长链非编码RNA在胶质瘤中的研究进展

杨 帆综述 张剑宁审校

胶质瘤是颅内常见的原发性肿瘤。2016 年，WHO 中枢神经系统肿瘤分类修订中胶质瘤增加了分子病理特征，如IDH 突变、1p/19q 共缺失和H3K27M突变等，整合诊断为将来的分子靶向治疗提供更多依据。研究发现胶质瘤长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）存在表达异常，而且，lncRNA 参与调节胶质瘤多种生物学行为，有望成为胶质瘤诊疗新的分子学标记物和治疗靶点。本文就lncRNA在胶质瘤中的生物学调控作用、作为分子学标记物和潜在治疗靶点等研究进展作一综述。

1 lncRNA的概述

lncRNA 是一类长度200 nt～100 kb 的长转录本RNA，由RNA聚合酶Ⅱ转录，无开放读码框，不编码蛋白质。根据其与编码基因的位置分为5类：正义、反义、双向、内含子和基因间lncRNA。lncRNA 在各种细胞生物学过程中发挥重要作用：在细胞核内，lncRNA通过影响启动子区活性、介导染色质重构以及组蛋白修饰、干扰信使RNA（messenger RNA，mRNA）剪切调节基因转录；在细胞质中，lncRNA 影响mRNA稳定性、竞争内源性RNA、mRNA翻译和蛋白活性调节蛋白表达。越来越多的研究报道lncRNA在多种疾病中发挥重要调节作用，异常表达的lncRNA在胶质瘤的发生与进展中至关重要。

2 lncRNA调节胶质瘤恶性生物学行为

恶性肿瘤发生与进展主要因为肿瘤细胞具有持续增殖、侵袭和转移、抵抗凋亡和促进血管生成等能力。全基因组RNA 测序发现胶质瘤多种lncRNA 存在差异表达，高/低表达的lncRNA 可作为促癌/抑癌RNA,在胶质瘤发生与进展中发挥重要调节作用。Zhao 等报道lncRNA FOXD2-AS1 在胶质瘤中表达增高，而且表达量与肿瘤大小和病理级别呈正相关，抑制FOXD2-AS1 表达降低胶质瘤细胞增殖和克隆形成能力，而且，FOXD2-AS1 通过与EZH2 蛋白结合，影响P53蛋白招募，调节肿瘤细胞的增殖能力。

胶质瘤预后差，不仅仅因为异常的细胞增殖，还在于肿瘤向正常脑组织浸润生长及对放化疗抵抗。Huang等发现lncNCK1-AS1在胶质瘤中高表达，通过吸附miR-138-2-3p 促进含三联基元24 表达，从而活化Wnt/β-catenin 信号通路，促进胶质瘤U251细胞增殖、转移、侵袭，抑制细胞凋亡。O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶（O6-methylguanine-DNA methyltransferase，MGMT）表 达 影 响 替 莫 唑 胺（Temozolomide，TMZ）化疗疗效。lncFOXD2-AS1 在复发胶质瘤中表达增高，下调lncFOXD2-AS1 促进MGMT 启动子甲基化，增加胶质瘤细胞对TMZ 化疗敏感性。lncRNA-XIST 在胶质瘤组织和细胞系中表达增高，通过抑制miR-29c表达，调节MGMT和转录因子特异蛋白1表达，影响TMZ化疗。

高级别胶质瘤微小血管丰富，血管新生在胶质瘤恶性进展中同样至关重要。Jia 等发现lncRNA H19 在胶质瘤组织血管中表达升高，下调H19 表达抑制胶质瘤相关内皮细胞增殖、迁移和成管能力，H19 通过结合miR-29a 致Vasohibin-2 表达升高，促进肿瘤血管生成。lncRNA 在维持胶质瘤干细胞干性和分化、血-肿瘤屏障渗透性、免疫环境调节和肿瘤代谢等方面也发挥重要调节作用。

3 lncRNA作为胶质瘤诊疗的分子学标记物

目前，胶质瘤的整合诊断增加了分子学特征，分子学特征有助于胶质瘤的病理诊断、分类分层和指示临床预后，将进一步应用于早期诊断和靶向治疗，尤其在组织学病理缺乏典型胶质瘤分化特征结构时，分子学特征有助于提供更多关于诊断和指示预后的信息。Li等通过分析美国癌症基因组数据库中所有胶质母细胞瘤（glioblastoma multiforme，GBM）样本RNA测序、甲基化、拷贝数差异、突变等因素与病人预后的关系，发现5个lncRNA 表达差异明显与生存期和临床预后相关，并通过分析中国胶质瘤基因组数据库信息加以验证，其中linc00152在胶质瘤中发挥重要作用，因此，lncRNA 可作为指示GBM 生存期和预后的生物学标记物。Guardia等发现前体神经元和间充质胶质瘤干细胞lncRNA表达不同，有助于胶质瘤亚型分层和解释临床病人不同的预后。另外，胶质瘤lncRNA H19表达水平可提示肿瘤对放疗的敏感性，并通过调节免疫细胞浸润影响病人预后。胶质瘤lncRNA PEG10表达明显增高，与肿瘤病理级别、病人生活质量评分和生存期相关，而且PEG10 表达量越高病人复发风险越高。Min 等发现miR210HG 在胶质瘤组织中表达明显增高，而且，胶质瘤病人血清miR210HG表达显著增高。

4 lncRNA在胶质瘤治疗中的潜在应用

lncRNA 通过不同方式调节多条信号转导通路影响胶质瘤恶性进展。EZH2和miR-21在胶质瘤中作为促癌基因发挥重要作用，而MEG3 为胶质瘤的抑癌基因，抑制ZEH2 和过表达MEG3 明显抑制U251细胞增殖、侵袭和迁移能力，而且miR-21也可与MEG3结合影响其生物学调控功能，提示MEG3可作为胶质瘤治疗的新靶点。Liu等发现通过反义寡核苷酸链靶向下调lncGRS-1表达，可有效增强胶质瘤细胞放疗敏感性，抑制肿瘤生长。高表达lncRNA MIR155HG的胶质瘤，预后更差，MIR155HG可影响肿瘤区域免疫细胞和免疫分子浸润，尤其是程序性细胞死亡蛋白1和其配体、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4 表达，提示MIR15HG 有望作为调节免疫治疗疗效的新靶点。

综上所述，lncRNA参与调节胶质瘤的恶性生物学行为，特异性lncRNA有望作为胶质瘤诊断、分类、治疗和指导预后的新的分子学标志物应用于临床。