长链非编码RNA-LET在肿瘤中的研究进展

刘远识 徐细明 陈心 伍龙

[摘要] 肿瘤低表达lnRNA（lncRNA-LET）定位于15号染色體长臂2区4带15q24.1，具有抑制肿瘤的发生、发展、转移和促进凋亡的作用，已经被证实其存在于多种肿瘤组织中，且其表达下调。目前研究认为lncRNA-LET通过竞争性结合微小RNA（miRNA）作为竞争性内源RNA（ceRNA）而发挥作用，并充当该组miRNA的“分子海绵”。lncRNA-LET是目前研究的热点，其有望成为一种新的肿瘤诊断和预后的标志物以及潜在的治疗靶点。本文综述了近年来lncRNA-LET在肿瘤中的作用的先关研究，以期为ncRNA-LET与肿瘤的进一步研究提供参考。

[关键词] 长链非编码RNA;肿瘤低表达;竞争性内源RNA;肿瘤

[中图分类号] R730.5          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2019）03（c）-0026-05

[Abstract] Tumor low expression of lnRNA （lncRNA-LET） is located in 15q24.1 of 4 bands of 2 region of long arm of chromosome 15， which can inhibit the occurrence， development， metastasis and apoptosis of tumors. It has been proved that lncRNA-LET exists in various tumors and its expression is down-regulated. At present， it is believed that lncRNA-LET plays a role as a competing endogenous RNA （ceRNA） by competing with microRNAs （miRNAs）and acts as a "molecular sponge" of this group of miRNAs. LncRNA-LET is a hotspot of current research， which is expected to become a new marker for diagnosis and prognosis of tumors and a potential therapeutic target. This paper reviews the recent phase studies on the role of lncRNA-LET in tumors， with a view to providing reference for further research on ncRNA-LET and tumors.

[Key words] Long non-coding RNA; Tumor low expression; Competing endogenous RNAs; Tumor

肿瘤低表达lncRNA（lncRNA-LET）位于15号染色体长臂2区4带15q24.1，由2606个核苷酸组成，参与如表观遗传调控、转录调控和转录后调控等调控过程，在肿瘤中表达下调且发挥抑癌作用[1]。微小RNA（miRNAs）是一类长度约22个核苷酸的小非编码RNA，主要通过结合靶信使RNA（mRNA）的互补序列扮演转录后调控因子的角色[2-4]。许多RNA通过竞争性结合miRNA而作为竞争性内源RNA（ceRNA）发挥作用，这些ceRNA通常与该组miRNA其他的转录物共用miRNA应答元件，充当该组miRNA的“分子海绵”[5-7]。

缺氧是大多数实体瘤发展的关键因素[8]。缺氧微环境通过活化去乙酰化酶（HDAC）抑制lncRNA-LET，而降低lncRNA-LET启动子中组蛋白H3和H4乙酰化水平。lncRNA-LET可以促进有致癌作用的核因子90（NF90）蛋白泛素化和降解。lncRNA-LET-NF90轴可以间接调节乏氧诱导因子（HIF-1α）和细胞分裂周期蛋白（CDC42）的蛋白质水平，并且HIF-1α/HDAC3/lncRNA-LET/NF-90通路可能形成增强HIF-1α应答的正反馈回路。因此，lncRNA-LET的下调是稳定NF90蛋白的关键步骤，可导致缺氧诱导的癌细胞的侵袭[9]。细胞周期中G1期通过促有丝分裂刺激的早期基因的转录激活而介导，其失调常致肿瘤发生。Maldotti等[10]发现lncRNA CCR492是G1/S进展所必需的，该基因含有4个let-7微小RNA识别元件（MREs），且是拮抗let-7功能的ceRNA，可导致癌基因c-Myc的去阻遏作用。

1 lncRNA-LET与鼻咽癌

鼻咽癌中lncRNA-LET表达与临床结果密切相关。lncRNA-LET高表达可抑制细胞增殖，诱导G0/G1期细胞周期停滞，并通过调控相关基因的表达来抑制细胞侵袭;其低表达则表现为相反效应[11-12]。Sun等[11]发现，抑制Zeste基因增强子同源物2（EZH2）可以诱导lncRNA-LET的过表达，伴随着lncRNA-LET启动子的组蛋白H3赖氨酸27（H3K27）甲基化水平的降低。有丝分裂原激活的蛋白激酶（MAPK）通路是重要的信号通路，其中由MEK1/2激活的ERK1/2途径在调节多种生物学活性（包括细胞增殖、分化、细胞周期转变和存活）中起关键作用，并且ERK1/2途径可以调节导致G1/S转化的趋化因子受体CXCR4和周期蛋白-D1（cyclin-D1）的表达。在鼻咽癌细胞系CNE1中，细胞生长主要通过抑制ERK1/2的磷酸化和激酶活性来实现抑制[13]。Lei等[12]研究显示，过表达lncRNA-LET可抑制ERK1/2的磷酸化，而沉默lncRNA-LET可促进其活化。上述研究提示了lncRNA-LET在鼻咽癌中的抑癌机制。

Wang等[14]发现ANRIL（lncRNA反义非编码RNA）在鼻咽癌组织和细胞中高表达并且let-7a下调。敲减ANRIL可显著抑制鼻咽癌细胞增殖，并显著促进鼻咽癌细胞的凋亡;而抗let-7a可消除siANRIL诱导的抑癌作用，表明ANRIL通过负调节let-7a调节鼻咽癌细胞的增殖和凋亡。经siANRIL和顺铂（DDP）联合处理的鼻咽癌细胞具有更低的存活力、更多的DNA破坏和损伤，而let-7a抑制剂消除了这些效应。ANRIL的消耗加剧体内鼻咽癌细胞中DDP诱导的细胞毒性。证实了ANRIL通过调节let-7a增强了DDP诱导的细胞毒性。

2 lncRNA-LET与食管癌

食管鳞状细胞癌（ESCC）占食管癌50%以上[15]，miR-548k是关键致癌基因之一，与预后显著相关[16]。Chen等[3]发现miR-548k在ESCC组织和细胞中显著上调并且lncRNA-LET在ESCC表达与miR-548k的表达呈负相关。lncRNA-LET可以上调抑癌基因P53的表达并且下调NF90的表达[9]，lncRNA-LET是miR-548k的功能性下游靶基因，miR-548k直接抑制lncRNA-LET的表达，进一步下调P53并上调NF90。lncRNA-LET的过表达抑制ESCC细胞的增殖和迁移，并且miR-548k对ESCC的作用依赖于lncRNA-LET的负调控。lncRNA-LET的过度表达可消除ESCC中miR-548k的致癌作用，而lncRNA-LET的消耗在可消除因抑制miR-548k的表达而产生的抑癌作用。

3 lncRNA-LET与肺癌

Liu等[17]发现，在肺腺癌（LAC）患者中，lncRNA-LET表达低水平组较高水平组恶性程度往往更严重。细胞上皮-间质转化（EMT）参与了包括LAC在内的多种类型的癌细胞发育和转移，并且抑制EMT可显著抑制LAC的转移和生长;检测EMT的分子标志物水平发现，lncRNA-LET对EMT有抑制作用[18]。目前认为lncRNA-LET通过调控LAC中的P53抑制Wnt/β-catenin信号通路发挥抑癌作用。

通常，癌基因c-Myc在肿瘤中的表达升高，预示不良临床结果[19]。lncRNA结肠癌相关转录物-1（lncRNA-CCAT1）在多种癌症中失调，CCAT1可以依赖let-7c的“分子海绵”作用促进癌细胞的增殖和遷移[20]。香烟提取物（CSE）能诱导CCAT-1和c-Myc的表达，抑制let-7c的表达。c-Myc通过结合CCAT1的启动子激活其转录，c-Myc的下调能降低CSE转化的支气管上皮（HBE）细胞的恶性程度和侵袭/迁移能力。let-7c通过与c-Myc的3′非翻译区（3′-UTR）结合抑制其表达;反之，CCAT1通过与let-7c结合，减少了游离let-7c而促进c-Myc的集聚，进而提高了CSE转化的HBE细胞的瘤变能力。上述研究表明，let-7c表达CSE诱导的CCAT1和c-Myc，let-7c参与CSE诱导的HBE细胞的恶性转化。通过结合let-7c，CCAT1抑制let-7c的功能，减少c-Myc的表达，促进了CSE转化的HBE细胞的增殖和侵袭/迁移。

BAG-1是一种能够调节细胞增殖、运动、分化和凋亡的多功能蛋白。在LAC细胞中，过表达的lncRNA-XIST通过let-7i/BAG-1轴在其耐药性中发挥重要作用。lncRNA-XIST可作为ceRNA抑制let-7i，而调节其下游BAG-1的表达，最终促进LAC细胞的顺铂耐药性，这揭示了lncRNA-XIST降低LAC化疗敏感性的机制，预示它有可能被用作逆转LAC顺铂耐药性的治疗靶点[21-22]。

4 lncRNA-LET与乳腺癌

Peng等[23]发现在乳腺癌干细胞（BCSC）亚群和组织中过表达的lncRNA-H19破坏了let-7和核心转录因子LIN28间的稳态，导致let-7的抑制和LIN28的升高。lncRNA-H19通过“分子海绵”作用抑制其上游阻遏蛋白let-7的生物活性，也受到let-7在负反馈抑制[24]。lncRNA-H19作为LIN28的一种新型上游调控子，保护LIN28免受let-7介导的降解。LIN28也抑制let-7的产生。此外，LIN28的减少可以进一步减少负反馈机制中的let-7表达。LIN28的累积不仅激活下游信号以促进自我更新，而且通过抑制let-7的水平来增加lncRNA-H19的表达。提示H19/let-7/LIN28形成了双负互补环路以促进BCSC维持。因此，这明确了lncRNA-H19和let-7间的新型负反馈机制，以及通过let-7在导的lncRNA-H19和LIN28间的双重正反馈循环。

由癌细胞的动态可塑性介导的转移通过EMT和MET转换实现。Zhou等[25]在小鼠自发性转移性乳腺癌模型上发现，lncRNA-H19介导的EMT和MET通过差作为微小RNA miR-200b/c和let-7b的“分子海绵”并以细胞环境特异性方式起作用;这种方式使lncRNA-H19能够分别调节编码RAS超家族成员腺苷5′-二磷酸（ADP）、核糖基化因子（ARF）、鸟苷三磷酸酶（GTPase）的调节子的微RNA靶标Git2和Cyth3的表达，而促进与EMT相关的肿瘤细胞迁移。减少lncRNA-H19的丰度或控制其作用轴线上的基因可以阻止同源小鼠中的移植物的转移。患者样本中lncRNA-H19、GIT2和CYTH3的丰度能进一步预示lncRNA-H19可能被用作乳腺肿瘤内转移细胞的标志物，并可能作为预防转移的治疗靶点。

5 lncRNA-LET与消化系统肿瘤

let-7在肝癌（HCC）组织中下调，具有抑制增殖和迁移并诱导凋亡的作用[9，26]。CCAT1通过竞争性结合let-7抑制其功能，且CCAT1在HCC中的上调与不良预后相关。CCAT1促进增殖和迁移的能力可因let-7结合位点的突变而消除，抑制let-7可消除因CCAT1的消耗对增殖和迁移的抑制作用。CCAT1作为let-7的“分子海绵”发挥作用，拮抗其功能并导致其内源性靶基因HMG2和c-Myc的去抑制。CCAT1水平与肝癌组织中的c-Myc水平和HMG2蛋白水平显著相关。目前认为lncRNA-H19和HMGA1也可作为let-7家族在不同组织中的ceRNA[27-28]。上述研究结果表明，c-Myc和CCAT1可能相互上调，形成双重正反馈环路，增强基因网络的稳健性，而促进肝癌的发展。

Wang等[29]发现，lncRNA-H19和HULC在缺氧或炎性因子处理的组织样本中存在表达差异，并且其被胆囊癌（CCA）细胞系中的H2O2和葡萄糖氧化酶的短期氧化应激反应刺激，证实了这两种lncRNA通过炎症途径促进胆管细胞的迁移和侵袭，其机制分别通过“海绵作用”于let-7a/let-7b和miR-372/miR-373的活化炎性细胞因子IL-6和趋化因子受体CXCR4。提示这些lncRNA可能是CCA发病和进展的罪魁祸首。

lncRNA-LET参与低氧信号传导这一肿瘤进展的关键事件。Ma等[30]发现，lncRNA-LET在CCA患者中，低表达lncRNA-LET者临床结果明显差于高表达者，并且缺氧可降低CCA细胞的lncRNA-LET水平;lncRNA-LET的过表达促进了细胞周期在G0/G1期的阻滞，并可以诱导缺氧条件下的细胞凋亡，在体外低氧或常氧条件下可以抑制CCA细胞的侵袭。

Zhou等[31]通过研究93例胃癌组织标本认为，lncRNA-LET的表达下降可能在胃癌进展中起关键作用，并且是预测预后的独立指标。

ncRNA-ncNRFR是在结肠祖细胞区室中表达且位于Nras基因座内，但似乎独立于Nras编码转录本，精确调节lncRNA-ncNRFR為结肠隐窝中正常细胞生长所必须。Franklin等[32]通过动物实验发现lncRNA-ncNRFR能一定程度上减轻YAMC（年轻成年小鼠结肠细胞）中的let-7标志物的抑制，表明lncRNA-ncNRFR表达可以下调let-7功能，在体内可将YAMC转化为高度侵袭性肿瘤细胞。

6 lncRNA-LET与女性生殖系统肿瘤

Jiang等[33]通过研究94例宫颈癌患者发现，lncRNA-LET可能是宫颈癌的预后的独立预测因子和潜在治疗靶点。lncRNA-LET表达与国际妇产科联盟（FIGO）分期、淋巴结转移和宫颈浸润深度显著相关，lncRNA-LET表达较低的宫颈癌患者的总生存率显著低于那些具有较高lncRNA-LET表达的患者。

Gao等[34]证实人类卵巢癌特异性转录物2（lncRNA-HOST2）在卵巢癌组织和细胞系中高度表达，降低lncRNA-HOST2的表达可显著延缓肿瘤的生长。生物信息学分析表明lncRNA-HOST2具有let-7b结合位点并充当“分子海绵”来抑制let-7b的功能。卵巢上皮癌（EOC）特异的lncRNA-HOST2可作为一种miRNA“海绵”，隔离let-7b以维持癌基因的表达并进一步维持EOC的生物学功能。然而，EOC和卵巢良性肿瘤（OBT）组织中，癌基因STAT3在肿瘤中的作用没有差异，而EOC中let-7b的表达水平较低，因let-7b受lncRNA-HOST2负调控，EOC中高度表达HOST2。这些发现可能为EOC诊断开辟新的研究途径。

Zhang等[35]发现二甲双胍可以通过腺苷酸激活蛋白激酶（AMPK）活化上调let-7表达，导致通常与S-腺苷高半胱氨酸水解酶（SAHH）结合并使其失活的促癌基因lncRNA-H19的降解。这种二甲双胍诱导的lncRNA-H19抑制在二甲双胍降糖治疗的子宫内膜癌患者的组织样本中也有表现。提示二甲双胍有望作为相应肿瘤的治疗药物。

7 总结与展望

虽然目前对lncRNA在肿瘤中的作用进行了较多和较深入的研究，但仍然处于起步阶段，认识也较局限。其主要认为lncRNA-LET在肿瘤中的作用机制是通过ceRNA发挥“分子海绵”作用。至今，已经发现诸多致癌/抑癌基因是通过lncRNA-LET的这种桥梁作用实现其功能及lncRNA-LET在化疗耐药机制中的作用。

随着对lncRNA-LET在肿瘤发生、发展中的作用机制研究的深入，lncRNA-LET可能成为一种新的诊断预后标志物和肿瘤的潜在治疗靶点，亦必将有一些药物通过lncRNA-LET发挥抗肿瘤作用。

[参考文献]

[1]  Liu X，Xiao ZD，Han L，et al. lncRNA NBR2 engages a metabolic checkpoint by regulating AMPK under energy stress [J]. Nat Cell Bio，2016，18（4）：431-442.

[2]  Dror S，Sander L，Schwartz H，et al. Melanoma miRNA trafficking controls tumor primary niche formation [J]. Nat Cell Bio，2016，18（9）：1006-1017.

[3]  Chen Z，Lin J，Wu S，et al. Up-regulated miR-548k promotes esophageal squamous cell carcinoma progression via targeting long noncoding RNA-LET [J]. Exp Cell Res，2017，362（1）：90-101.

[4]  Ramachandran R，Fausett BV，Goldman D. Asl1a regulates Muller glia dedifferentiation and retinal regeneration through a Lin-28-dependent，let-7 microRNA signaling pathway [J]. Nat Cell Bio，2010，12（11）：1101-1107.

[5]  Wang Y，Xu Z，Jiang J，et al. Endogenous miRNA sponge lincRNA-RoR regulates Oct4，Nanog，and Sox2 in human embryonic stem cell self-renewal [J]. Dev Cell，2013，25（1）：69-80.

[6]  Sumazin P，Yang X，Chiu HS，et al. An extensive microRNA-mediated network of RNA-RNA interactions regulates established oncogenic pathways in glioblastoma [J]. Cell，2011，147（2）：370-381.

[7]  Liang D，Yang SB，Xu FF，et al. Long noncoding RNA CCAT1 promotes hepatocellular carcinoma progression by functioning as let-7 sponge [J]. J Exp Clin Cancer Res，2015，34（1）：1-10.

[8]  鄭婷婷，邱君君.缺氧肿瘤微环境对长链非编码RNA作用的研究进展[J].现代妇产科进展，2018，27（2）：145-148.

[9]  Yang F，Huo XS，Yuan SX，et al. Repression of the Long Non-Coding RNA-LET by Histone Deacetylase3 Contributes to Hypoxia-Mediated Metastasis [J]. Mol Cell，2013， 49（6）：1083-1096.

[10]  Maldotti M，Incarnato D，Neri F，et al. The long intergenic non-coding RNA CCR492 functions as a let-7 competitive endogenous RNA to regulate c-Myc expression [J]. Biochim Biophys Acta，2016，1859（10）：1322.

[11]  Sun Q，Liu H，Li L，et al. Long noncoding RNA-LET，which is repressed by EZH2，inhibits cell proliferation and induces apoptosis of nasopharyngeal carcinoma cell [J]. Med Oncol，2015，32（9）：226.

[12]  Lei C，Sun L，Lei D，et al. The role of lon noncoding RNA-LET in cell proliferation and invasion of nasopharyngeal carcinoma and its mechanism [J]. Onco Targets Ther，2017，10：2769-2778.

[13]  Zhang SQ，Cai WJ，Huang JH，et al. Icariin，a natural flavonol glycoside，extends healthspan in mice [J]. Exp Gerontol，2015，69：226-235.

[14]  Wang Y，Cheng N，Luo J. Down regulation of lncRNA ANRIL represses tumorigenicity and enhances cisplatin-induced cytotoxicity via regulating microRNA let-7a in nasopharygeal carcinoma [J]. J Biochem Mol Toxicol，2017，31（7）：e21 904

[15]  Torre LA，Bray F，Siegel RL，et al. Global cancer statistics，2012 [J]. CA Cancer J Clin，2015，65（2）：87-108.

[16]  Song Y，Li L，Ou Y，et al. Identification of genomic alterations in oesophageal squamous cell cancer [J]. Nature，2014，509（7498）：91-95.

[17]  Liu B，Pan CF，He ZC，et al. Long Noncoding RNA-LET Suppresses Tumor Growth and EMT in Lung Adenocarcinoma [J]. BioMed Res Int，2016（1）：4 693 471.

[18]  Chou YS，Yang MH. Epithelial-mesenchymal transition-related factors in solid tumor and hematological malignancy [J]. J Chin Med Assoc，2015，78（8）：438-445.

[19]  Vadde R，Radhakrishman S，Reddivari L，et al. Triphala Extract Suppresses Proliferation and Induces Apoptosis in Human Colon Cancer Stem Cells via Suppressing c-Myc/Cyclin D1 and Elevation of Bax/Bcl-2 Ratio [J]. Biomed Res Int，2015（28）：649 263.

[20]  Lu L，Qi H，Luo F，et al. Feedback circuitry via let-7c between lncRNA CCAT1 and c-Myc is involved in cigarette smoke extract-induced malignant transformation of HBE cells [J]. Oncotarget，2017，8（12）：19 285.

[21]  Sun J，Pan LM，Chen LB，et al. LncRNA XIST promotes human lung adenocarcinoma cells to cisplatin resistance via let-7i/BAG-1 axis [J]. Cell Cycle，2017，16（21）：1-8.

[22]  Greenhough J，Papadakis ES，Cutress RI，et al. Regulation of osteoblast development by Bcl-2-associated at hanogene-1（BAG-1） [J]. Sci Rep，2016，6：33 504.

[23]  Peng F，Li TT，Wang KL，et al. H19/let-7/LIN28 reciprocal negative regulatory circuit promotes breast cancer stem cell maintenance [J]. Cell Death Dis，2017，8（1）：e2569.

[24]  Ma C，Nong K，Zhu H，et al. H19 promotes pancreatic cancer metastasis by derepressing let-7s suppression on its target HMGA2-mediated EMT [J]. Tumour Biol，2014，35（9）：9163-9169.

[25]  Zhou W，Ye XL，Xu J，et al. The lnRNA H19 mediates breast cancer cell plasticity during EMT and MET plasticity by differentially sponging miR-200b/c and let-7b [J]. Sci Signal，2017，10（483）：eaak9557.

[26]  Shi W，Zhang Z，Yang B，et al. Overexpression of microRNA let-7 correlates with disease progression and poor prognosis in hepatocellular carcinoma [J]. Medicine，2017， 96（32）：e7764.

[27]  Kallen AN，Zhou XB，Xu J，et al. The imprinted H19 lncRNA antagonizes let-7 miroRNAs [J]. Mol Cell，2013，52（1）：101-112.

[28]  Kumar MS，Armenterosmonterroso E，East P，et al. Hmga2 functions as a competing endogenous RNA to promote lung cancer progression [J]. Nature，2014，505（7482）：212-217.

[29]  Wang WT，Ye H，Wei PP，et al. LncRNAs H19 and HULC，actived by oxidative stress，promote cell migration and invasion in cholangiocarcinoma through a ceRNA manner [J]. J Hematol Oncol，2016，9（1）：117.

[30]  Ma M，Kong X，Weng M，et al. Long non-coding RNA-LET is a positive prognostic factor and exhibits tumor-suppresive activity in gallbladder cancer [J]. Mol Carcinog，2015，54（11）：1397-1406.

[31]  Zhou B，Jing XY，Wu JQ，et al. Down-regulation of long non-coding RNA LET is associated with poor prognosis in gastric cancer [J]. Int J Clin Exp Pathol，2014，7（12）：8893-8898.

[32]  Franklin JL，Rankin CR，Levy S，et al. Malignant transformation of clonic epithelial cells by a colon-derived long noncoding RNA [J]. Biochem Biophys Res Commun，2013，440（1）：99-104.

[33]  Jiang S，Wang HL，Yang J. Low expression of long non-coding RNA LET inhibits carcinogenesis of cervical cancer [J]. Int J Clin Exp Pathol，2015，8（1）：806-811.

[34]  Gao Y，Meng H，Liu S，et al. LncRNA-HOST2 regulates cell biological behaviors in epithelial ovarian cancer through a mechanism involving microRNA let-7b [J]. Hum Mol Genet，2015，24（3）：841.

[35]  Zhang T，Men Y，Lu L，et al. Metformin alters DNA methylation genome-wide via the H19/SAHH axis [J]. Oncogene，2017，36（17）：2345-2354.

（收稿日期：2018-08-15  本文編辑：王   蕾）