入点。LncRNA 在OSCC 的发生发展过程中必定是在多水平多方面发挥巨大作用，这犹如一座宝库有待广大医务工作者和科研人员深入发掘。我相信，随着高质量测序技术的进一步推广，越来越多的有关LncRNA 的作用将会揭开神秘面纱。这些作用机制和原理的发现，必将为OSCC 的治疗作出巨大贡献。