竞争性内源RNA在胆管细胞癌发生发展中的作用

徐宝麟，成 雨，魏 勇

滨州医学院烟台附属医院 肝胆胰脾外科，山东 烟台 264100

胆管细胞癌(cholangiocarcinoma，CCA)是发生于胆管上皮的恶性侵袭性肿瘤，包括肝内胆管细胞癌(intrahepatic cholangiocarcinoma，ICC)和肝外胆管细胞癌(extrahepatic cholangiocarcinoma，ECC)。CCA的恶性度高，预后差，对放疗、化疗不敏感，手术切除是胆管癌唯一有效的治疗手段。但是由于胆道系统的解剖和生理特点，早期诊治较困难，因此许多患者就诊时已是晚期且失去了合适的手术时机，即使行根治手术，R0切除后5年生存率也仅约为30%[1]。目前对CCA的发病机制仍不清楚，因此深入研究CCA的发生机制，寻找一种新的生物标志物作为基因治疗的潜在靶点，对于提高CCA的诊治和预后效果意义重大。已知竞争性内源RNA(competing endogenous RNA，ceRNA)参与许多恶性肿瘤的发生[2-4]，如胆管癌、胃癌、肝癌、结直肠癌等。在胆管恶性肿瘤中，ceRNA可通过调控细胞周期进程、上皮-间质转化、巨噬细胞极化、细胞代谢等影响肿瘤的发生、进展。

ceRNA是能够竞争性结合miRNA的一类转录产物，已知的ceRNA包括:信使RNA(mRNA)、假基因转录物、长链非编码RNA(long non-coding RNA，lncRNA)和环状RNA(circularRNA，circRNA)等，其像海绵一样吸附结合miRNA反应元件来调控miRNA的表达水平，这种机制就是“ceRNA”假说。

1 lncRNA与CCA的关系

1.1 lncRNA lncRNA是一种长度超过200 nt的非编码RNA，其转录可使某些基因激活或沉默，从而调节细胞的生物学性状并对癌症的发展及预后发挥重要作用[5]。多数的lncRNA与下游的miRNA和靶向mRNA形成调控网络发挥调节作用，例如lncRNA PVT/miR186/KLF5[6]、lncRNA PCAT6/miR236/RhoA/rock[7]、lncRNA NNT-AS1/miR485/BCL9[8]等。lncRNA不仅能促进CCA的生长，还与TNM分期、淋巴结转移、组织分化程度、术后复发以及不良预后等有关。部分lncRNA还能够影响CCA肿瘤大小、数目以及肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭等来调节CCA发生发展的过程。

1.2 lncRNA对CCA细胞周期的影响 癌细胞的细胞周期较短，凋亡速度较慢，因此其增殖速度往往比正常细胞更快。LncRNA恰好可以调节CCA细胞的细胞周期或者细胞凋亡速度来影响CCA的发生发展。抑制胆管癌组织中lncRNA ATB/miR-200c轴可以使肿瘤细胞加速凋亡或停滞在G0/G1期[9]。例外的是，除了形成调控网络，部分lncRNA也可在胆管癌的发生发展中单独发挥作用:若只消耗lncRNA ANRIL或lncRNA PVT1，细胞系中的G0/G1细胞数量明显升高，S期与G2/M期细胞数量显著降低[1,10]。沉默lncRNA UCA1可抑制癌细胞的G1/S转换[11]，使G期细胞分裂停滞。这说明lncRNA能够影响胆管癌细胞的细胞周期或抑制细胞凋亡来加速CCA细胞的增殖。

1.3 lncRNA调控巨噬细胞极化方向影响CCA的进展 巨噬细胞能够向M1与M2极化，M1极化能够分泌促炎细胞因子来清除肿瘤细胞，M2 极化能够分泌抗炎细胞因子诱导肿瘤的发生，因此巨噬细胞的极化方向对肿瘤的发生至关重要。Tu等[7]研究发现，lncRNA PCAT6能够调节巨噬细胞的免疫功能及分化，促进CCA的发生发展。抑制小鼠肿瘤中lncRNA PCAT6的表达后发现，产生启动细胞凋亡分子的T淋巴细胞的百分比明显升高，而能产生代表细胞增殖活性的核蛋白Ki-67+的细胞明显受抑制，提示lncRNA PCAT6能够抑制体内T淋巴细胞的促细胞凋亡作用，提高细胞的增殖活性，促进巨噬细胞的M2 极化来促进肿瘤的生长。此外，lncRNA PCAT6下游的miR-326在巨噬细胞的极化中也起到关键作用，lncRNA PCAT6竞争性结合miR-326，这种miRNA的缺失能够激活RhoA/rock信号，使巨噬细胞的M2极化增强并诱导巨噬细胞分化[12]。由于这种变化发生在巨噬细胞，因此lncRNA除了促进肿瘤的发生发展之外，还可能与肿瘤相关免疫反应有联系。

1.4 lncRNA影响CCA的上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition，EMT) EMT是分化的上皮细胞失去其特征并向间充质细胞转移的生物学过程，是恶性肿瘤发生的基础。肿瘤细胞通过EMT使自身丢失某些上皮细胞的特性，代之以某些间质细胞的特性。lncRNA能够影响CCA细胞的EMT过程促进肿瘤的发生发展。如lncRNA NNT-AS1[13]、UCA1[11]、SPRY4-IT1[14]以及ZFAS1[15]等。lncRNA NNT-AS1竞争性结合miR-203后，代表间质表型的N-cadherin和波形蛋白表达升高，E-cadherin的表达水平降低[13]。最终使肿瘤细胞的侵袭与转移能力增强，黏附能力下降，这种变化使肿瘤除了在原发部位继续生长外，还能够通过各种途径转移到全身其他部位。

1.5 lncRNA对胆管细胞癌间质的影响 在肿瘤生长过程中，肿瘤细胞的间质，如血浆、淋巴液、组织液、纤维组织等可以为肿瘤细胞提供营养、转移代谢废物、维持细胞之间的连接强度等来影响肿瘤的发生过程。lncRNA SNHG6能够调控肿瘤间质的生成影响肿瘤的发生发展[16]，lncRNA SNHG6作为竞争性内源RNA与miR-101-3p竞争性结合后能增加E2F转录因子8(E2F8)的表达，E2F8主要作用是胚胎发育和调节细胞功能，其表达水平升高能促进CCA细胞增殖迁移、加快组织及血管的生成并影响细胞的多倍体化[17]。这种变化可能使肿瘤细胞对机体内不利环境以及细胞凋亡的抵抗性增加，使肿瘤的生命周期延长，进而促进肿瘤的发生发展。

1.6 lncRNA通过影响炎症过程促进CCA的发生发展 炎症是机体对抗炎性因子产生的一种防御性反应。炎症，特别是慢性炎症与癌症有密不可分的关系。在CCA的炎症因素中，除肝硬化、肝吸虫感染、HBV、HCV感染以及胆管结石之外，最危险的因素之一是原发性硬化性胆管炎[18]，其作为慢性炎症在CCA的发生发展中起重要作用。有学者[19]通过对lncRNA H19和lncRNA HULC研究显示，在长期或短期氧化应激影响以及急性或慢性炎症条件下，H19与HULC的表达水平明显提高。而在胆汁淤积的条件下，胆管细胞分泌的携带lncRNA H19的外泌体水平能显著增加，使巨噬细胞的分化和炎细胞的迁移能力增强，从而促进肝脏炎症过程。有研究[20]显示，lncRNA H19与HULC能促进炎症尤其是慢性炎症来促进CCA的发生发展。在临床检验方面，lncRNA在炎症中发挥的独特作用可能会替代炎性标志物(如PCT、CRP等)成为更加敏感且精确的指标。

1.7 lncRNA调节细胞代谢影响CCA的过程 细胞代谢过程的正常运转是机体生长发育过程中必不可少的一环，其存在对于稳定机体内环境、维持细胞正常的新陈代谢等具有重要意义。研究[7]发现，lncRNA PCAT6能够影响CCA细胞的氧化反应来调节肿瘤细胞的代谢过程，其表达水平升高能够增加巨噬细胞中活性氧(ROS)的产生，提高细胞摄氧量。其过表达还可以降低巨噬细胞中表达2种葡萄糖转运蛋白Glut1与Glut3的mRNA水平，减少这2种蛋白的表达，使巨噬细胞减少对葡萄糖的摄取并抑制其糖代谢过程，进而减弱巨噬细胞对肿瘤细胞的清除作用，最终促进肿瘤的发生发展。

2 circRNA与CCA的关系

2.1 circRNA circRNA 是一种有5′帽与3′尾的非编码RNA，其共价闭合环形式能使其结构更稳定。研究[21]证实，circRNA可以作为ceRNA来抑制miRNA的正常表达，调节蛋白质的功能从而发挥重要的生物学功能。与lncRNA较为相似，circRNA在多种肿瘤的发生发展中同样起到重要作用[22]。

2.2 circRNA影响细胞的生物学行为影响CCA的进程 circRNA可通过调节CCA细胞的增殖影响CCA的发生发展。circRNA CDR1as能够吸附miR-641[23]，circRNA LAMP1可以吸附miR-556-5p与miR-567[24]等促进CCA细胞的增殖，circRNA 0000673、circRNA 0005230、circRNA 0021205、circRNA HIPK3等也可以通过与其下游的miRNA结合促进CCA细胞的生长、转移、侵袭等恶性生物学行为[25-28]。

2.3 circRNA调节细胞代谢影响CCA的过程 细胞的代谢过程，如氨基酸代谢、脂质代谢、糖代谢等往往与癌症的发生发展密切相关，部分circRNA便可以调节细胞代谢过程来影响CCA的发生发展。circRNA DNM3OS能够影响CCA组织中的谷氨酰胺代谢过程[29]，癌细胞中的谷氨酰胺有维持增殖信号、延缓细胞衰老与死亡等作用[30]。circRNA DNM3OS能够吸附miR-145-5p，促进谷氨酰胺代谢。胆管癌细胞可能通过这种机制使自身繁殖能力变强并延长自身的存活时间，从而促进肿瘤的发生发展。

2.4 肿瘤相关巨噬细胞产生circRNA调节CCA的发展 巨噬细胞能够向M1与M2极化，不同的极化方向对肿瘤有着不同的影响，M1极化抑制肿瘤，M2极化促进肿瘤。肿瘤相关M2 巨噬细胞能够产生外泌体环状RNA并将其递送到胆管癌细胞微环境中，例如circ 0020256，这些circRNA能够促进CCA细胞的增殖迁移与侵袭，促进CCA的进展[31]。

3 小结与展望

本文阐述了在CCA发生发展过程中起到重要作用的一种机制——ceRNA调控网络。在正常生理条件下，ceRNA调控网络能够维持复杂细胞系之间的平衡，一旦干扰甚至打破这个网络，ceRNA便会与miRNA发生竞争从而影响机体平衡。目前研究表明，ceRNA能够影响CCA细胞的生物学行为、细胞代谢、炎症过程、上皮-间质转化过程等，从而影响CCA的发生发展。

但由于ceRNA的种类多且数目大，目前对ceRNA调控网络的了解仍十分有限，但是这种理论为今后的研究指明了方向，有助于不断认识和探索胆管癌的发病机理，为肿瘤的诊治提供新的途径。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：徐宝麟负责资料收集与分析，撰写论文；魏勇、成雨负责拟定写作思路，指导撰写文章并最后定稿。