LncRNAs在鼻咽癌中作用机制的研究进展

胡锦程 钟田雨 胡晓梅 肖永伟 彭韶平

1赣南医学院（江西赣州341000）；赣南医学院第一附属医院2检验科，3耳鼻咽喉头颈外科（江西赣州341000）

鼻咽癌（NPC）是起源于鼻咽黏膜上皮的头颈部恶性肿瘤［1］。最近的数据显示，全球新发鼻咽癌病例129 079 例，病死病例72 987 例［2］。鼻咽癌在中国地区较为常见，其发病率和病死率分别高于世界平均水平。鼻咽癌的发病机制与环境因素、EB 病毒感染、遗传易感性等多种因素密切相关。由于鼻咽癌具有高度侵袭性，且易出现早期转移，深入研究及探讨其发病机制具有一定的临床价值。近年研究发现鼻咽癌中发病机制可能与一些异常的长链非编码RNA（lncRNAs）有关联。随着高通量测序技术的发展以及lncRNAs 基因芯片的应用，越来越多的lncRNAs 被发现在鼻咽癌中起重要的调控作用。lncRNAs 在鼻咽癌放疗和化疗的抗性中起重要的作用［3］。lncRNAs 基因表达的调控与靶点的作用机制引起了广泛的关注。

1 LncRNAs 的介绍

lncRNAs 是一类转录本长度＞200 个核苷酸，具有调控基因功能的非编码RNA［4］。lncRNAs 在调节表观遗传、转录和转录后水平发挥重要作用［5］。lncRNAs 通过与DNA、RNA 和蛋白质分子的相互组合作用，调节细胞的一些生物学过程，包括表观遗传调节、X 染色体沉默、基因组印迹、染色质修饰、细胞核和细胞质之间的转运、mRNA 剪接、转录和翻译的调节［6］。越来越多的证据表明，lncRNAs 可以与miRNA 相互作用并作为竞争性内源RNA（ceRNA）在鼻咽癌等癌症疾病中发挥作用［7］。lncRNAs 的突变将导致癌症引发和促进恶性肿瘤的转移［8］。研究证实lncRNAs 在人类癌症中可作为致癌基因或肿瘤抑制因子调节癌细胞增殖、迁移和侵袭等。然而，这些lncRNAs 与鼻咽癌的发生发展、转移及预后有密切关联。

2 LncRNA AFAP1-AS1 与鼻咽癌的预后及转移有关

LncRNA AFAP1-AS1 位于人类4 号染色体的4p16.1 区域。AFAP1-AS1 在多种癌症组织和细胞系中过表达并作为致癌基因，例如胃癌、前列腺癌和肺癌等。AFAP1-AS1 在鼻咽癌组织和细胞系中高表达且在鼻咽癌的调控中起致癌基因作用［9］。此外，有研究报道［10］鼻咽癌患者循环血清中AFAP1-AS1 高表达并可能作为诊断和预后生物标志物。AFAP1-AS1 的高表达与鼻咽癌中的临床病理学特征包括淋巴结转移，远处肿瘤转移，TNM 分期，预后不良，EBV 感染总生存率等有关。蛋白质组学和生物信息学分析表明［11］，AFAP1-AS1 影响了肌动蛋白细胞角蛋白信号通路中几个小的GTPase 家族成员和分子的表达并通过调控肌动蛋白丝的完整性促进癌细胞转移。AFAP1-AS1 可能通过AFAP1 基因调节肌动蛋白丝完整性的改变和通过调节肿瘤细胞的黏附和迁移来促进肿瘤转移。癌细胞通过破坏细胞间连接，改变粘着斑复合物以及肌动蛋白细胞骨架的广泛重组来获得迁移和侵袭特性。此外，AFAP1-AS1 在鼻咽癌中作为miR-423-5p 的竞争性内源性RNA，调控Rho/Rac 通路的多个分子表达，并通过Rho/Rac 信号通路加速细胞迁移和侵袭［9］。

近年有研究还发现，AFAP1-AS1 可能与鼻咽癌中PD-1 表达有关。在肿瘤组织中，PD-1 主要表达于肿瘤浸润淋巴细胞。PD-1 在肿瘤浸润淋巴细胞中的高表达导致T 细胞的耗竭和失活。TANG等［12］通过全基因组表达谱分析发现鼻咽癌中AFAP1-AS1 的表达与免疫逃逸标记的程序死亡受体1（PD-1）有关。AFAP1-AS1 和PD-1 在鼻咽癌组织浸润淋巴细胞中共同表达。AFAP1-AS1 和PD-1的共表达预示鼻咽癌预后不良。AFAP1-AS1 或PD-1 的高表达与鼻咽癌复发时的远处转移相关。PD-1 还与程序性死亡配体1（PD-L1）和程序性死亡配体2（PD-L2）相互作用，主要在肿瘤细胞表面或肿瘤基质中表达，这些配体激活PD-1，进而抑制T 细胞增殖，促进肿瘤细胞的免疫逃逸，在免疫抑制和肿瘤进展中发挥重要作用。

3 LncRNA MALAT1 与鼻咽癌的进展及预后有关

LncRNA MALAT1 位于人类11 号染色体11q13上。MALAT1 在多种类型的肿瘤中表达上调，如肺癌、结直肠癌和宫颈癌等，并且影响肿瘤细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡等。MALAT1 近年被证实在鼻咽癌中高表达且在鼻咽癌进展和预后中起作用。MALAT1 的高表达水平与EBV 病毒感染、晚期鼻咽癌肿瘤淋巴结转移（TNM）阶段密切相关。MALAT1 在鼻咽癌细胞系和组织中表达上调，MALAT1 下调使鼻咽癌细胞对放射敏感并可能通过调节slug 的表达增加鼻咽癌细胞的放射抗性和癌症干细胞（CSC）的活性［13］。随后有研究报道［14］，MALAT1 通过调控miR-124 抑制Capn4 蛋白的表达，从而促进鼻咽癌细胞的增殖、侵袭和上皮-间质转化（EMT）。此外，转化生长因子β（TGF-β）通过抑制miRNA-124 调控独立于SMAD 通路的ERK/MAPK 通路，从而增加鼻咽癌中MALAT1 的表达。TGF-β刺激抑制miR-124 表达，而miR-124 过表达抑制SMAD 和非SMAD 通路降低p-SMAD2/3、SMAD4 和p-ERK 水平从而拮抗TGF-β促进鼻咽癌细胞增殖、侵袭和迁移［15］。

4 LncRNA NEAT1 与鼻咽癌的放射抗性、化学耐药性及预后有关

LncRNA NEAT1 位于人类11 号染色体11q13.1上。研究证实NEAT1 在多种肿瘤如乳腺癌、非小细胞肺癌和结直肠癌等组织或细胞中表达上调且与多种癌症的预后和总生存期有关，并且在这些肿瘤的凋亡、增殖、侵袭和转移等调节中起关键作用。NEAT1 是近年被证实为鼻咽癌中的致癌基因。NEAT1 在鼻咽癌细胞系中表达上调且通过抑制体内miR-124 促进肿瘤发生，miR-124 通过抑制NF-κB 信号调节鼻咽癌细胞增殖和凋亡［16］。新近研究发现［17］，NEAT1 通过miR-101-3p 调控EMP2 的表达，抑制鼻咽癌的迁移和放射抗性。此外，NEAT1 通过抑制let-7a-5p 调控Rsf-1 表达和Ras-MAPK 通路，其表达水平的下调可以增强鼻咽癌细胞对顺铂的敏感性［18］。最近的研究报道［19］，Meta 分析显示NEAT1 高表达是鼻咽癌患者的独立不良预后的因素。

5 LncRNA HOTAIR 与鼻咽癌肿瘤血管生成、细胞的成瘤及进展有关

LncRNA HOTAIR 位于人类12 号染色体12q13.13 上。HOTAIR 在多种肿瘤如肺癌、肝癌、乳腺癌以及血液系统的恶性肿瘤急性髓系白血病中被发现表达异常升高并作为致癌基因。HOTAIR 通过多种信号通路调控多个下游靶点，与肿瘤的发生、生长、血管生成、进展、耐药性、复发和不良预后呈正相关。近年的研究表明，HOTAIR 在鼻咽癌中高表达并作为致癌基因且影响鼻咽癌的发生发展。HOTAIR 通过直接激活血管生成因子VEGFA 的转录以及通过GRP78 介导的VEGFA 和Ang2 表达的上调促进肿瘤血管生成。HOTAIR 的敲低抑制鼻咽癌细胞活力并诱导凋亡。随后有研究报道，HOTAIR 通过靶向脂肪酸合成酶（FASN）促进鼻咽癌细胞增殖和侵袭。HOTAIR 促进鼻咽癌进展的作用部分被FASN、MMP-9 和p21 激活。此外，HOTAIR 下调miR-101 表达，靶向COX-2 的3′-UTR并调节其水平，COX-2 的高表达可增强鼻咽癌细胞的成瘤和进展［20］。

6 LncRNA XIST 与鼻咽癌的放射敏感性、进展及预后有关

LncRNA XIST 位 于人类X 染 色体Xq13.2 区域。XIST 在多种恶性肿瘤中过表达，并与更具侵袭性的表型相关。越来越多的证据表明XIST 的异常表达水平与某些癌症的发展相关，包括乳腺癌、淋巴瘤和男性睾丸生殖细胞瘤。新近的研究发现，XIST 在鼻咽癌中异常表达且作为致癌基因。XIST 在鼻咽癌组织和细胞系中表达上调并提示预后不良。XIST 在鼻咽癌中的致癌作用部分是通过充当竞争性内源RNA 反向调节miRNA-34a-5p 靶向E2F3 基因的激活上调。有研究报道［21］，miR-29c 在鼻咽癌细胞中下调，XIST 敲低通过上调miR-29c 抑制细胞增殖和通过抑制DNA 损伤修复增强鼻咽癌细胞的放射敏感性。此外，XIST 通过调节miR-491-5p 及靶向Notch3 基因的表达影响鼻咽癌细胞增殖、侵袭和迁移。然而，XIST 的敲低抑制体外鼻咽癌细胞增殖和侵袭，诱导细胞凋亡，在体内抑制鼻咽癌肿瘤生长。

7 其他lncRNAs 与鼻咽癌的相关作用机制

LncRNA CCAT1 位于人类染色体8q24.21 上，与转录因子c-MYC 相邻。CCAT1 首次被发现在结肠癌中上调。越来越多的研究发现CCAT1 在各种癌症组织中均显着上调，包括结肠直肠癌、胃癌和肝细胞癌等，并且与各种肿瘤细胞的增殖、细胞周期、细胞凋亡、迁移、侵袭、化学抗性和上皮-间充质转化（EMT）等有关。最近的研究证实［22］，CCAT1 在鼻咽癌组织和细胞系中表达上调并作为致癌基因。CCAT1 的敲低显着抑制鼻咽癌细胞增殖、迁移和侵袭能力，并促进细胞凋亡。上调的CCAT1 在鼻咽癌细胞中作为紫杉醇敏感性的调节剂的miR-181a 通过靶向鼻咽癌细胞中的CPEB2对细胞凋亡具有调节作用。CCAT1 通过miR-181a/CPEB2 轴调节紫杉醇在鼻咽癌细胞中的敏感性。LncRNA MEG3 位于人类14 号染色体14q32.3 区域。新近研究证实，MEG3 在肺癌、肝细胞癌和胃癌等肿瘤中表达水平降低。MEG3 的表达水平与癌症的发展、病理学等级、预后、分期和生存结果相关。有研究报道［23］，MEG3 在鼻咽癌组织中表达下调，MEG3 作为鼻咽癌中的肿瘤抑制因子以及通过激活p53 信号通路途径调控鼻咽癌的发生发展。p53/DNA 损伤和TGF-β通路被异位MEG3 表达显著激活。此外，鼻咽癌中MEG3 的DNA 拷贝数丢失和启动子高甲基化，MEG3 抑制细胞增殖和致瘤性。近年的研究发现还有许多其他lncRNAs作为鼻咽癌中的致癌基因或肿瘤抑制因子如SNHG1［24］、H19［25］、UCA1［26］、ZNF674-1［27］和LET［28］等，并且在鼻咽癌的发生发展以及调控中起重要作用。

8 展望

近年来，越来越多的研究发现，lncRNAs 在鼻咽癌中作为致癌基因或肿瘤抑制因子起调控作用。鼻咽癌的发生发展与lncRNAs 的异常表达以及调控密切联系。已证实一些lncRNAs 的相关信号通路参与lncRNAs 的致癌作用，如Rho/Rac 通路［29］和Notch 信号通路等。但是，多数lncRNAs 的上游和下游分子机制仍然未知，需要进一步的研究以发现其潜在的作用机制。目前，lncRNAs 的研究取得很多进展，如研究者发现血清中lncRNA AFAP1-AS1、MALAT1 和AL359062 可能作为鼻咽癌辅助诊断标志物［10］。此外，lncRNA THOR［30］、ANRIL［31］和PVT1［32］等在调控鼻咽癌放化疗中起重要作用。新近国内研究报道［33-34］，通过下调lncRNA PVT1 可以抑制鼻咽癌细胞的增殖、迁移和侵袭并逆转鼻咽癌细胞上皮间质转化（EMT），使其可能成为鼻咽癌患者的潜在治疗靶标。然而，大多lncRNAs 的生物学作用尚未通过动物或患者实验确定。LncRNAs 更多潜在的生物学作用以及在鼻咽癌中未知的作用机制需要更多的探索。最近的研究证实，lncRNAs 在血清或血浆中以可测量的水平存在，具有高稳定性，使其成为有希望的生物标志物。总之，lncRNAs 可能是影响鼻咽癌发生发展的重要因素或有望成为鼻咽癌诊治的新型生物标志物。