汪 鑫， 蘇儉生

（上海牙組織修復(fù)與再生工程技術(shù)研究中心，同濟(jì)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，同濟(jì)大學(xué)附屬口腔醫(yī)院修復(fù)科，口腔修復(fù)教研室，上海200072）

LncRNA是一類(lèi)長(zhǎng)度大于200 nt的非蛋白質(zhì)編碼轉(zhuǎn)錄物，其缺少特異完整的開(kāi)放閱讀框，不具有或很少具有蛋白質(zhì)編碼功能的轉(zhuǎn)錄本，曾一度被認(rèn)為是基因組轉(zhuǎn)錄中的噪聲，沒(méi)有生物學(xué)功能[1]。但近年來(lái)的研究表明，lncRNA基因組在染色體沉默、基因組印記、染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄激活、轉(zhuǎn)錄干擾、核內(nèi)運(yùn)輸中發(fā)揮重要作用[2]。目前的研究已經(jīng)證明，lncRNA能通過(guò)不同的機(jī)制調(diào)節(jié)各種生物過(guò)程[3]，而lncRNA的突變或異常表達(dá)與人類(lèi)多種疾病的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。因此，研究lncRNA的作用機(jī)制將對(duì)各種疾病的治療及預(yù)后評(píng)估有重要意義。

1 lncRNA的生物功能和機(jī)制

目前有關(guān)lncRNA生物功能的研究一般涉及表觀遺傳調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控3個(gè)層面。在表觀遺傳調(diào)控方面，特異的lncRNA會(huì)在細(xì)胞核中靶向招募染色質(zhì)重構(gòu)和修飾復(fù)合體到特定的基因組位點(diǎn)，改變DNA/RNA甲基化狀態(tài)、染色體結(jié)構(gòu)和修飾狀態(tài)，進(jìn)而控制相關(guān)基因的表達(dá)。在轉(zhuǎn)錄調(diào)控層面，一些lncRNA作為配基與某些轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合形成復(fù)合體來(lái)控制基因轉(zhuǎn)錄活性，而另有一些lncRNA本身就是轉(zhuǎn)錄因子。除了上述機(jī)制，lncRNA還直接參與包括前信使RNA（mRNA）剪接、mRNA加帽、多腺苷酸化和核輸出等轉(zhuǎn)錄后調(diào)控中。作為mRNA合成和降解的重要調(diào)節(jié)因子，lncRNA可以通過(guò)促進(jìn)mRNA的衰變及轉(zhuǎn)錄后激活或抑制細(xì)胞質(zhì)中的mRNA翻譯來(lái)控制蛋白質(zhì)合成，還可以作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA（ceRNA）起到隔離微小RNA(microRNA,miRNA)保護(hù)靶mRNA免于降解的作用。

2 lncRNA在OSCC中的發(fā)現(xiàn)

口腔鱗狀細(xì)胞癌（OSCC）是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，具有高復(fù)發(fā)、多轉(zhuǎn)移和不良治療結(jié)果等特征[4]?？谇话┑陌l(fā)生是一個(gè)多步驟的過(guò)程，基因重排、點(diǎn)突變和基因擴(kuò)增的廣泛遺傳改變，可致正常細(xì)胞向癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化，以及分子途徑中細(xì)胞生長(zhǎng)、存活和轉(zhuǎn)移的失調(diào)。隨著lncRNA在基因調(diào)控中的重要作用逐漸被證實(shí)，其對(duì)細(xì)胞增殖存活、遷移及基因組穩(wěn)定性的影響逐漸顯現(xiàn)[5]。最新的研究已證明，lncRNA在特定的癌癥中存在差異表達(dá)，對(duì)于調(diào)節(jié)人類(lèi)癌癥細(xì)胞的發(fā)育、生長(zhǎng)，細(xì)胞周期和癌癥的轉(zhuǎn)移至關(guān)重要[6]。因此，本文通過(guò)了解lncRNA的功能來(lái)理解不同癌癥的生物學(xué)行為，以確定新的治療靶向。

2.1 尿路上皮癌胚抗原1

尿路上皮癌胚抗原1（urothelial carcinoembryonic antigen 1，UCA1）是膀胱癌特異性的腫瘤標(biāo)志物。Fang等[7]發(fā)現(xiàn)在舌鱗狀細(xì)胞癌（tongue squamous cell carcinoma，TSCC）中，UCA1的表達(dá)異常升高，能促進(jìn)腫瘤的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)移且與腫瘤TNM分期及分化程度有關(guān)，但并不影響細(xì)胞的增殖，且其表達(dá)與性別、年齡、腫瘤大小均無(wú)關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，UCA1可以通過(guò)抑制miRNA-184（miR-184）來(lái)促進(jìn)OSCC的細(xì)胞增殖,增強(qiáng)順鉑的耐藥性，抑制細(xì)胞的凋亡，以及調(diào)節(jié)血清鐵蛋白1（steroidogenic factor 1，SF1）的表達(dá)[8]。UCA1也能通過(guò)調(diào)節(jié)金屬基質(zhì)蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）及Wnt/β-catenin信號(hào)通路在OSCC中發(fā)揮作用[9]。

2.2 肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄物1

肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄物1（metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1）是一種高度保守的lncRNA，位于染色體1q13.1上。與正常口腔黏膜相比，OSCC中的MALAT1顯著過(guò)表達(dá)，且與頸部淋巴結(jié)陽(yáng)性轉(zhuǎn)移與低存活率有關(guān)[10]。在TSCC中，上調(diào)的MALAT1可以通過(guò)調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin及NF-κB信號(hào)通路促進(jìn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelialmesenchymal transition,EMT）從而抑制細(xì)胞凋亡，并且靶向miR-124依賴性地通過(guò)JAG1調(diào)節(jié)舌癌細(xì)胞生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[11]。另有研究顯示，增強(qiáng)表達(dá)的MALAT1與某些影響癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力的富含脯氨酸小蛋白（proline rich small protein,SPRR）的上調(diào)呈負(fù)相關(guān)，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)SPRR來(lái)影響TSCC的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移潛能[12]。以上多項(xiàng)研究表明，MALAT1可能通過(guò)增加OSCC的增殖和轉(zhuǎn)移發(fā)揮致癌作用。

2.3 母源性印記基因3

母源性印記基因3（maternally expressed gene 3，MEG3）是首個(gè)被發(fā)現(xiàn)，具有腫瘤抑制特性的lncRNA[13]。Fang等[7]通過(guò)分 析94例TSCC樣 本 中l(wèi)ncRNA的表達(dá)水平發(fā)現(xiàn)，與在鄰近正常黏膜組織中相比，MEG3在TSCC中的表達(dá)減弱。人TSCC細(xì)胞系SCC-15和CAL27測(cè)定實(shí)驗(yàn)顯示，miR-26a靶向抑制DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3B轉(zhuǎn)錄物（DNA methyltransferase 3B，DNMT3B），并可導(dǎo)致MEG3的上調(diào)，miR-26a或MEG3的過(guò)表達(dá)均可以抑制細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期進(jìn)程并促進(jìn)細(xì)胞凋亡[14]。研究表明，MEG3可以通過(guò)Wnt/β-catenin通路、miR-548d-3p/細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子3（suppressor of cytokine signaling 3,SOCS3）/細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子6（SOCS6）軸調(diào)節(jié)JAK-STAT通路，以及與miR-21的靶向結(jié)合來(lái)抑制OSCC中的遷移并促進(jìn)其凋亡[15-16]。這些研究均能表明MEG3的低表達(dá)被認(rèn)為是預(yù)后不良的影響因素。

2.4 結(jié)腸癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄物-1和結(jié)腸癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄物-2

結(jié)腸癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄物-1（colon cancer associated transcript 1，CCAT1）也被稱為癌相關(guān)區(qū)域長(zhǎng)鏈非編碼RNA-5（cancer associated region long non-coding RNA-5，CARLo-5），定位于染色體8q24.21上。據(jù)報(bào)道,27%的OSCC中存在CCAT1的過(guò)表達(dá)，其可作為miRNA-155-5p和miRNA-7b-5p的內(nèi)源性ceRNA，影響OSCC的治療效果和預(yù)后[4]。另有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CCAT1主要存在于具有侵襲性的腫瘤中，其表達(dá)水平升高可能與患者吸煙相關(guān)[17]。結(jié)腸癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄物-2（CCAT2）也是定位于染色體8q24.21上的lncRNA。RT-qPCR結(jié)果顯示，與周?chē)＝M織相比，CCAT2在OSCC組織中顯著高表達(dá)。研究表明，CCAT2的表達(dá)水平與腫瘤分化程度、TNM分期有關(guān)：低分化、Ⅲ~Ⅳ期患者中CCAT2的表達(dá)量較中、高分化Ⅰ~Ⅱ期者顯著升高，而與性別、年齡、腫瘤大小、腫瘤部位及頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均無(wú)顯著相關(guān)性[18]。

2.5 HOX轉(zhuǎn)錄物反義RNA

HOX轉(zhuǎn)錄物反義RNA（HOX transcript antisense RNA，HOTAIR）有2個(gè)功能區(qū)域：位于5′端的多梳抑制復(fù)合物2（polycomb repressive complex 2,PRC2）結(jié)合結(jié)構(gòu)域和位于3′端的賴氨酸特異性脫甲基酶1（lysine specific demethylase 1,LSD1）/轉(zhuǎn)錄因子REST的核心抑制劑（Co repressor element silencing transcription factor1,CoREST1）結(jié)合域，它作為分子支架連接靶向這2種組蛋白修飾復(fù)合物，并通過(guò)偶聯(lián)組蛋白H3K27甲基化和H3K4去甲基化重新編程染色質(zhì)狀態(tài)。與正常組織相比，HOTAIR在OSCC中表達(dá)量升高，且與OSCC轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的增加、細(xì)胞凋亡的抗性、腫瘤大小分期和分化程度，以及患者低生存率關(guān)系密切[19]。研究表明，HOTAIR可以通過(guò)正向調(diào)控EMT來(lái)協(xié)調(diào)癌細(xì)胞的干性和轉(zhuǎn)移能力，其表達(dá)水平與E-鈣黏蛋白水平呈明顯負(fù)相關(guān)；當(dāng)HOTAIR過(guò)度表達(dá)時(shí)，PRC2和LSD1增加染色質(zhì)占據(jù)新的靶點(diǎn)和抑制許多抗轉(zhuǎn)移基因的轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致癌癥轉(zhuǎn)移[20]。因此，我們推測(cè)HOTAIR的表達(dá)與OSCC的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系。

2.6 Linc-ROR

Linc-ROR（long intergenic non-protein coding RNA,regulator of reprogramming）是位于18q21.31上，長(zhǎng)度為2.6 kb的lncRNA。Arunkumar等[4]首次發(fā)現(xiàn)linc-RoR介導(dǎo)的內(nèi)源性競(jìng)爭(zhēng)，即通過(guò)其作為ceRNA對(duì)miRNA-145-5p的海綿效應(yīng)。Linc-ROR能控制其靶基因（c-Myc、K1、Sox2、Oct4）的轉(zhuǎn)錄后過(guò)程，允許核心轉(zhuǎn)錄因子如Oct4、Nanog和Sox2在人胚胎干細(xì)胞中表達(dá)，這有助于形成和維持腫瘤的未分化狀態(tài)[21]。這些研究表明，linc-RoR過(guò)表達(dá)與未分化的口腔腫瘤有關(guān)，監(jiān)測(cè)linc-ROR對(duì)臨床治療效果及預(yù)后有一定的預(yù)測(cè)意義。

2.7 鐵蛋白重鏈1假基因3

鐵蛋白重鏈1假基因3（ferritin heavy chain 1 pseudogene 3，F(xiàn)TH1P3）是一種位于染色體2p23.3上的lncRNA。在OSCC中，F(xiàn)TH1P3的表達(dá)水平明顯增強(qiáng)，并且其異位表達(dá)可以促進(jìn)OSCC細(xì)胞增殖和集落形成,并降低患者生存率[22]。FTH1P3在OSCC細(xì)胞中可以作為miR-224-5p的ceRNA來(lái)正向調(diào)節(jié)fizzled5的表達(dá)從而促進(jìn)OSCC的進(jìn)展[23]。此外，F(xiàn)TH1P3還可通過(guò)靶向作為腫瘤發(fā)生的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子（MMP1、MMP3、MMP9、PLAU和白細(xì)胞介素8）來(lái)調(diào)節(jié)OSCC的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。

2.8 ?；撬嵘险{(diào)基因1

牛磺酸上調(diào)基因1（taurine up-regulated gene1，TUG1）是一種位于染色體chr22q12.2上的長(zhǎng)度為7.1 kb的基因。Liang等[24]發(fā)現(xiàn)TUG1在OSCC組織和細(xì)胞系中的表達(dá)均上調(diào)，并與TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及腫瘤分級(jí)顯著相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)Tca8113和TSCCA細(xì)胞中TUG1的敲低顯著抑制了β-catenin、細(xì)胞周期蛋白D1（cyclin D1）和原癌基因蛋白（c-myc）等蛋白質(zhì)及mRNA的表達(dá)水平，而Wnt/β-catenin途徑激活劑會(huì)逆轉(zhuǎn)由于TUG1敲低而導(dǎo)致的Tca8113和TSCCA細(xì)胞的增殖侵入和凋亡[24]。上述研究表明，TUG1作為潛在致癌基因在OSCC組織中表達(dá)上調(diào)，并可能通過(guò)靶向Wnt/β-catenin通路誘導(dǎo)OSCC凋亡。因此，敲除TUG1可作為一種新的OSCC治療靶點(diǎn)。

2.9 FOXC1

FOXC1（fork head box C1 upstream transcript）基因是FOX家族的成員，位于染色體6p25上。Kong等[25]通過(guò)生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)了FOXC1上游區(qū)域的轉(zhuǎn)錄本（FOXCUT），與鄰近的FOXC1基因一樣在OSCC患者中顯著過(guò)表達(dá)，且兩者呈正相關(guān)。此外，在OSCC細(xì) 胞Tca8113和SCC-9中，F(xiàn)OXC1和FOXCUT的敲低均可抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移能力，并伴隨MMP2、MMP7、MMP9和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A（vascular endothelial growth factor A，VEGF-A）的減少。以上研究表明，F(xiàn)OXC1和FOXCUT在OSCC組織標(biāo)本和細(xì)胞系中共同過(guò)表達(dá)，并可以作為一種“l(fā)ncRNA-mRNA對(duì)”成為OSCC患者的新型生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)。

近10年的研究表明，lncRNA作為在基因組調(diào)控、轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后過(guò)程中發(fā)揮作用的重要生物分子，在多種細(xì)胞中發(fā)揮重要作用。研究lncRNA的異常表達(dá)對(duì)口腔疾病的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移及侵襲的機(jī)制，可以為這些疾病的預(yù)測(cè)及早期診斷奠定基礎(chǔ)，且可能會(huì)成為新的治療靶標(biāo)。尤其是唾液中的lncRNA具有特異性表達(dá)位點(diǎn)，進(jìn)一步的研究可以利用lncRNA的特異性表達(dá)來(lái)監(jiān)測(cè)口腔相關(guān)疾病的發(fā)生與復(fù)發(fā)。因此，未來(lái)對(duì)lncRNA的深入研究將會(huì)開(kāi)辟疾病治療的新領(lǐng)域。