长链非编码RNA与胃癌关系的研究进展▲

赵俊佳 陈远能 张 涛 敖先伟 张馨月

(1 广西中医药大学瑞康临床医学院，南宁市 530000，电子邮箱：1067260674@qq.com；2 广西中医药大学附属瑞康医院消化内科，南宁市 530000)

【提要】 长链非编码 RNA(LncRNA)是一类非编码RNA，在多种癌症的发病中异常表达。近年来大量研究表明LncRNA在胃癌中异常表达，但其在胃癌中的作用机制尚未清楚，可能主要通过表观遗传机制、上皮间质细胞转化、免疫抑制、炎症等发挥作用。幽门螺杆菌(Hp)被认为与胃癌的发生密切相关，其可导致慢性炎症和信号通路异常激活，但其导致胃癌发生的具体作用机制仍尚未完全清楚。目前已发现多个LncRNA在Hp感染相关胃癌的发生、发展中发挥重要作用。本文就LncRNA对胃癌(包括Hp感染相关胃癌)的致癌或抑癌作用展开综述，为胃癌治疗提供新方向。

胃癌是常见的恶性肿瘤，2020年，其新发病例数在全球排名第5位，死亡病例数排名第4位[1]。胃癌的发病机制复杂,目前其发病机制尚未明确[2]，临床治疗手段也处于探索阶段。1994年世界卫生组织已将幽门螺杆菌(Helicobacterpylori,Hp)定义为Ⅰ类致癌因子，近年来有关Hp所致胃癌的研究报告逐渐增多，有研究证实其感染导致胃癌的机制可能与细胞毒素相关基因(cytotoxin-associated gene,Cag)、空泡细胞毒素A(vacuolating cytotoxin A,VacA)、微小RNA(microRNA,miRNA)等有关[3]，但其机制并不明确。找到能够快速而有效预测胃癌发生、发展的相关因子,对指导临床治疗有重要意义。

长链非编码RNA(long non-coding RNA，LncRNA)是长度大于200个核苷酸，不具有编码蛋白质功能的RNA，其在多种肿瘤中异常表达[4]。LncRNA的异常表达与细胞生长、转移、侵袭、增殖和凋亡密切相关[5]，主要机制涉及表观遗传机制、上皮间质细胞转化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)、免疫抑制、炎症等。目前，有关LncRNA在胃癌发生、发展中作用机制的研究也日益增多，已经成为胃癌发病机制的研究热点。

1 LncRNA与胃癌

LncRNA不具有编码蛋白质的功能，通过调节转录、翻译和翻译后水平的基因表达和功能来发挥多种生物学功能。近年来的研究显示，LncRNA参与癌症、代谢性疾病和心血管疾病等多种疾病的发生[6]。多个LncRNA已被证实在肿瘤的发生和发展中充当致癌或者抑癌因子，并且可以作为诊断癌症和评估癌症治疗效果的潜在生物标志物[7]。E-钙黏蛋白通过Wnt/β-连环蛋白、Rho GTP酶和表皮生长因子/表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)等多种致癌信号通路参与癌症的发生和发展[8]。而LncRNA可通过竞争miRNA、激活异常信号途径，控制表观遗传学的关键成分，以直接作用或通过其他途径控制基因转录来调节E-钙黏蛋白的功能，从而影响癌细胞增殖和转移。

1.1 LncRNA作为致癌因子参与胃癌的发生 多种LncRNA在胃癌组织或胃癌细胞中过表达，其主要通过表观遗传机制、EMT、竞争miRNA、异常激活磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphoinositide-3-kinase，PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)途径、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信号通路、抑制p53途径等诱导胃癌的发生以及促进其发展进程，通过对这些机制的研究可以为胃癌的治疗提供新的思路。

1.1.1 LncRNA HOX转录反义RNA：目前研究较多的LncRNA HOX转录反义RNA(HOX transcript antisense RNA,HOTAIR)被认为是致癌因子之一，其位于染色体12q13.13上的Homeobox C基因簇内[9]。目前已发现HOTAIR在胃癌中表达失调，可以促进癌细胞侵袭和转移。有研究显示，HOTAIR在胃癌中高表达，并通过miRNA-126/C-X-C基序趋化因子受体 4轴和下游信号通路促进胃癌的增殖和转移[10]。Jiang等[11]发现，敲低HOTAIR的表达可以抑制胃癌细胞中转录激活因子3和细胞周期蛋白D1的表达，抑制胃癌的生长。

1.1.2 LncRNA转移相关肺腺癌转录因子1：LncRNA转移相关肺腺癌转录因子1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1,MALAT1)是另一个众所周知的致癌因子。MALAT1在胃癌细胞系和组织中表达上调，体外和体内实验均提示，沉默MALAT1的表达可抑制胃癌细胞迁移和侵袭[12]。Zhu等[13]也发现，MALAT1在胃癌组织中明显过表达，其可能是通过激活PI3K/Akt途径，促进胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭。

1.1.3 LncRNA H19：LncRNA H19在人类大多数肿瘤组织中表达失调，在肿瘤的发生和发展中起着至关重要的作用[14]。Chen等[15]研究发现，在胃癌组织和细胞中H19的表达上调，胃癌患者胃液中的H19水平也明显高于正常人，而抑制H19表达可抑制E-钙黏蛋白表达，从而抑制EMT、细胞迁移和侵袭，因此认为H19可能是胃癌预后的独立预测指标，其表达上调可预示预后不良。

1.1.4 LncRNA LINC00152：LncRNA LINC00152最早被发现于肝细胞癌[16]，其在许多癌症的进展中发挥重要作用。Zhou等[17]的研究表明，胃癌患者组织细胞质中的LINC00152表达上调，其通过直接与EGFR结合的方式，激活PI3K/Akt信号，从而促进肿瘤生长。Zhang等[18]的研究也表明，降低LINC00152的表达可通过EGFR/PI3K/Akt途径发挥抗肿瘤作用。这些结果表明，LINC00152可通过EGFR依赖性途径促进胃癌细胞的增殖。

1.1.5 其他LncRNA：(1)LncRNA LINC00337在胃癌组织和细胞中明显过表达，可通过表观遗传机制抑制Zeste基因增强子同源物2(enhancer of Zeste homolog 2，EZH2)介导p21促进胃癌细胞增殖[19]。(2)LncRNA p4516可通过促进EMT，从而促进胃癌细胞的增殖、侵袭和迁移[20]。(3)OncLncRNA-626在胃癌组织中过表达，可能通过与丝氨酸/精氨酸富集剪接因子1特异性结合，使p53途径失活从而促进胃癌的发生[21]。(4)体内和体外实验结果表明，LINC02407在胃癌中过表达，其可能通过竞争LINC02407-miR-6845-5p/miR-4455-ADGRD1，促进胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭，并且抑制胃癌细胞凋亡[22]。(5)Li等[23]研究发现LncRNA G蛋白耦联受体65-1(G protein-coupled receptor 65-1,GPR65-1)在胃癌组织中表达上调，其过表达与原发肿瘤-区域淋巴结-远处转移(tumor-node-metastasis，TNM)分期、肿瘤大小、远端转移和胃癌患者的预后不良相关，而敲低LncRNA GPR65-1表达可抑制胃癌细胞的侵袭；微阵列分析结果显示，LncRNA GPR65-1是通过调控第10号染色体上缺失的磷酸酶和张力蛋白同源物(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN)/Akt信号通路，促进肿瘤生长、侵袭和迁移。(6)Piao等[24]研究发现，LncRNA NALT1在胃癌中通过NOTCH1和NOTCH信号传导途径诱导胃癌侵袭和转移。(7)Li等[25]研究发现，LncRNA MIR100HG在胃癌组织中过表达，MIR100HG的高表达与胃癌患者的TNM分期、肿瘤浸润、淋巴结转移和远处转移呈正相关；其还在细胞实验中发现，MIR100HG表达下调可抑制胃癌细胞增殖，迁移和侵袭。(8)LncRNA MAP3K1-2在胃癌细胞中表达上调，其机制可能通过激活丝裂原活化蛋白激酶信号通路从而促进胃癌细胞的增殖和侵袭[26]。(9)LncRNA LINC00673通过与EZH2和DNA甲基转移酶1相互作用抑制Kruppel 样因子4，从而导致胃癌发生[27]，或可通过与赖氨酸(K)特异性去甲基酶1A和EZH2相互作用，从而导致胃癌的发生[28]。

1.2 LncRNA作为抑癌因子参与胃癌的发生 在胃癌组织中也存在一些低表达的LncRNA，上调其表达可以抑制胃癌细胞的增殖和迁移，这可能为胃癌的治疗提供新的思路。这些LncRNA表达上调后可能通过促进癌细胞凋亡、 竞争miRNA、干扰异常信号通路、促进抑癌基因等机制抑制癌症的发生。研究较多的LncRNA包括母源表达的基因3(maternally expressed gene 3，MEG3)、LncRNA LOC101928316等。

1.2.1 LncRNA MEG3：MEG3是一种肿瘤抑制因子，其过表达已被证明可以抑制多种肿瘤的生长[29-31]。Ding等[32]研究发现胃癌组织中MEG3高度甲基化，表达下调，体内和体外实验均显示上调MEG3的表达或抑制其甲基化后肿瘤细胞的生长受抑制。Jiao等[33]的研究也表明MEG3在胃癌细胞中可以下调抗细胞凋亡蛋白B细胞淋巴瘤-2的表达，上调促凋亡蛋白半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase)3和Caspase9的表达，从而抑制胃癌细胞的生长、迁移和侵袭，促进胃癌细胞的凋亡。

1.2.2 LncRNA LOC101928316：有学者采用晚期胃癌组织和邻近非肿瘤组织标本进行微阵列分析，结果显示胃癌组织中LOC101928316的表达明显降低[34]。在其后来的研究中发现，LOC101928316过表达可明显抑制胃癌细胞系SGC-7901细胞的迁移、侵袭和增殖，机制可能是通过调节PI3K/Akt-哺乳动物雷帕霉素靶信号通路从而改变胃癌的发展进程，认为 LOC101928316是可能一种抑癌基因[35]。

1.2.3 其他LncRNA：(1)多项研究表明LncRNA MIR22宿主基因(MIR22 host gene,MIR22HG)可以抑制肿瘤的进展，如子宫内膜癌、肺癌和肝细胞癌等[36-37]。Li等[38]研究发现，在胃癌组织和胃癌细胞中MIR22HG的表达明显降低，其可通过负调控NOTCH2信号传导，抑制胃癌细胞AGS和MKN-45的增殖、迁移和侵袭。(2)Zhang等[39]研究发现胃癌组织中LncRNA 金属硫蛋白 1J 假基因(metallothionein 1J pseudogene,MT1JP)表达明显降低，而MT1JP表达水平较高的胃癌患者生存良好；原因可能是MT1JP通过竞争性结合miRNA-92a-3p并下调FBXW7表达来调控胃癌的进程。LncRNA MT1JP的过表达不仅可在体外抑制胃癌细胞增殖、迁移和侵袭，并促进细胞凋亡，还可在体内抑制胃癌的生长和转移[39]。(3)Guo等[40]研究发现LncRNA 微管蛋白α4B(tubulin alpha 4B,TUBA4B)在胃癌组织、细胞和血浆中表达显著降低，TUBA4B低表达与肿瘤大小、淋巴结转移和晚期TNM分期呈正相关，TUBA4B可能是竞争性结合miRNA-214和miRNA-216使下游靶标PTEN的表达增加，导致PI3K/Akt信号通路失活，从而抑制肿瘤生长和转移。

2 Hp感染相关性胃癌及其与LncRNA的关系

2.1 Hp感染与胃癌的关系 Hp是革兰阴性杆菌，主要定植于胃黏膜上皮，Hp感染后可引起慢性炎症，而炎症与胃癌密切相关。Hp是慢性萎缩性胃炎发生及后续发展为肠化、癌变的主要因素[41]，CagA、VacA被认为是其致癌作用的主要毒力因子[42-43]。

2.1.1 CagA：CagA基因位于40 kb毒力基因簇的下游，称为Cag致病岛。CagA主要在胃黏膜上皮中诱导慢性炎症导致胃黏膜损伤[44]。CagA参与多种细胞活动，包括胞质空泡、线粒体功能障碍、内质网应激等，从而引发炎症；其还可以通过氧化损伤、抑制p53活性、诱导核因子κB (nuclear factor kappaB，NF-κB)活性、激活PI3K/Akt信号传导等途径致癌[45]。Hp通过T4SS将癌蛋白CagA传递到胃上皮细胞中，并驱动多种致癌信号通路的激活。CagA作为一种致病蛋白，可以促进致癌性Yes 相关蛋白(Yes-associated protein,YAP)表达而使E-钙黏蛋白、N-钙黏蛋白水平降低，促进EMT和胃癌的发生[46]。而YAP是河马肿瘤抑制途径的核心效应子，在人类恶性肿瘤中过度表达，且YAP表达的增加与人类不同癌症的进展呈正相关[47]。此外，还有研究者发现CagA可以促进胃癌组织DNA甲基化，降低PTEN的表达，而PTEN表达的降低与DNA甲基化水平升高有关[48]。CagA蛋白通过EPIYA基序上的酪氨酸残基磷酸化，依赖于金属蛋白酶3诱导上调EMT，这表明Hp的CagA蛋白以EPIYA磷酸化依赖性方式诱导感染Hp的胃上皮细胞向间质转化[49]。由此推测，Hp的CagA主要是通过抑制肿瘤抑癌基因YAP、PTEN等的表达，以及激活NF-κB、促进EMT等方式导致胃癌的发生。

2.1.2 VacA：VacA是Hp产生的另一个重要的毒力因子，VacA的毒素可以诱导细胞出现细胞空泡化、膜通道形成、内体/溶酶体功能破坏、细胞凋亡和免疫调节等一系列改变，并可通过免疫抑制和促进炎症的作用导致胃癌[50]。VacA可以抑制T淋巴细胞反应来促进炎症，且VacA可协同CagA，共同促进炎症和癌症的发生[51]。VacA还可能通过破坏上皮单层细胞，从而促进致癌物进入胃黏膜，或促进恶性细胞的侵袭性和扩散[52-53]。因此，可以推测VacA是通过损伤上皮黏膜、免疫抑制、促进炎症的方式导致胃癌的发生。

2.2 LncRNA与Hp感染相关胃癌 近年来，已有多项研究发现LncRNA在Hp感染相关胃癌中异常表达。(1)有学者通过微阵列分析发现Hp感染相关胃癌中LncRNA AF147447的表达明显减少，体内和体外实验结果均显示，AF147447可通过直接靶向结合黏蛋白2或上调miRNA-34c表达来抑制黏蛋白2表达，从而抑制胃癌的增殖和侵袭，增强LncRNA AF147447在肿瘤抑制中的作用[54]。(2)在Hp感染相关性胃癌细胞中LncRNA THAP9反义RNA1(THAP9 antisense RNA 1,THAP9-AS1)表达上调，该LncRNA可以促进胃癌细胞增殖和迁移，这提示Hp感染后，THAP9-AS1可作为一种促癌基因，促进胃癌细胞的增殖和迁移[55]。(3)还有研究表明，在Hp感染的胃癌组织和细胞中LncRNA H19表达上调，其可通过增强NF-κB诱导的炎症，促进Hp感染的胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭，被认为是一种促癌因子[56]。(4)miRNA-375被认为是癌变抑制剂，其在胃癌组织中的表达明显下调[57-58]。而Hp可诱导胃癌AGS细胞miRNA-375过表达，从而使LncRNA SOX2和SOX2重叠转录本(SOX2 overlapping transcript,SOX2OT)的表达下调，因此SOX2OT被认为可能是致癌因子之一[59]。(5)近年来，有学者对Hp感染的人胃细胞和组织进行LncRNA达谱的微阵列分析，发现有8个LncRNA(n345630、XLOC_004787、n378726、LINC00473、XLOC_005517、LINC00152、XLOC_13370和n408024)在Hp感染的人胃细胞中异常表达。并且在Hp阳性胃组织样品中发现4个表达下调的LncRNA，包括n345630、XLOC_004787、n378726和LINC00473，这些异常表达的LncRNA与炎症和癌变密切相关[60]。

3 小 结

LncRNA作为一种非编码RNA，在胃癌的发生和发展中有双重作用。虽然目前已对多种LncRNA的功能进行了深入的研究，但其在胃癌中的具体作用机制仍需进一步研究。了解LncRNA在胃癌中表达的特异性和敏感性对胃癌的早期诊断、治疗具有重要的指导意义。