余嘉惠 劉 煊， 李 琦 陸 燁 綜述 岳小強(qiáng) 審校

人類基因組DNA約93%被轉(zhuǎn)錄為RNA，在這當(dāng)中用在編碼蛋白質(zhì)方面的核酸序列具體比例大約為2%，剩下98%的核酸序列全部是編碼能力低或者根本不具有編碼功能的非編碼RNA(noncoding RNA，nc RNA)，而且大部分被轉(zhuǎn)錄成長度超過200個(gè)核苷酸的LncRNA[1]。因?yàn)榻^大部分長鏈RNA不編碼蛋白[2]，所以在很長一段時(shí)間里它被人們誤認(rèn)為是無功能的“翻譯噪音”[3]。目前高通量測序等很多新技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，大量的研究證明，在人體細(xì)胞的正常增殖與分化方面LncRNA發(fā)揮著十分重要的作用，能夠參與很多的調(diào)控過程，例如染色質(zhì)修飾、X染色體沉默、轉(zhuǎn)錄激活等，并且和很多類型的疾病存在關(guān)聯(lián)，特別在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展以及侵襲轉(zhuǎn)移方面具有重要的作用[4]。胃癌屬于常見的、異質(zhì)性惡性腫瘤，在世界病死率方面始終占據(jù)前三位，近年來，在胃癌的惡性行為控制方面，LncRNA參與基因調(diào)控的重要性獲得了大量的關(guān)注[5]。中醫(yī)藥治療是我國胃癌綜合診治體系的重要組成部分，多途徑、多靶點(diǎn)的綜合干預(yù)是其主要作用優(yōu)勢，圍繞LncRNA這個(gè)靶點(diǎn)的中醫(yī)藥方面的研究目前還處于萌芽階段，但是這方面的研究已經(jīng)引起關(guān)注，逐步成為熱點(diǎn)。

1 Lnc RNA簡介

從LncRNA的產(chǎn)生來看，具體是由RNA聚合酶Ⅱ的轉(zhuǎn)錄與可變剪接得到，其長度具有很強(qiáng)的變異性，其中有的能夠延長到100 kb[6]。相關(guān)研究作出評估，就LncRNA在人類基因組中的數(shù)量來看大概有15 000個(gè)，它的轉(zhuǎn)錄水平與蛋白編碼基因比較要低一些，并呈現(xiàn)出組織特異性的特征[7]。在轉(zhuǎn)錄本中，盡管LncRNA占的比例很大，但就目前來看，分子結(jié)構(gòu)已明確的LncRNA可以說是極少。Niazi等[8]分析研究了204個(gè)LncRNA的功能性，最終掌握了LncRNA的一些結(jié)構(gòu)特征，其中包括內(nèi)含子的數(shù)量特別少、堿基對中含有的GC的量十分低、不具有開放閱讀框架、起始密碼子等。Novikova等[9]研究表明，部分LncRNA通過與miRNA配對結(jié)合，對編碼基因表達(dá)水平進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)；有的LncRNA可能與信使RNA(message RNA，mRNA)反義結(jié)合，對它的剪切過程進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，在調(diào)控功能中，LncRNA分子的二級結(jié)構(gòu)與三級結(jié)構(gòu)均具有重要的作用。

2 LncRNA主要作用機(jī)制

LncRNA發(fā)揮作用具體體現(xiàn)在以下方面(圖1)：(1)募集轉(zhuǎn)錄因子至靶基因的啟動區(qū)實(shí)現(xiàn)對基因表達(dá)的成功激活，或同DNA產(chǎn)生RNA，使得靶基因啟動子區(qū)與轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合受到阻止，對基因的表達(dá)產(chǎn)生抑制作用；(2)可以參與常染色質(zhì)控制以及異染色質(zhì)之間的平衡關(guān)系，或同染色質(zhì)重塑復(fù)合體之間互相影響，參與組蛋白的修飾與染色質(zhì)的重塑；(3)可以通過與RNA發(fā)生作用，作為小干擾RNA(siRNA)靶定其他RNAs分子，促進(jìn)其發(fā)生降解；或干擾mRNA的剪切進(jìn)而產(chǎn)生不同的剪切形式；或參與mRNA前體分子(Precursor)的可變剪接調(diào)控，使得轉(zhuǎn)錄組具有更高的復(fù)雜性；可以和特定的蛋白質(zhì)之間發(fā)生結(jié)合，對蛋白質(zhì)的活性進(jìn)行調(diào)節(jié)，對蛋白質(zhì)的細(xì)胞具體定位產(chǎn)生影響作用。

圖1 LncRNA作用機(jī)制Figure 1 Functional mechanism of LncRNA

3 與胃癌惡性行為相關(guān)的LncRNA及其作用機(jī)制

LncRNA和胃癌惡性行為存在十分緊密的關(guān)系，目前已經(jīng)研究證明大量的LncRNA和胃癌惡性行為存在影響關(guān)系(表1)。隨著研究的進(jìn)一步深入，LncRNA對胃癌惡性行為的具體影響機(jī)制慢慢被人們所了解。

3.1 通過與DNA相互作用影響胃癌惡性行為

LncRNA可以靶向作用于DNA。以LncRNA-FENDRR為例，LncRNA-FENDRR同相鄰的叉頭蛋白F1發(fā)生結(jié)合，對部分DNA啟動子片段產(chǎn)生作用[10]。LncRNA-ANRIL通過直接結(jié)合CDKN2B轉(zhuǎn)錄子并募集PRC來抑制CDKN2A/B基因座上的基因，從而實(shí)現(xiàn)對腫瘤發(fā)生發(fā)展的干預(yù)[11]。LncRNA-CCAT2通過與TCF7L2相互作用調(diào)控WNT信號通路，影響胃癌惡性行為[12]。LncRNA-HULC通過與EZH2 NKD2相互作用調(diào)節(jié)EZH2和NKD2的轉(zhuǎn)錄過程，促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖[13]。LncRNA-ZFAS1能夠抑制KLF2和NKD2的表達(dá)，促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖[14]。c-Myc通過上調(diào)LncRNA-CCAT1，直接綁定至啟動子區(qū)域，促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖和侵襲[15]。

3.2 通過與RNA相互作用影響胃癌惡性行為

3.2.1 LncRNA和mRNA之間的影響作用 LncRNA-GHET1能夠增加c-Myc mRNA的表達(dá)穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)對胃癌細(xì)胞增殖的調(diào)節(jié)與控制[16]。LncRNA-TINCR則通過影響KLF2 mRNA的表達(dá)影響胃癌細(xì)胞的增殖以及凋亡[17]。同時(shí)，LncRNA調(diào)控mRNA的降解可以實(shí)現(xiàn)對胃癌惡性行為的影響，Gong等研究發(fā)現(xiàn)LncRNA和mRNA 3′-UTR的ALU元件的不完全配對，形成Stau1結(jié)合位點(diǎn)促進(jìn)Stau1與mRNA結(jié)合，導(dǎo)致mRNA降解，從而調(diào)控下游轉(zhuǎn)錄物豐度達(dá)到對腫瘤細(xì)胞的影響。

3.2.2 LncRNA與miRNA相互作用 LncRNA與microRNA(miRNA)相互作用的方式有多種，LncRNA既可被miRNA調(diào)控，也可以調(diào)控miRNA的表達(dá)。有研究證明，LncRNA-AC130710對于miR-129-5p是靶基因，它的表達(dá)水平會受miR-129-5p的影響，最終實(shí)現(xiàn)對胃癌預(yù)后的調(diào)控[18]。LncRNA-TUSC7通過抑制miR-23b的表達(dá)來抑制腫瘤細(xì)胞的增殖[19]。LncRNA-RMRP可以和miR-141協(xié)同作用進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)ZF3表達(dá)的降低，影響細(xì)胞周期活動，進(jìn)而對胃癌惡性行為產(chǎn)生影響[20]。LncRNA-H19能夠與miR-675促進(jìn)增殖和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)影響胃癌的發(fā)生[21]。LncRNA-ANRIL通過靶向調(diào)節(jié)miR-99a和miR-449a調(diào)控mTOR CDK6/E2F1通路，促進(jìn)胃癌增殖。LncRNA-GAS5負(fù)向調(diào)控miR-23a影響胃癌惡性行為[22]。LncRNA-MALAT1通過靶向調(diào)節(jié)miR-202，降低Gli2的表達(dá)促進(jìn)胃癌進(jìn)展[23]。LncRNA-TUG1通過抑制miR-144參與胃癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程調(diào)控胃癌侵襲轉(zhuǎn)移[24]。LncRNA-UCA1通過下調(diào)miR-27b增加胃癌的多藥耐藥[25]。LncRNA與miRNA或是競爭拮抗或是協(xié)同，對胃癌的惡性行為產(chǎn)生重要影響。

表1 同胃癌惡性行為存在影響關(guān)系的長鏈非編碼RNA

3.2.3 LncRNA以競爭性內(nèi)源RNA的角色發(fā)揮自身的影響作用 很多研究證明，LncRNA以競爭性內(nèi)源RNA的角色(Competing endougenous RNA，ceRNA)對腫瘤的發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn)LncRNA FERlL4在胃癌中表達(dá)水平顯著降低，且FERlL4的表達(dá)水平與PTEN mRNA表達(dá)水平呈正相關(guān)。FERlL4可以借助MRE與miR-106a-5p結(jié)合，使miR-106a-5p對PTEN的抑制性影響降低。在FERIL4的低表達(dá)影響下，miR-106a-SP能夠更加有效地抑制PTEN，最終引起PTEN mRNA及蛋白表達(dá)水平的降低，對胃癌的發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生促進(jìn)作用。在胃癌組織中，LncRNA-GAPLINC高表達(dá)，與CD44競爭性結(jié)合miR-311-3p使得miR-311-3p對CD44的抑制作用受到影響，CD44表達(dá)水平提高，促進(jìn)細(xì)胞的遷移，同時(shí)調(diào)節(jié)增殖進(jìn)程[26]。HOTAIR通過與胃癌細(xì)胞內(nèi)miR-331-3p上的人上皮細(xì)胞生長因子受體2(HER2)miRNA反應(yīng)元件競爭性結(jié)合，使HER2與miR-331-3p的結(jié)合減少，抑制了miR-331-3p對HER2的降解作用，間接上調(diào)細(xì)胞中HER2的表達(dá)水平，進(jìn)而調(diào)控胃癌細(xì)胞的增殖、遷移等進(jìn)程[27]。LncRNA-MEG3通過競爭性內(nèi)源RNA上調(diào)Bcl-2，作用于miR-181a ，促進(jìn)胃癌進(jìn)展[28]。

3.3 通過調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)影響胃癌惡性行為

3.3.1 與組蛋白修飾復(fù)合物相互作用 LncRNA與組蛋白修飾復(fù)合物相互配合，進(jìn)行染色質(zhì)修飾，調(diào)節(jié)生命進(jìn)展。研究表明，位于LncRNA-HOTAIR 5′末端位置的前300 nt核酸序列與PRC2結(jié)合，促進(jìn)組蛋白H3K27甲基化，進(jìn)而抑制相關(guān)基因；HOTAIR的3′端700 nt核酸序列和其他復(fù)合體(具體涉及LSD1、REST、CoREST)相互影響并發(fā)生作用，使組蛋白 H3K4去甲基化而拮抗相關(guān)基因的活化。

3.3.2 與某些蛋白酶相互作用 LncRNA-lin00152通過與特異性糖蛋白SP1相互作用調(diào)控PI3K/Akt通路促進(jìn)胃癌細(xì)胞生長和轉(zhuǎn)移[29]。LncRNA-SPRY4-IT1通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白促進(jìn)胃癌發(fā)生，同時(shí)能夠改變E-cadherin表達(dá)，介導(dǎo)上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化途徑從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[30]。LncRNA-ncRuPAR在胃癌組織中低表達(dá)，能夠通過蛋白酶激活受體-1(Protease-activated receptor-1，PAR-1)調(diào)控血管生成影響胃癌侵襲轉(zhuǎn)移[31]。

4 以LncRNA為靶點(diǎn)的胃癌惡性行為的中醫(yī)藥防治

中醫(yī)藥治療作為我國胃癌綜合診療中的重要一環(huán)，近年來隨著對其作用機(jī)制研究的日漸深入，被認(rèn)為是一個(gè)涉及多靶點(diǎn)、多途徑的復(fù)雜過程。圍繞LncRNA為靶點(diǎn)的關(guān)于中醫(yī)藥防治方面的研究尚處于起步階段，報(bào)道較少，目前能查及的文章不足十篇，主要以中藥單藥及其有效成分研究為主。如：薯蕷皂苷元能夠抑制三種胃癌細(xì)胞株的增殖，且能夠降低LncRNA-HOTAIR的表達(dá)[32]。另外某些中藥單體可以對基因轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生影響，可能與LncRNA有一定關(guān)系，如苦參堿誘導(dǎo)SGC7901細(xì)胞miRNA表達(dá)譜發(fā)生了變化[33]；蘆薈大黃素可以影響納米脂質(zhì)體介導(dǎo)的反向半胱氨酸蛋白酶3基因轉(zhuǎn)染，從而影響胃癌細(xì)胞增殖[34]；防己甲素在人胃癌BGC-823細(xì)胞中通過調(diào)整細(xì)胞周期起到的抗增殖和凋亡作用[35]；去甲斑蝥素可以通過線粒體依賴信號通路誘導(dǎo)人胃癌細(xì)胞AGS凋亡[36]。圍繞LncRNA這個(gè)靶點(diǎn)，相關(guān)的中藥治療機(jī)理方面的研究需要在今后不斷深入。

5 小結(jié)與展望

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展日趨成熟，和胃癌異常表達(dá)存在一定關(guān)系的LncRNA被大量發(fā)現(xiàn)，其在腫瘤方面的作用與機(jī)制逐漸被了解，有望為今后胃癌的診斷、預(yù)后與判定提供新的分子標(biāo)記物，為臨床治療提供有利的作用靶點(diǎn)。圍繞LncRNA為靶點(diǎn)而研究的抗腫瘤新藥必定會促進(jìn)今后臨床治療的發(fā)展。

1 Kapranov P，Cheng J，Dike S，et al.RNA maps reveal new RNA classes and a possible function for pervasive transcription[J].Science，2007，316(5830)：1484-1488.

2 Bánfai B，Jia H，Khatun J，et al.Long noncoding RNAs are rarely translated in two human cell lines[J].Genome Res，2012，22(9)：1646-1657.

3 Clark MB，Amaral PP，Schlesinger FJ，et al.The reality of pervasive transcription[J].PLoS Biol，2011，9(7)：e1000625.

4 Dinger ME，Amaral PP，Mercer TR，et al.Long noncoding RNAs in mouse embryonic stem cell pluripotency and differentiation[J].Genome Res，2008，18(9)：1433-1445.

5 Riquelme I，Saavedra K，Espinoza JA，et al.Molecular classification of gastric cancer：Towards a pathway-driven targeted therapy[J].Oncotarget，2015，6(28)：24750-24779.

6 Mercer TR，Dinger ME，Mattick JS.Long non-coding RNAs：Insights into functions[J].Nat Rev Genet，2009，10(3)：155-159.

7 Derrien T，Johnson R，Bussotti G，et al.The GENCODE v7 catalog of human long noncoding RNAs：Analysis of their gene structure，evolution，and expression[J].Genome Res，2012，22(9)：1775-1789.

8 Niazi F，Valadkhan S.Computational analysis of functional long noncoding RNAs reveals lack of peptide-coding capacity and parallels with 3′ UTRs[J].RNA，2012，18(4)：825-843.

9 Novikova IV，Hennelly SP，Sanbonmatsu KY.Sizing up long non-coding RNAs：Do LncRNAs have secondary and tertiary structure?[J].Bioarchitecture，2012，2(6)：189-199.

10 Xu TP，Huang MD，Xia R，et al.Decreased expression of the long non-coding RNA FENDRR，is associated with poor prognosis in gastric cancer and FENDRR，regulates gastric cancer cell metastasis by affecting fibronectin1 expression[J].J Hematol Oncol，2014，7：63.

11 Huang MD，Chen WM，Qi FZ，et al.Long non-coding RNA ANRIL is upregulated in hepatocellular carcinoma and regulates cell proliferation by epigenetic silencing of KLF2[J].J Hematol Oncol，2015，8：50.

12 Ling H，Spizzo R，Atlasi Y，et al.CCAT2，a novel noncoding RNA mapping to 8q24，underlies metastatic progression and chromosomal instability in colon cancer[J].Genome Res，2013，23(9)：1446-1461.

13 Yang XJ，Huang CQ，Peng CW，et al.Long noncoding RNA HULC promotes colorectal carcinoma progression through epigenetically repressing NKD2 expression[J].Gene，2016，592(1)：172-178.

14 Nie F，Yu X，Huang M，et al.Long noncoding RNA ZFAS1 promotes gastric cancer cells proliferation by epigenetically repressing KLF2 and NKD2 expression[J].Oncotarget，2017，8(24)：38227-38238.

15 He X，Tan X，Wang X，et al.C-Myc-activated long noncoding RNA CCAT1 promotes colon cancer cell proliferation and invasion[J].Tumour Biol，2014，35(12)：12181-12188.

16 Yang F，Xue X，Zheng L，et al.Long non-coding RNA GHET1 promotes gastric carcinoma cell proliferation by increasing c-Myc mRNA stability[J].FEBS J，2014，281(3)：802-813.

17 Xu TP，Liu XX，Xia R，et al.SP1-induced upregulation of the long noncoding RNA TINCR regulates cell proliferation and apoptosis by affecting KLF2 mRNA stability in gastric cancer[J].Oncogene，2015，34(45)：5648-5661.

18 Xu C，Shao Y，Xia T，et al.LncRNA-AC130710 targeting by miR-129-5p is upregulated in gastric cancer and associates with poor prognosis[J].Tumour Biol，2014，35(10)：9701-9706.

19 Qi P，Xu MD，Shen XH，et al.Reciprocal repression between TUSC7 and miR-23b in gastric cancer[J].Int J Cancer，2015，137(6)：1269-1278.

20 Shao Y，Ye M，Li Q，et al.LncRNA-RMRP promotes carcinogenesis by acting as a miR-206 sponge and is used as a novel biomarker for gastric cancer[J].Oncotarget，2016，7(25)：37812-37824.

21 Liu G，Xiang T，Wu QF，et al.Long noncoding RNA H19-derived miR-675 enhances proliferation and invasion via RUNX1 in gastric cancer cells[J].Oncol Res，2016，23(3)：99-107.

22 Liu X，Jiao TL，Wang YZ，et al.Long non-coding RNA GAS5 acts as a molecular sponge to regulate miR-23a in gastric cancer[J].Int J Clin Exp Patnol，2016，9(11)：11412-11419.

23 Zhang Y，Chen Z，Li MJ，et al.Long non-coding RNA metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1 regulates the expression of Gli2 by miR-202 to strengthen gastric cancer progression[J].Biomed Pharmacother，2017，85：264-271.

24 Ji TT，Huang X，Jin J，et al.Inhibition of long non-coding RNA TUG1 on gastric cancer cell transference and invasion through regulating and controlling the expression of miR-144/c-Met axis[J].Asian Pac J Trop Med，2016，9(5)：508-512.

25 Fang Q，Chen XY，Zhi X.Long non-coding RNA(LncRNA)urothelial carcinoma associated 1(UCA1)increases multi-drug resistance of gastric cancer via downregulating miR-27b[J].Med Sci Monit，2016，22：3506-3513.

26 Hu Y，Wang J，Qian J，et al.Long noncoding RNA GAPLINC regulates CD44-dependent cell invasiveness and associates with poor prognosis of gastric cancer[J].Cancer Res，2014，74(23)：6890-6902.

27 Yan J，Dang Y，Liu S，et al.LncRNA HOTAIR promotes cisplatin resistance in gastric cancer by targeting miR-126 to activate the PI3K/AKT/MRP1 genes[J].Tumour Biol，2016，37(12)：16345-16355.

28 Peng WZ，Si S，Zhang QX，et al.Long non-coding RNA MEG3 functions as a competing endogenous RNA to regulate gastric cancer progression[J].J Exp Clin Cancer Res，2015，34(1)：79.

29 Cai Q，Wang ZQ，Wang SH，et al.Upregulation of long non-coding RNA LINC00152 by SP1 contributes to gallbladder cancer cell growth and tumor metastasis via PI3K/AKT pathway[J].Am J Transl Res，2016，8(10)：4068-4081.

30 Peng W，Wu G，F(xiàn)an H，et al.Long noncoding RNA SPRY4-IT1 predicts poor patient prognosis and promotes tumorigenesis in gastric cancer[J].Tumour Biol，2015，36(9)：6751-6758.

31 Liu L，Yan B，Yang Z，et al.ncRuPAR inhibits gastric cancer progression by down-regulating protease-activated receptor-1[J].Tumor Biol，2014，35(8)：7821-7829.

32 Ma T，Wang RP，Zou X.Dioscin inhibits gastric tumor growth through regulating the expression level of LncRNA HOTAIR[J].BMC Complement Altern Med，2016，16(1)：383.

33 Li H，Xie S，Liu X，et al.Matrine alters microRNA expression profiles in SGC-7901 human gastric cancer cells[J].Oncol Rep，2014，32(5)：2118-2126.

34 Li KT，Duan QQ，Chen Q.The effect of aloe emodin-encapsulated nanoliposome-mediated r-caspase-3 gene transfection and photodynamic therapy on human gastric cancer cells[J].Cancer Med，2016，5(2)：361-369.

35 Lei RR，Hu HF，Bai F，et al.Anti-proliferative and apoptotic effects of S1，a tetrandrine derivative，in human gastric cancer BGC-823 cells[J].Chin J Nat Med，2016，14(7)：527-533.

36 Zheng LC，Yang MD，Kuo CL，et al.Norcantharidin-induced apoptosis of AGS human gastric cancer cells through reactive oxygen species production，and caspase-and mitochondria-dependent signaling pathways[J].Anticancer Res，2016，36(11)：6031-6042.