lncRNAs在甲状腺癌中的研究进展

朱岱阳 杜洋 范培芝

湖南师范大学附属第一医院/湖南省人民医院普外三科（长沙410002）

甲状腺癌是一种常见的内分泌恶性肿瘤，其中甲状腺乳头状癌约占所有甲状腺癌病理类型的80%以上［1］。在过去的40年中，甲状腺癌在全世界的发病率都呈现上升的趋势［2］。根据病理组织学分型，甲状腺癌可分为甲状腺乳头状癌（papil⁃lary thyroid carcinoma，PTC）、甲状腺滤泡状癌（fol⁃lictalar thyroid carcinoma，FTC）、甲状腺髓样癌（medullary thyroid carcinoma，MTC）和甲状腺未分化癌（anaplastic thyroid carcinoma，ATC）四类，其中甲状腺乳头状癌预后最好。目前，手术治疗为甲状腺癌最主要的治疗方式，尽管大多数甲状腺癌术后的患者都有较好的总体生存率，但是仍然有大约10%死于甲状腺癌术后的转移和复发［3］。所以对于这类分化型甲状腺癌的患者，早诊断、早治疗是很有必要的。目前各大医院对甲状腺肿块术前诊断的方法基本上采用的是甲状腺细针穿刺活检（FNAB），但是此项方法却有小几率的诊断错误，大约占30%，这可能受操作者的水平限制以及肿瘤大小的影响。但是lncRNA 在癌症细胞中具备的表达作用，使得医院利用lncRNA 来检测甲状腺癌的可能性大大提升。lncRNA 可以协助甲状腺细针穿刺活检，提高检查的准确率。因此，寻找一种理想的生物学标志物，明确甲状腺癌发生发展的分子机制，寻找针对甲状腺癌治疗的潜在靶点，有助于为甲状腺癌提供更加有效的治疗手段［4］。

目前，尽管越来越多的研究通过高通量测序及基因芯片等技术发现lncRNAs 在甲状腺癌的发生发展过程中的重要地位，但是其作用机制仍然不是很明确。因此，本文通过查阅国内外最新的研究及相关报道，就近几年来lncRNAs 与甲状腺癌相关的研究进展作一综述。

1 lncRNA 的特征及生物学功能

lncRNA 是一种不能编码蛋白质的长链非编码RNA，且它的长度大于200 个核苷酸。它参与许多肿瘤发生发展过程，包括转录前、转录后和细胞增殖、分化、凋亡和迁移等［5⁃6］。这些长链非编码RNA 参与许多重要细胞生物学过程，如自噬，细胞分化，细胞周期调节，细胞增殖，迁移和侵袭，细胞凋亡和间充质干细胞分化［7］。

2 lncRNA 在PTC 发生发展中的作用

很久以前lncRNA 作为一种“噪音”基因存在，它在肿瘤发生发展过程中的作用是被否定的，随着相关技术的成熟，越来越多的研究发现lncRNA与PTC 发生是具有很多相关性的。lncRNA 在许多癌中具有表达，通过对lncRNA 表达谱的全基因组分析发现lncRNA 在甲状腺癌中存在各种不同的表达方式。采用qRT⁃PCR 对10 个差异表达lncRNA 进行验证。基因本体（G0）和KEGG 通路分析研究了基因功能，根据两种独立的算法预测lncRNA的潜在靶基因。该芯片显示PTC中与非癌性甲状腺组织相比，有成千上万的lncRNA 和miRNA有显著差异表达。qRT⁃PCR 结果与芯片结果一致，10 个lncRNA 均有差异表达，表达趋势相同（上调或下调）（P＜0.05）。发现其中许多通路与癌症有关，如“p53 信号通路”（与25 个基因相关）、“癌症中的通路”（与75 个基因相关）、“MAPK 信号通路”（与50 个基因相关）和“PPAR 信号通路”（与16个基因相关）。同时，1 805 个lncRNA 失调被发现具有顺式或反式靶基因。其中463 个靶基因在甲状腺癌的发生过程中存在差异表达，可能受ln⁃cRNA 调控［8］。

为了分析甲状腺癌中转录失调的lncRNA，识别与甲状腺癌临床病理特征相关的lncRNA。研究对12 个配对的PTC 肿瘤和配对的非癌组织进行RNA 测序，并将lncRNA 的表达与临床参数相关联。在俄亥俄州（美国州名）的PTC 队列（n=109）和TCGA 的PTC 数据（n=497）中，研究了两个最显著的失调lncRNA。结果发现在PTC 中有218 种差别表达的lncRNAs（P <0.01）。其中，有两种ln⁃cRNA（XLOC_051122 和XLOC_006074）的表达与淋巴结转移、BRAF（V600E）突变显著相关。在野生型BRAF 患者中，这2 种lncRNA 的表达在淋巴结转移患者中显著增高［9］。

总之，与甲状腺癌相关的lncRNAs 主要分为两大类：致癌基因和抑癌基因。其中，主要的致癌基因有：BANCR、HOTAIR、H19、MALAT1 等，主要的抑癌基因有：PTCSC3、PTCSC2、NAMA、MEG3 等（表1）。

3 与甲状腺癌诊断及预后相关的lncRNAs

对于诊断甲状腺乳头状癌伴有淋巴结转移的患者和甲状腺乳头状癌中肿瘤直径≥3 cm 的患者中，相关数据得出lncRNA NONHSAT037832在诊断两种不同情况甲状腺乳头状癌患者的曲线下面积分别高达0.641（95%CI：0.519 ～0.762，P=0.033）和0.702（95%CI：0.567 ～0.827，P= 0.008）。在甲状腺乳头状癌和非癌症疾病中，lncRNA NONH⁃SAT037832 对于区分两种不同的疾病同样具有诊断价值，数据表明其曲线下面积为0.897（95%CI：0.852 ～0.942，P< 0.001［44］。在有淋巴结转移的甲状腺乳头状癌的患者中，lncRNA BLACAT1 的表达水平比无淋巴结转移的患者更低，且是淋巴结转移的独立危险因素。lncRNA BLACAT1 诊断PTC 的敏感度为89.53%，特异度为86.91%；诊断甲状腺癌中淋巴结转移的敏感度为77.48%，特异度为91.06%［43］。据研究数据表明，在通过对83 组PTC 组织和癌旁非癌组织中lncRNA NR_036575.1的表达水平进行检测，发现NR_036575.1 表达水平与肿瘤大小有关。NR_036575.1诊断甲状腺乳头状癌的为敏感度80.7%，特异度为88%，对于诊断甲状腺乳头状癌的腺外侵袭的敏感度为57.8%，特异度为86.7%［45］。

许多lncRNAs 参与甲状腺癌的致癌或抑癌途径，它们在甲状腺癌中的不同的表达可能与预后直接相关，这使得它们可能成为甲状腺癌的预后生物标志物。UCA1 表达水平与甲状腺乳头状癌患者颈部淋巴结转移和肿瘤分期存在相关性。UCA1 表达水平越高，甲状腺乳头状癌预后越差［46］。UCA1位于染色体19p13.12，当敲低UCA1时可以增加miR⁃204 的表达，同时miR⁃204 的下调又可以增加UCA1 的表达。UCA1 通过负调节miR⁃204/IGFBP5 轴在甲状腺乳头状癌的发生发展中发挥作用［47］。在甲状腺癌中，SPRY4⁃IT1 表达水平升高，且与预后不良有关。当沉默SPRY4⁃IT1时，甲状腺癌的细胞增殖和转移能力受到抑制。SPRY4⁃IT1 通过调节TGF⁃β和Smad 信号通路导致甲状腺癌的发生发展。高水平的SPRY4⁃IT1 与甲状腺癌患者的淋巴结转移、临床分期及其预后不良均有较强的相关性［48］。甲状腺乳头状癌患者血浆中lncRNA BLACAT1 的表达水平明显低于结节性甲状腺肿的患者。在有淋巴结转移的甲状腺乳头状癌的患者中，lncRNA BLACAT1 的表达水平比无淋巴结转移的患者更低。总之，lncRNA BLA⁃CAT1 的表达水平是LNM（淋巴结转移）的独立危险因素。

表1 甲状腺癌中lncRNAs 的研究进展Tab.1 Advances in the study of lncRNAs in thyroid cancer

4 与甲状腺癌治疗相关的lncRNAs

据统计报道，甲状腺乳头状癌的5年总生存率约为97.7%，但术后放射性I131治疗后的患者，3年内复发率高达15.6%［49］。由于局部复发或远处转移的因素，这一部分患者中将无法通过I131达到治疗的效果，据统计这部分患者的3年总生存率低于50%［50］。因此，有必要发现更多的分子生物学以便于甲状腺癌术后I131耐药的有效治疗，并揭示I131耐药的潜在机制。最研究报道，NEAT1 在PTC中起逆转RAI（放射性碘）损伤的作用，证实NEAT1 是RAI 治疗PTC 的靶向癌基因。NEAT1 的抑制可上调miR⁃101⁃3P/FN1 的表达，同时抑制PI3K/AKT 信号通路的失活，从而防止甲状腺癌I131治疗的耐药［51］。YANG 等［52］也通过研究发现，当MEG3 过表达时，MEG3 过表达抑制了I131耐药细胞的存活，促进细胞凋亡，诱导细胞DNA 的损伤。MEG3 低表达的甲状腺癌患者总生存率会降低，且MEG3 低表达显著破坏了miR⁃182DE 抗癌功能。在甲状腺癌患者的治疗上，MEG3 通过miR⁃182 增强了I131在甲状腺癌细胞中放射敏感性，MEG3 可能成为I131耐药的甲状腺癌患者治疗的潜在靶点。

5 展望

综上所述，lncRNAs 作为一种生物学标志物，在甲状腺癌的增殖、转移、侵袭等过程中发挥着不可或缺的作用。目前人类对lncRNA 的认知并不够深入，对lncRNA 产生的许多问题有待于科学技术的提升。相信在不久的将来定会找到针对甲状腺癌治疗的靶基因，从而更好地针对甲状腺癌进行靶向治疗。这些有关于lncRNAs 和甲状腺癌的问题会为研究者提供新思维，有利于进一步探索lncRNAs 在癌症发生过程中的巨大潜力，同时还会将人类对lncRNAs 在癌症中的认知水平提升到一个新的高度。