王燦，鄒傳鑫

1長(zhǎng)江大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，湖北 荊州 434000

2荊州市中心醫(yī)院消化內(nèi)科，湖北 荊州 434000

結(jié)直腸癌居全球惡性腫瘤發(fā)病率的第三位，病死率居全球惡性腫瘤病死率的第二位，是全球發(fā)病率和病死率最高的消化系統(tǒng)惡性腫瘤[1]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)結(jié)直腸癌發(fā)病率呈上升趨勢(shì)，已成為中國(guó)消化系統(tǒng)發(fā)病率第二位、患病率第一位的惡性腫瘤[2-3]。長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是一類(lèi)長(zhǎng)度超過(guò)200 nt的RNA分子。一般來(lái)講，lncRNA不編碼蛋白質(zhì)或肽，但除與微小RNA（microRNA，miRNA）、小干擾 RNA（small interfering RNA，siRNA）、核仁小RNA（small nucleolar RNA，snoRNA）等非編碼RNA具有某些相同功能特性的一級(jí)結(jié)構(gòu)外，lncRNA還具有二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)，使其同時(shí)具有RNA和蛋白質(zhì)樣功能[4]。據(jù)估計(jì)，機(jī)體中有超過(guò)6萬(wàn)個(gè)lncRNA，且其數(shù)量仍在迅速增加[5]。近年來(lái)研究表明，lncRNA可通過(guò)調(diào)控蛋白編碼基因的表達(dá)、控制表觀(guān)遺傳調(diào)控及調(diào)節(jié)選擇性剪接過(guò)程在各種細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，廣泛參與腫瘤的發(fā)病過(guò)程，如細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲、凋亡和抗腫瘤耐藥性[6-10]。這些發(fā)現(xiàn)為結(jié)直腸癌的早期診斷、分子機(jī)制的探明及基因的靶向治療提供了可能。

1 lncRNA 參與結(jié)直腸癌的發(fā)生及其在臨床診斷中的意義

研究表示，lncRNA在腫瘤發(fā)生的調(diào)控中起著關(guān)鍵作用，分子生物學(xué)研究表明，基因間長(zhǎng)鏈非編碼 RNA152（long intergenic noncoding RNA152，LINC00152）等lncRNA的異常表達(dá)在結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[11]。lncRNA可通過(guò)多種機(jī)制、多種途徑促進(jìn)或抑制結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展。

Yu等[12]研究發(fā)現(xiàn)，漿細(xì)胞瘤變異易位基因1（plasmacytoma variant translocation 1，PVT1）通過(guò)PVT1/miRNA-30d-5p/RUNX2軸在結(jié)直腸癌中作為競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?nèi)源性RNA（competitive endogenous RNA，ceRNA）發(fā)揮作用。研究表明，PVT1與矮小相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子 2（runt-related transcription factor 2，RUX2）在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)呈正相關(guān)，RUX2水平在PVT1基因敲除的結(jié)直腸癌細(xì)胞系中較低，但在miRNA-30d-5p基因敲除的結(jié)直腸癌細(xì)胞中水平升高，表明PVT1通過(guò)PVT1/miRNA-30d-5p/RUX2 ceRNA網(wǎng)促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生[13]。Yang等[14]發(fā)現(xiàn)，HOXD簇反義RNA 1（HOXD cluster antisense RNA 1，HOXD-AS1）可以通過(guò)募集多梳家族蛋白（polycomb-group proteins，PRC2）來(lái)誘導(dǎo)抑制性標(biāo)記H3K27me3在HOXD3啟動(dòng)子上的積聚，而抑制HOXD3的轉(zhuǎn)錄，而HOXD3作為轉(zhuǎn)錄激活劑促進(jìn)整合素β3的轉(zhuǎn)錄，從而激活促分裂原活化的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱(chēng)AKT）信號(hào)通路，繼而促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。Zhu等[15]研究發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)同源基因GATA6在結(jié)直腸癌的腫瘤干細(xì)胞中高表達(dá)，并促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。GATA6的反義寡核苷酸對(duì)結(jié)直腸癌有很強(qiáng)的治療作用，可作為結(jié)直腸癌的治療靶點(diǎn)。Wang等[16]研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)RNA（cytoskeleton regulator RNA，CYTOR，也稱(chēng)為L(zhǎng)INC00152）在結(jié)直腸癌組織中表達(dá)明顯上調(diào)，而核仁素（nucleolin，NCL）和SAM68（KHDRBS1）是促進(jìn)結(jié)直腸癌進(jìn)展的癌基因。CYTOR、NCL和SAM68的異三聚體復(fù)合物通過(guò)激活核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）通路和上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT），從而促進(jìn)了結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展。Yu等[17]在中國(guó)人群中選取315例結(jié)直腸癌患者和441例對(duì)照組（同期選取在本院進(jìn)行體檢的健康者，排除腫瘤、合并消化系統(tǒng)疾病、其他來(lái)源轉(zhuǎn)移、放或化療史的體檢者）進(jìn)行病例對(duì)照研究，采用限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism，PCR-RFLP）進(jìn)行基因分型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，lncRNA H19基因rs2839698多態(tài)性降低了中國(guó)人結(jié)直腸癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，可能是預(yù)測(cè)中國(guó)漢族人群結(jié)直腸癌易感性的重要生物標(biāo)志物和診斷標(biāo)志物。

2 lncRNA 對(duì)結(jié)直腸癌增殖、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移的調(diào)控

Li等[18]發(fā)現(xiàn)，結(jié)直腸癌組織中黑素轉(zhuǎn)鐵蛋白反義 RNA（melanotransferrin antisense RNA，MFI2-AS1）和 c-myc結(jié)合蛋白（c-myc binding protein，MYCBP）的表達(dá)均高于癌旁組織。MFI2-AS1可通過(guò)激活MYCBP/miRNA-574-5p軸來(lái)促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲。Jiang等[19]研究表明，RP11-468E2.5通過(guò)下調(diào)靶向信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子（signal transduction and activator of transcription，STAT）5和STAT6來(lái)抑制Janus激酶（the Janus kinase，JAK）/STAT信號(hào)通路，從而抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖并促進(jìn)其凋亡。Li等[20]研究發(fā)現(xiàn)，LINC01354表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和EMT表型的形成，而敲除LINC01354則可抑制細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和EMT表型的形成。FEZ家族鋅指 1反義 RNA1（FEZF1 antisense RNA 1，F(xiàn)EZF1-AS1）在結(jié)直腸癌中的表達(dá)上調(diào)，其高表達(dá)與較低的生存率相關(guān)。Chen等[21]通過(guò)功能分析顯示，F(xiàn)EZF1-AS1可以結(jié)合并增加丙酮酸激酶M2型（pyruvate kinase M2，PKM2）蛋白的穩(wěn)定性，使細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)PKM2的水平升高，從而促進(jìn)丙酮酸激酶活性和乳酸合成（有氧糖酵解），并進(jìn)一步激活STAT3信號(hào)通路，以促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移上調(diào)（up-regulated in colorectal cancer liver metastasis，UICLM）的表達(dá)在結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移病例中明顯上調(diào)，其異位表達(dá)促進(jìn)了結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖和侵襲，敲除UICLM可抑制腫瘤生長(zhǎng)和肝轉(zhuǎn)移。Chen等[22]研究表明，UICLM通過(guò)調(diào)控ZEB2基因的表達(dá)來(lái)發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)，而ZEB2的缺失可抑制UICLM促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖及轉(zhuǎn)移的作用。Lan等[23]發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸癌過(guò)表達(dá) 基 因 1（overexpressed in colon carcinoma 1，OCC1）通過(guò)抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞周期G0期至G1期、G1期至S期的轉(zhuǎn)變來(lái)抑制細(xì)胞生長(zhǎng)，并通過(guò)增強(qiáng)泛素E3連接酶TrCP1與HuR（一種腫瘤相關(guān)RNA結(jié)合蛋白）的結(jié)合，使HuR易于泛素化和降解，從而降低HuR及其與腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)直接相關(guān)的信使RNA（messenger RNA，mRNA）水平，來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。

3 lncRNA 與結(jié)直腸癌耐藥性和敏感性

臨床已證明，5-氟尿嘧啶、鉑、羥基喜樹(shù)堿、長(zhǎng)春新堿、甲氨蝶呤、伊立替康、紫杉醇和（或）西妥昔單抗等化療藥物可明顯提高結(jié)直腸癌患者的生存率[24]。但多數(shù)結(jié)直腸癌患者最終多會(huì)產(chǎn)生化療耐藥，導(dǎo)致預(yù)后不良。結(jié)直腸癌耐藥機(jī)制復(fù)雜，目前尚沒(méi)有形成統(tǒng)一定論。尿路上皮癌相關(guān)基因1（urothelial carcinoma associated 1，UCA1）與結(jié)直腸癌患者的生存呈負(fù)相關(guān)，可通過(guò)調(diào)節(jié)UCA1/miRNA-204-5p/cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白1（cAMP responsive element binding protein 1，CREB1）/B 細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）/RAS 相關(guān)蛋白 Rab-22A（RAS-related protein Rab-22A，RAB22A）通路從而在5-氟尿嘧啶耐藥中發(fā)揮重要作用。UCA1還可通過(guò)抑制細(xì)胞凋亡來(lái)降低結(jié)直腸癌細(xì)胞對(duì)5-氟尿嘧啶的敏感性[25]。Han等[26]發(fā)現(xiàn)，結(jié)直腸癌差異表達(dá)基因（colorectal neoplasia differentially expressed，CRNDE）可通過(guò)調(diào)節(jié)miRNA-181a-5p的表達(dá)和WNT/β-catenin信號(hào)通路的活性來(lái)調(diào)控結(jié)直腸癌的進(jìn)展以及對(duì)5-氟尿嘧啶和奧沙利鉑的耐藥。Li等[27]研究發(fā)現(xiàn)，敲除肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1（metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1）可增強(qiáng)結(jié)直腸癌細(xì)胞鈣黏附蛋白E的表達(dá)，并可抑制奧沙利鉑誘導(dǎo)的結(jié)直腸癌細(xì)胞內(nèi)EMT，從而增強(qiáng)其對(duì)奧沙利鉑的敏感性。Ren等[28]研究發(fā)現(xiàn)，H19則可通過(guò)激活WNT/β-catenin信號(hào)通路來(lái)影響甲氨蝶呤的耐藥性。因此，可設(shè)想通過(guò)lncRNA的再表達(dá)或抑制過(guò)表達(dá)來(lái)增加化療藥物的敏感性，從而解決耐藥問(wèn)題。

4 lncRNA 與結(jié)直腸癌的靶向治療

Wang等[29]研究表明，大腸腺瘤性息肉病基因（adenomatous polyposis coli，APC）可通過(guò)抑制過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體α（peroxisome proliferator-activated receptor α，PPARα）來(lái)促進(jìn) lncRNA APC1（TCNS-00027227）的表達(dá)，而lncRNA APC1可與Rab5b直接結(jié)合從而抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移和新生血管生成。APC對(duì)APC1的調(diào)控可作為一種結(jié)直腸癌的治療方法。Cheng等[30]發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)的生長(zhǎng)抑制特異性轉(zhuǎn)錄本5（growth arrest specific transcript 5，GAS5）可通過(guò)抑制 miRNA-182-5p的表達(dá)來(lái)抑制細(xì)胞增殖和促進(jìn)細(xì)胞凋亡，可成為結(jié)直腸癌的治療靶點(diǎn)。He等研[31]究發(fā)現(xiàn)，PVT1-214/Lin28/LET-7軸作為結(jié)直腸癌發(fā)病的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，可能是結(jié)直腸癌治療的新方向。鋅指NFX1型反義RNA1（zinc finger NFX1-type containing 1-antisense RNA 1，ZNFX1-AS1）在結(jié)直腸癌中明顯上調(diào)。Shi等[32]發(fā)現(xiàn)，敲除ZNFX1-AS1可抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，ZNFX1-AS1/miRNA-144/Zeste基因增強(qiáng)子同源物2（enhancer of zeste homolog 2，EZH2）軸也參與了結(jié)直腸癌的調(diào)控，表明ZNFX1-AS1可能是結(jié)直腸癌治療的靶點(diǎn)。小核仁RNA宿主基因6（small nucleolar RNA host gene 6，SNHG6）在體外和體內(nèi)均能促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移和侵襲?？膳cmiRNA-26a、miRNA-26b和miRNA-214相互作用，調(diào)節(jié)共同其靶點(diǎn)——EZH2。Xu等[33]研究證實(shí)，SNHG6在結(jié)直腸癌中發(fā)揮原癌基因的作用，可能成為結(jié)直腸癌診斷和治療的新靶點(diǎn)。Zhou等[34]發(fā)現(xiàn)，通過(guò)抑制肺癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1（lung cancer associated transcript 1，LUCAT1）與泛素核糖體融合蛋白52（ubiquitin 52 amino acid fusion protein，UBA52）的結(jié)合并激活RPL40/MDM2/p53通路，可阻滯結(jié)直腸癌細(xì)胞周期，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，表明LUCAT1可作為結(jié)直腸癌治療靶點(diǎn)。結(jié)直腸癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄物1（colon cancer associated transcript 1，CCAT1）可介導(dǎo)結(jié)直腸癌的EMT進(jìn)程，并通過(guò)上調(diào)miRNA-181a-5p的表達(dá)來(lái)抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖、生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[35]，此外，抑制CCAT1的表達(dá)可促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞凋亡[36]。敲除CCAT1，可縮小腫塊并減少促腫瘤蛋白的表達(dá)，表明抑制CCAT1的表達(dá)可能是抗腫瘤治療的方案。

5 lncRNA 表達(dá)與結(jié)直腸癌生存、預(yù)后的關(guān)系

結(jié)直腸癌患者的預(yù)后是臨床治療中最為關(guān)心的問(wèn)題，但術(shù)前評(píng)估結(jié)直腸癌患者的預(yù)后仍較為困難。位于8q24.21位點(diǎn)的CCAT1和CCAT2在結(jié)直腸癌中高表達(dá)，Ozawa等[37]研究發(fā)現(xiàn)，CCAT1和CCAT2的高表達(dá)與無(wú)復(fù)發(fā)生存期和總生存期短明顯相關(guān)，CCAT1和CCAT2單獨(dú)或聯(lián)合表達(dá)可作為判斷結(jié)直腸癌預(yù)后的重要生物標(biāo)志物。Sun等[38]研究發(fā)現(xiàn)，?；撬嵴{(diào)節(jié)基因1（taurine-upregulated gene 1，TUG1）在結(jié)直腸癌細(xì)胞系和原發(fā)結(jié)直腸癌臨床標(biāo)本中均上調(diào)，且與結(jié)直腸癌患者的生存時(shí)間密切相關(guān)，可作為判斷結(jié)直腸癌預(yù)后的生物標(biāo)志物。Yu等[39]研究表明，核富集轉(zhuǎn)錄體1（nuclear enriched abundant transcript 1，NEAT1）表達(dá)上調(diào)與結(jié)直腸癌患者TNM分期、生存率低、腫瘤復(fù)發(fā)密切相關(guān)，可作為腫瘤復(fù)發(fā)的獨(dú)立預(yù)后因素。Wang等[40]發(fā)現(xiàn)，母系表達(dá)基因3（maternally expressed gene 3，MEG3）在結(jié)直腸癌中表達(dá)下調(diào)，可通過(guò)調(diào)節(jié)作用于RNA1的抗腺苷脫氨酶（anti-adenosine deaminase acting on RNA 1，ADAR1）來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞功能；且Kaplan-Meier生存曲線(xiàn)顯示，MEG3高表達(dá)的結(jié)直腸癌患者總體生存率明顯較高。Huang等[41]研究發(fā)現(xiàn)，HOXB簇反義RNA3（HOXB cluster antisense RNA 3，HOXB-AS3）可通過(guò)編碼一個(gè)保守的53-aa肽（HOXB-AS3肽）來(lái)抑制結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展，且HOXB-AS3肽低表達(dá)的結(jié)直腸癌患者預(yù)后差。

6 小結(jié)與展望

綜上所述，lncRNA在結(jié)直腸癌的發(fā)生、發(fā)展、診斷、生存及預(yù)后的預(yù)測(cè)中發(fā)揮重要作用，lncRNA對(duì)降低結(jié)直腸癌化療藥物的耐藥性、提高的敏感性，以及靶向治療的探索仍然是分子生物學(xué)未來(lái)研究的熱點(diǎn)之一。雖然lncRNA的研究已取得很大進(jìn)展，但多數(shù)lncRNA在結(jié)直腸癌中具體的生物學(xué)功能及分子機(jī)制尚不十分明確，lncRNA與結(jié)腸癌相關(guān)的研究仍處于初級(jí)階段。但隨著技術(shù)的進(jìn)步和研究方法的不斷成熟及完善，lncRNA在結(jié)直腸癌中的作用機(jī)制將會(huì)被人們進(jìn)一步闡明，并對(duì)結(jié)直腸癌的早期診斷、臨床治療和判斷預(yù)后提供新的方向。