肿瘤及其他疾病中长链非编码RNA HNF1A-AS1表达特点和关键作用

陈 妍，唐润华，俞菁蕾，庄一麦 综述，郑凯迪 审校

(温州医科大学基础医学院，浙江 温州 325035)

LncRNA肝细胞核因子(HNF)1A-AS1，定位于人12号染色体长臂2区4带3亚带1次亚带 (12q24.31),NCBI数据库中公布的HNF1A-AS1全长为2 455个核苷酸，目前发现其含有2 785个核苷酸。现有研究发现，LncRNA HNF1A-AS1在食管癌、肺腺癌、胃癌(GC)等多种人体恶性肿瘤中呈现异常上调表达,高表达的HNF1A-AS1与细胞增殖、侵袭转移、抗凋亡、自噬等多种肿瘤恶性生物学行为相关。同时肿瘤组织中LncRNA HNF1A-AS1的表达水平与患者的病理生理学特征间存在明显的相关性,并且其可以作为肿瘤患者预后的独立判断因素。除肿瘤外，LncRNA HNF1A-AS1在其他疾病如瘢痕中也发挥着作用。本文就其在这些疾病中作用的相关研究作一综述。

1 LncRNA HNF1A-AS1与肿瘤

1.1食管癌 食管鳞状细胞癌(ESCC)是世界上最常见的恶性肿瘤之一，其特征在于吞咽困难和体重减轻，会给患者带来极大的痛苦[1]。有研究显示，ESCC患者血浆HNF1A-AS1水平明显高于正常对照组[2]。与正常组织和细胞系相比，在ESCC组织和4种人类ESCC细胞系(KYSE70、KYSE450、EC109和EC970)中检测到HNF1A-AS1表达水平上调。除此之外，YANG等[3]研究发现，LncRNA HNF1A-AS1在人类原发性食管腺癌(EAC)中表达相对于其相应的正常食管组织明显上调。HNF1A-AS1通过对细胞增殖、细胞周期、细胞迁移和侵袭的调控促进食管中肿瘤的发生。与癌症密切相关的IncRNA H19可能是HNF1A-AS1的下游效应分子，从而建立了两个与癌症相关的IncRNA之间相互调控的例子。HNF1A-AS1可能成为检测具有高侵袭转移性食管腺癌的新型生物标志物，是阻断或逆转食管癌发展的分子疗法的潜在靶向标志物。

在EAC中的lncRNA HNF1A-AS1明显上调，HNF1A-AS1敲低显著抑制细胞进入S期，从而抑制细胞增殖，并抑制了细胞迁移和侵袭。在EAC中，HNF1A-AS1与H19表达存在显著正相关。HNF1A-AS1敲低会优先影响与染色质和核小体组装相关的基因，这是细胞周期进程必不可少的机制，可能是通过H19诱导来介导的[3]。

1.2肺癌 HEIKKIL等[4]研究发现，HNF1A-AS1的SNP rs7953249与肺癌发生风险相关。非小细胞肺癌(NSCLC)约占所有肺癌的85%。HNF1A-AS1在NSCLC患者组织和细胞系中均相对上调[5]，是一种新的“致癌基因”。高表达HNF1A-AS1的NSCLC患者淋巴结转移率更高，TNM分期更晚，整体生存时间更短[6]。敲低HNF1A-AS1可以抑制NSCLC疾病进程。进一步研究发现，HNF1A-AS1通过与miR-149-5p相互作用增加了细胞周期蛋白依赖性激酶6(Cdk6)的表达从而促进NSCLC细胞的增殖、迁移和侵袭[6]。ZHANG 等[7]提出HNF1A-AS1表达降低可以抑制NSCLC细胞增殖，侵袭并增加细胞凋亡率，LncRNA HNF1A-AS1通过调节miR-17-5p促进肺癌细胞的增殖和侵袭。

对40例肺腺癌组织的定量检测结果也显示，LncRNA HNF1A-AS1 呈明显的异常上调表达，同时，HNF1A-AS1的表达水平与肿瘤大小、TNM分期、淋巴结转移密切相关，并且高表达 HNF1A-AS1组患者的整体生存时间更短。进一步证明HNF1A-AS1通过调节细胞周期蛋白D1，使N-钙粘着蛋白和β-连环蛋白的表达在体内外促进肿瘤增殖和转移[8]。

1.3GC GC是第四大最常见的癌症，是癌症相关死亡的全球第三大原因。HNF1A-AS1在GC组织中表达上调[9]，并促进了GC的恶性表型。早期生长反应蛋白1(EGR1)上调HNF1A-AS1表达，HNF1A-AS1可充当ceRNA，通过竞争性结合miR-661以增强CDC34的表达，竞争性结合miR-30b-3p促进PI3K / AKT信号通路介导的GC转移[10]。此外，HNF1A-AS1通过细胞周期蛋白依赖性激酶2(CDK2)、CDK4和细胞周期蛋白E1促进GC细胞增殖和细胞周期进程，并通过CDC34介导的泛素化诱导P21蛋白失调，以促进GC的发展。而与此相反，DANG 等[11]对胃癌组织进行 LncRNA芯片检测，结果显示 LncRNA HNF1A-AS1呈下调表达，实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测 161 例胃癌患者的肿瘤组织3种胃癌肿瘤细胞 (AGS、BGC-823、MKN-45) 均得到同样的结果。此外，DANG 等[11]还提出HNF1A-AS1在胃癌组织内的表达与血清肿瘤标志物 CEA 和 CA199，以及肿瘤免疫组织化学标志物 RRM1显著相关，HNF1A-AS1可能参与GC的发生和发展的抑制。

1.4结肠癌 结肠癌是恶性肿瘤中第三大流行类型，占所有癌症相关死亡的十分之一。据报道，HNF1A-AS1在结肠癌组织中上调，并与不良预后 和肿瘤的淋巴结转移显著相关[12-13]。HNF1A-AS1的上调在体外和体内均可促进结肠癌细胞的活力，使其迁移和侵袭。此外，HNF1A-AS1在结肠癌转移中起癌基因的作用，可能原因是其通过竞争性内源RNA来调节miRNA-34a表达，随后抑制miR-34a/SIRT1/p53反馈环并激活Wnt信号通路。ZHANG等[14]研究结果表明，与邻近的非肿瘤组织相比，在早发型结直肠癌(CRC)组织中HNF1A-AS1表达明显上调。敲除HNF1A-AS1显著限制了CRC细胞增殖和集落形成，细胞周期被阻滞在 G0/G1期[15]，显著降低CRC细胞的迁移和侵袭能力[16]。HNF1A-AS1可以激活CRC中的Wnt/β-catenin信号级联，还可以通过调节CRC细胞中的miR-124/MYO6途径来调节细胞迁移、侵袭和糖酵解[17]。HNF1A-AS1还可以通过与转录因子PBX3结合来增加OTX1表达以激活ERK / MAPK途径，从而促进结肠癌中的血管生成[15]。总之，HNF1A-AS1是一种促进结肠癌的RNA，可作为结肠癌治疗的潜在治疗靶向标志物。

1.5肝癌(HCC) 在HepaRG细胞中，HNF1-AS1参与P450的表达调控。敲低HNF1-AS1改变了乙酰氨基酚(APAP)诱导的细胞毒性，增加细胞活力并减少乳酸脱氢酶释放，使CYP1A2、2E1和3A4的mRNA表达均显著降低，HNF1-AS1主要通过改变HepaRG细胞中P450介导的APAP生物转化而影响APAP引起的肝损伤[16]。

在肝肿瘤细胞内，LncRNA HNF1A-AS1呈上调表达，HNF1A-AS1可以通过抑制NKD1和p21表达来促进HCC细胞增殖，而HNF1A-AS1敲低抑制HCC细胞中周期相关蛋白cyclin-D1和增殖细胞核抗原的表达[18]。沉默 HNF1A-AS1表达能够显著降低 LC3BII/LC3BI 的比例并促进p62的表达，自噬体和自噬泡的形成受到明显抑制[19]。此外，该研究团队还发现，HNF1A-AS1 可以作为内源性海绵吸附 miR-30b上调其下游自噬相关基因B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)和 ATG5的表达，进而调控HCC肿瘤细胞发生自噬[19]。

与以上报道的癌基因作用不同，DING等[20]报道HNF1A-AS1的表达水平与HCC中的HNF1α水平显著相关。HNF1α通过直接与其启动子区域结合来激活HNF1A-AS1的转录。HNF1A-AS1在体外和体内均抑制HCC细胞的生长和转移，敲低HNF1A-AS1逆转了HNF1α对HCC细胞迁移和侵袭的抑制作用。此外，HNF1A-AS1以高结合亲和力直接结合到蛋白酪氨酸磷酸酶1(SHP-1)的C末端，并增加了SHP-1的磷酸酶活性。阻断SHP-1活性可逆转HNF1α和HNF1A-AS1的抗HCC作用。

对人肝组织和HCC Huh7细胞研究发现HNF1-AS1与CYP2C8、2C9，2C19、2D6、2E1，3A4及孕烷X受体(PXR)和组成型雄烷烃受体(CAR)的mRNA表达呈正相关，并且，HNF1-AS1调节PXR和大多数P450的表达，利福平诱导的P450表达也受到HNF1-AS1的影响[21]。

1.6骨肉瘤(OS) 在OS组织和肿瘤细胞内 LncRNA HNF1A-AS1 呈异常高表达，并且其表达水平与肿瘤的远处转移、 化疗情况、低生存率及肿瘤分期呈显著正相关[22]。OS中 HNF1A-AS1通过调控 EMT 相关蛋白 N-cadherin、Vimentin、N-cadherin 及 β-链蛋白(β-catenin)的表达促进肿瘤细胞的侵袭转移能力。敲低HNF1A-AS1表达可显著抑制OS细胞中的β-catenin，cyclin D1和c-myc表达。LiCl(Wnt/β-catenin途径激活剂)可以逆转敲低HNF1A-AS1 的OS细胞表达的抗癌作用[23]。

1.7膀胱癌(BC) 临床BC组织和培养的BC细胞中HNFA-AS1被上调[24]。用细胞活力测定法发现敲低HNF1A-AS1抑制了T24和5637细胞的细胞活力和集落形成，敲低HNF1A-AS1显著地积聚G 0 / G 1期的T24和5637细胞，阻止细胞周期发展。类似的，ZHAN等[25]证实下调HNF1A-AS1以ceRNA依赖性方式增加了miR-30b-5p的表达，并随后抑制了Bcl-2的表达进而调控细胞凋亡。

膀胱尿路上皮癌(UCB)组织和UCB细胞中LncRNA HNF1A-AS1也呈异常高表达[26]，高HNF1A-AS1表达患者的总生存时间明显缩短。此外，多变量分析证实相对HNF1A-AS1表达是UCB患者总体生存的独立预测因子。

1.8乳腺癌 HNF1A-AS的表达水平与乳腺癌癌症分期显著相关[27]，而且，HNF1A-AS1在乳腺癌肿瘤和细胞系(MDA-MB-231和MCF-7)中均高表达[28]，并且miR-20a-5p和TRIM32是乳腺癌中HNF1A-AS1的下游靶标，HNF1A-AS1可能是乳腺癌的有前途的治疗目标。

1.9口腔鳞状细胞癌(OSCC) 实时定量分析HNF1A-AS1在OSCC组织和细胞中高表达[29]。HNF1A-AS1的表达水平与淋巴结转移和分化密切相关，但与年龄，性别和其他因素无关，是OSCC患者的关键预后因素。敲低HNF1A-AS1通过诱导细胞凋亡并导致细胞周期停滞在G0 / G1期来抑制OSCC细胞增殖，信号转导和转录激活因子3(STAT3)与HNF1A-AS1启动子区域有高的亲和力。有文献报道，Notch信号在基因表达中的调节功能通常会促进肿瘤形成[30]。在OSCC细胞中HNF1A-AS1和Notch信号均被上调，沉默HNF1A-AS1可以使Notch信号失活，这暗示HNF1A-AS1可能在OSCC细胞中正调控Notch信号。通过Notch信号激活剂逆转了si-HNF1A-AS1对细胞增殖，迁移和EMT进展的抑制作用。因此，STAT3诱导的HNF1A-AS1上调通过激活Notch信号通路加速了OSCC的发展进程[30]。

1.10子宫颈癌(CC) 检测正常宫颈上皮细胞、顺铂(DDP)敏感细胞系(HeLa / S)和DDP耐药细胞系(HeLa / DDP)细胞中HNF1A-AS1的表达，发现HNF1A-AS1在抗DDP的细胞系中上调[31]。沉默HNF1A-AS1抑制CC细胞增殖并促进其凋亡。将外泌体和CC敏感细胞系一起培养，外泌体可以穿梭进入CC细胞使LncRNA HNF1A-AS1作为ceRNA吸附miR-34b并上调TUFT1表达，从而促进CC细胞的增殖和耐药性并抑制其凋亡[32]。

2 HNF1α-AS1与其他疾病

瘢痕是创伤后皮肤瘢痕组织的增生反应，由成纤维细胞的过度增殖及胶原蛋白纤维和细胞外基质(ECM)的沉积组成[33]。瘢痕中LncRNA HNF1α-AS1表达显著下调，而其靶基因HNF1α的表达上调[34]。通过使用Arraystar LncRNA数据库的预测调控发现LncRNA HNF1α-AS1可以在转录或转录后水平上负调控其邻近靶基因HNF1α的表达，从而影响瘢痕的生长。

一项研究中，HNF1A-AS1的表达在多发性硬化症(MS)患者中显著降低，HNF1A-AS1区分MS疾病状态的诊断功效值是0.744[35]。但是，HNF1A-AS1的SNP rs7953249在任何遗传模型中均与MS发生风险无关[36]。

在代谢综合征中，HNF1A-AS1的SNP rs7953249与血浆C反应蛋白水平之间存在显著关联[37]。在另一病例对照分析中发现rs7953249的G等位基因与缺血性卒中小血管疾病亚型相关[38]。

3 小 结

近年来，LncRNA 在肿瘤领域的研究得到了越来越多的重视，作者发现HNF1A-AS1异常表达并不只对应一种肿瘤，而且也不仅仅是针对肿瘤这一种疾病。作者认为，虽然目前对 HNF1A-AS1已经有了一些认识，但这只是冰山一角，仍然存在许多难题需要攻克，HNF1A-AS1在癌症的发生和发展中的确切作用还有待进一步挖掘，调控HNF1A-AS1表达的机制还有待进一步深入阐述，HNF1α-AS1作为一个lncRNA，其在基因表达调控中的作用也需要进一步揭示。而且在除肿瘤外的其他疾病中，LncRNA HNF1A-AS1的研究仍然较少。作者相信，通过研究的不断深入，LncRNA 有望成为肿瘤诊治新的标志物，为肿瘤精准治疗提供新的靶点。