馮羽昕 綜述 朱春榮 審校

腫瘤是當今全球人口主要的死亡原因之一，發(fā)病率和死亡率逐年升高。長鏈非編碼RNA(Long non-coding RNA，lncRNA)是一類長度超過200個核苷酸的RNA，保守性差且不編碼蛋白質，被認為是轉錄“噪音”。但已有證據(jù)表明lncRNA參與多種生物學進程，在表觀遺傳、轉錄或轉錄后水平上調節(jié)細胞進程[1]，其主要途徑包括組蛋白修飾和染色體重塑、募集轉錄因子、蛋白質活性調節(jié)、競爭性內源RNA等[2-3]。lncRNA在腫瘤組織中異常表達，具有較高的組織特異性，被認為是潛在的診斷及治療靶點[4]。lncRNA-HEIH在原發(fā)性肝細胞肝癌(Hepatocellular carcinoma，HCC)患者組織中首次被發(fā)現(xiàn)異常表達[5]，又被稱為HCC高表達lncRNA，其全長1681bp，定位于染色體5q35.3，內含一個外顯子，主要分布在細胞核及胞質中。深入研究表明HEIH在多種惡性腫瘤中均高表達，表達水平與患者的臨床病理特征相關，并參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展[6]。在非腫瘤疾病方面，HEIH以競爭性內源RNA方式靶向miR-939以調控VEGF表達，并調節(jié)PI3K/AKT通路參與糖尿病的發(fā)生[7]。本文將對HEIH在惡性腫瘤中的研究進展進行系統(tǒng)的綜述。

1 lncRNA-HEIH在腫瘤中的作用

1.1 lncRNA-HEIH與肝癌

HCC是最常見的人類惡性腫瘤之一，HCC發(fā)病的危險因素包括乙肝病毒(HBV)感染、丙肝病毒(HCV)感染、酗酒、非酒精性脂肪肝病和黃曲霉毒素攝入等[8]。許多研究證實，lncRNA在肝癌發(fā)病中發(fā)揮重要作用[9]。人們首先在肝癌組織及其細胞系中發(fā)現(xiàn)lncRNA-HEIH高表達，HEIH由RNA聚合酶Ⅱ轉錄而來并被多聚腺苷酸化，位于肝細胞細胞核和胞質中。Yang等[5]研究認為HEIH表達水平與患者年齡、性別、腫瘤大小和分期無關，但另一項研究顯示，肝癌患者外周血HEIH的表達水平與TNM分期呈正相關[10]。HEIH在HBV相關性肝癌中的表達水平與復發(fā)顯著相關，是影響總生存期的獨立預后因素，下調HEIH可顯著抑制肝癌細胞的增殖和侵襲能力[5，11]。研究發(fā)現(xiàn)在HCC細胞中敲除HEIH后，能夠產(chǎn)生G0/G1期細胞阻滯效應，同時細胞周期調控因子p16、p27和p21表達增加，證實HEIH調控p16、p27和p21表達促進肝癌細胞的增殖[9]。Zhang等[12]發(fā)現(xiàn)HEIH在HCV相關性肝癌、肝硬化患者的血清和外泌體中均高表達，尤其在HCC患者外周血中明顯升高。Ruan等[13]研究證實了HEIH在肝癌患者外周血及組織中高表達，研究者通過RNA免疫共沉淀分析表明乙型肝炎病毒X相互作用蛋白(HBXIP)與HEIH存在相互作用，胡建蘭等[14]也發(fā)現(xiàn)HBX基因可通過上調HEIH的表達促進肝癌細胞增殖，但具體機制尚不清楚。

研究者在另一項實驗中觀察到，在肝癌細胞系中沉默HEIH后，Cyclin D1、Bcl-2表達下調，而p53、Bax表達上調，Capsase-3裂解增加，腫瘤細胞增殖受到顯著抑制，同時MMP-2/3/9、Vimentin水平下調，表明HEIH通過上皮-間充質轉化(EMT)途徑增強腫瘤細胞增殖、遷移和侵襲能力[15]。另外有研究證實HEIH富集zeste基因增強子同源物2(Ehancer of zeste homolog 2，EZH2)，抑制EZH2靶基因p15、p16、p21、p57，其中HEIH通過富集EZH2，與p16啟動子結合而發(fā)揮抗凋亡和促增殖作用[16]。進一步研究表明HCC細胞中HEIH靶向負調控其下游效應物miRNA-199a-3p，下調HEIH后miR-199a-3p表達增加，細胞活性及增殖、侵襲與遷移能力減弱。Ma等[15]發(fā)現(xiàn)下調HEIH顯著降低了p70S6K和mTOR的磷酸化水平，而這種調節(jié)可被miR-199a-3p抑制劑所逆轉，表明HEIH被沉默后，miR-199a-3p表達增加，mTOR信號通路受到抑制，從而發(fā)揮其抗腫瘤作用。該研究認為HEIH/miR-199a-3p/mTOR通路有望成為肝癌治療的新靶點。

值得一提的是，有研究表明肝癌患者血漿HEIH表達水平與甲胎蛋白(AFP)水平呈正相關，并證實HEIH可能是HCC復發(fā)患者預后和病情進展監(jiān)測的潛在生物標志物[17]。楊哲鋒等[10]發(fā)現(xiàn)血漿HEIH診斷肝癌時ROC曲線下面積(AUC)明顯高于AFP，以血漿HEIH表達水平≥2.0作為診斷肝癌的臨界值，特異度和靈敏度最高，研究者認為HEIH與AFP聯(lián)合可顯著提高肝癌的診斷效能。肝癌高表達轉錄本(HULC)是第一個在肝癌中被發(fā)現(xiàn)異常表達的lncRNA，參與肝癌的發(fā)生發(fā)展，馬慶等[18]認為HEIH與HULC聯(lián)合診斷對預測HBV相關性肝癌具有重要意義。

1.2 lncRNA-HEIH與肺癌

2018年的一項研究報告顯示lncRNA-HEIH在非小細胞肺癌組織和細胞系中高表達，研究者在p53野生型(A549)和p53缺失型(Calu-1)肺癌細胞系中沉默HEIH后觀察到A549細胞中p53稍有升高，而Calu-1細胞中未檢測到p53，由此推測HEIH通過非依賴p53途徑影響肺癌細胞增殖、遷移和侵襲能力，調控細胞凋亡[19]。蔣慶鋒等[20]對其分子機制進行深入研究，發(fā)現(xiàn)HEIH在肺癌細胞系中對miR-98-5p表達進行負調控，過表達miR-98-5p后，SHH和GLI-1的表達顯著下降，PTCH和SUFU的表達顯著升高，與此同時Caspase-3表達降低而Cyclin D1表達增加，而過表達HEIH可逆轉miR-98-5p對癌細胞增殖和凋亡的影響。由此推測，過表達HEIH通過抑制miR-98-5p并激活Hedgehog信號通路發(fā)揮作用，該研究為肺癌的診斷和治療提供了潛在的靶點。

1.3 lncRNA-HEIH與乳腺癌

近來有研究者發(fā)現(xiàn)lncRNA-HEIH在三陰性乳腺癌組織和細胞系中高表達且表達水平與腫瘤大小及臨床分期呈正相關。相關分析提示，在乳腺癌組織中HEIH與miR-4458表達水平呈負相關，熒光素酶報告分析進一步證實了HEIH與miR-4458直接結合下調其表達進而促進腫瘤發(fā)生，沉默HEIH后miR-4458表達水平升高。另外，下調HEIH抑制了乳腺癌細胞中SOCS1的表達，體外細胞增殖和凋亡實驗表明HEIH通過miR-4458/SOCS1軸調控乳腺癌細胞增殖和凋亡[21]。Zhao等[22]研究發(fā)現(xiàn)HEIH與miR-200b表達呈負相關，而miR-200b靶向調控PBX3抑制乳腺癌細胞活性，HEIH可能通過調控miRNA-200b并誘導Wnt/β-catenin途徑活化來促進乳腺癌細胞的遷移、侵襲。這些研究均表明HEIH在乳腺癌的發(fā)病機制中發(fā)揮著關鍵作用，有望成為治療的新靶點。

1.4 lncRNA-HEIH與結直腸癌

Cui等[23]發(fā)現(xiàn)lncRNA-HEIH在結直腸癌組織和細胞系中表達量顯著升高，其表達水平與腫瘤大小、浸潤深度呈正相關，是結直腸癌預后不良的獨立影響因素。上調HEIH表達可促進結直腸癌細胞增殖，下調HEIH表達則抑制癌細胞增殖，誘導細胞凋亡。通過生物信息學和RNA免疫共沉淀分析，研究者發(fā)現(xiàn)HEIH特異性結合miR-939，上調HEIH表達可以顯著抑制轉錄因子NF-κB與miR-939的結合，下調HEIH則顯著增強NF-κB與miR-939的結合，熒光素酶報告分析表明，HEIH競爭性結合miR-939，增強NF-κB與Bcl-xL啟動子結合，從而提高Bcl-xL的轉錄活性，促進結直腸癌的發(fā)生。此外，相關分析表明，在結腸癌組織中Bcl-xL與HEIH的表達水平呈正相關。研究者們發(fā)現(xiàn)HEIH上miR-939結合位點的突變阻斷了HEIH與miR-939的相互作用，減弱了HEIH對結直腸癌發(fā)生發(fā)展的生物學效應。該研究提示HEIH可能作為結直腸癌的預后生物標志物和治療靶點。

1.5 lncRNA-HEIH與子宮內膜癌

Guo等[24]發(fā)現(xiàn)lncRNA-HEIH不僅在子宮內膜癌組織中高表達，同時在紫杉醇(PTX)耐藥的子宮內膜癌細胞系中顯著高表達。研究者進而構建PTX耐藥模型，發(fā)現(xiàn)癌細胞株存活率高。進一步研究顯示HEIH過表達增強了PTX耐藥性，下調HEIH則可部分恢復癌細胞株對PTX的敏感性。通過生物信息學分析，研究者發(fā)現(xiàn)在PTX耐藥癌細胞中上調HEIH表達則p38、p-AKT1、c-Fos和c-Jun的表達水平升高，提示HEIH可能通過激活MAPK信號通路促進子宮內膜癌細胞耐藥，增強細胞增殖能力，而沉默HEIH可抑制MAPK信號通路，有助于恢復癌細胞對PTX的敏感性和抑制細胞生理過程。該研究提供可以逆轉子宮內膜癌化療耐藥性的新思路，這意味著HEIH抑制劑在子宮內膜癌輔助化療中可能起關鍵作用。

1.6 lncRNA-HEIH與其他腫瘤

有研究表明lncRNA-HEIH在惡性黑色素瘤組織和細胞系中高表達，其表達水平與腫瘤臨床分期相關，提示不良預后。功能實驗表明高表達的HEIH促進黑色素瘤細胞增殖、遷移和侵襲，抑制細胞凋亡。在機制上，研究揭示了HEIH直接與miR-200b/a/429的啟動子結合而抑制其轉錄，調控癌細胞的增殖、遷移和侵襲[25]。最新研究表明HEIH與食管癌的發(fā)生發(fā)展也有密切聯(lián)系，Wang等[26]發(fā)現(xiàn)HEIH在食管鱗癌組織及細胞系中高表達，其表達水平與生存時間、腫瘤分級和TNM分期等臨床病理特征相關。細胞功能實驗驗證了HEIH促進食管癌細胞的增殖和遷移。進一步分子機制研究證實HEIH通過調節(jié)miR-4458/PBX3軸調控食管癌細胞的增殖。Wan等[27]研究證實了HEIH在膽管癌組織和細胞系中較正常組織高表達，HEIH主要位于細胞質中。功能實驗表明HEIH促進腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲，參與膽管癌的發(fā)生發(fā)展。miR-98-5p被驗證在膽管癌組織和細胞中低表達。為證實HEIH是否通過競爭性內源RNA機制調節(jié)腫瘤發(fā)生，研究者利用生物信息分析和螢光素酶報告分析證實HEIH通過調節(jié)miR-98-5p/HECTD4軸在體內外調節(jié)膽管癌的發(fā)生發(fā)展。Gao等[28]對卵巢上皮癌細胞系和正常卵巢細胞系進行了lncRNA和mRNA微陣列分析，篩選到差異表達最顯著的lncRNA，即HEIH，構建了lncRNA-mRNA共表達網(wǎng)絡，以識別HEIH的表達趨勢和潛在的靶基因。體外敲除實驗證實，沉默HEIH表達減弱了卵巢癌細胞的遷移和侵襲能力，表明HEIH在卵巢癌細胞遷移和侵襲中發(fā)揮關鍵作用。另外有研究顯示HEIH在胃癌患者組織和外周血中高表達，其表達水平與腫瘤大小、淋巴結轉移、遠處轉移密切相關。研究者預測HEIH可作為胃癌早期診斷的腫瘤標志物，其具體分子通路和機制尚未明確[29]。總之，HEIH可能成為新的潛在的腫瘤分子標志物及治療靶點。

2 小結與展望

目前研究顯示lncRNA在表觀遺傳、轉錄或轉錄后水平上通過多種機制參與生物學過程，HEIH在多種惡性腫瘤中高表達，與腫瘤大小、TNM分期、淋巴結轉移、復發(fā)及預后等臨床病理特征相關，參與調節(jié)癌細胞的增殖、遷移、侵襲及凋亡。在機制上，HEIH主要以競爭性內源RNA方式發(fā)揮“分子海綿”作用調控其下游靶基因表達或激活經(jīng)典信號通路。過去的研究主要集中于表達水平及細胞功能驗證，其調控機制復雜，尚未完全明確，高通量測序技術及生物信息學方法為進一步明確HEIH分子機制提供思路，研究者應納入更大的腫瘤樣本隊列。其次，血漿HEIH檢測用于癌癥篩查、早期診斷及預后評估的應用甚少，其特異性、敏感性有待考究，因此驗證HEIH作為潛在腫瘤生物標志物是臨床研究的又一重要目標。