徐 建， 潘燕妮， 劉欣原， 江建新

武漢大學(xué)人民醫(yī)院 肝膽外科， 武漢 430061

胰腺癌是消化系統(tǒng)中惡性程度最高的腫瘤之一，其5年總生存率不足5%[1]。根治性手術(shù)是治療胰腺癌的主要手段，但臨床中能行根治性切除胰腺癌患者不足20%，且術(shù)后易復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移。盡管近些年來(lái)胰腺癌的治療手段逐漸多樣化，但臨床療效及總生存率仍未得到明顯的改善[2]。目前，臨床中仍缺乏胰腺癌早期診斷的有效標(biāo)志物，因此，如何在胰腺癌早期揭示其發(fā)生、發(fā)展的分子機(jī)制，探索精準(zhǔn)的胰腺癌早期診斷標(biāo)志物和潛在靶點(diǎn)具有重要的理論意義和臨床應(yīng)用價(jià)值[3]。隨著轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和基因芯片技術(shù)的發(fā)展，可通過(guò)基因表達(dá)失調(diào)導(dǎo)致信號(hào)通路異常調(diào)控和腫瘤微環(huán)境改變等多個(gè)方面探索胰腺癌發(fā)病機(jī)制。近年來(lái)，長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long noncoding RNA，lncRNA)因具有多種靶向調(diào)控功能越來(lái)越受到關(guān)注，它可以作為信號(hào)分子靶向調(diào)控基因的特異性表達(dá)，引導(dǎo)蛋白質(zhì)分子形成蛋白復(fù)合物以及作為誘餌分子調(diào)節(jié)蛋白或RNA相關(guān)作用。因此，探討lncRNA通過(guò)不同調(diào)控模式和途徑參與胰腺癌侵襲轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制，對(duì)胰腺癌診斷、治療及預(yù)后具有重要意義[4-5]。

1 lncRNA概述

lncRNA是一種長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸不編碼蛋白質(zhì)的RNA，廣泛存在于生物體內(nèi)，由于編碼蛋白質(zhì)的缺失曾被認(rèn)為是基因表達(dá)轉(zhuǎn)錄中的“垃圾”[6]。但越來(lái)越多的研究[7]證明，lncRNA在重塑染色質(zhì)和基因組結(jié)構(gòu)、RNA穩(wěn)定和轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的起著至關(guān)重要的作用。lncRNA可參與基因的轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，并參與基因的表觀遺傳修飾；同時(shí)lncRNA還可參與調(diào)控后翻譯過(guò)程，充當(dāng)海綿作用與microRNA(miRNA)結(jié)合，協(xié)同調(diào)節(jié)mRNA的表達(dá)[8]。目前，有研究[9]發(fā)現(xiàn)，lncRNA PVT1在胰腺癌中可與MYC啟動(dòng)子結(jié)合，通過(guò)全基因組分析手段可將lncRNA PVT1作為胰腺癌早期診斷的標(biāo)志物。現(xiàn)已證實(shí)異常表達(dá)的lncRNA在胰腺癌發(fā)生上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)中發(fā)揮重要功能，它可通過(guò)調(diào)控胰腺癌細(xì)胞鐵死亡、自噬及外泌體等多途徑影響其發(fā)生侵襲轉(zhuǎn)移；同時(shí)lncRNA還可被M6A調(diào)控進(jìn)而影響胰腺癌的惡性生物學(xué)行為[4-5,10-11]。

2 lncRNA參與胰腺癌EMT過(guò)程

EMT是具有上皮特征的細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)變的一個(gè)可逆生物學(xué)過(guò)程，也是惡性腫瘤發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵生物學(xué)過(guò)程[12-13]。當(dāng)胰腺癌細(xì)胞發(fā)生EMT時(shí)，腫瘤細(xì)胞間黏附能力逐漸減弱，有利于向四周發(fā)生浸潤(rùn)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，使得胰腺癌細(xì)胞獲得更強(qiáng)的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。lncRNA作為參與EMT發(fā)生過(guò)程中的主要調(diào)控因子之一，它可通過(guò)激活相關(guān)信號(hào)通路(如Wnt/β-catenin、Notch、TGFβ、AKT等)來(lái)參與胰腺癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移過(guò)程[14]。

lncRNA能通過(guò)多種調(diào)控方式參與胰腺癌的EMT過(guò)程。有研究[15]報(bào)道胰腺癌中PANC-1細(xì)胞系的lncRNA MEG8呈過(guò)表達(dá)，抑制miRNA-34a和miRNA-203基因，導(dǎo)致SNAIL家族轉(zhuǎn)錄因子的上調(diào)，促進(jìn)鈣黏蛋白的表達(dá)引起EMT發(fā)生。有研究者[16]發(fā)現(xiàn)lncRNA與EZH2(enhancer of zeste 2 polycomb repressive complex 2 subunit)結(jié)合，使甲基化組蛋白H3第27位賴氨酸受到抑制，從而使轉(zhuǎn)錄沉默抑制EMT發(fā)生；而同基因位點(diǎn)的MEG3調(diào)節(jié)miRNA-200家族基因調(diào)控區(qū)域上JARID2和EZH2的募集以及組蛋白H3甲基化從而抑制下游基因表達(dá)，進(jìn)而抑制EMT。 Chen等[17]發(fā)現(xiàn)lncRNA MRPL23-AS1與EZH2結(jié)合形成RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物來(lái)介導(dǎo)E-鈣黏著蛋白的轉(zhuǎn)錄沉默使其下調(diào)，進(jìn)一步促進(jìn)EMT進(jìn)展。Shen等[18]研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA XIST在胰腺癌細(xì)胞系中高表達(dá)，并可作為ceRNA吸附miRNA-429上調(diào)ZEB1,從而介導(dǎo)EMT發(fā)生并促進(jìn)胰腺癌的侵襲和轉(zhuǎn)移。Gao等[19]報(bào)道在胰腺癌中l(wèi)ncRNA linc-DYNC2H1-4呈高表達(dá)，過(guò)表達(dá)linc-DYNC2H1-4使胰腺癌細(xì)胞EMT關(guān)鍵分子ZEB表達(dá)上調(diào)，導(dǎo)致靶蛋白vimentin和E-cadherin分別上調(diào)和下調(diào)，從而增強(qiáng)胰腺癌細(xì)胞腫瘤干性，導(dǎo)致胰腺癌發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移。Zheng等[20]發(fā)現(xiàn)lncRNA LOC389641在胰腺癌中表達(dá)上調(diào)后使E-鈣黏著蛋白表達(dá)降低，從而增強(qiáng)胰腺癌侵襲轉(zhuǎn)移能力。

3 lncRNA協(xié)同miRNA介導(dǎo)胰腺癌侵襲轉(zhuǎn)移

lncRNA可作為內(nèi)源競(jìng)爭(zhēng)RNA(competing endogenous RNAs, ceRNA)調(diào)控miRNA的表達(dá)，進(jìn)而影響胰腺癌生物學(xué)行為。lncRNA協(xié)同miRNA形成ceRNA機(jī)制參與腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移進(jìn)程具有以下方式[10]。(1)lncRNA作為miRNA海綿/誘餌：lncRNA在腫瘤中與miRNA發(fā)生吸附作用，使得miRNA表達(dá)異常，從而促進(jìn)下游靶標(biāo)的增加；(2)lncRNA和miRNA相互抑制：如lncRNA ZEB2-AS1與miR-204相互抑制，調(diào)控下游miR-204/HMGB1軸，通過(guò)負(fù)調(diào)控發(fā)揮作用(表1)，具體機(jī)制詳見(jiàn)圖1。

LncRNA XIST[21]在胰腺癌中高表達(dá)，可作為EGFR的ceRNA與miRNA-113a結(jié)合，減弱miRNA-113a對(duì)下游靶點(diǎn)EGFR的抑制作用，從而提高胰腺癌細(xì)胞增殖能力。研究[22]發(fā)現(xiàn)lncRNA ZEB2-AS1在胰腺癌中高表達(dá)，抑制miRNA-204表達(dá)并對(duì)下游靶點(diǎn)HMGB1負(fù)調(diào)控作用減弱，HMGB1表達(dá)上調(diào)后促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞增殖和侵襲轉(zhuǎn)移。Lei等[23]研究表明Linc00976在胰腺癌中表達(dá)明顯上調(diào)，并可與 miRNA-137競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，抑制miRNA-137對(duì)OTUD7B的促降解作用，從而增加OTUD7B的表達(dá)，進(jìn)一步激活下游EGFR/MAPK信號(hào)通路，進(jìn)而促進(jìn)胰腺癌的增殖和侵襲轉(zhuǎn)移。Zhang等[24]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA PSMB8-AS1在胰腺癌中表達(dá)上調(diào)，并與細(xì)胞凋亡呈正相關(guān)，促進(jìn)胰腺癌增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移；進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)明確了胰腺癌的PSMB8-AS1/miR-382-3p/STAT1/PD-L1調(diào)控軸，為胰腺癌的靶向治療提供了理論依據(jù)。miRNA-343-3p在胰腺癌組織和細(xì)胞系中表達(dá)均顯著降低[25]，低表達(dá)miRNA-343-3p可促進(jìn)胰腺癌增殖和轉(zhuǎn)移。Wang等[26]報(bào)道lcnRNA 00941在胰腺癌發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，lcnRNA 00941可結(jié)合miRNA-335-5p，激活下游靶點(diǎn)ROCK1，從而活化LIMK1/Cofilin-1信號(hào)通路促進(jìn)胰腺癌發(fā)生增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。Xu等[27]研究發(fā)現(xiàn)lncRNA CERS6-AS1可作為ceRNA調(diào)控miRNA-217，上調(diào)YWHAG和磷酸化RAF1，進(jìn)一步激活ERK通路促進(jìn)胰腺癌侵襲轉(zhuǎn)移。

4 lncRNA抑制胰腺癌細(xì)胞鐵死亡

鐵死亡是基于鐵過(guò)載的脂質(zhì)活性氧 (lipid reactive oxygen species, L-ROS)異常堆積而引起的一種調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡(regulated cell death, RDC)。目前研究[28-30]表明，鐵死亡可抑制腫瘤生長(zhǎng)，lncRNA可通過(guò)直接作用于鐵死亡相關(guān)蛋白分子，或間接作用于下游靶點(diǎn)或通路抑制腫瘤細(xì)胞發(fā)生鐵死亡，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生侵襲轉(zhuǎn)移。線粒體融合蛋白(mitofusin, Mfn)是線粒體融合過(guò)程中的關(guān)鍵蛋白，當(dāng)敲除小鼠胚胎成纖維細(xì)胞中的Mfn2后，可引起ROS產(chǎn)物增加，從而導(dǎo)致抗氧化機(jī)制過(guò)度消耗引起脂質(zhì)過(guò)氧化，這提示Mfn2在鐵死亡中可能發(fā)揮重要作用。有研究[30]報(bào)道m(xù)iRNA-125a可通過(guò)靶向Mfn2調(diào)節(jié)胰腺癌細(xì)胞線粒體的功能及代謝水平，從而影響胰腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，這進(jìn)一步揭示了miRNA可通過(guò)靶向Mfn2在腫瘤細(xì)胞鐵死亡中發(fā)揮調(diào)控作用。 研究[31]發(fā)現(xiàn)lncRNA和miRNA等表觀遺傳修飾因子可調(diào)控肺癌發(fā)病過(guò)程，并通過(guò)LSH/ELAVL1/lncRNA 00336軸促進(jìn)肺癌細(xì)胞增殖和侵襲轉(zhuǎn)移，從而抑制肺癌細(xì)胞發(fā)生鐵死亡；另外，lncRNA 00336還可與miRNA-6852直接結(jié)合，成為CBS介導(dǎo)鐵死亡抑制的負(fù)上游調(diào)控因子，以上研究表明lncRNA 00336可抑制鐵死亡，促進(jìn)肺癌的增殖和轉(zhuǎn)移。Hayano等[32]研究發(fā)現(xiàn)lncRNA 00336可促進(jìn)轉(zhuǎn)硫代謝途徑中鐵死亡替代標(biāo)志物胱硫醚-β-合成酶(cystathionine-β-synthase, CBS)的表達(dá)，進(jìn)一步引起胱硫醚向半胱氨酸轉(zhuǎn)化而抑制鐵死亡，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。但是，有關(guān)lncRNA調(diào)控腫瘤細(xì)胞鐵死亡分子機(jī)制仍需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)才能更好地指導(dǎo)腫瘤治療和干預(yù)。

表1 lncRNA協(xié)同miRNA調(diào)控下游靶點(diǎn)介導(dǎo)胰腺癌侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)研究

注：A，lncRNA XIST作為ceRNA下調(diào)miR-113a，靶向調(diào)控EGFR促進(jìn)胰腺癌侵襲轉(zhuǎn)移；B，lncRNA ZEB2-AS1協(xié)同miR-204相互抑制，上調(diào)HMGB1機(jī)制；C，lnc00976通過(guò)下調(diào)miR-137，使OTUD7B上調(diào)，激活下游EGFR/MAPK信號(hào)通路；D，lncRNA PSMB8-AS1通過(guò)調(diào)控miR-382-3p，使下游靶基因STAT1上調(diào)；E，lncRNA OIP5-AS1作為海綿吸附miR-342-3p，調(diào)控并激活A(yù)KT/ERK信號(hào)通路；F，lcnRNA PVT1 調(diào)控miR-619-5p 激活Pygo2和ATG14；G，lcnRNA 00941調(diào)控miR-335-5p，上調(diào)ROCK1后激活LIMK1/Cofilin-1信號(hào)通路；H，lcnRNA CERS6-AS1通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-127，上調(diào) YWHAG并磷酸化RAF1，激活ERK信號(hào)通路。圖1 lncRNA協(xié)同 miRNA調(diào)控下游靶點(diǎn)影響胰腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移機(jī)制

5 lncRNA與胰腺癌細(xì)胞自噬

在真核生物的生長(zhǎng)發(fā)育中，自噬是維持細(xì)胞穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)。在癌癥發(fā)生和進(jìn)展的不同階段，lncRNA表達(dá)水平的變化與自噬的程度具有明顯相關(guān)性。lncRNA通過(guò)影響自噬啟動(dòng)上游信號(hào)通路，或者在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)ATG的表達(dá)來(lái)調(diào)控腫瘤細(xì)胞自噬從而影響其惡性生物學(xué)行為。盡管在胰腺癌中有關(guān)lncRNA與自噬的研究較少，但已有研究[33]發(fā)現(xiàn)在胰腺癌組織中，lncRNA PVT1的表達(dá)水平與ULK1蛋白表達(dá)水平相關(guān)，高表達(dá)PVT1與患者生存率低相關(guān)；lncRNA PVT1通過(guò)海綿效應(yīng)調(diào)節(jié)miRNA-20a-5p，靶向調(diào)控ULK1表達(dá)促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞發(fā)生自噬，進(jìn)而影響其增殖和侵襲轉(zhuǎn)移能力。最新研究[34]發(fā)現(xiàn)MALAT1與LC3B mRNA表達(dá)呈線性正相關(guān)，當(dāng)下調(diào) MALAT1可影響細(xì)胞自噬關(guān)鍵分子LC3、P62及LAMP-2的表達(dá)；以上研究還證實(shí)MALAT1與RNA結(jié)合蛋白 HuR可相互作用，沉默 MALAT1 可顯著增強(qiáng) 轉(zhuǎn) 錄 后 調(diào) 控，并通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用調(diào)控K-ras的表達(dá)，進(jìn)一步抑制自噬流，最終促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移能力。

6 外泌體lncRNA與胰腺癌

外泌體是廣泛存在于體液中具有納米級(jí)雙層脂質(zhì)包裹體結(jié)構(gòu)，它是細(xì)胞間運(yùn)輸載體傳遞生物的重要分子[35]。研究[36]表明腫瘤細(xì)胞可分泌更多的外泌體參與腫瘤的進(jìn)程。lncRNA可以外泌體的形式分泌到細(xì)胞外體液而影響腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移能力。有研究[37]報(bào)道在高侵襲性胰腺癌細(xì)胞的外泌體中發(fā)現(xiàn)名為 Sox2ot 的 lncRNA，Sox2ot 在血漿外泌體中高表達(dá)，并與胰腺癌患者的TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及總生存率相關(guān)。進(jìn)一步研究證實(shí)，Sox2ot 與 miRNA-200 家族競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，反向調(diào)控 Sox2表達(dá)，維持腫瘤細(xì)胞EMT 和干細(xì)胞樣特性，從而促進(jìn)胰腺癌的侵襲轉(zhuǎn)移；體內(nèi)環(huán)境下腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體可排泄到人體血液循環(huán)中，在胰腺癌患者術(shù)后的血清中檢測(cè)到外泌體Sox2ot表達(dá)量降低，該研究揭示了外泌體中的 lncRNA Sox2ot 可作為胰腺癌轉(zhuǎn)移過(guò)程的重要標(biāo)志物?？傊?，結(jié)合外泌體分子特異性，未來(lái)可開(kāi)發(fā)有效和便利的基于外泌體 lncRNA生物標(biāo)志物的檢測(cè)手段，檢測(cè)外泌體中循環(huán)腫瘤相關(guān) lncRNA，并用于評(píng)估早期階段的胰腺癌患者或健康人群潛在的癌癥風(fēng)險(xiǎn)[38]。

7 m6A甲基化對(duì)lncRNA促癌調(diào)控作用

lncRNA不僅可通過(guò)調(diào)控EMT、miRNA、鐵死亡、自噬、外泌體等多種途徑影響胰腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移過(guò)程，同時(shí)，lncRNA還可被M6A調(diào)控進(jìn)而影響胰腺癌的惡性生物學(xué)行為。

m6A甲基化是在哺乳動(dòng)物身體中對(duì)mRNA和lncRNA修飾最多的表觀方式[39-40]。m6A已被證明在各種正常生物過(guò)程如組織發(fā)育、干細(xì)胞分化、熱休克等中起關(guān)鍵作用。m6A可通過(guò)m6A編寫器(甲基轉(zhuǎn)移酶如METTL14)和讀取器(信號(hào)轉(zhuǎn)換器)參與lncRNA對(duì)腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程。有研究[41]發(fā)現(xiàn)METTL14在胰腺癌中高表達(dá)，METTL14 通過(guò)miRNA-1-3p/Rap1B/cRAF/MEK/ERK通路促進(jìn)胰腺癌的發(fā)生增殖、侵襲轉(zhuǎn)移。趙炎等[42]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)m6A去甲基化酶ALKBH5在胰腺癌中低表達(dá)，使APC基因高表達(dá)而抑制 Wnt 通路下游基因 TCF4 轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞增殖和侵襲轉(zhuǎn)移?？傊?，m6A作為最多見(jiàn)的RNA修飾方法參與RNA代謝過(guò)程(包括加工，出核和翻譯等)而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為，這將為利用m6A甲基化修飾輔助治療惡性腫瘤提供了新的方向[43-44]。

8 小結(jié)和展望

lncRNA 可從多個(gè)方面調(diào)控腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為，與胰腺癌EMT及侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。lncRNA-miRNA協(xié)同的ceRNA機(jī)制網(wǎng)絡(luò)影響胰腺癌發(fā)病過(guò)程中的許多重要環(huán)節(jié)。隨著基因芯片和高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，新型 lncRNA 分子的發(fā)現(xiàn)可為胰腺癌的早期診斷提供新思路和方向。盡管目前關(guān)于非編碼RNA與腫瘤相關(guān)研究較多，與其相關(guān)的部分信號(hào)通路已被發(fā)現(xiàn)，但很多具體的腫瘤發(fā)病分子機(jī)制仍不完全明確，還未尋找到特定 lncRNA 的療法用于克服腫瘤細(xì)胞的耐藥(其中包括胰腺癌)。未來(lái)將繼續(xù)深入研究胰腺癌發(fā)病過(guò)程中的早期分子診斷標(biāo)志物及靶點(diǎn)，爭(zhēng)取為胰腺癌的預(yù)防和治療提供新的視角和理論依據(jù)。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：徐建負(fù)責(zé)課題設(shè)計(jì)，資料分析，撰寫論文；徐建、潘燕妮和劉欣原參與收集數(shù)據(jù)，修改論文；江建新負(fù)責(zé)擬定寫作思路，指導(dǎo)撰寫文章并最后定稿。