LncRNA在肾癌诊治及预后方面的研究进展

程 波，邹 菊，向碧兰，王 倩，刘 威，叶 涛

1.西南医科大学附属医院泌尿外科（泸州 646000）；2.西南医科大学临床医学院（泸州 646000）

肾癌又称肾细胞癌（Renal cell carcinoma，RCC），在我国RCC 发病率呈现逐年上升趋势，男女比例为2.6 :1[1]。肾透明细胞癌（Renal clear cell carcinoma，ccRCC）是RCC中最常见的一种，约占RCC 的75%～80%[2]。目前肾脏CT 和B 超是国内诊断肾癌最常用的辅助检查方法。RCC早期缺乏明显的临床症状，而且没有典型的肿瘤标志物供其早期诊断，部分RCC 患者初次就诊时即为RCC晚期，无法进行手术，预后较差[3]。随着分子生物学的进展，越来越多的LncRNA 被证实参与了RCC 细胞内多种重要的调控过程。LncRNA 是一类特殊类型的RNA，是指长度大于200bp 的非编码RNA，主要存在于核内，研究表明，LncRNA参与了基因调控的基本过程，包括染色质的修饰和直接的转录调控，同时也调控转录后事件，根据LncRNA功能和涉及的分子机制可将其分为信号分子、诱饵分子、引导分子和支架分子等四类[4]。LncRNA 虽然不具有编码蛋白质的功能，但能在不同的肿瘤组织中过度表达或表达不足，在特定类型的癌症中，许多LncRNA已被证明是有效的潜在生物标志物[5]。本文综述了LncRNA在肾癌分子领域发挥的作用，并探讨LncRNA 作为肿瘤标志物在肾癌的诊断、治疗以及预后方面的研究进展。

1 LncRNA用于RCC的诊断

目前RCC 的诊断金标准主要依赖于肾组织活检，但活检本身具有创伤性，难以重复检测且不适合用于大规模人群筛查[6]，因此需要更加简便的诊断手段。由于LncRNA可以在几种体液中检测到并可以抵抗核糖核酸酶介导的降解，因此它们有希望成为用于筛查肾癌的生物标志物。无创血清学和尿液指标用于早期筛查诊断具有重要的临床价值。研究表明，5-Ln⁃cRNA-let、PVT1、PIDAR、PTENP 1 和LINC 00963 在ccRCC 患者血清中表达下调，其对ccRCC 的诊断有很强的指示意义，可以鉴别ccRCC患者和健康对照组，这种多指标联合检测一定程度上弥补了单指标的不足，提高了LncRNA诊断RCC的敏感性和特异性[7]。HE等[8]也表明，GIHCG 在RCC 组织中高表达，且与血清GI⁃HCG表达水平呈正相关，还能区分RCC患者和健康个体，敏感性和特异性分别为87%和84.8%（AUC=0.920）。此外，通过检测外周循环中LINC 00887 鉴别RCC 患者与健康受试者的AUC 为0.8001，敏感性为71.05%，特异性为89.87%，提示了LINC 00887 可作为早期RCC检测的一个潜在生物标志物[9]。而在一些较新的研究方面，如在尿液研究方面发现两种LncRNA（Ln⁃cRNA NR 040448和LncRNA NR 033390）在成熟的肾癌细胞系、肾癌尿液外泌体样本中均高表达，有希望成为RCC早期诊断的潜在标记物[10]。这些LncRNA可能会成为未来的发展研究方向。

2 LncRNA用于RCC的治疗

目前传统的治疗方式尚不理想。靶向药物索拉菲尼、苏尼替尼取得了飞速发展，从根本上改变了晚期肾细胞癌（mRCC）的治疗前景，成为治疗RCC的新策略，但其疗效仍有缺陷[11]。而大量研究显示了特异性Ln⁃cRNA在RCC的侵袭、增殖、转移中发挥了重要的生物调控作用，那么针对LncRNA 靶点联合分子靶向药物可能为治疗RCC提供新的思路。

2.1 通过干预LncRNA改善靶向药物疗效

当下，以舒尼替尼和索拉菲尼为代表的受体酪氨酸激酶抑制剂已经被广泛应用于临床。然而，约有15%的进展期肾癌患者对靶向药物先天耐药，其余患者在接受舒尼替尼治疗6～15 个月后也往往出现耐药和疾病的情况[12]，而大约22%的患者在早期即对索拉非尼敏感性下降[13]。目前已发现几种与耐药相关的Ln⁃cRNA，随着耐药机制被逐渐揭示，通过阻断耐药信号通路或提高/降低LncRNA表达量等方法可提高RCC对药物的敏感性，将为耐药患者的治疗提供新方法。因此，针对特异性LncRNA 来改善靶向药物治疗效果成为一个新的研究方向。

QU 等[14]研究显示LncARSR 作为竞争性内源RNA（ceRNA）竞争结合miRNA家族，解除对AXL和c-MET的抑制作用，导致舒尼替尼耐药的形成。LncARSR还可通过外泌体传播导致舒尼替尼耐药，因此靶向Ln⁃cARSR 和AXL/c-MET 能消除RCC 对舒尼替尼的耐药性。徐志鹏等[15]的研究显示，RCC索拉非尼耐药细胞中高表达LncRNA-SRLR，LncRNA-SRLR 通过与NF-κB结合促进IL-6 转录，进而激活STAT3使肾癌细胞系对索拉非尼耐药。另一方面，LIANG等人[16]研究发现靶向LncRNA 的另一种方法是使用反义寡核苷酸（ASO）干扰RNA 表达。ASO 技术是指根据碱基互补配对原理，将用人工合成的靶标mRNA 互补配对的DNA 和RNA导入生物体内，从而用于基因的靶向治疗[17]。这些寡核苷酸能够识别LncRNA的序列，阻断LncRNA与靶标的相互作用，还可通过核糖核酸酶H或RNA诱导的沉默复合物使LncRNA 降解[16]。然而，关于这项技术在肿瘤的应用研究中仍然有许多问题待解决，如反义寡核苷酸易于降解，进入细胞前失去特异的反义活性会降低精确的体内递送，此外，动物体内实验证实，反义寡核苷酸代谢产物会造成一系列的不良反应[18]。

2.2 LncRNA影响肿瘤侵袭和转移能力

肿瘤的侵袭和转移涉及多种信号转导途径，它使癌细胞能够增殖、改造周围环境，并侵入新的组织，这为肾癌的治疗带来了极大的挑战。因此明确肾癌侵袭和转移的分子机制，对于寻找肾癌肿瘤标志物、实现早期诊断和分子靶向治疗具有重要意义。大量的研究表明LncRNA 能作为肿瘤的促癌或抑癌基因，在RCC 的侵袭和转移中起重要作用。

一些LncRNA 具有促进肿瘤侵袭和转移的能力。如LncRNA 可通过影响甲基化途径调控肾癌发生发展，LncRNA MRCCAT1结合EZH2后能促进H3K27甲基化来抑制NPR3 启动子的转录[19]。有研究着重强调了LncRNA 在转录调控中对于miRNA 的重要性，胞浆中的LncRNA 可作为一种“海绵”与碱基直接配对，吸附内源性的miRNA，参与ceRNA 调节网络。如靶基因XI型胶原α1 链（COL11A1）的释放就是LncRNA SNHG12通过调节ceRNA完成的，而LncRNA RP11-436H11.5则通过影响miR-335-5p上调BCL-W的表达来发挥ceR⁃NA的作用[20-21]。LncRNA还可以抑制microRNA-206表达进而调控VEGF，VEGF是由细胞产生的一种信号蛋白，是一种强有力的促血管生成因子，能刺激血管的形成和淋巴管的生成，在肾癌的发展中起重要的作用，VEGF 受microRNA 的 调 控，microRNA 又 与 多 种Ln⁃cRNA 呈负相关[22-23]。LncRNA 通过调控表皮生长因子样结构域7（EGFL7）蛋白影响RCC，EGFL7在生理状态下发挥调控内皮和血管生成的作用，而在病理状态下可通过自分泌/旁分泌方式参与肿瘤转移过程。Ln⁃cRNA-URRCC则能通过调节EGFL7 启动子组蛋白H3乙酰化，增加EGFL7 的表达[24-25]。此外，之前有研究表明，近80%的RCC 处于缺氧状态，缺氧也会影响Ln⁃cRNA的水平或者功能，VHL基因突变或缺失导致的缺氧诱导因子（HIF）途径激活是RCC 的驱动因素，而过度表达的LncRNA-ENST00000574654.1抑制这种途径可影响RCC的侵袭[26]。

另外，一些LncRNA 能抑制肿瘤侵袭和转移。EMT具有促进肿瘤细胞侵袭的重要作用，DLEU1可抑制EMT 过程，在实验中敲除DLEU1基因后，上皮细胞标记物E-cadherin 表达增加，N-cadherin 和vimentin 表达减少，p-Akt、cyclinD 1 和p70S6K 的表达显著降低，KETR 3和786-O细胞的迁移和侵袭能力下降，下调磷酸化的Akt、cyclinD 1和P70S6激酶的表达而抑制蛋白激酶B（Akt）通路，对RCC 细胞BCI-21BAX 和Caspase级联的调控诱导细胞的凋亡增加。LncRNA BX357664作为抑癌基因通过阻断EMT 过程而抑制RCC 细胞的侵袭和转移[27-28]。MEG3作为肿瘤的抑癌基因，MEG3定位于人类染色体14q32.3 上，与DLK1基因构成DLK1-MEG3印记基因，MEG3对P53有激活作用，P53上调miR-124 的表达，miR-124 直接以表观调控因子TET1为靶点，诱导MEG3的表达，在ACHN和786-O细胞中，miR-124 和meg 3 过表达后，磷脂酰肌醇3-激酶（Pi3k）、Pakt 和perk 蛋白水平下降，PTEN 表达上调，RCC 中过表达miR-124 和MEG3可抑制PTPN11 蛋白的表达而抑制肾癌细胞的增值和EMT过程，进而抑制RCC 的侵袭和转移[29-30]。LncRNA-SARCC是ccRCC中重要的多效性LncRNA，在VHL 沉默的ccRCC 中，Ln⁃cRNA-SARCC通过结合和去稳定雄激素受体（AR）发挥肿瘤抑制作用，相反，LncRNA-SARCC在VHL 野生型ccRCC组织中具有致癌性，但其机制不清[31]。还有一些LncRNA 可以作为内源性竞争性RNA（ceRNA）与mi⁃croRNAs 结合，从而消除了microRNA 对靶基因转录的抑制作用[32]。

2.3 对肾癌细胞增殖能力的影响

LncRNA 表达谱的研究发现其从多个方面参与了RCC 的增殖，因此研究LncRNA 在RCC 中的具体作用机制有助于为临床治疗提供新的靶点。

2.3.1 LncRNA 对增殖的促进作用 在敲除基因Ln⁃cRNA TP73-AS1的细胞中，KAS-1转移抑制因子（KISS 1）明显上调，TP 73-AS1通过与ZAST 同源物2（EZH2）的增强子相互作用以及与KISS 1基因启动子区的特异性结合而抑制KISS 1的表达，LncRNA TP73-AS1通过介导H3K27me3 将EZH2 引入KISS 1启动子区域并抑制PI3K/Akt/mTOR通路的激活可保护不同类型的细胞免于因生存因子的退出而引起的凋亡[33]。AKT 通过磷酸化和灭活多个靶标来抑制凋亡从而促进了细胞的增殖。通过新基因编辑系统CRISPR/Cpf1 敲除肾癌细胞中的LncRNA458314，76P细胞中pAKT 表达水平下降，推测LncRNA458314可能激活了pAKT 的表达，从而促进了肾癌的发生发展[34]。LncRNA在肾癌转录方面也发挥着重要的作用，LncRNA不仅可以与mRNA结合增加mRNA 的稳定性，也能调节mRNA 翻译的速率来改变转录产物的表达量。LncRNA EGFR-AS1通过与Hur 结合来维持EGFR mRNA 的稳定性使EGFR 蛋白表达增加，从而促进肾癌细胞的增殖[35]。研究显示，RP11-567G11.1在晚期肾癌组织中高表达，敲除Ln⁃cRNA RP11-567G11.1后可显著降低RCC 细胞中Jag⁃ged 1、HES 5和HEY 1 mRNA和蛋白水平，同时也可降低细胞存活率，从而诱导DDP诱导的RCC细胞凋亡[36]。LncRNA 作为miRNA 的海绵，研究发现ERβ调控的HOTAIR能通过拮抗miR-138、miR-200 C、miR-204或miR-217在内的多种microRNA来影响各种癌基因，包括ADAM 9、CCND 2、EZH2、VEGFA、VIM、ZEB1和ZEB2[37]。

2.3.2 LncRNA对增殖的抑制作用 在ACHN细胞中，KCNQ1DN基因敲除可显著上调细胞周期蛋白D1的表达，但在mRNA 和蛋白水平下调p27的表达，增强了细胞G1期的进展，甲基化分析表明，KCNQ1DN启动子的近端区域在RCC 组织中发生高度甲基化，C-Myc是一种常规转录因子，通过绑定到顺式-C-myc基因的调控元件E-box（CACGTG）调控细胞周期、细胞增殖、凋亡和细胞代谢等生物学过程，KCNQ1DN通过抑制c-Myc基因启动子的转录活性而下调c-Myc，进一步上调细胞周期素D1，抑制p27在RCC 细胞中的mRNA 和蛋白水平，从而抑制RCC细胞的生长和细胞周期进程[38-40]。Ln⁃cRNA NBAT1对miR-346 的表达具有负调控作用，NBAT1 作为miR-346 的分子海绵，抑制miR-346 靶向基因GSK-3β，进而抑制Wnt/β-catenin 的激活，从而抑制RCC细胞的生长和增殖[41]。

3 LncRNA用于RCC的预后

目前临床上针对RCC 并无特异性的预后标志物。由于LncRNA在RCC的发生及发展中发挥重要的调控功能，且检测LncRNA 更为方便无创，因此LncRNA 有望成为RCC预后的重要参考指标。

以往的研究中，SDPR被报道是恶性肾肿瘤早期检测和鉴别的可能生物标志物[42]。在WEN[43]的研究中发现LncRNA SDPR-AS在RCC 组织中低表达，且低表达提示总生存期较差，并与肿瘤分化程度、TNM分期及淋巴结转移有关。LncRNA NONHSAT113026可能是RCC的抑癌基因，NOAT113026与NF-κB的表达呈负相关，NF-κB主要发挥促进细胞增殖、细胞周期进程、抗凋亡、血管生成和炎症激活的作用，进一步研究提示Ln⁃cRNA NONHSAT113026的表达水平越低，RCC 患者无病生存期和总生存期就越短[44-45]。此外，LINC00475高表达的肾癌患者肿瘤stage 分期（P=0.010）、M 分期（P=0.022）更高，肿瘤远处转移更多，其可能作为一种潜在的RCC 预后不良指标。具体机制可能通过激活WNT信号通路促进肾癌的进展[46]。WANG等[32]的研究发现LncRNA 00312主要通过抑制microRNA使ASS1表达正常化而发挥抗肿瘤作用，其低表达的患者在肿瘤大小、病理分级和TNM 分期等方面情况更差。YU等[47]通过检测肾癌与癌旁组织表达差异发现，LncRNA PVT1在肿瘤中高表达，Kaplan-Meier 分析显示，高PVT1 表达总体生存率更低（P=0.007）。LIU 等[48]的研究中，在RCC 组织中低表达的TCL6 和三个高表达的（PVT1，MIR155HG和HAR1B）LncRNA组成一个多LncRNA预测系统，这个基于多个LncRNA 综合预后预测系统与RCC 患者总生存期显著相关，高风险LncRNA 评分的患者的总生存期低于低风险LncRNA 评分的患者，该系统具有作为ccRCC 预后的独立标志物的潜力。杨清等[49]用meta 分析方法纳入27 篇针对2 967 名癌症患者的研究，显示非编码RNA对于癌症预后可能是预测因子，且LncRNA与miRNA之间存在相关性，可能共同发挥作用影响癌症预后。

4 小结与展望

LncRNA 对RCC 诊断、治疗以及预后等方面均有着非常重要的作用。得益于高敏感度分子生物学检测技术的推广，将发现LncRNA更多的作用与功能，但由于LncRNA的表达丰度较低等因素，目前LncRNA检测尚不能完全用于RCC 患者的临床早期诊断及预后判断，特别是针对特异性LncRNA靶点的研究还较少，相关的治疗研究也主要停留在细胞及动物模型层面，但LncRNA在这些方面有着良好的应用前景，未来极可能有针对LncRNA 靶点的药物上市，以期提高RCC 患者生存率。

（利益冲突：无）