lncRNA作为结直肠癌诊疗标志物的研究现状

刘欣，韩静，龚慧，高春芳△

1 中国人民解放军联勤保障部队第九八九医院科研部/全军肛肠外科研究所/全军重点实验室 河南洛阳 471000

2 中国人民解放军联勤保障部队第九八九医院中医皮肤科 河南洛阳 471000

2020年全球结直肠癌新发病例超过190万例，死亡病例为93.5万例，发病率居恶性肿瘤第三位，死亡率居第二位[1]。70%～80%的结直肠癌患者没有明确的遗传背景，为散发型病例，疾病发病隐匿、进展缓慢，从这个角度分析可认为结直肠癌是最可预防和治疗的疾病之一[2]。早诊早治可以有效降低结直肠癌患者的死亡率、提高疾病的治愈率[3-4]。

结肠镜检查是结直肠癌筛查的“金标准”，但其具有侵入性，加之存在一定的医疗风险、花费高且对操作人员技术水平要求较高等特点，限制了其在结直肠癌筛查中的应用[5-6]。粪便潜血试验具有无创、花费少、取材方便的特点而被广泛地运用到结直肠癌的筛查中，但其敏感度低，且取材前需要严苛的饮食控制[7]。粪便DNA检测由于样本处理过程繁琐及花费高等特点，限制了其在结直肠癌筛查中的广泛运用[8]。现有的常用肿瘤标志物CEA和CA19-9诊断结直肠癌的敏感度均较低[7]。

分子标志物在结直肠癌的诊断、预测复发转移风险、预后评估以及治疗方法的选择等方面的研究价值得到越来越多的体现，如：微卫星不稳定型（MSI）结直肠癌患者的总生存率和无病生存率优于微卫星稳定型（MSS）；EGFR表达阳性的结直肠癌患者组织分化程度低、预后差；BRAF V600E突变是早期结直肠癌预后不良的因素；具有KRAS和PIK3CA第9外显子双重突变的结肠癌患者生存率较低，但单纯KRAS突变对结直肠癌的预后是否具有预测价值仍具有争议[9]。结直肠癌是一类高度异质性疾病，不同患者即使具有相似的临床病理特征，他们的预后及对治疗的反应也不尽相同[10]。随着个体化精准医疗的发展，我们需要不断开发新型的生物标志物，以助力于患者的诊断及提升治疗效果、改善预后，更好地指导临床。近年来，较多研究显示长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）在结直肠癌组织、患者血液以及外泌体中异常表达，在结直肠癌的诊断、预后评估、耐药性评估、靶向治疗等多方面具有潜在的应用价值[11]。本文围绕lncRNA作为结直肠癌诊疗标志物的研究现状综述如下。

1 lncRNA概述

lncRNA是一类长度在200～100 000 nt之间的非编码RNA[12]。lncRNA通常会作为竞争性内源RNA（competing endogenous RNA，ceRNA）调节特定miRNA的表达，然后作用于miRNA下游的靶分子[13]。lncRNA可通过转录激活/抑制、表观遗传调节、核重塑、mRNA稳定/降解、miRNA海绵作用等多种机制参与肿瘤相关的信号级联反应并促进或抑制肿瘤的发展[14-15]。

2 lncRNA在结直肠癌中的诊断价值

目前已有将lncRNA用于结直肠癌诊断的研究报道。有学者对NEAT1进行研究，发现NEAT1_v1和NEAT1_v2用于区分结直肠癌患者和健康人群的ROC曲线下面积AUC（the area under the ROC curve）分别为0.787和0.871[16]。Guo等[17]利用RT-PCR检测了74对结直肠癌组织样本及配对的癌旁正常组织样本中CTA-941F9.9的表达量，发现CTA-941F9.9在89.2%的结直肠癌组织中的表达水平低于癌旁正常组织；CTA-941F9.9区分结直肠癌组织与癌旁正常组织的AUC为0.803，敏感度为74.3%，特异度为83.8%。LOC285194、RP11-462C24.1和Nbla12061在结直肠癌患者血清中表达上调，Wang等[18]利用这三个lncRNA构建了诊断模型，该模型区分结直肠癌患者和健康人群的AUC为0.793，敏感度和特异度分别为68.33%和86.89%，诊断价值明显高于传统的肿瘤标志物（CEA、CA19-9、CA125和CA72-4诊断结直肠癌的AUC分别为0.633、0.567、0.517和0.592）。陶绍能等[19]利用荧光定量PCR方法检测发现SNHG11在结直肠癌患者组血清中的表达水平远高于健康对照组，ROC曲线分析结果显示，相较于CEA、CA19-9，SNHG11诊断结直肠癌的敏感度明显提高，但是特异度略低，联合CEA检测可略提高诊断效能（AUC=0.895）。Gharib等[20]首次利用结直肠癌患者粪便中表达失调的10个lncRNA（CCAT1、CCAT2、H19、HOTAIR、HULC、MALAT1、PCAT1为上调，MEG3、PTENP1、TUSC7为下调）构建了一个预测模型，结果显示应用该模型区分结直肠癌患者与健康对照，TNMⅠ～Ⅱ期结直肠癌患者与健康对照，TNMⅢ～Ⅳ期结直肠癌患者与健康对照的AUC分别为0.8465、0.8121和0.9236，具有潜在的诊断价值。

CCAT1在结肠癌组织中的表达量比正常黏膜组织高235倍，在外周血样本中也呈高表达，可以用于结肠癌的筛查、诊断，分期评估及整体预后评估[21]。CCAT1诊断结直肠癌的AUC为0.836，敏感度和特异度分别为75.7%和85.3%；CCAT1和HOTAIR联合使用对早期结直肠癌具有更优的诊断效能（AUC=0.954，敏感度为84.3%，特异度为80.2%）[22]。Barbagallo等[23]通过绘制ROC曲线分析发现单独UCA1诊断结直肠癌的AUC为0.719，敏感度为100%，特异度为43%；UCA1和circRNA HIPK3联合诊断的效能更优（AUC=0.9），敏感度为100%，特异度为70%。有文章报道了三种致癌lncRNA（onco-lncRNA），即HOTTIP、PVT1和UCA1，它们在结直肠癌组织中表达升高，这三种lncRNA单独诊断结直肠癌（Ⅰ～Ⅳ期）的AUC分别为0.7817、0.8559、0.8135，三者联合诊断结直肠癌（Ⅰ～Ⅳ期）、未发生淋巴结转移的结直肠癌（Ⅰ～Ⅱ期）、发生淋巴结转移的结直肠癌（Ⅲ ～Ⅳ 期） 的AUC分 别 为0.9286、0.8911、0.9833；此外，HOTTIP/PVT1/UCA1表达上调与患者的OS显著相关，这些数据表明，HOTTIP、PVT1和UCA1三者联合使用比单独使用具有更优的诊断效能，可用于筛查已经发生淋巴结转移的晚期结直肠癌患者[24]。Liu等[25]发现91H、MEG3和PVT1在结直肠癌患者血浆中的表达水平显著高于非癌症对照组，三者联合诊断结直肠癌的AUC为0.877，敏感度和特异度分别为82.76%、78.57%，并且联合诊断的效能优高于任意单一标志物，三者联合检测的敏感度优于CEA与CA19-9联合检测，认为这三者是很有潜力的早期诊断结直肠癌的联合标志物。Wang等[26]通过高通量微阵列分析发现在结直肠癌组织中BANCR上调，NR_026817、NR_029373、NR_034119下调，这4个lncRNA联合诊断结直肠癌的AUC为0.881，敏感度为89.17%，特异度为75.83%。Shi等[27]对220份结直肠癌患者血浆样本和180份非癌症患者血浆样本进行分析，结果显示LOC152578、XLOC_000303和XLOC_0006844联合诊断结直肠癌的阳性预测值为0.80，阴性预测值为0.84，AUC为0.975，随后又在50例结直肠癌患者和50例非癌症对照血浆样本中进行了双盲测试，结果显示该联合标志物诊断结直肠癌的准确率为85%。

Chen 等[28]通 过检 索 PubMed、PubMed Central、Web of Science、Embase和 Cochrane Library数据库，对2020年5月5日之前发表的关于将lncRNA用于结直肠癌诊断的研究报道进行了系统性评价和Meta分析。最终仅有15项研究符合纳入标准，共涉及15种lncRNA。lncRNA诊断结直肠癌的合并AUC为0.8629，合并敏感度和特异度分别为0.75和0.80。该研究还发现基于血清的检测比基于组织或血浆的检测具有更优的诊断效能，合并AUC分别为0.9077、0.8203和0.5000。

3 lncRNA在结直肠癌中的预后预测价值

Xu等[29]研究发现，结直肠癌组织样本中的肝细胞癌相关的非编码RNA（HCC associated noncoding RNA，HANR）表达水平显著高于癌旁正常组织。HANR表达水平升高与肿瘤直径更大、浸润深度更深、TNM分期更晚有关，且HANR表达水平升高与更差的总生存期、无病生存率存在关联。CRNDE-h在结直肠癌组织和外泌体中表达水平升高，且与局部淋巴结转移和远处转移显著相关，外泌体CRNDE-h高表达组的总生存率低于低表达组（34.6%vs.68.2%，P<0.001），CRNDE-h高表达是结直肠癌预后的负性标志物[30]。HOTAIR也被认为是结直肠癌的负性预后预测因子，其在原发癌组织及患者血液中表达上调均与结直肠癌高死亡率相关（HR组织=4.4，HR血液=5.9）[31]，具有高HOTAIR表达水平的结直肠癌患者临床表现为组织学分级较差、肿瘤浸润深度较深和转移风险较高[32]。Liu等[33]研究发现GAS5在结直肠癌组织、血浆和外泌体低表达，且GAS5的表达量与TNM分期、Dukes分期、淋巴结转移、3年局部复发率和3年远处转移率呈负相关，与肿瘤分化程度和3年总生存率呈正相关，具有结直肠癌预后预测价值。BLACAT1表达升高被认为是结直肠癌的一个独立的预后不良指标，其与更晚的疾病分期及较短的总生存期有关[34]。外泌体91H可作为早期预测结直肠癌复发或转移的血浆标志物[35]。另外，lncRNA转录变异体的预测价值也可能存在差异，因为NEAT1_v1高表达的结直肠癌患者OS较差，而NEAT1_v2则与之相反[16]。

MALAT1被认为是一个可预测早期非小细胞肺癌预后的独立标志物[36-37]。在复发性结直肠癌及转移部位发现MALAT1的易位表达[38]。MALAT1与miR-15的结合导致MALAT1下游靶基因RUNX2转录水平升高，而MALAT1与SFPQ的结合使RUNX2的翻译水平增加[39]。在复发性结直肠癌组织中检测到RUNX2表达水平升高，其与结直肠癌的TNM分期、转移以及生存率密切相关。MALAT1和RUNX2可以作为预测结直肠癌患者复发和转移的标志物[39]。MALAT1高表达的结直肠癌患者预后比低表达者差，MALAT1高表达可能是预测Ⅱ/Ⅲ期结直肠癌患者预后的一个负性因素[40]。PVT1在多种癌症中表达上调，尤其是消化系统癌症，生存分析结果显示，PVT1高表达的结直肠癌患者的OS更差，是结直肠癌患者预后不良的独立预测因子[41]。Liu等[42]对UCA1在癌症转移和预后评估中的应用价值进行了系统的荟萃分析。该研究共纳入38项既往研究，其中4项与结直肠癌相关（病例数为304例），结果提示UCA1可以作为癌症转移和预后评估的潜在分子标志物。关于UCA1在结直肠癌中的应用价值尚有待进一步探讨。

Liu等[43]建立用于分析结直肠癌预后风险的公式，预后风险得分等于3个lncRNA（AP003555.2、AP006284.1和LINC01602）的表达水平与其回归系数乘积的总和，低风险得分组总生存情况更理想，经ROC曲线分析后认为应用该公式能够较为准确区分高低风险预后人群，该研究提示这3个lncRNA联合使用可以作为预测结直肠癌患者预后的独立标志物。郑凤萍等[44]发现结直肠癌患者血清中HIF1A-AS1高表达，表达量越高则肿瘤分化程度越低、肿瘤直径越大，且高表达组TNMⅢ～Ⅳ期比例明显高于低表达组，高表达组OS低于低表达组，其是结直肠癌预后不良的独立影响因素，可作为预测结直肠癌预后的潜在生物标志物。Zhou等[45]在近千份结肠癌样本中筛选出52个稳健的与基质相关的lncRNA构建新的预后预测模型，该模型得分高组无论是RFS还是OS均较得分低组差，该研究认为利用该模型可以有效预测结肠癌患者的预后，此外，该模型还可以有效筛查对化疗有反应的患者——得分低组患者才能从辅助化疗中受益。Liu等[46]从1 679个在结肠癌组与对照组存在差异表达的lncRNA中鉴定出其中158个ln⁃cRNA与生存相关，最终利用7个与结肠癌生存时间高度相关的lncRNA（AC010973.2、AC020891.2、LINC02474、AC093895.1、AL645608.7、AP003555.2和AC010997.3）构建了风险预测模型，该研究认为利用该模型可有效预测结肠癌的预后。

4 lncRNA在结直肠癌治疗中的相关研究

Wang等[47]发现预后差的结直肠癌患者组织中LINRIS表达上调，并发现LINRIS-IGF2BP2-MYC轴可作为结直肠癌的潜在治疗靶点。MALAT1可以结合SFPQ，使SFPQ从SFPQ/PTBP2复合物中释放出来，导致游离PTBP2增加，从而促进结直肠癌细胞的增殖和迁移，因此，用反义寡核苷酸靶向MALAT1和/或上调SFPQ的表达可为预防结直肠癌转移提供一种治疗思路[48]。有研究发现，FLANC在结肠癌组织中表达上调且FLANC的表达水平与结肠癌患者的总生存期有关，高FLANC表达者总生存期显著缩短，另外，FLANC可促进STAT3的磷酸化，使VEGFA的表达显著上调继而促进血管新生，因此，靶向FLANC对于结直肠癌的治疗或具有重要意义[49]。

体外实验表明，CASC19在结直肠癌组织中过表达，CASC19与miR-140-5p结合可导致CEMIP表达上调，CASC19/miR-140-5p/CEMIP轴可以作为结直肠癌的潜在治疗靶点进行更为深入的探讨[50]。Lin等[51]通过分析lncRNA表达谱发现ITGB8-AS1在结直肠癌组织及患者血浆中均表达上调。ITGB8-AS1可作为ceRNA，通过粘着斑信号通路影响结直肠癌细胞的增殖及肿瘤的生长，其可作为结直肠癌的潜在治疗靶点。Han等[52]发现DNAJC3-AS1的下调抑制了结肠癌细胞的增殖并诱导了周期停滞，同时也抑制了结肠癌细胞的迁移、侵袭和上皮间质转化。DNAJC3-AS1对结肠癌肿瘤进展的影响可能基于miR-214-3p/LIVIN轴，DNAJC3-AS1可作为结肠癌治疗的新靶点，并由此提供了新的研究方向和治疗选择。

5 小结与展望

越来越多的在癌症中异常表达的lncRNA被鉴定出来，lncRNA在结直肠癌的诊断、预后评估及靶向治疗等方面均具有潜在的应用价值。lncRNA可通过影响关键的癌症信号传导通路，如Wnt/β-catenin、PI3K/AKT、EGFR、NOTCH、mTOR 和 TP53等[53]，在结直肠癌的发生和发展过程中起重要作用。虽然对lncRNA的研究还处于初期阶段，其功能、结构及其调控机制还需要进一步的阐明，但其作为新的肿瘤标志物用于结直肠癌诊断、预后评估与治疗的潜能不容忽视。lncRNA的表达具有组织细胞特异性，且大部分lncRNA具有受外界环境影响较小、可长时间稳定存在等特点，有助于其发挥早期诊断和预后评估的生物标志物作用[54-56]。为了推动基于lncRNA的检测在临床实践中的更广泛应用，在今后的研究过程中要考虑样品预处理和制备程序的标准化，包括使用的采血管，样品储存条件和时间，lncRNA分离方案优化等，并且也要制定适用的质量控制标准来提高检测的可靠性和准确性。为明确关于结直肠癌的高敏感度和特异度的lncRNA，开展大样本的临床队列研究是有必要的，可加以结合现有研究的结果，开展多靶点联合检测工作，为推动科研成果向临床真正转化应用提供有利条件。相信随着将ln⁃cRNA作为临床诊疗生物标志物研究的不断深入，可为结直肠癌的诊疗提供更多选择。

利益冲突声明 全体作者均声明不存在与本文相关的利益冲突。