非编码RNA调控口腔鳞癌增殖机制研究进展

江玉凤 徐新立 曹晓花

（1.济宁市第一人民医院医学检验科，山东 济宁，272100；2.济宁市第一人民医院重症医学科，山东 济宁，272100）

非编码RNA（non-coding RNA，ncRNA）是指不能编码蛋白质的一类RNA，根据ncRNA的长度，可以分为短链非编码RNA（miRNA、siRNA、piRNA）和长链非编码RNA（lncRNAs）[1]。非编码RNA不具有蛋白编码潜能的基因组序列，长度大于200 nt为长链非编码RNA，长度小于50 nt为短链非编码RNA。非编码RNA在真核生物中广泛存在，非编码RNA的异常调节参与了多种疾病的重要过程，尤其是肿瘤形成、转移与代谢[2]。

口腔鳞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC）是口腔颌面部最常见的恶性肿瘤之一，严重威胁着人类的生命安全[3]。OSCC是由口腔黏膜异常改变而引起，易于侵袭和转移，且发病率逐年增加，患者5年生存率低于50%[4]。已有研究显示，OSCC发病诱因主要包括咀嚼槟榔、吸烟、酗酒等[5]。咀嚼槟榔过程中会产生的亚硝胺，可导致上皮细胞DNA断裂，破坏细胞膜的稳定性，增加OSCC发病率。吸烟和酗酒会导致机体氧化应激水平提升，DNA氧化损伤，进而诱导OSCC发生发展[6]。同时，越来越多研究显示，人类乳头状瘤病毒（human papillomavirus，HPV）可能促使OSCC抑制因子失活，进而在OSCC发生发展过程中发挥着重要的调控作用[7]。此外，目前治疗OSCC主要为手术切除、放疗、化疗，但预后差，易于发生严重不良反应，因此，临床亟需寻找OSCC新的治疗靶点[8]。越来越多的研究结果表明，非编码RNA在OSCC增殖过程中发挥着重要的调控作用，且其已经成为研究热点[9]。故本文对非编码RNA调控OSCC增殖机制进行综述，以期对临床OSCC诊断及治疗提供理论基础。

1 非编码RNA生物学功能

1.1 MiRNA生物学功能

上世纪90年代，首次证实在人类、动物、植物和病毒内存在多种miRNA。MiRNA是指由21～25个碱基组成的单链非编码RNA，通过转录、前体加工、甲基化和miRNA诱导的组装等步骤过程产生，在细胞分化、增殖及凋亡等过程中发挥着重要的调控作用[10]。已有研究显示，miRNA的生物合成始于RNA聚合酶合成初始RNA，初始RNA经过Drosha酶加工，产生较短前体miRNA，前体miRNA输入到细胞质中并被Dicer酶处理，产生22 nt的miRNA双链，最后，miRNA双链解离，形成含有RISC复合体的单链miRNA[11]。MiRNA为一类转录后水平负调控基因表达的RNA分子，其可以通过完全互补与不完全互补的互作方式抑制mRNA翻译过程调控基因表达。此外，miRNA还可以与功能蛋白结合，直接激活TLR受体蛋白、提高蛋白质表达水平、靶向线粒体相关基因等非经典生物学功能[12]。

1.2 LncRNA生物学功能

人类基因组序列中，仅有2%左右核酸序列可用于编码蛋白质，其余大多数被转录成长度大于200 nt的长链非编码RNA[13]。近年来越来越多研究证实，长链非编码RNA在细胞代谢等活动中发挥着重要的调控作用[13]。根据长链非编码RNA在基因组位置，可将其分为位于基因间区的长链非编码RNA、天然反义长链非编码RNA、内含子长链非编码RNA[13]。研究表明，有关疾病单核苷酸，43%以上均位于非蛋白编码基因区域，具有较强的组织和细胞表达特异性，且在肿瘤细胞增殖、侵袭、耐药等过程中发挥着重要的调控作用[14]。研究显示，lncRNAs参与各种细胞调控过程，如lncRNAs能够修饰组蛋白，改变染色质活性，调控基因表达；lncRNAs能够特异调控DNA位点上染色质重塑复合物的结合，调节DNA甲基化；lncRNAs的产物可以作为转录干扰的标志物，调控基因表达，参与细胞转录。LncRNAs可以竞争性结合miRNA，进而抑制靶基因表达[15]。LncRNAs可以通过编码miRNA，进而调控细胞分化功能。此外，lncRNAs还可以屏蔽miRNA结合位点，进而调控miRNA沉默靶基因功能[16]。已有相关报道显示，lncRNAs在肺结核、结直肠癌、肺腺癌、急性心肌梗死、高血压、腹主动脉瘤、白血病、乳腺癌及OSCC等疾病中发挥着重要的调控作用[17]。

1.3 CircRNA生物学功能

CircRNA作为一种新型RNA分子，已成为学术界研究热点。研究显示，circRNA里通过共价键形成具有独特环状结构不编码蛋白的一类RNA，在组织与细胞中不易被RNA酶降解，具有较高的保守性及耐受性[18]。CircRNA广泛存在于哺乳动物中，主要位于细胞质，结构稳定、组织特异性强，调控基因表达，参与多种生理和病理过程。CircRNA主要包括外显子circRNA、内含子circRNA、外显子-内含子circRNA[19]。研究表明，circRNA主要通过与启动子结合来激活转录基因表达，其中，circRNA中环状PAIP2和环状EIF3J能够与核糖体蛋白质结合，进而促进基因的转录，对肿瘤、神经系统疾病等发挥着重要的调控作用[20]。已有研究表明[21]，circRNA可以竞争性结合调控基因表达，与剪接因子之间能够产生紧密结合的复合体，进而调控基因表达。CircRNA可以直接与内部核糖体位点结合，调控蛋白质的编码；CircRNA可以与碱基互补作用于信使RNA，参与肿瘤的增殖、凋亡、抗药性和侵袭等过程；免疫因子中的RNA结构域为circRNA关键调节因子，可调控circRNA合成，在感染免疫调控作用中发挥着重要的调控作用；circRNA可以调控剪切因子、RNA聚合酶等基因线性mRNAs转录水平，进而影响基因表达[21]。circRNA可以与核糖体结合，发挥蛋白质的翻译功能[22]。此外，研究还发现circRNA可以与蛋白质结合，形成circRNA-蛋白质复合物，进而影响蛋白质活性[23]。

2 非编码RNA调控OSCC增殖

2.1 miRNA调控OSCC增殖

MiRNA在OSCC中表达水平发生一定变化，且其对OSCC增殖具有重要的调控作用[24]。研究显示，miR-16在OSCC组织和细胞系SCC9中均呈现低表达水平，且过表达miR-16能 下 调AKT3和BCL2L2表 达水平，抑制OSCC增殖[25]。MiR-495在OSCC组织和细胞系中呈现低表达水平，且miR-495能靶向Notch1，抑制OSCC增殖[26]。此外，miR-211在OSCC组织和SCC6、SCC9、SCC25、HN4及HN6细胞系中均呈现高表达水平，且高表达的miR-211能够靶向BIN1，激活EGFR/MAPK通路，进而促进OSCC增殖[27]。目前，有关miRNA调控OSCC增殖机制虽已有较多报道，但其主要集中于miRNA抑制靶基因表达，而有关miRNA非经典生物学调控机制与OSCC增殖的机制鲜有报道，后续应对其进行深入研究。

2.2 LncRNA调控OSCC增殖

LncRNA在OSCC发生发展过程中发挥着重要的调控作用。已有研究显示，LncRNA在OSCC和癌旁组织中呈现一定的差异性，且其在OSCC增殖过程中发挥着重要的调控作用。肺腺癌转移相关转录物1（metas-tasis-associated lung adenocarcinoma transcrpt 1，MALAT-1）位于人类第11号染色体长臂，与肿瘤复发转移相关，且MALAT-1在口腔鳞癌组织标本中表达水平明显上调，其表达水平与肿瘤分化程度、T分级、淋巴结转移存在一定相关性[28]。MALAT-1沉默能够显著抑制喉癌细胞的生长，并加速细胞凋亡，其可能成为治疗口腔鳞癌新的靶点[28]。同源框转录反义RNA（HOTAIR）的表达水平与乳腺癌、肝癌、结直肠癌、宫颈癌等肿瘤的侵袭转移有关。研究显示，同源框转录反义RNA能够与多梳蛋白抑制复合物结合，封闭染色体，抑制靶基因。同源框转录反义RNA在口腔鳞癌组织中高表达，且与组织病理类型及临床分期有关[29]。lncRNA PLAC2在OSCC组织中表达量显著上调，且可以通过Wnt/β-catenin轴促进OSCC增殖[30]。此外，一部分低表达lncRNAs在OSCC增殖过程也发挥着重要的调控作用。研究显示，lncRNA CASC2 在OSCC组织和细胞系中表达量呈现显著降低，而过表达的lncRNA CASC2能通过miR-21/PDCD4轴 抑 制OSCC增 殖[31]。lncRNA LUCAT1在OSCC中表达量显著降低，且lncRNA LUCAT1敲除掉后，可以通过下调PCNA，进而抑制OSCC增殖[32]。因此，lncRNAs通过在OSCC中低表达或者高表达的方式，对OSCC增殖过程发挥着重要的调控作用。但部分lncRNAs调控OSCC增殖机制尚未完全明了，进一步挖掘lncRNAs调控OSCC增殖机制，是今后工作的难点与热点。

2.3 CircRNA调控OSCC增殖

目前，CircRNA可通过转录调控、编码蛋白、吸附等过程对肿瘤的发生发展过程发挥着重要的调控作用。研究显示，hsa_circ_0072387表达水平在OSCC组织中呈现显著降低趋势，且生物信息学软件预测显示hsa-miR-129-3p、hsa-miR-141-3p及hsa-miR-29-3p可能为hsa_circ_0072387靶基因[33]。CircRNA hsa_circ_0007059在OSCC中表达量显著降低，且过表达circRNA hsa_circ_0007059可以通过AKT/mTOR通路抑制OSCC增殖[34]。同时，CircRNA hsa_circ_0005379在OSCC中表达量显著降低，且过表达circRNA hsa_circ_0005379能够显著抑制OSCC增殖过程[35]。此外，研究报道显示，hsa_circ_0055538在不同OSCC患者组织中的表达水平存在一定的差异性[36]。该现象表明，circRNA的表达水平及调控机制与OSCC分化程度可能存在一定关系，circRNA可能为OSCC治疗的新靶点。此外，circRNA在OSCC发生发展过程中的研究仍处于起步阶段，尤其对OSCC增殖调控机制尚未完全揭示，后续应充分结合高通量测序和生物信息学分析技术，深入挖掘circRNA调控OSCC增殖机制。

3 总结与展望

OSCC为常见的头颈部恶性肿瘤，具有较高的发病率、患病率和致死率。虽目前治疗手段不断提升，但近30年患者的5年生存率仍未明显提升，对患者的生命和健康具有重大的威胁[6-8]。非编码RNA是近些年新发现的一类极为重要的细胞调控因子，其与肿瘤增殖、转移和预后的联系已经成为研究热点[37-38]。目前，虽然已经证实非编码RNA在OSCC和癌旁组织中存在一定的差异性，且非编码RNA在OSCC增殖过程中发挥着重要调控作用。但是非编码RNA调控OSCC增殖的分子机制尚未完全揭示，仍存在以下急需解决的问题：①一部分非编码RNA形成及调控机制尚未完全揭示，尤其circRNA研究起步较晚，急需对其进行深入研究。②不同的OSCC增殖阶段，OSCC的非编码RNA调控机制具有多样性，且不同类型非编码RNA存在相互调控作用，故建立大样本数据中心，将有助于揭示非编码RNA相互调控机制。