循環長非編碼RNA在胃癌早期診斷中的價值
胃癌是惡性腫瘤最常見的類型之一，是全球第二大癌症相關死亡原因。由於早期胃癌具有非特異度癥狀，患者往往晚期才能確診。臨床數據表明，晚期胃癌患者術後5年生存率僅為30%~40%，而早期胃癌則為70%~90%。因此，早期診治是提高患者5年生存率和改善患者預後的重要途徑。目前，胃癌的診斷依賴於內鏡、病理檢查和腫瘤標誌物的測定［包括癌胚抗原（CEA）、糖鏈抗原19-9（CA19-9）、癌抗原72-4（CA72-4）和癌抗原50（CA50）等］。然而，內鏡和病理檢查雖然是確診胃癌的「金標準」，但因其費用較高、取材困難和患者痛苦大，並不能用於早期癌症的篩查。腫瘤標誌物也因缺乏高特異度和靈敏度，效用有限。因此，為優化治療策略、預測療效並延長患者生存期，必須儘快確定早期新型診斷標誌物。循環長非編碼RNA（lncRNA）由於可直接從患者血漿和血清中檢測，具有檢測方便快捷、無創傷性、高靈敏度和特異度等優點被視為胃癌潛在的腫瘤標誌物。
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lncRNA簡介
lncRNA是長度超過200個核苷酸的功能性RNA。在各種生理過程中lncRNA在控制基因表達方面具有關鍵作用。lncRNA的異常表達是發生腫瘤的重要因素，並參與了血管的發生和細胞增殖、遷移和凋亡。lncRNAs表現出廣泛的生物學功能，且可與mRNA和微小RNA（miRNA）結合具有以下功能：
（1）作為miRNA或翻譯因子調節基因表達的轉錄誘導因子；
（2）作為miRNA的內源性抑製劑；
（3）作為增強子RNA與mRNA競爭負伸長因子複合物結合靶向啟動子進行轉錄調控；
（4）作為表觀遺傳或染色質修飾複合物的配體；
（5）與其相應的剪接的miRNA雜交以形成雙鏈RNA（dsRNA），其由Dicer酶切割以產生內源性小干擾RNA以調節基因表達；
（6）通過腫瘤抑制基因的轉錄調控或腫瘤抑制因子靶基因的激活直接調控腫瘤抑制信號的傳導。
通過直接lncRNA-mRNA相互作用的基因表達調控。越來越多的證據表明，lncRNA異常表達與胃癌的發生、轉移和患者預後相關。
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lncRNA在胃癌發生、發展中的作用研究
2.1通過調控細胞周期進程，促使上皮-間質轉化（EMT），促進胃癌進展
有研究表明，LinC00978、lncRNA-分化拮抗非蛋白質編碼RNA（DANCR）、lncRNA-癌症易感性候選者15（CASC15）和lncRNA-鋅指結構反義轉錄本1（ZFAS1）等在胃癌組織、血清樣品和細胞系中的表達水平升高。這些lncRNAs可通過誘導細胞周期停滯和抑制細胞凋亡促進細胞增殖，且通過影響EMT進展抑制或加速細胞遷移和侵入，促進胃癌進展。在胃癌發生時lncRNA-DANCR可被人婆羅雙樹樣基因4（SALL4）激活，並通過激活β-連環蛋白途徑發揮其致癌活性。LinC00978升高可促使胃癌細胞中轉化生長因子β（TGF-β）/SMAD信號傳導途徑的活化。此外，PAN等還發現，lncRNA-ZFAS1可通過外泌體遞送的方式，介導胃癌細胞-細胞間的信息交流，促進胃癌的發生、發展。
2.2通過競爭性內源RNA（ceRNA）機制影響下游信號通路，促進胃癌進展
2011年SALMENA等提出了ceRNA假說，假設任何含有miRNA應答元件（MREs）的RNA分子均可隔離來自共享相同MRE的其他靶標的miRNA，從而調節其功能。已有研究表明，在胃癌中，lncRNAs可作為競爭miRNA結合的ceRNAs，從而抑制miRNA靶向的miRNA的表達。目前，在胃癌中，已發現頗多lncRNA的ceRNA機制。ZHENG等發現，lncRNA-LinC01410通過抑制miR-532-5P表達，導致中性粒細胞胞漿因子2（NCF2）表達增多和核因子κB（NF-κB）通路的持續激活，促進胃癌轉移和血管生成。且NCF2反過來可通過NF-κB增加啟動子活性和LinC01410的表達，從而形成正向反饋迴路，驅動胃癌的惡性行為。lncRNA-尿路上皮癌相關基因1（UCA1）可調節磷酸肌醇-3激酶-蛋白激酶B-哺乳動物雷帕黴素蛋白（PI3K-Akt-mTOR）信號蛋白及其下游介質，促進體外和體內胃癌進展。lncRNA-溶質載體家族7成員11（SLC7A11）-反義RNA1（AS1）在胃癌中顯著下調，且可通過ASK1-P38-MAPK/C-JunN端激酶途徑（JNK）信號通路調控SLC7A11的表達，促進體外和體內腫瘤的生。此外，YUAN等還發現，lncRNA-CAT104通過抑制鋅指E盒結合同源框1調控miR-381的表達，進而誘導JNK和NCIN87細胞WNT/β-連環蛋白信號通路的激活，促進胃癌的發生、發展。
2.3其他
除以上的機制外，在胃癌中，也發現了lncRNAs可通過影響自噬、代謝應激和缺氧3個方面促進胃癌的惡性進展。一方面，CHEN等發現，lncRNA-HOXD反義生長相關長非編碼RNA（HA-GlROs）表達的外源性下著抑制了細胞增殖、侵襲和遷移。lncRNA-HAGIROS以2種方式調節mTOR信號：（1）HAGIROS通過拮抗miR-100-5P介導的mTORmRNA抑制競爭性地吸引miR-100-5P以增加mTOR表達；（2）HAGIROS與哺乳動物雷帕黴素靶蛋白複合物1（mTORC1）組分相互作用以激活mTORC1信號通路，抑制自噬，從而促進過度增殖並維持胃癌細胞的惡性表型。另一方面，ZHAO等發現，lncRNA-結腸癌轉移相關基因1（MACC1）-AS1在胃癌組織中表達顯著升高。在代謝應激狀態下，lncRNA-MACC1-AS1升高，並穩定了MACC1mRNA，使MACC1轉錄增強，通過AMPK/Lin28途徑協調，促進代謝可塑性，促進胃癌細胞增殖並抑制細胞凋亡。再者，LIU等發現，lncRNA-BC005927在胃癌樣品中表達上調。在缺氧條件下，缺氧誘導因子-1α（HIF-1α）能調控lncRNA-BC005927表達升高，導致轉移相關基因表達升高，促進胃癌細胞轉移。
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lncRNA對胃癌的診治和預後評估價值
目前，通過高通量測序技術發現大量lncRNAs的表達水平與胃癌組織學分級、腫瘤直徑、TNM分期、淋巴轉移、神經周圍浸潤、靜脈入侵等密切相關。已證實胃癌患者血漿lncRNA-H19、lncRNA-AK001058、lncRNA-INHBA-AS1、lncRNA-miR4435-2HG、lncRNA-轉錄因子CCAAT-增強子結合蛋白α（CEBPA-AS1）、lncRNA-組織分化誘導非蛋白編碼RNA（TINCR）和lncRNA-LinC00857等表達均明顯升高，血清lncRNA-肝癌高表達長鏈非編碼RNA（HULC）、lncRNA尿路上皮癌相關基因1-α（CUDR）、lncRNA-應激誘導長鏈非編碼轉錄體5（LSINCT-5）和lncRNA-PTEN同源假基因1（PTENP1）對胃癌具有診斷（表1）和預後評估價值。且相較於單一腫瘤標誌物—CEA檢測，無論是lncRNA-H19和CEA的聯合檢測，還是5種血漿lncRNAs［TINCR、結腸癌相關轉錄體2（CCAT2）、AOC4P、BRAF激活的長鏈非編碼RNA（BANCR）和LinC00857］的聯合檢測均顯示出了更高的診斷價值，增強了診斷胃癌的靈敏度。有研究表明，在胃癌患者的外泌體中，LinC00152顯著增加。
LinC00152主要存在於胃癌患者血漿和外泌體中，但血漿和外泌體LinC00152水平比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。表明外泌體可能在體內循環過程中保護了lncRNA免於降解。同時，ZHAO等發現，胃癌患者血清外泌體lncRNA-HOXA遠端轉錄體（HOTTIP）和lncRNA-ZFAS1的表達水平高於健康個體。且胃癌患者血清外泌體lncRNA-HOTTIP的受試者工作特徵曲線的曲線下面積（AUC）為0.827，顯示出比CEA、CA19-9和CA72-4（AUC分別為0.653、0.685和0.639）更高的診斷能力，差異有統計學意義（P＝0.001）。體現了lncR-NAS作為腫瘤標誌物用於胃癌診斷的優越性，且胃癌患者外泌體型lncRNAs對胃癌的早期診斷更加敏感。
lncRNA除對胃癌具有診斷價值外，lncRNAs還可作為胃癌治療的新靶標。一方面，通過對胃癌相關lncRNAs發揮基因調控功能的機制研究，找出lncRNA和下游靶蛋白，採用RNA干擾技術和開發相關蛋白的小分子抑製劑治療胃癌。另一方面，可藉由lncRNA干預化療藥物多重耐葯（MDR），增強化療藥物的敏感性，提高化療的療效。一些研究已證明，部分胃癌相關lncRNA與藥物抗性有關。LIU等發現，lncRNA-CDKN1A反義鏈啟動子DNA損傷激動RNA（PANDAR）水平是判斷早期腫瘤組與健康組，轉移灶組和非化療敏感組胃癌患者化療耐葯的標誌物。PANDAR可通過競爭性結合P53蛋白控制CDKN1A基因轉錄，促進體內胃癌的生長，與其他化療藥物聯用會具有不同的抗腫瘤作用。ZHOU等研究表明，人漿細胞瘤轉化遷移基因1（PVT-1）在順鉑耐葯患者、BGC823/DDP和sGC7901/DDP細胞的胃癌組織中高度表達。PVT-1過度表達具有抗凋亡活性，且在順鉑耐藥性胃癌細胞中改善MDR相關基因，如MDR1、mTOR、MRP和HIF-1α的表達。
UCA1可通過UCA1-miR-27B軸參與胃癌細胞化療靈敏度的調控。UCA1過表達和miR-27B抑制來增加了阿黴素（ADR）、DDP和5-氟脲嘧啶（5-FU）在sGC7901細胞中的半抑制濃度（IC50），減少sGC7901/ADR細胞凋亡，下調多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶蛋白表達，增加抗凋亡蛋白的表達。在BGC823/ADR和sGC7901/ADR細胞中，敲低lncRNA-CASC9可恢復其對紫杉醇和阿黴素的敏感性。表明lncRNAs是治療胃癌的潛在靶點。
此外，lncRNA也可作為評估胃癌患者預後的重要指標。通過收集臨床數據進行預後統計分析的研究已證明lncRNA-HOTTIP、lncRNA-SLC7A11-AS1和lncRNA-CASC15等與胃癌患者的預後不良密切相關。同時，LIU等發現，觀察術前胃癌患者與健康個體血漿lncRNA-FER-1樣蛋白4（FER1l4）的表達水平比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。然而，術後2周在胃癌患者中觀察到表達水平急劇下降，表明了lncRNA-FER1l4作為評估胃癌患者預後的生物標誌物的潛力。因此，lncRNA可能是評價胃癌患者預後的潛在標誌物，具有研究價值。
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lncRNA可作為胃癌的早期診斷標誌物
許多血清標誌物［包括CEA、CA19-9、CA72-4、CA125、癌抗原242（CA242）和CA50］被廣泛用於胃癌的檢測。然而，低靈敏度或低特異度降低了其對胃癌的臨床診斷價值。大量非蛋白質編碼的轉錄物以前被認為是基因組內的「垃圾」。
隨著高通量測序技術的發展，多種非編碼RNA的功能發現引起了許多研究人員的關注，並促使其在發病機制中尋找與疾病密切相關的非編碼RNAs。有證據表明，lncRNAs在癌症中的失調錶達會改變疾病的進展，並可能作為多種類型癌症的獨立生物標誌物。
本文強調了胃癌檢測、診治中的lncRNA的重要性。首先，檢測循環lncRNA，相較於胃鏡等有創檢查手段，只需採集體液，具有非侵入性的檢測特點，大大減輕了患者痛苦和檢測的繁瑣。其次，儘管lncRNA的使用具有許多限制，如lncRNA檢測的不同方法及研究中驗證步驟的小群組大小。前瞻性研究驗證了使用lncRNA作為不同人群胃癌檢測診斷生物標誌物的可行性。同時，相較於常規腫瘤標誌物（如CA19-9、CA125、CA72-4、CA242、CA50、CEA和胃蛋白酶原），lncRNA具有更高的靈敏度和特異度，尤其是血漿外泌體型lncRNA。此外，lncRNA組合檢測及其與常規腫瘤標誌物的聯合檢測還可大大提高診斷胃癌的準確度。因此，lncRNA可作為胃癌早期診斷的標誌物。
人類血液除有大量miRNA外，還含有豐富的lncRNA。lncRNA可通過高通量測序技術或微陣列檢測，並通過逆轉錄PCR驗證，體現了lncRNA在胃癌檢測中的潛在應用價值。這些小核酸（lncRNA、miRNA和其他）能將胃癌患者與健康個體區分開來，具有實用性、非侵入性和成本效益等優點，是早期篩查胃癌的有效手段。同時，lncRNA與常規腫瘤標誌物（如CA19-9、CA125、CA72-4、CA242、CA50、CEA和胃蛋白酶原）的聯合檢測能優化診斷胃癌的準確度。隨著lncRNA在胃癌中研究的逐漸深入，lncRNA也被視為評估預後的標誌物和靶向治療的新靶點。遺憾的是，儘管現有的研究已發現了大量與胃癌相關的lncRNA，且可作為胃癌生物標誌物。但由於驗證樣本量較少，仍需更大規模的臨床驗證，才能用於臨床。因此，胃癌相關lncRNA的研究具有很大的發展潛力，lncRNA作為早期診斷胃癌的腫瘤標誌物，也有待於進一步的用基礎與臨床試驗證實。
來源：國際檢驗醫學雜誌2019年1月第40卷第1期
轉自：腫瘤醫學論壇
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