长链非编码RNA 在非小细胞肺癌诊断及治疗中的研究进展

尹春琼 王玉明

作者单位：655000 云南曲靖，曲靖市第二人民医院医学检验科（尹春琼）

650101 云南昆明，昆明医科大学第二附属医院医学检验科（王玉明）

据中国肿瘤登记中心数据显示，肺癌的发病率及病死率在全球范围内均居恶性肿瘤的首位［1］，每年约200 万例患者死于肺癌［2］，其中非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）约占80%～85%［3］。我国的肺癌新发和死亡病例约占全球恶性肿瘤新发和死亡病例的21.8%和27.0%，居中等偏上水平［4］，而云南省曲靖市是云南省肺癌较高发地区［5］。NSCLC根据病理特征可分为肺腺癌（lung adenocarcinoma，LAD）、大细胞癌（large cell carcinoma，LCC）和肺鳞状细胞癌（lung squamous cell carcinoma，LSCC）。LAD和LSCC 分别占NSCLC 患者的约50%和40%［6］。由于疾病早期临床表现不典型和缺乏早期诊断的生物学标志物，很多患者诊断时已进入晚期，肿瘤细胞已发生淋巴转移和远处转移，失去最佳手术治疗时机，造成预后不良。因此研究NSCLC 发生发展的机制，获取早期诊断标志物在NSCLC 的诊断和治疗中具有重要意义。长链非编码RNA（LncRNA）在肺癌的发生发展过程中发挥关键的调节作用，有可能成为肺癌诊断及预后判断的潜在分子标志物。本文总结相关研究，对LncRNA 参与NSCLC 发生发展及其在NSCLC 诊断和治疗中的研究进展综述如下。

1 LncRNA 与肿瘤的发生发展

LncRNA 具有多样性的作用方式特点［7］，可编码蛋白基因的上游启动子，干扰下游基因的表达，从而转录和介导染色质重构和组蛋白修饰而影响基因表达，也可参与编码蛋白基因的转录，形成互补双链，调节相应蛋白质的活性［8-9］，形成核酸蛋白质复合体或可作为小分子RNA，如微小RNA（microRNA，miRNA）和Piw 蛋白相互作用的RNA和肺癌转移相关转录本1（metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT-1）相关小RNA的前体分子［10］。LncRNA 发挥生物学功能的方式主要是通过诱饵分子、支架分子、信号分子、海绵分子等引导分子间作用而实现［11］。

LncRNA 在DNA 损伤修复、细胞分化发育、细胞新陈代谢、细胞凋亡调控以及细胞周期调控等方面具有重要的作用，因为LncRNA 调控可参与RNA代谢的所有过程，包括染色体的修饰、转录、剪接，RNA 的运输和翻译。如果LncRNA 在上述过程中发生失调，就会导致肿瘤细胞抵抗细胞死亡，呈现永生性。另外，信号通路的异常激活也会导致肿瘤的发生，有文献报道，LncRNA 可通过与RNA 或蛋白质相互作用，成为肿瘤信号转导途径中的关键信号转导介质，并通过转录水平的表达促进肿瘤的发生发展［12］。肿瘤的发生发展与LncRNA 的作用密不可分，而对LncRNA 的研究亦可为肿瘤诊断、治疗及控制寻求新的线索［13］。通过对NSCLC 患者癌组织和癌旁正常组织的检测，发现很多异常表达的LncRNA。致癌性LncRNA 为其中的一种，它是一种在NSCLC 中异常上调表达的LncRNA；异常下调表达的LncRNA 可归类为抑癌性LncRNA。致癌性LncRNA 能在细胞增殖、侵袭及转移过程中发挥作用，抑制细胞凋亡以促进肿瘤的发生发展［8］。

2 LncRNA 在NSCLC 诊断中的应用

LncRNA 的表达具有组织特异性，并且在体液和组织中保持稳定，体液样本中的LncRNA 检测方便、快捷，避免了有创性的操作［14-15］，这为LncRNA成为新的肿瘤生物标志物奠定了坚实的基础。有研究显示，目前已经在患者的体液中检测到数种可作为候选肿瘤生物标志物的LncRNA［16］。

LncRNA 作为NSCLC 特异性生物标志物的研究也在进行中，关于LncRNA MALAT-1 在肺癌中作用的研究最为深入，NSCLC 患者外周血中MALAT-1的表达水平显著高于健康人群，检测敏感度及特异度分别为56%和96%，其表达水平与患者生存有关［17］，鉴别NSCLC 与非NSCLC 的敏感度和特异度分别为87.5%和94.1%［18］，提示血清MALAT-1检测对NSCLC 具有较好的诊断效能。有研究显示，多种LncRNA 在NSCLC 中存在异常表达，包括SNHG20［19］和SBF2-AS1［20］等。这些LncRNA 通过调控细胞增殖、凋亡和迁移，参与NSCLC 的生长和转移。SNHG20 在NSCLC 患者癌组织中的表达上调，与肿瘤大小、肿瘤分期（TNM 分期）和淋巴结转移显著相关，患者生存期短，预后差，研究表明SNHG20 可能是NSCLC 患者的独立预后因素之一［21］。Tian 等［22］发现ZFAS1 在NSCLC 组织中表达上调，且肿瘤分化程度、TNM 分期和淋巴结转移都与其表达水平相关。P53 调控相关LncRNA（P53 regulation associated LncRNA，LncRNA PRAL）在肺癌组织中的表达水平明显低于癌旁组织及正常组织，且P53的表达水平也显著降低。将PRAL 转染到人骨髓瘤细胞（NCI-H929）和人肺癌细胞（A549）后，会促进P53 的转录，抑制肿瘤细胞的增殖［23］。LncRNA XLOC_008466 在NSCLC 患者中高表达，其表达被抑制后，细胞的增殖和侵袭能力被抑制，促进细胞凋亡［24］。NSCLC 组织中LncRNA H19 的水平与肿瘤大小有关，肿瘤的侵袭性和转移状态与其表达水平具有相关性［25］。LncRNA DLX6-AS1 在NSCLC 中的表达上调可导致细胞增殖速度加快，抑制凋亡，并能增强天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3（caspase-3）活力，上调Bax 和下调Bcl-2 蛋白表达［26］。有研究显示，肺癌组织中DICER1-AS1 的表达高于癌旁组织，肿瘤发生发展与其高表达有强烈相关性，有助于临床对肺癌患者的诊断以及治疗［27］。

目前研究显示，LncRNA 在多种肿瘤中高表达，在维持和促进癌症发展中发挥重要作用，LncRNA 表达水平上的差异或某些癌症类型的特异性LncRNA表达，可为肿瘤的诊断和治疗提供新的分子标志物［28］。 SNHG6是NSCLC的一种致癌基因，其在NSCLC组织中表达明显升高，其高表达与NSCLC 的恶性特征相关。SNHG6 基因表达降低明显抑制了细胞的增殖能力及NSCLC 细胞的迁移活性。SNHG6 发挥作用通过与miRNA 竞争性结合促进转录因子ETS1 表达，NSCLC 的发生发展通过miR-944 和miR-181d-5p调控ETS1 信号。ETS1 增强了WIPF1 的表达，通过与启动子和SNHG6 结合，从而调控ETS1 靶基因的表达（包括WIPF1、MMP2 和MMP9 基因）［29］。

3 LncRNA 在NSCLC 治疗中的应用

NSCLC 的临床分期分型对治疗方案的选择意义重大，Zhao 等［30］采用Affymetrix 微阵列芯片（HGU133plus2.0）分 析 出72 个 在LAD 和LSCC 患者中差异表达的LncRNA（23 个上调和49 个下调）。LncRNA IGF2AS 表达上调会抑制IGF2/VEGF/bFGF信号通路，从而抑制NSCLC 的发生发展，这表明IGF2AS 是一个理想的药物治疗靶点［31］。linc-ROR在多西他赛耐药的细胞系中表达上调，研究表明，linc-ROR 表达下降影响肺癌患者对多西他赛治疗的敏感性，从而抑制了肿瘤细胞的侵袭和扩散。这种机制可能是通过miR-145/FSCN1 信号通路来影响上皮细胞-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）过程，从而影响LAD 患者对多西他赛的耐药性［32］。Tang 等［33］探讨LncRNA 在LAD中表达和预后的关系发现，与LAD 预后相关的主要为以下5 种LncRNA（CYP4F26P、RP11-108M12.3、RP11-38M8.1、RP11-54H7.4 和ZNF503-AS1），在肺癌组织中高表达的为CYP4F26P、RP11-108M12.3、RP11-38M8.1、RP11-54H7.4，低表达的为ZNF503-AS1。

LncRNA XIST 在NSCLC 组织中表达明显上调，抑制增殖、迁移和入侵，诱导G0/G1期阻滞［34］。FOXD3-AS 在肺癌中上调LncRNA 的表达，参与基因组成性剪接和选择性剪接的为结合SRSF1 蛋白，通过调节基因选择性剪接参与肿瘤的发生发展。SRSF1 在LncRNA-RBP-mRNA 共表达网络图中位于关键位置，更有力地揭示了其在肺癌的发生发展中发挥重要的调控作用，有望成为肺癌免疫治疗的分子靶标。LncRNA MIAT 通过激活基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）基因以促进NSCLC 的扩散和转移［35］。miR-615-5p 的类似物抑制了Gm15290 对肿瘤细胞增殖、侵袭作用的调控，故NSCLC 治疗的关键靶点可能与Gm15290 有关［36］。NSCLC 患者GAS5 在组织和细胞中表达下降、miR-135b 表达上升，由于GAS5 的表达上升及miR-135b 表达下降可显著降低NSCLC 患者放疗时细胞的存活率，同时使患者放疗的敏感性增高，可通过抑制肿瘤细胞增殖、侵袭能力诱导其凋亡，显著抑制肿瘤的发生发展，GAS5 是NSCLC 的抑癌因子之一［37］。LncRNA 能通过调控相关基因的表达、信号通路的激活、细胞凋亡和细胞周期、药物的膜转运通道、自噬水平或与miRNA 相互作用等方式调控NSCLC 细胞的耐药性，具有成为NSCLC 疗效及耐药的分子标记物和潜在的抗肿瘤药物靶点的前景。

4 LncRNA 在判断NSCLC 预后中的应用

LncRNA 也可用作NSCLC 患者判断预后的生物标志物，如LncRNA RP11-21L23.2、GPR158-AS1、RP11-701P16.5 和RP11-379F4.4 的表达水平与NSCLC 患者的总生存率呈负相关。反之，LncRNA CTD-2358C21.4、RP11-94L15.2、KCNK15-AS1 和AC104134.2 的表达水平与NSCLC 患者的总生存率呈正相关［38］。LncRNA 的遗传多态性与化疗敏感性相关，可能成为肺癌患者预后评估的分子诊断标志物，提高化疗疗效［39］。差异表达的FOXD3-AS1对肺癌患者预后的判断起到了至关重要的作用［40］。

5 小结

NSCLC 的发生发展与LncRNA 在NSCLC 细胞中异常表达密切相关，LncRNA 具有性质稳定、组织特异性高和容易提取的特点，可能成为潜在的早期诊断NSCLC 的分子标记物。研究LncRNA 在NSCLC 患者组织和血液中的表达，对于研发特异性诊断标志物，提高NSCLC 患者的早期诊断效率有重要作用。NSCLC 患者组织中的LncRNA 对于诊断该疾病具有很强的说服力，而血浆中LncRNA 的表达量是否与NSCLC 患者的肿瘤状态一致还有待进一步证实。部分LncRNA 发挥致癌作用，也有部分发挥抑癌作用，LncRNAs在肺癌中表达升高或降低，有可能成为NSCLC 诊断、临床分期分型及预后的潜在生物学标志物，异常表达的LncRNA 对于NSCLC患者的诊断、判断疾病预后及患者生存率等方面有重要的指导作用。加深加快对LncRNA 与肺癌相关机制的研究和探讨，对肺癌重点人群的早期筛查和诊断具有重要的应用价值。以LncRNA 为潜在靶点开发新的抗肿瘤治疗药物、监测预后将可能成为探索抗肿瘤治疗的新策略，进一步为肺癌个体化靶向治疗提供新的依据。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突