长链非编码RNA 作为竞争性内源RNA 在肝细胞肝癌中的研究进展

高 超，王江斌 ，张 全

肝癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一， 相比于2018 年全球癌症统计数据，2020 年最新版全球癌症统计数据显示，原发性肝癌是2020 年世界第六大最常被诊断的癌症并且已经超越胃癌成为第三大癌症死亡原因，2020 年全球大约有肝癌新发病例 90.6 万例和肝癌死亡病例 83 万例［1-2］。 尽管许多年来对肝癌的发病机制等方面有了更为深入的认识，临床诊疗手段也有所进步，但肝癌作为威胁人类生命健康的重要疾病目前的形势仍然严峻，亟需对其进行更为深入的研究。

得益于高通量测序等新技术的不断发展，长链非编码RNA（lncRNA）的研究方兴未艾，所谓长链非编码RNA，就是指长度大于200 个核苷酸且不具有蛋白编码功能的RNA［3］。它可以与DNA、RNA、蛋白质等相互作用，在表观遗传学、转录和转录后水平调控肿瘤相关基因表达， 其中lncRNA 通过竞争性内源RNA（ceRNA）机制所发挥的调控作用就是其在转录后水平调控基因表达的一个重要研究方向。 本研究主要对近期新发现的lncRNA 作为ceRNA 在肝细胞肝癌（HCC）中的调控机制及其在临床诊断治疗等方面的研究进展作一综述。

1 ceRNA 假说

鉴于多年来miRNA 已被众多研究证明能够与靶mRNA的 3’端非编码区域（3'UTR）的 miRNA 反应原件（microRNA response elements，MREs）结合发挥负性调控作用，进而调控多种经典信号通路，参与细胞增殖、分化、凋亡以及个体生命活动的各种生理病理过程［4-5］。目前认为人体内的mRNA、假基因、lncRNA、circRNA 等在 3'UTR 区都拥有 miRNA 反应原件，能够彼此竞争性结合相同的miRNA，导致miRNA 丰度变化， 进而调控靶基因表达。 ceRNA 假说的提出极大丰富了RNA 调控网络的内容，为肿瘤发病机制的深入研究提供了一个新的思路，而lncRNA 作为能够竞争性结合miRNA 的分子之一， 在肝细胞肝癌发病机制的研究以及诊疗手段的探索中，具有独特而重要的地位。

2 lncRNA 作为 ceRNA 在HCC 进程中所发挥的生物学作用

2.1 lncRNA 作为ceRNA 参与HCC 细胞增殖 肿瘤细胞可以在没有外部刺激的条件下不断增殖，这是它区别于正常细胞的一个重要特点。 最近确定的一种新型的人类lncRNA LNC-HC 被证明可以与hsa-miR-183-5p 直接结合并作为其内源海绵抑制其表达进而调节肿瘤抑制因子AKAP12、DYRK2、FOXN3、FOXO1 和 LATS2 表达，发挥抑制 HCC 细胞增殖的作用［6］。 同样作为新鉴定的一种 lncRNA，TINCR 在HCC 肿瘤和细胞系中表达上调， 敲低TINCR 可能通过靶向miR-218-5p / DDX5 轴使AKT 信号通路失活而抑制了HCC细胞的增殖和侵袭［7］。 此外，LncRNA SNAI3-AS1 则被证明可以作为 ceRNA 结合 miR-27a-3p 和 miR-34a-5p，进而促进 PEG10 介导 的 HCC 细 胞的增殖 和 转移［8］。 lncRNA 通过ceRNA 机制广泛地参与了调控HCC 细胞的增殖， 对此机制的深入研究必将有助于肝细胞肝癌发病机理的揭示及临床诊疗的拓展。

2.2 lncRNA 作为 ceRNA 参与 HCC 细胞凋亡 细胞凋亡是基因控制的细胞自主程序性死亡，细胞凋亡减少可导致异常细胞的存活和积累，进而导致肿瘤的进展。 lncRNA 已被证明可以通过ceRNA 机制影响细胞凋亡进程进而影响HCC的发生发展。 比如，LINC00205 可以通过充当分子海绵抑制miR‐184 进而调节EPHX1 的表达， 而EPHX1 的低表达能够诱导HCC 细胞增殖并抑制细胞凋亡［9］。 最近的研究表明，lncRNA MALAT1 在肝癌中表达上调， 它可以通过靶向microRNA-146a/PI3K/Akt/mTOR 轴抑制肝癌细胞的凋亡和自噬［10］。 而 lncRNA FENDRR 可以通过负性调节 miR-362-5p，促进NPR3 表达并抑制p38-MAPK 通路激活，最终促进HCC 细胞凋亡［11］。 可见 lncRNA 作为 ceRNA 对 HCC 细胞凋亡具有重要的调控作用，利用此进行临床干预，可能会成为未来肝癌治疗的一个重要方式。

2.3 lncRNA 作为ceRNA 参与HCC 的上皮-间质转化 上皮-间质转化（EMT）是指上皮细胞逐渐失去其表型而获得间质细胞表型的生物学进程， 这意味着HCC 细胞易于突破基底膜，侵入血管、淋巴管，因此EMT 与HCC 侵袭转移密切相关。 研究发现，SNHG3 被认为是与肝癌患者预后不良有关的一种lncRNA，其在高转移性 HCC 细胞（HCCLM3）中的表达明显高于低转移性 HCC 细胞（Hep3B 和 PLC/PRF/5），它可以通过miR-128/CD151 级联激活诱导EMT，促进HCC 侵袭转移［12］。 此外，长链非编码 RNA DANCR 可以海绵结合 miR‐27a‐3p， 通过 ROCK1/LIMK1/COFILIN1 途径调节 EMT 进程，进而促进 HCC 的发展［13］。 近期还有研究表明，长链非编码 RNA LINC00355：8 在肝癌中显着上调， 它可以通过ceRNA 机制调节 miR-6777-3p/Wnt10b， 进而激活 Wnt/βcatenin 信号通路，促进 EMT 进展［14］。 lncRNA 作为 ceRNA 影响EMT 过程的具体机制还需深入研究， 未来或许可以实现通过调控lncRNA 的表达进而调控EMT 进程最终干预HCC的进展，这也为肝癌的治疗提供了一个重要思路。

2.4 lncRNA 作为 ceRNA 参与 HCC 的血管形成 肿瘤新生血管的形成除了可以为肿瘤的生长提供更充足的养分之外，它也同样对肿瘤的侵袭转移具有重要意义，lncRNA 已被证明能够通过ceRNA 机制影响血管形成过程进而影响HCC 进展。比如，lncRNA LINC00488 可以通过竞争性地抑制miR-330-5p 来调节TLN1 表达， 进而影响肝癌细胞生长和肿瘤血管生成［15］。 lncRNA OIP5-AS1 可以通过 竞 争性结合miR-3163，进而影响VEGFA 的表达，最终发挥诱导HCC 血管生成、促进 HCC 侵袭转移的作用［16］。 而 lncRNA MALAT1可以竞争性结合miR-3064-5p， 通过抑制FOXA1/CD24/Src途径发挥促进HCC 血管生成的作用［30］。 肿瘤的血管生成与EMT 过程均被视为促进HCC 侵袭转移的关键事件，lncRNA作为ceRNA 在其中发挥着独特作用， 对相关机制与调控网络的深入探索有利于更全面的认识肝细胞肝癌的侵袭和转移过程，也将有利于未来肝细胞肝癌的诊断和治疗。

2.5 lncRNA 作为ceRNA 参与肝癌干细胞的调控 肝癌干细胞（LCSCs）具有自我更新和分化的能力，它与肝癌的发生、转移、复发、耐药等过程均密切相关。 近年来已经发现一些lncRNA 能够作为ceRNA 调控肝癌干细胞。 比如，lncRNA MALAT1 可以通过 ceRNA 机制结合 MIR-124，进而通过PI3K/Akt 信号转导通路调节乙型肝炎病毒X 蛋白（HBx）诱导的 HepG2 肝癌干细胞特性［18］。 最近还有研究表明，MALAT1 在LCSC 中高度表达， 它还可以通过海绵结合miR-375 上调YAP1 表达来促进肝癌细胞的癌干细胞特性［19］。 此外，lncRNA H19 通过触发和激活 miR-193b/MAPK1 轴来促进 HCC 的 EMT 和肝癌干细胞转化， 介导HCC 与免疫微环境之间的串扰，并导致不良临床结果［20］。肝癌干细胞是HCC 中的关键少数，对于lncRNA 作为ceRNA与肝癌干细胞之间调控关系的充分了解和利用，对于肝癌的诊治具有重要价值。

3 lncRNA 作为 ceRNA 在 HCC 中的临床应用

由于一些lncRNA 在HCC 中具有显著的异常表达，并且某些还可以在体液中检测到，其浓度水平与HCC 进展相关，因此它们具有作为理想的HCC 诊断和预后评估的生物标志物的巨大潜力［21］。比如，HULC 不仅在 HCC 细胞中上调，还能在HCC 患者的血浆中检测到水平升高，尤其在HCC 合并乙肝病毒（HBV）患者中的检出率更高，且与肿瘤大小及肿瘤包膜浸润相关［22-23］。 此外，HCC 患者血清中的 UCA1 水平也较高，ROC 曲线表明血清UCA1 水平可以区分HCC 患者和健康对照组（AUC=0.902），且具有较高的灵敏度和特异性，但在临床使用时还要额外进行GALAD （包括性别、 年龄、AFPL3、甲胎蛋白和脱羧基凝血酶原）和BALAD（包括胆红素、白蛋白、AFP-L3、甲胎蛋白和脱羧基凝血酶原）评分计算才好［24-26］。 另外 lncRNA LINC00511 在 HCC 中的过表达与不良预后相关， 并可通过调节肝细胞肝癌中的miR-424 促进HCC细胞增殖和转移［27］。 上文所提到的长链非编码RNA TINCR、H19 等也均与 HCC 不良预后显著相关［7,20］。

治疗方面，越来越多的证据表明lncRNA 作为ceRNA 还参与了HCC 的化疗耐药。研究表明，长链非编码RNA LINCROR 在 HCC 中上调，其表达过程可被 FOXM1 激活，而LINC-ROR 对miR-876-5p 的海绵作用则又释放了FOXM1，从而形成了正反馈回路， 而且已证明FOXM1 和LINC-ROR的上调都损害了HCC 细胞对索拉非尼的敏感性［28］。 此外，LncRNA NEAT1 通过调节miR-204/ATG3 促进自噬并增强肝癌细胞对索拉非尼的耐药性［29］。 lncRNA HEIH 可以通过ceRNA 机制竞争性结合MiR-98-5p，进而激活PI3K/AKT途径，最终增强 HCC 索拉非尼耐药性［30］。 研究 lncRNA 作为ceRNA 与HCC 化疗耐药的关系，提高化疗用药的敏感性，显然对HCC 的临床治疗意义重大。

4 总结与展望

肝细胞肝癌作为一个发病率和死亡率高，临床预后差的疾病， 其发病机制极为复杂， 本研究阐述了lncRNA 通过ceRNA 机制参与肝细胞肝癌的增殖、凋亡、EMT、血管形成以及肝癌干细胞等诸多生物学过程的调控， 以及lncRNA 作为ceRNA 在HCC 临床诊疗中的重要意义。 但是， 尽管对HCC中的lncRNA 相关ceRNA 网络已经进行了许多研究，然而这只是冰山一角，对于ceRNA 网络的了解还很有限，目前可以说处在刚刚起步的阶段， 一方面还有更多参与HCC 调控的lncRNA 相关ceRNA 网络有待于发现和阐明，另一方面参与ceRNA 网络的 lncRNA、miRNA 和 miRNA 的靶 mRNA 具有成为HCC 诊断标志物和治疗靶点的重要价值， 对它们的开发和应用是极有前景的，应当在继续把经典生物标志物和相关衍生评分作为HCC 诊断重要参考的基础上， 积极进行ceRNA 网络相关新型生物标志物验证诊断的大型前瞻性研究， 同时把ceRNA 网络相关新型靶点作为未来药物研发的一个重要方向。