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本文原载于《国际呼吸杂志》2018年第24期 本文作者：龚道辉 闵凌峰 1 lncRNA简介 lncRNA是一类位于细胞核或胞质内的转录本长度超过200 nt(核苷酸单位)的功能性RNA分子[1]，它们缺乏编码蛋白的能力。既往一致认为lncRNA只是转录噪音，并不具有生物学功能，但随着对其深入研究，发现lncRNA能以RNA形式在多种层面上(如表观遗传学、转录调控及转录后调控等方面)调控基因的表达水平，且兼具顺式、反式调控作用，参与转录激活、核内运输等生物进程。lncRNA在多种肿瘤中差异表达，如骨肉瘤[2]、恶性胶质瘤[3]、肺癌[4,5]等，与肿瘤的增殖、浸润、转移密切相关，在肿瘤的发生、发展中发挥重要作用，同时也发现肿瘤细胞对抗肿瘤药物的敏感性与lncRNA有着直接的联系[6,7,8]。因此，进一步探索lncRNA在肿瘤耐药中的作用具有重要的临床价值。 2 lncRNA在NSCLC顺铂耐药中的作用方式2.1 调节特定结合蛋白 lncRNA虽然缺乏编码蛋白质的能力，但能通过结合到特定蛋白质上，调控相应蛋白的活性，从而发挥出不同的生物学功能。研究表明lncRNA AK126698可直接靶向经典Wnt/β-catenin信号通路，敲除lncRNA AK126698能增加β-catenin核转位并进一步发生聚集。同时，裸角质层家族蛋白的表达随着AK126698的敲除而发生下调，裸角质层家族蛋白负向调节Wnt/β-catenin信号通路的能力减弱，从而抑制顺铂诱导的凋亡而引发肿瘤细胞发生耐药[9]。 2.2 改变蛋白定位 铜转运蛋白1(copper transporter 1，CTR1)作为顺铂在体内的主要运输载体，可直接决定顺铂在体内的含量，从而影响顺铂的抗肿瘤效应。研究者通过免疫荧光发现CTR1位于核周围，当细胞受到表没食子儿茶素-3-没食子酸酯的刺激后，CTR1转位至胞质。CTR1位置的转换使得更易于运输顺铂。lncRNA核富集转录体1可作为一个内生竞争性的lncRNA上调表没食子儿茶素-3-没食子酸酯，从而增强顺铂的抗肿瘤效应[10]。 2.3 调控microRNA lncRNA可作为短链非编码RNA(microRNA)、Piwi-interactingRNA、MALAT1相关的小胞质RNA等小分子RNA的前体分子，调控其表达。NSCLC顺铂耐药相关lncRNA并无直接作为小分子RNA前体分子的报道，但研究报道了大量lncRNA可直接参与调控microRNA的功能状态，如lncRNA结肠癌相关转录因子1负向调控miR-130a-3p，导致miR-130a-3p的靶蛋白性别决定区Y框蛋白4表达下调[11]；lncRNA母体表达基因3通过抑制miR-21-5p的表达，使得细胞凋亡的功能受损[12]；lncRNA HOX转录反义RNA通过调控miR-326/SP1信号通路逆转肺腺癌对顺铂耐药[13]。 3 lncRNA在NSCLC顺铂耐药中的作用机制 3.1 诱导肿瘤干细胞表型 肿瘤干细胞又称之为肿瘤初始细胞，是肿瘤细胞的一个小的亚群，普遍对常规化疗耐药，而抑制肿瘤细胞的肿瘤干细胞样特性有益于肿瘤治疗。研究[14]表明在多种肿瘤中，lncRNA参与对肿瘤干细胞的调控。在NSCLC中，lncRNA NEAT1通过调控WNT及上皮间质转化通路可作为肿瘤干细胞表型的诱导剂。高表达的lncRNA HOTAIR能促进肿瘤形成，同时临床回顾性研究[15]发现HOTAIR的表达与淋巴结转移、脑转移、不良预后直接相关，高表达的HOTAIR能促进肿瘤干细胞标记物Nanog、Oct3/4、Sox2、c-Myc、β-catenin和Klf4表达增加。这表明lncRNA可通过诱导肿瘤干细胞表型从而参与顺铂耐药的发生、发展。 3.2 调控凋亡反应 众所周知，顺铂发挥抗肿瘤的主要机制即诱导肿瘤细胞发生凋亡，凋亡相关基因及相关通路的功能状态的改变能直接影响顺铂对肿瘤细胞的细胞毒效应。 3.2.1 凋亡相关通路 3.2.1.1 Wnt/β-catenin通路 lncRNA AK126698能通过调控β-catenin核转位聚集以及同时调节裸角质层家族蛋白2的表达从而影响Wnt/β-catenin信号通路的功能状态[9]。上调MEG3可以激活P53，P53抑制β-catenin/survivin信号通路从而逆转顺铂耐药[16]。 3.2.1.2 其他通路 敲除瞬时受体电位阳离子通道2-AS从而激活的P53-P66shc信号通路，能诱导细胞凋亡、改变细胞周期分布从而恢复细胞对顺铂的敏感性[17]。高表达MEG3能诱导P53表达，并下调B细胞淋巴瘤-xl表达，从而激活线粒体凋亡通路而逆转顺铂耐药[18]。小核仁RNA宿主基因12负向调控miR-181a从而抑制丝裂原活化蛋白激酶和丝裂原活化蛋白2激酶1的表达，降低磷酸化的MAPK1、MAP2K1和Slug的水平能抑制MAPK/Slug信号通路使细胞凋亡功能受损而发生顺铂耐药[19]。 3.2.2 凋亡蛋白 和A549细胞相比，lncRNA H19[20]和AK001796[21]在A549/DDP中的表达是增高的，提示其参与顺铂耐药的发生。通过小干扰RNA敲低H19或AK001796后，耐药细胞对顺铂的敏感性部分恢复，如敲低H19后，顺铂对A549/DDP的半数抑制浓度下降47.12%。进一步研究发现，lncRNA被敲低所产生的恢复顺铂敏感性是由于激活了凋亡，凋亡相关蛋白FAS、BAK、BAX在H19敲低后表达增加，敲低AK001796能正向诱导细胞凋亡相关因子细胞周期蛋白C、BIRC5的表达，并抑制细胞周期相关因子细胞周期蛋白依赖激酶1、G2和S期表达蛋白1的表达，分析发现细胞凋亡发生率在小干扰RNA/H19、阴性对照组和空白对照组分别为24.5%、12.1%、8.1%。可见敲低顺铂耐药相关lncRNA通过增加肿瘤细胞的凋亡，从而增强顺铂对细胞的细胞毒效应。
自噬是一个以'自我消化'为特征的分解代谢过程，大量研究表明自噬能影响顺铂的抗肿瘤效应，而自噬系统的功能状态受到众多因素的调控，包括lncRNA。lncRNA可通过调控自噬而影响肿瘤细胞对顺铂的敏感性[22]。如生长停滞特异转录物5(growth arrest-specific transcript 5，GAS5)是一个扮演着抑癌基因角色的lncRNA，GAS5能诱导依赖半胱天冬酶的凋亡，但伴随着GAS5表达水平的增加自噬活性同样增加[23]。研究发现lncRNA X染色体非活性特异性转录物(x-inactive specific transcript，SIXT)在NSCLC组织中是高表达的，敲除lncRNA-SIXT能诱导miR-17表达，上调的miR-17通过靶向自噬相关基因7的3′非翻译区降低其表达，自噬被抑制，顺铂耐药细胞对顺铂的敏感性得到恢复[6]。 4 展望 现阶段临床上治疗肺癌仍以含铂两药联合方案为主。在临床上给予NSCLC患者以顺铂为基础的化疗时，出现顺铂耐药是一个在所难免的治疗难题。目前倾向于NSCLC发生顺铂耐药是一个多因素、多基因、多信号通路参与的过程，而lncRNA可能是引起顺铂耐药的重要机制之一，但其在NSCLC顺铂耐药中的具体机制及作用未完全阐明，故仍需要进一步深入研究以阐明其关系。目前lncRNA是研究的热点，大量的研究会使得lncRNA在抗肿瘤治疗中的角色和机制变得越发明朗，相信在不久后，通过调控lncRNA会对临床肿瘤治疗提供新的策略。 （参考文献略） |
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