LncRNA与肿瘤新辅助化疗效果相关性研究进展

李双君,付文超,刘宇轩,李佩玲

人类基因组计划表明，能编码的基因实际上仅占人类基因组的1.5%，其余的绝大部分基因组属于非编码RNA(ncRNA)[1]。ncRNA按长度进行分类，超过200 nt的称为长链非编码RNA(LncRNA)，其余为短链ncRNA。虽说是非编码序列，实际上LncRNA存在短的开放阅读框可以编码<100个氨基酸长的小肽进行低表达[2]。LncRNA本身也参与不同水平的基因表达，会影响染色质结构、表观遗传性、转录、RNA剪接、翻译等过程[3-5]。大量研究证实，LncRNA参与肿瘤发生过程中细胞增殖的调控。例如，HOTAIR是乳腺癌细胞生存所必需的LncRNA，主要在目标基因处募集多梳抑制复合物2(PRC2)和赖氨酸特异性去甲基化酶1这两种基因沉默因子，通过H3K27甲基化和H3K4去甲基化诱导基因沉默[6-7],CA3在95%的前列腺癌患者中过度表达，从尿液中检测其表达可用于鉴别前列腺肿瘤的良恶性[8]。MALAT1在原发性非小细胞肺癌中过度表达，在体外细胞实验中发现，其可通过分泌miR-200a调节人肺腺癌A549细胞中ZEB1的表达，从而促进肺癌细胞的增殖和吉非替尼的耐药[9]。PCGEM1的表达可通过抑制PARP裂解和延迟肿瘤抑制因子p53和p21的诱导，抑制阿霉素诱导的细胞凋亡。在体外实验中发现，下调PCGEM1可通过结合miR-129-5p及抑制ETV1，降低Hep3B/OXA细胞对奥沙利铂的耐药性[10-11]。GAS5是一种抑癌基因LncRNA，其紊乱和基因突变与乳腺癌、前列腺癌、白血病、胃癌等密切相关[12]。然而，关于LncRNA在癌症发生发展中的作用研究并不完整，关于其与新辅助化疗效果相关性的研究也很少。

自20世纪70年代以来，新辅助化疗开始应用于部分晚期肿瘤患者的降期治疗，以减小肿瘤负荷，提高手术效果，减少术后并发症，但也存在部分患者对其不敏感的情况。对于这部分不敏感的患者而言，新辅助化疗不仅没有达到预期效果，同时他们还必须承受化疗药物可能出现的毒副反应。所以如何在新辅助化疗前对肿瘤患者进行分层以及是否存在能准确预测新辅助化疗效果的生物标志物一直是广大学者致力研究的方向。目前就LncRNA与新辅助化疗疗效相关性的研究很少，且部分机制尚不明确，本文结合近期有关LncRNA与新辅助化疗效果相关性的研究展开叙述。

1 EPIC1

EPIC1是调节MYC靶基因(如CDKNIA、CCNA2、CDC20、CDC45)表达的LncRNA，二者相互作用促进肿瘤细胞增殖。MYC是由C-MYC、N-MYC和L-MYC三个同源基因组成的，是人类最常见的去调控驱动基因之一，主要作为转录调节因子发挥作用，被认为调节超过15%人类基因，在约70%的恶性肿瘤中发现了其表达失调[13-14]。XU等[15]研究显示，高EPIC1组的病理完全缓解(PCR)率低于低EPIC1组，由此可见EPIC1可作为PCR的独立预测因子，且低表达与PCR呈正相关。同时，该研究还发现患者的年龄及是否绝经与EPIC1表达存在显著相关，研究者们假设这是与绝经前后不同的雌激素水平有关，进一步将研究对象分为HorR(+)及HorR(-)两个亚组，HorR(+)组中观察到了年龄和EPIC1表达间的相互作用，而在HorR(-)组中未观察到。所以EPIC1低表达的患者新辅助化疗对PCR的改善可能与雌激素水平、HorR途径相关。因此，研究者们认为EPIC1可以作为预测新辅助化疗效果潜在的生物标志物，尤其是对于HorR(+)、绝经前及HER2阳性的局部晚期乳腺癌患者[15]。

2 Linc00665

近期研究表明，Linc00665在多种肿瘤中表达上调，并可以促进肿瘤进展及化疗耐药，如：在胃癌中，Linc00665可以通过靶向miRNA(miR-379-5p)上调葡萄糖调节蛋白78(GRP78)，从而调节内质网应激促进胃癌细胞对顺铂耐药[16]。内质网应激是一种重要的信号通路，属于细胞的自我保护机制，其激活未折叠蛋白反应并启动下游信号簇以维持内质网稳态，在肿瘤增殖及化疗耐药中有重要作用[17]。GRP78则被认为是内质网中的分子伴侣，可由内质网应激反应诱导[18]。在非小细胞肺癌中，Linc00665在体内、外均可以通过zeste同源物2(EZH2)介导磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)途径的激活，诱导非小细胞肺癌对吉非替尼的耐药[19]。另外，Linc00665还可以将EZH2的增强子招募到细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1C(CDKN1C)启动子区域抑制CDKN1C表达，促进非小细胞肺癌细胞增殖和迁移，并降低非小细胞肺癌细胞对顺铂的敏感度[20]。有学者认为Linc00665可能是通过促进上皮间质转化介导了化疗耐药，并且其可能是局部晚期乳腺癌新辅助化疗一个潜在的预测生物标志物，尤其是针对HR(+)和HER2(-)的患者[21-22]。

3 CARMN

CARMN为心脏中胚层增强子相关非编码RNA，是对细胞分化至关重要的超级增强子LncRNA调节人类心脏前体细胞的分化[23]。近期有研究发现，在三阴性乳腺癌(TNBC)中CARMN极度下调，在体内外实验中，CARMN增强TNBC细胞对含顺铂的新辅助化疗方案的敏感性并且抑制癌细胞增殖。认为这可能与CARMN作为miR-143-3p的宿主基因靶向调节MCM5基因，抑制DNA复制并提高TNBC对顺铂的敏感性有关[24]。MCM5仅存在于处在细胞周期的细胞核中，在静止的细胞或分化完成的细胞中不表达或低水平表达，提示MCMs可作为细胞增殖的特异标志物，而检测MCM5即可反映出MCMs的水平[25]。

4 MEG3多态性

MEG3为母体表达基因3，是一种与PRC2相互作用的LncRNA，具有与EZH2相似的靶点，并通过RNA-DNA三联体的建立识别靶点[26]。单核苷酸多态性是人类可遗传变异中最常见的一种，由单个碱基的转换、插入、缺失所致的二态标记，可发生于基因序列内，也可发生于基因外的非编码序列上[27]。许多研究发现，MEG3多态性与癌症风险及治疗反应间存在一定关联。HOU等[28]报道，MEG3 rs11160608 CC基因型与口腔鳞状细胞癌风险间存在显著关联。对于鼻咽癌患者群体评估显示，MEG3 rs10132552 CC基因型与放化疗后3～4级贫血的高风险间存在关联，rs10132552 CT基因型与更好的放化疗反应相关[29]。

BAYARMAA等[30]研究发现，MEG3 rs10132552在其隐性模型(CC vs TC+TT)和显性模型(TT+CC vs TC)中与肿瘤大小显著相关，与CC基因型相比，rs10132552中还有T等位基因的患者可能具有更大直径或更具有侵袭性的肿瘤细胞。显性模型中的MEG3 rs10132552与PCR显著相关。该团队认为MEG3 rs10132552是乳腺癌患者含铂新辅助化疗疗效潜在的预测生物标志物。

5 LincC00857

LincC00857在胃癌、前列腺癌、肺癌等癌症中出现表达上调并与预后差相关[31-33]。有研究发现，LincC00857可以通过各种基因组的改变调节癌细胞的增殖和转移。如：LincC00857可作为miR-340-5p的竞争性内源性RNA上调TGFA表达，从而促进胰腺癌细胞转移[34]；在弥漫性大B细胞淋巴瘤中，LincC00857通过调控miR-340-5p/CBX3轴促进癌细胞增殖及淋巴细胞形成[35]；在胰腺癌中，LincC00857调节miR-150-5p/E2F3轴促进癌细胞增殖[36]。

凝集素甘露糖结合蛋白1是多种可溶性蛋白质的受体，如：凝血因子V和Ⅷ、组织蛋白酶C等顺行从内质网运输至高尔基体[37]。丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶2A 56-kDa调节亚基5亚型属于磷酸酶2A调节亚基单位B家族，可阻碍细胞增殖并诱导半胱氨酸蛋白酶依赖性凋亡，有研究发现其过度表达可以促进紫杉醇诱导的细胞凋亡，并且敲除该基因后抑制了胃癌细胞的凋亡[38]。DUDEK等[39]采用来自Mitranscript组的LncRNA表达数据库的数据对膀胱癌细胞与铂类化疗反应相关的LncRNA表达进行分析发现，LincC00857在铂类化疗无反应的癌细胞中表达上调，敲除LincC00857基因，可增加癌细胞对顺铂敏感性。他们发现在膀胱癌细胞中敲除LincC00857基因使得LMAN1及PPP2R5E表达降低，因此，认为LincC00857很有可能通过影响mRNA的稳定性或促进其翻译来调节LMAN1和PPP2R5E的表达，从而导致铂类药物耐药。综上所述，他们认为LincC00857可以作为预测膀胱癌以铂类为基础的新辅助化疗效果潜在的生物标志物[39]。

6 其他

LIU等[40]研究报道，258例高级别浆液性卵巢癌患者中有8个LncRNA与高级别浆液性卵巢癌新辅助化疗敏感性显著相关，其中ZFAS1高表达与化疗低敏感性呈显著相关，在体外实验中，ZFAS1的表达水平受顺铂的调节，这表明其在顺铂耐药中可能有重要作用。ZENG等[41]研究发现有3个LncRNA(AK291479、U79293、BC032585)与PCR呈显著相关。在体外实验中，其还发现敲除BC032585基因会导致阿霉素耐药性增加，且出现多药耐药蛋白表达上调，所以猜测BC032585介导的耐药可能与MDR1相关，但未阐明BC032585调节MDR1表达的具体机制[41]。

总之，LncRNA与新辅助化疗效果相关性仍在探索阶段，部分LncRNA在不同癌症中对化疗药物的调控及反应机制尚不明确，且由于缺乏一致的证据、生物标志物验证不足、临床意义不足、临床操作障碍等因素，将这些生物标志物投入临床应用可能还需要大量前瞻性随机临床试验，但我们仍应该坚持探索更好的新辅助化疗生物标志物，相信在对新的生物标志物的筛选和阐明其作用相关机制后，这些生物标志物将成为治疗癌症的新靶点。