lncRNA-HEIH在肿瘤中的研究进展

冯羽昕 综述 朱春荣 审校

肿瘤是当今全球人口主要的死亡原因之一，发病率和死亡率逐年升高。长链非编码RNA(Long non-coding RNA，lncRNA)是一类长度超过200个核苷酸的RNA，保守性差且不编码蛋白质，被认为是转录“噪音”。但已有证据表明lncRNA参与多种生物学进程，在表观遗传、转录或转录后水平上调节细胞进程[1]，其主要途径包括组蛋白修饰和染色体重塑、募集转录因子、蛋白质活性调节、竞争性内源RNA等[2-3]。lncRNA在肿瘤组织中异常表达，具有较高的组织特异性，被认为是潜在的诊断及治疗靶点[4]。lncRNA-HEIH在原发性肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma，HCC)患者组织中首次被发现异常表达[5]，又被称为HCC高表达lncRNA，其全长1681bp，定位于染色体5q35.3，内含一个外显子，主要分布在细胞核及胞质中。深入研究表明HEIH在多种恶性肿瘤中均高表达，表达水平与患者的临床病理特征相关，并参与肿瘤的发生发展[6]。在非肿瘤疾病方面，HEIH以竞争性内源RNA方式靶向miR-939以调控VEGF表达，并调节PI3K/AKT通路参与糖尿病的发生[7]。本文将对HEIH在恶性肿瘤中的研究进展进行系统的综述。

1 lncRNA-HEIH在肿瘤中的作用

1.1 lncRNA-HEIH与肝癌

HCC是最常见的人类恶性肿瘤之一，HCC发病的危险因素包括乙肝病毒(HBV)感染、丙肝病毒(HCV)感染、酗酒、非酒精性脂肪肝病和黄曲霉毒素摄入等[8]。许多研究证实，lncRNA在肝癌发病中发挥重要作用[9]。人们首先在肝癌组织及其细胞系中发现lncRNA-HEIH高表达，HEIH由RNA聚合酶Ⅱ转录而来并被多聚腺苷酸化，位于肝细胞细胞核和胞质中。Yang等[5]研究认为HEIH表达水平与患者年龄、性别、肿瘤大小和分期无关，但另一项研究显示，肝癌患者外周血HEIH的表达水平与TNM分期呈正相关[10]。HEIH在HBV相关性肝癌中的表达水平与复发显著相关，是影响总生存期的独立预后因素，下调HEIH可显著抑制肝癌细胞的增殖和侵袭能力[5，11]。研究发现在HCC细胞中敲除HEIH后，能够产生G0/G1期细胞阻滞效应，同时细胞周期调控因子p16、p27和p21表达增加，证实HEIH调控p16、p27和p21表达促进肝癌细胞的增殖[9]。Zhang等[12]发现HEIH在HCV相关性肝癌、肝硬化患者的血清和外泌体中均高表达，尤其在HCC患者外周血中明显升高。Ruan等[13]研究证实了HEIH在肝癌患者外周血及组织中高表达，研究者通过RNA免疫共沉淀分析表明乙型肝炎病毒X相互作用蛋白(HBXIP)与HEIH存在相互作用，胡建兰等[14]也发现HBX基因可通过上调HEIH的表达促进肝癌细胞增殖，但具体机制尚不清楚。

研究者在另一项实验中观察到，在肝癌细胞系中沉默HEIH后，Cyclin D1、Bcl-2表达下调，而p53、Bax表达上调，Capsase-3裂解增加，肿瘤细胞增殖受到显著抑制，同时MMP-2/3/9、Vimentin水平下调，表明HEIH通过上皮-间充质转化(EMT)途径增强肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭能力[15]。另外有研究证实HEIH富集zeste基因增强子同源物2(Ehancer of zeste homolog 2，EZH2)，抑制EZH2靶基因p15、p16、p21、p57，其中HEIH通过富集EZH2，与p16启动子结合而发挥抗凋亡和促增殖作用[16]。进一步研究表明HCC细胞中HEIH靶向负调控其下游效应物miRNA-199a-3p，下调HEIH后miR-199a-3p表达增加，细胞活性及增殖、侵袭与迁移能力减弱。Ma等[15]发现下调HEIH显著降低了p70S6K和mTOR的磷酸化水平，而这种调节可被miR-199a-3p抑制剂所逆转，表明HEIH被沉默后，miR-199a-3p表达增加，mTOR信号通路受到抑制，从而发挥其抗肿瘤作用。该研究认为HEIH/miR-199a-3p/mTOR通路有望成为肝癌治疗的新靶点。

值得一提的是，有研究表明肝癌患者血浆HEIH表达水平与甲胎蛋白(AFP)水平呈正相关，并证实HEIH可能是HCC复发患者预后和病情进展监测的潜在生物标志物[17]。杨哲锋等[10]发现血浆HEIH诊断肝癌时ROC曲线下面积(AUC)明显高于AFP，以血浆HEIH表达水平≥2.0作为诊断肝癌的临界值，特异度和灵敏度最高，研究者认为HEIH与AFP联合可显著提高肝癌的诊断效能。肝癌高表达转录本(HULC)是第一个在肝癌中被发现异常表达的lncRNA，参与肝癌的发生发展，马庆等[18]认为HEIH与HULC联合诊断对预测HBV相关性肝癌具有重要意义。

1.2 lncRNA-HEIH与肺癌

2018年的一项研究报告显示lncRNA-HEIH在非小细胞肺癌组织和细胞系中高表达，研究者在p53野生型(A549)和p53缺失型(Calu-1)肺癌细胞系中沉默HEIH后观察到A549细胞中p53稍有升高，而Calu-1细胞中未检测到p53，由此推测HEIH通过非依赖p53途径影响肺癌细胞增殖、迁移和侵袭能力，调控细胞凋亡[19]。蒋庆锋等[20]对其分子机制进行深入研究，发现HEIH在肺癌细胞系中对miR-98-5p表达进行负调控，过表达miR-98-5p后，SHH和GLI-1的表达显著下降，PTCH和SUFU的表达显著升高，与此同时Caspase-3表达降低而Cyclin D1表达增加，而过表达HEIH可逆转miR-98-5p对癌细胞增殖和凋亡的影响。由此推测，过表达HEIH通过抑制miR-98-5p并激活Hedgehog信号通路发挥作用，该研究为肺癌的诊断和治疗提供了潜在的靶点。

1.3 lncRNA-HEIH与乳腺癌

近来有研究者发现lncRNA-HEIH在三阴性乳腺癌组织和细胞系中高表达且表达水平与肿瘤大小及临床分期呈正相关。相关分析提示，在乳腺癌组织中HEIH与miR-4458表达水平呈负相关，荧光素酶报告分析进一步证实了HEIH与miR-4458直接结合下调其表达进而促进肿瘤发生，沉默HEIH后miR-4458表达水平升高。另外，下调HEIH抑制了乳腺癌细胞中SOCS1的表达，体外细胞增殖和凋亡实验表明HEIH通过miR-4458/SOCS1轴调控乳腺癌细胞增殖和凋亡[21]。Zhao等[22]研究发现HEIH与miR-200b表达呈负相关，而miR-200b靶向调控PBX3抑制乳腺癌细胞活性，HEIH可能通过调控miRNA-200b并诱导Wnt/β-catenin途径活化来促进乳腺癌细胞的迁移、侵袭。这些研究均表明HEIH在乳腺癌的发病机制中发挥着关键作用，有望成为治疗的新靶点。

1.4 lncRNA-HEIH与结直肠癌

Cui等[23]发现lncRNA-HEIH在结直肠癌组织和细胞系中表达量显著升高，其表达水平与肿瘤大小、浸润深度呈正相关，是结直肠癌预后不良的独立影响因素。上调HEIH表达可促进结直肠癌细胞增殖，下调HEIH表达则抑制癌细胞增殖，诱导细胞凋亡。通过生物信息学和RNA免疫共沉淀分析，研究者发现HEIH特异性结合miR-939，上调HEIH表达可以显著抑制转录因子NF-κB与miR-939的结合，下调HEIH则显著增强NF-κB与miR-939的结合，荧光素酶报告分析表明，HEIH竞争性结合miR-939，增强NF-κB与Bcl-xL启动子结合，从而提高Bcl-xL的转录活性，促进结直肠癌的发生。此外，相关分析表明，在结肠癌组织中Bcl-xL与HEIH的表达水平呈正相关。研究者们发现HEIH上miR-939结合位点的突变阻断了HEIH与miR-939的相互作用，减弱了HEIH对结直肠癌发生发展的生物学效应。该研究提示HEIH可能作为结直肠癌的预后生物标志物和治疗靶点。

1.5 lncRNA-HEIH与子宫内膜癌

Guo等[24]发现lncRNA-HEIH不仅在子宫内膜癌组织中高表达，同时在紫杉醇(PTX)耐药的子宫内膜癌细胞系中显著高表达。研究者进而构建PTX耐药模型，发现癌细胞株存活率高。进一步研究显示HEIH过表达增强了PTX耐药性，下调HEIH则可部分恢复癌细胞株对PTX的敏感性。通过生物信息学分析，研究者发现在PTX耐药癌细胞中上调HEIH表达则p38、p-AKT1、c-Fos和c-Jun的表达水平升高，提示HEIH可能通过激活MAPK信号通路促进子宫内膜癌细胞耐药，增强细胞增殖能力，而沉默HEIH可抑制MAPK信号通路，有助于恢复癌细胞对PTX的敏感性和抑制细胞生理过程。该研究提供可以逆转子宫内膜癌化疗耐药性的新思路，这意味着HEIH抑制剂在子宫内膜癌辅助化疗中可能起关键作用。

1.6 lncRNA-HEIH与其他肿瘤

有研究表明lncRNA-HEIH在恶性黑色素瘤组织和细胞系中高表达，其表达水平与肿瘤临床分期相关，提示不良预后。功能实验表明高表达的HEIH促进黑色素瘤细胞增殖、迁移和侵袭，抑制细胞凋亡。在机制上，研究揭示了HEIH直接与miR-200b/a/429的启动子结合而抑制其转录，调控癌细胞的增殖、迁移和侵袭[25]。最新研究表明HEIH与食管癌的发生发展也有密切联系，Wang等[26]发现HEIH在食管鳞癌组织及细胞系中高表达，其表达水平与生存时间、肿瘤分级和TNM分期等临床病理特征相关。细胞功能实验验证了HEIH促进食管癌细胞的增殖和迁移。进一步分子机制研究证实HEIH通过调节miR-4458/PBX3轴调控食管癌细胞的增殖。Wan等[27]研究证实了HEIH在胆管癌组织和细胞系中较正常组织高表达，HEIH主要位于细胞质中。功能实验表明HEIH促进肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭，参与胆管癌的发生发展。miR-98-5p被验证在胆管癌组织和细胞中低表达。为证实HEIH是否通过竞争性内源RNA机制调节肿瘤发生，研究者利用生物信息分析和萤光素酶报告分析证实HEIH通过调节miR-98-5p/HECTD4轴在体内外调节胆管癌的发生发展。Gao等[28]对卵巢上皮癌细胞系和正常卵巢细胞系进行了lncRNA和mRNA微阵列分析，筛选到差异表达最显著的lncRNA，即HEIH，构建了lncRNA-mRNA共表达网络，以识别HEIH的表达趋势和潜在的靶基因。体外敲除实验证实，沉默HEIH表达减弱了卵巢癌细胞的迁移和侵袭能力，表明HEIH在卵巢癌细胞迁移和侵袭中发挥关键作用。另外有研究显示HEIH在胃癌患者组织和外周血中高表达，其表达水平与肿瘤大小、淋巴结转移、远处转移密切相关。研究者预测HEIH可作为胃癌早期诊断的肿瘤标志物，其具体分子通路和机制尚未明确[29]。总之，HEIH可能成为新的潜在的肿瘤分子标志物及治疗靶点。

2 小结与展望

目前研究显示lncRNA在表观遗传、转录或转录后水平上通过多种机制参与生物学过程，HEIH在多种恶性肿瘤中高表达，与肿瘤大小、TNM分期、淋巴结转移、复发及预后等临床病理特征相关，参与调节癌细胞的增殖、迁移、侵袭及凋亡。在机制上，HEIH主要以竞争性内源RNA方式发挥“分子海绵”作用调控其下游靶基因表达或激活经典信号通路。过去的研究主要集中于表达水平及细胞功能验证，其调控机制复杂，尚未完全明确，高通量测序技术及生物信息学方法为进一步明确HEIH分子机制提供思路，研究者应纳入更大的肿瘤样本队列。其次，血浆HEIH检测用于癌症筛查、早期诊断及预后评估的应用甚少，其特异性、敏感性有待考究，因此验证HEIH作为潜在肿瘤生物标志物是临床研究的又一重要目标。