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國(guó)人高分綜述 | Molecular Cancer:肝細(xì)胞癌中長(zhǎng)非編碼RNA的機(jī)制與作用


編譯:思越,編輯:十九、江舜堯。

原創(chuàng)微文,歡迎轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)載。

導(dǎo)讀

肝細(xì)胞癌(HCC)是原發(fā)性肝癌中最常見(jiàn)的亞型,也是世界范圍內(nèi)腫瘤相關(guān)死亡的主要原因之一。然而,肝癌發(fā)病的分子機(jī)制尚未完全了解。最近有新的證據(jù)表明長(zhǎng)非編碼RNALncRNA)在肝癌的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。本文就LncRNA在肝癌中的表達(dá)及其在肝癌發(fā)生中的抑癌作用作一綜述,并探討了其在肝癌中的診斷和治療潛力。

論文ID

原名The role of long noncoding RNAs in hepatocellular carcinoma.

譯名:肝細(xì)胞癌中長(zhǎng)非編碼RNA的作用

期刊:Molecular Cancer

IF:10.679

發(fā)表時(shí)間:2020年4月15日

通訊作者:黃燦華

通訊作者單位:四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院

DOI號(hào):10.1186/s12943-020-01188-4

主要內(nèi)容


1.LncRNA作為肝臟微環(huán)境和慢性肝病的調(diào)節(jié)劑

肝癌具有病毒感染,再生信號(hào)和低氧微環(huán)境等特性,這些特性為HCC細(xì)胞的增殖和存活提供了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。LncRNA調(diào)節(jié)免疫反應(yīng),肝臟再生和氧化還原信號(hào)。在這些過(guò)程中,LncRNA的失調(diào)會(huì)導(dǎo)致慢性肝炎,肝臟過(guò)度生長(zhǎng)和氧化應(yīng)激反應(yīng),最終導(dǎo)致HCC的發(fā)生(圖1)。

1)病毒感染

乙型肝炎病毒(HBV)和丙型肝炎病毒(HCV)是兩種主要引起慢性肝臟炎癥的病毒,未經(jīng)及時(shí)治療會(huì)發(fā)展為HCC。肝炎病毒通過(guò)多種機(jī)制促進(jìn)自身復(fù)制,其中之一是調(diào)節(jié)LncRNA的轉(zhuǎn)錄。HBV X蛋白(HBx)上調(diào)癌基因LncRNA-HUR1,阻斷p53以促進(jìn)HCC生長(zhǎng),并下調(diào)抑癌LncRNA-Dreh,導(dǎo)致波形蛋白的重新表達(dá),促進(jìn)肝癌轉(zhuǎn)移。在病毒感染過(guò)程中,宿主免疫通常被激活。然而,肝炎病毒可以改變Toll樣受體(Toll-like receptor,TLR)信號(hào),導(dǎo)致免疫反應(yīng)缺陷。研究表明,HCV感染可上調(diào)IFI6CMPK2EGOTLncRNA的水平,抑制IFN刺激基因(ISG)的表達(dá),從而導(dǎo)致免疫抑制和慢性炎癥。

2)肝再生

肝是部分切除或化學(xué)損傷后唯一再生的內(nèi)臟器官。肝切除術(shù)后,由于尿激酶活性升高,肝生長(zhǎng)因子(HGF)被釋放,從而激活EGFRc-Met,使Wnt等多種信號(hào)增強(qiáng)以促進(jìn)肝細(xì)胞增殖。增殖完成后,TGF-β抑制尿激酶和HGF的功能,從而使肝細(xì)胞回到靜止?fàn)顟B(tài)。研究發(fā)現(xiàn),LncRNA-LALR1、lncHand2LncRNA參與該過(guò)程。一旦LncRNA失調(diào),會(huì)誘導(dǎo)持續(xù)性的增殖信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),常導(dǎo)致HCC的發(fā)生。這些LncRNA可能在沒(méi)有肝組織丟失的情況下被激活,或者不能被靜止信號(hào)TGF-β沉默。

3)氧化應(yīng)激

肝臟約占體重的2%,卻接受約25%的心輸出量。充足的血液供應(yīng)對(duì)其氧需求是必不可少的,而供氧不足或抗氧化機(jī)制不足往往導(dǎo)致缺氧性肝損傷。飲酒、病毒感染、藥物解毒、代謝等多種危險(xiǎn)因素會(huì)誘導(dǎo)活性氧(ROS)的積累,導(dǎo)致肝臟氧化應(yīng)激。在缺氧位環(huán)境下,肝癌細(xì)胞通常促進(jìn)血管生成,從而從血流中獲得額外的氧氣供應(yīng)。HIF-1α被證明參與促血管生成過(guò)程。此外,研究發(fā)現(xiàn),部分LncRNA對(duì)缺氧敏感(如linc-RoR),在缺氧應(yīng)激下上調(diào)HIF-1α以支持肝癌細(xì)胞存活。相反, LncRNA LET等負(fù)調(diào)控HIF-1αLncRNA,在HCC進(jìn)展中下調(diào)??赡芤?yàn)?/span>LncRNA LET使RNA結(jié)合蛋白NF90降解,導(dǎo)致HIF-1αmRNA失調(diào)。

1 LncRNA調(diào)節(jié)肝臟微環(huán)境和慢性肝病。A)調(diào)節(jié)病毒感染和免疫抑制。LncRNA被病毒誘導(dǎo)后,促進(jìn)細(xì)胞增殖或抑制宿主免疫反應(yīng),導(dǎo)致慢性感染和肝癌的形成;(B)調(diào)節(jié)肝臟再生和生長(zhǎng)。肝切除后,肝臟通過(guò)激活增殖信號(hào)再生,LncRNA刺激該信號(hào)后,導(dǎo)致導(dǎo)致肝臟過(guò)度生長(zhǎng),進(jìn)而造成肝細(xì)胞癌;(C)調(diào)節(jié)缺氧性肝損傷與氧化應(yīng)激。藥物誘導(dǎo)肝臟ROS積聚,從而上調(diào)HIF-1α,促進(jìn)血管形成,從而減輕氧化應(yīng)激;LncRNA可以刺激HIF-1α以支持缺氧條件下HCC的存活。

2.肝癌組織中LncRNA的異常表達(dá)

表觀遺傳修飾、轉(zhuǎn)錄復(fù)合物招募和RNA加工是調(diào)節(jié)LncRNA生物發(fā)生的主要過(guò)程。LncRNA基因的表觀遺傳修飾可能遵循與蛋白質(zhì)編碼基因幾乎相同的調(diào)控規(guī)律。在轉(zhuǎn)錄之前,LncRNA啟動(dòng)子內(nèi)通常包含激活染色質(zhì)的標(biāo)志,如H3K9H3K27的乙?;?/span>H3K4的二甲基化或三甲基化。RNA聚合酶II被招募來(lái)啟動(dòng)LncRNA的轉(zhuǎn)錄,通常,LncRNA基因傾向于與相鄰蛋白質(zhì)編碼基因共享同一啟動(dòng)子,通過(guò)5′端的甲基鳥(niǎo)苷帽、3′端的聚腺苷酸a尾和剪接內(nèi)含子等經(jīng)典途徑被加工為成熟LncRNA。部分LncRNA還可通過(guò)非經(jīng)典途徑,如LncRNA MALAT1MENβRNase PRNase Z切割后,3′端形成三螺旋結(jié)構(gòu),在沒(méi)有polyA)尾的情況下保護(hù)LncRNA 不被降解。

LncRNA的異常表達(dá)被證明與包括HCC在內(nèi)的多種疾病發(fā)病機(jī)制有關(guān)。高通量測(cè)序顯示,與非癌性肝組織相比,HCC組織中LncRNA的表達(dá)譜明顯不同(表1),這些異常表達(dá)通常與抑制/促進(jìn)LncRNA的表觀遺傳沉默/激活、促癌/抑癌轉(zhuǎn)錄因子對(duì)LncRNA的轉(zhuǎn)錄激活/抑制、使LncRNA具有致癌功能的特殊加工模式以及LncRNAmicroRNA或蛋白結(jié)合從而影響LncRNA穩(wěn)定性有關(guān)(圖2

1 部分失調(diào)LncRNA在肝癌發(fā)生發(fā)展中的作用

1)表觀遺傳修飾

HCC進(jìn)展過(guò)程中,LncRNA基因的DNA甲基化和組蛋白修飾,使HCC抑制性LncRNA表達(dá)減少(圖2a)或HCC促進(jìn)性LncRNA表達(dá)增加(圖2b)。研究發(fā)現(xiàn),DNA甲基轉(zhuǎn)移酶DNMT1DNMT3誘導(dǎo)抑癌基因LncRNA-MEG3的啟動(dòng)子高甲基化,其表觀遺傳沉默導(dǎo)致肝癌細(xì)胞凋亡抵抗和肝癌生長(zhǎng)。由于H3K27乙?;饔迷鰪?qiáng)使得linc00441過(guò)度表達(dá),linc00441又使DNMT3A發(fā)生甲基化并使其鄰近基因RB1失活,從而促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖

2)轉(zhuǎn)錄激活

已經(jīng)證實(shí),YAPc-Mycβ-catenin等致癌轉(zhuǎn)錄因子在肝癌組織中過(guò)度表達(dá),并啟動(dòng)如LncRNA等非編碼基因的轉(zhuǎn)錄。在肝癌中檢測(cè)到增強(qiáng)的Myc信號(hào),可能與被Myc調(diào)節(jié)的LncRNA(如linc00176)有關(guān),進(jìn)而導(dǎo)致肝癌細(xì)胞周期停滯和壞死。(圖2c

3RNA加工

LncRNA轉(zhuǎn)錄本經(jīng)過(guò)特殊處理,例如選擇性剪接(圖2d)等方式為肝癌的發(fā)生發(fā)展提供致癌作用。剪接因子MBNL3在胎兒肝臟和肝癌組織中高表達(dá),被證明可誘導(dǎo)外顯子4包含LncRNA PXN-AS1,使得LncRNA PXN-AS1PXN mRNA相互作用并防止其降解,從而導(dǎo)致肝癌發(fā)展。

4)其他

LncRNA可作為競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?nèi)源性RNAceRNA)與miRNA結(jié)合,行使miRNA海綿的作用,影響miRNA靶基因的表達(dá),而miRNA也會(huì)影響LncRNA的表達(dá)(圖2e)。miR-34a直接結(jié)合LncRNA-UFC1以降低其半衰期,從而抑制LncRNA-UFC1誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞增殖。部分蛋白質(zhì)(如RNA結(jié)合蛋白RBPs)還可以結(jié)合LncRNA來(lái)調(diào)節(jié)代謝,并通過(guò)物理相互作用調(diào)節(jié)LncRNA的穩(wěn)定性。

2 肝細(xì)胞癌中LncRNA的異常表達(dá)。AHCC抑制性LncRNA的表觀沉默;(BHCC促進(jìn)性LncRNA的表觀激活;(C)肝癌相關(guān)癌蛋白的轉(zhuǎn)錄激活;(DRNA加工賦予LncRNA促肝癌特性;(E)腫瘤抑制性mirna的丟失導(dǎo)致靶向癌基因LncRNA的重新表達(dá);(FHCC促進(jìn)性LncRNARNA結(jié)合蛋白穩(wěn)定結(jié)合。

3.肝癌中LncRNA的功能機(jī)制

LncRNA可以通過(guò)與DNA結(jié)合、RNA相互作用、與蛋白質(zhì)結(jié)合、產(chǎn)生小肽等途徑發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。與DNA結(jié)合使LncRNA重塑染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和表觀遺傳修飾,從而調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá);LncRNA作為分子海綿與mRNAsmiRNAs相互作用,從而調(diào)節(jié)mRNAs的穩(wěn)定性和翻譯或miRNAs與自身靶點(diǎn)的結(jié)合;LncRNA能夠與蛋白質(zhì)結(jié)合,調(diào)節(jié)其構(gòu)象、定位或穩(wěn)定性、蛋白質(zhì)復(fù)合物的形成或解離;部分LncRNA含有小的開(kāi)放閱讀框(SORF),編碼具有生物功能的肽參與HCC的進(jìn)展。(圖3

1DNA結(jié)合和染色質(zhì)重塑

LncRNA在蛋白質(zhì)編碼區(qū)或非編碼區(qū)通過(guò)順式或反式與DNA結(jié)合,調(diào)控基因的表達(dá)(圖3a)。LncRNA XIST通過(guò)與DNA結(jié)合,在早期發(fā)育過(guò)程中介導(dǎo)X染色體失活。典型的LncRNA-DNA相互作用位點(diǎn)可能位于某些基因的啟動(dòng)子或其他調(diào)控DNA序列(如增強(qiáng)子)中,通過(guò)形成RNA-DNA雜交(R-loop)來(lái)改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu),進(jìn)而提供信號(hào)來(lái)招募生物分子(如表觀遺傳修飾劑)來(lái)調(diào)節(jié)基因表達(dá),或在空間上將啟動(dòng)子和增強(qiáng)子/抑制子結(jié)合起來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄活性。LncRNA-Khps1直接與SPHK1基因啟動(dòng)子相互作用形成LncRNA-DNA結(jié)構(gòu),招募組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶p300/CBP激活SPHK1的表達(dá)。

在肝癌的發(fā)展過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)存在表觀遺傳修飾劑的失調(diào),如DNMTs、EZH2、HDACs、PCAF。研究發(fā)現(xiàn),這些表觀遺傳修飾因子可以被肝癌中的LncRNA調(diào)節(jié),從而導(dǎo)致表觀遺傳改變異常,如低甲基化、高甲基化。LncRNA-UPAT可以直接與UHRF1結(jié)合,從而保護(hù)UHRF1不被降解,促進(jìn)HCC進(jìn)展。

2mRNAmiRNA的海綿作用

miRNAs結(jié)合mRNAs來(lái)調(diào)節(jié)mRNA的轉(zhuǎn)換被證明是調(diào)控細(xì)胞事件的重要機(jī)制。LncRNA可與mRNA相互作用,調(diào)節(jié)mRNA的穩(wěn)定性和易位;LncRNA也可發(fā)揮miRNA海綿作用,抑制miRNA與其自身靶點(diǎn)的結(jié)合(圖3b)。LncRNA H19包含兩個(gè)let-7 miRNA功能結(jié)合位點(diǎn),通過(guò)與miRNA結(jié)合,從而促進(jìn)靶mRNA DicerHmga2的表達(dá)。LncRNA-miRNA的相互作用,有時(shí)是通過(guò)改變LncRNA自身的功能而影響細(xì)胞過(guò)程,而非改變結(jié)合的miRNA。LINC00673通過(guò)抑制SRC-ERK信號(hào)傳導(dǎo)發(fā)揮抑癌作用,A-G核苷酸突變?yōu)?/span>miR-1231提供了結(jié)合位點(diǎn),從而miR-1231抑制了LINC00673的抑癌作用。

雖然在HCC中,存在UFC1LncRNA通過(guò)與mRNA穩(wěn)定蛋白HuR結(jié)合,從而穩(wěn)定β-catenin mRNA,并激活Wnt信號(hào)促進(jìn)HCC進(jìn)展。但LncRNA更多的是通過(guò)對(duì)miRNA的調(diào)控,間接影響mRNAs的穩(wěn)定性,而不是直接與mRNA結(jié)合。研究發(fā)現(xiàn),miRNA在肝癌發(fā)展過(guò)程中大部分處于下調(diào)狀態(tài),可能與miRNA加工過(guò)程的缺陷、pre-miRNA核受損、LncRNA介導(dǎo)的miRNA失調(diào)有關(guān)。LncRNA調(diào)控miRNA的機(jī)制主要有兩種,即表觀遺傳修飾和充當(dāng)miRNA海綿。作為miRNA海綿時(shí),LncRNA阻斷了miRNA與其靶基因之間的聯(lián)系,導(dǎo)致部分肝癌相關(guān)基因的重新激活。LncRNA-HULC作為miR-186的競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?nèi)源性RNA,上調(diào)HMGA2的表達(dá)以促進(jìn)HCC生長(zhǎng)。

3)蛋白質(zhì)相互作用與調(diào)控

LncRNA可以與蛋白結(jié)合,從而調(diào)節(jié)蛋白的定位和穩(wěn)定性,以及通過(guò)作為支架的功能介導(dǎo)蛋白-蛋白復(fù)合物的組裝(圖3c)。LncRNA XISTX染色體失活中起著核心作用,通過(guò)與LBR結(jié)合,引導(dǎo)失活的X染色體定位于核膜上,使XISTX染色體上擴(kuò)散,進(jìn)而轉(zhuǎn)錄沉默。這可能與蛋白質(zhì)與LncRNA的親和力改變引起。LncRNA HOTAIR可以與組蛋白修飾劑PRC2LSD1結(jié)合,形成新的蛋白質(zhì)復(fù)合物。相反,部分LncRNA可以競(jìng)爭(zhēng)性地引起蛋白質(zhì)復(fù)合物的分離。

HCC的發(fā)病機(jī)制中,上述功能也發(fā)揮重要的作用。部分肝癌相關(guān)蛋白的亞細(xì)胞定位受到LncRNA的調(diào)控,LncRNA-MUFAXNA2相互作用,促進(jìn)其細(xì)胞質(zhì)移位,進(jìn)而激活WNT信號(hào)促進(jìn)肝癌進(jìn)展。 LncRNA還可介導(dǎo)癌蛋白和腫瘤抑制因子的穩(wěn)定,LncRNA-PRAL促進(jìn)p53HSP90的相互作用,從而阻止p53MDM2的結(jié)合,抑制肝癌生長(zhǎng)。作為支架,LncRNA HOTAIR可與PRC2E3連接酶Mex3b結(jié)合,促進(jìn)PRC2的降解,誘導(dǎo)肝癌進(jìn)展。LncRNA FTX可與MCM2結(jié)合,將其從染色質(zhì)中分離,導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯并抑制肝癌生長(zhǎng)。

4)編碼小肽

最近研究表明,部分LncRNA含有少于100個(gè)氨基酸開(kāi)放閱讀框(sORFs),可以產(chǎn)生功能性肽段(圖3d)。隨著生物信息學(xué)和測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,更多的之前認(rèn)為是非編碼的轉(zhuǎn)錄本被鑒定為sORFs。有研究發(fā)現(xiàn),位于細(xì)胞質(zhì)中約40%的人類(lèi)LncRNA可能被翻譯,但質(zhì)譜分析只鑒定出很少的LncRNA翻譯產(chǎn)物,可能與小肽的快速降解有關(guān)。在肝癌發(fā)生發(fā)展中,有關(guān)LncRNA編碼的小肽的研究還很有限。可能與小肽的不穩(wěn)定性、與已經(jīng)注釋的蛋白不同源或沒(méi)有生物功能有關(guān)。

3 LncRNA在肝癌中的作用機(jī)制。ALncRNA通過(guò)與啟動(dòng)子或遠(yuǎn)端調(diào)控元件結(jié)合,與DNA相互作用,調(diào)控基因表達(dá);(BLncRNAmRNAs結(jié)合調(diào)節(jié)其穩(wěn)定性,進(jìn)而調(diào)節(jié)基因表達(dá);LncRNA還可作為分子海綿與miRNA結(jié)合,使miRNA靶向基因重新激活;(CLncRNA作為支架與蛋白質(zhì)相互作用,調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性或促進(jìn)蛋白質(zhì)復(fù)合物的形成;(D)部分LncRNA具有編碼小肽的潛能,通過(guò)小肽發(fā)揮其生物學(xué)功能。

4.LncRNA作為肝癌標(biāo)志物中的意義

HCC相關(guān)的LncRNA通過(guò)不同的機(jī)制,促進(jìn)或抑制HCC的發(fā)生,為HCC的治療提供治療策略(圖4)。

1)維持增殖信號(hào)

細(xì)胞增殖通常由受體酪氨酸激酶(RTKs)的激活以及細(xì)胞周期進(jìn)展共同決定。正常細(xì)胞限制其增殖以維持生物體的正常結(jié)構(gòu),而RTKs(如EGFR、c-Met、IGF1RIGF2R)的結(jié)構(gòu)性激活可導(dǎo)致肝癌等腫瘤的發(fā)生。此外,細(xì)胞周期檢查點(diǎn)異常也被證明與肝癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。細(xì)胞周期由細(xì)胞周期蛋白及相關(guān)激酶調(diào)控,檢查點(diǎn)蛋白Cyclin D1, CDK4CDK6的失調(diào)被證明與HCC細(xì)胞增殖呈正相關(guān)。在HCC中,lnc-EGFR、LINC01225等通過(guò)與EGFR互作用,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)性激活,促進(jìn)肝癌生長(zhǎng)。LncRNA-UFC1與蛋白HuR結(jié)合,使β-cateninCDK4/6、c-Myc、cyclin D1等檢測(cè)點(diǎn)蛋白的表達(dá)上調(diào),導(dǎo)致肝癌細(xì)胞G1/S期轉(zhuǎn)化和增殖增強(qiáng)。(圖4a

2)細(xì)胞能量失調(diào)

癌細(xì)胞通過(guò)對(duì)代謝途徑重編程,以提供能量和構(gòu)建所需元件。涉及的途徑包括有氧糖酵解、谷氨酰胺解、脂肪生成等。有氧糖酵解是癌細(xì)胞產(chǎn)生能量的主要方式,谷氨酰胺被裂解與NADPH的產(chǎn)生和細(xì)胞抗氧化機(jī)制相關(guān),脂肪生成可促進(jìn)膜生物合成和能量?jī)?chǔ)存。LncRNA被認(rèn)為與代謝酶失調(diào)和HCC細(xì)胞異常能量模式有關(guān)(圖4b)。LncRNA TUG1能夠刺激miR-455-3p的轉(zhuǎn)錄,并下調(diào)AMPKβ2的蛋白水平,從而激活HK2表達(dá),提高肝癌細(xì)胞的糖酵解能力。LncRNA HOTTIP上調(diào)GLS1的表達(dá),從而促進(jìn)肝細(xì)胞癌細(xì)胞的谷氨酸分解和增殖。ACSL1可產(chǎn)生用于脂質(zhì)合成的acyl-CoAs合成酶,LncRNA-HULC通過(guò)激活ACSL1調(diào)節(jié)肝癌中的脂肪生成。

3)影響腫瘤干細(xì)胞

干細(xì)胞具有無(wú)限復(fù)制和分化細(xì)胞的能力,對(duì)于肝臟的再生能力十分重要。但是,腫瘤干細(xì)胞(CSCs)是腫瘤治療的主要障礙,也是大多數(shù)腫瘤耐藥和復(fù)發(fā)的原因。CD133、CD24、EpCAM、ICAM-1等干細(xì)胞標(biāo)志物,已證明在HCC的進(jìn)展和耐藥中起著關(guān)鍵作用。Wnt/β-catenin、JAK-STATHippo-YAP通路也參與HCC干細(xì)胞的維持。研究發(fā)現(xiàn),LncRNA能夠在轉(zhuǎn)錄后或翻譯后水平上調(diào)節(jié)Wnt-β-catenin途徑,LncRNA-DANCR可以與β-cateninmRNA結(jié)合以防止被miRNA降解。此外,LncRNA通過(guò)促進(jìn)或抑制IL-6-STAT信號(hào)傳導(dǎo),從而上調(diào)或下調(diào)HCC細(xì)胞株,LncRNA-DILC通過(guò)抑制IL6-STAT3途徑發(fā)揮抑癌作用,抑制HCC干細(xì)胞的增殖。不僅如此,lncBRMBRM蛋白相互作用,促進(jìn)BRG1嵌入BAF復(fù)合物的組裝,激活YAP1的表達(dá)(圖4c)。

4)激活腫瘤轉(zhuǎn)移

腫瘤轉(zhuǎn)移導(dǎo)致大多數(shù)癌癥惡化。轉(zhuǎn)移始于上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),隨后間充質(zhì)樣細(xì)胞侵入血管,細(xì)胞對(duì)缺氧耐受并轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)處的器官。研究發(fā)現(xiàn),EMT過(guò)程和血管生成被認(rèn)為是導(dǎo)致肝癌轉(zhuǎn)移的重要事件。部分LncRNA能夠調(diào)節(jié)EMT標(biāo)記物的表達(dá)和血管形成,從而影響HCC轉(zhuǎn)移(圖4d)。LncRNA ATBZFAS1可以miRNA海綿作用,激活間充質(zhì)ZEB1,促進(jìn)肝癌的轉(zhuǎn)移。LncRNA ZEB1-AS1通過(guò)提高其啟動(dòng)子活性刺激ZEB1的表達(dá)從而促進(jìn)肝癌的轉(zhuǎn)移,而ZEB1-AS1低甲基化患者與高轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)和低生存率相關(guān)。此外,波形蛋白可以與LncRNA-Dreh相互作用,抑制HCC的發(fā)展。

4 LncRNA作為肝癌標(biāo)志物的意義。A)生長(zhǎng)因子受體/RTK信號(hào)與細(xì)胞周期進(jìn)展異常調(diào)控引起持續(xù)增殖;(B)代謝重編程引起能量失調(diào);(CCSC相關(guān)信號(hào)的過(guò)度激活導(dǎo)致干細(xì)胞升高;(D)間葉細(xì)胞樣標(biāo)志物的過(guò)度表達(dá)與血管的形成增強(qiáng)腫瘤轉(zhuǎn)移。

5.LncRNA對(duì)肝癌的診斷和治療價(jià)值

肝癌的診斷主要依靠超聲顯像和AFP測(cè)定。但對(duì)于肝癌早期患者,以上檢測(cè)的靈敏度較低。目前,切除、肝移植等手術(shù)方法是早期肝癌唯一可行的治療方法,而晚期肝癌基本上無(wú)法治愈。

(1)LncRNA作為肝癌潛在生物標(biāo)志物

與正常肝組織相比,大量LncRNAHCC中異常表達(dá)。但是單獨(dú)使用LncRNA無(wú)法區(qū)別肝癌與其他肝臟疾病。目前常用LncRNA聯(lián)合其他分子,特別是肝癌標(biāo)志物AFP進(jìn)行聯(lián)合預(yù)測(cè)。除了AFPmiRNAsmRNAs也可以與LncRNA聯(lián)合預(yù)測(cè)HCC。此外,液體活檢相比于組織活檢,是無(wú)創(chuàng)的理想診斷方法。LncRNA UCA1, WRAP53, PVT1uc002mbe.2存在于體液中,LncRNA-HULC可在血液樣本中檢測(cè)到,并且可通過(guò)qPCR檢測(cè)。進(jìn)一步研究表明,這些LncRNA來(lái)源微泡和凋亡小體等胞外小泡(ev)的分泌,可通過(guò)超速離心和過(guò)濾分離。

2LncRNA作為肝癌治療靶點(diǎn)

肝癌的預(yù)后總體較差,部分原因是因?yàn)槿狈χ委煱悬c(diǎn)。肝癌中最常用的靶向藥物是靶向RTKs的索拉非尼,但也常觀察到耐藥性。LncRNA相比于比蛋白質(zhì)靶向制劑具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì),主要包括反義寡核苷酸(ASOs)和RNA干擾(RNAi),通過(guò)靶向LncRNA對(duì)肝癌具有良好的抗癌活性。ASO介導(dǎo)的linc00210沉默被證明可以抑制HCC細(xì)胞更新和侵襲,并且RNAi敲除LncRNA-CASC9顯著減少HCC小鼠模型中腫瘤的形成。目前以肝癌為靶點(diǎn)的ASOsRNAi的研究范圍很廣,已經(jīng)應(yīng)用于HBV的治療。此外,除癌基因LncRNA的敲除外,腫瘤抑制性LncRNA的遞送也是一種替代策略。

結(jié)論

本文主要介紹了LncRNA在肝癌中的異常表達(dá)涉及的主要過(guò)程,并總結(jié)了LncRNA作為腫瘤抑制因子或致癌基因調(diào)控肝癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制。此外,還對(duì)LncRNA在肝癌中的診斷和治療潛力進(jìn)行了總結(jié)。LncRNA正逐漸成為RNA生物學(xué)和腫瘤學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。LncRNA通過(guò)調(diào)節(jié)其結(jié)合分子的表達(dá)、定位、穩(wěn)定性、活性等特性,引起持續(xù)增殖、代謝異常、干細(xì)胞增多和轉(zhuǎn)移等一系列癌表型,導(dǎo)致肝癌的發(fā)生和發(fā)展,部分存在于體液中的LncRNA具有單獨(dú)作為潛在HCC生物標(biāo)記物或與其他分子聯(lián)合提高特異性的價(jià)值。


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