喉癌相关非编码RNA的研究现状△

裴婷 陈英 张海利

(1.山西医科大学第一临床医院耳鼻咽喉头颈外科 太原 030001； 2.山西省大同市第三人民医院耳鼻咽喉头颈外科 大同 037003)

喉癌是全球第八大与癌症死亡相关的原因，据报道2015年造成超过10.59万人死亡，其中最常见的是喉鳞状细胞癌(laryngeal squamous cell carcinoma，LSCC)[1]。已知影响喉癌发生、发展的因素有很多，包括吸烟、饮酒、病毒感染(尤其是人乳头瘤病毒的高危型16、18型)、环境等[2-5]。目前治疗喉癌的方法有很多，包括手术切除、化学治疗(简称化疗)和物理治疗，大部分采用综合治疗，更大限度保留喉功能，提高生活质量。虽然患者的生存率有所改善，但效果仍不显著，而且对患者日常的生活和精神心理造成难以避免的负担[6]。这就迫切需要医学研究工作者探索新的治疗方法。近年来分子靶向治疗的相关研究日益增多[7]。通过基因测序筛选表达量显著变化的相关基因，与癌旁组织、周围正常组织中同一基因相比表达量的差异性，利用一系列相关实验核实实验猜想[8]。也有相关文献报道与癌相关基因表达量的改变会影响化疗药物的效果[9]。新科技、新方法的出现为喉癌的诊断、治疗、生存率、愈后生活质量及预防提供了更多依据。

1 非编码小RNA

1.1 小RNA相关研究 1993年Lee等[10]在秀丽线虫中首次检测到非编码小RNA(non-coding small RNA，miRNA)lin-4可以通过反义RNA-RNA交换来调节Lin-14的翻译，从而调节相关蛋白表达。随后多种与miRNA相关内容相继被发现。Calin等[11]发现68%慢性淋巴细胞性白血病患者中miR15和miR16低表达，首次证明了microRNA异常表达与肿瘤密切相关。这为诊断、治疗、预防肿瘤带来了新的研究方向。microRNA是一类由20～24个核苷酸(nucleotide，nt)组成的内源性非编码调控单链小分子RNA，少部分＜20个核苷酸。通过与目标基因mRNA的不完全或完全互补配对而使该miRNA分子的表达受到影响。大部分miRNA基因以单拷贝、多拷贝或基因簇的形式存在于基因组中，而且大多位于基因间隔区，可见是独立的转录单位，并不能翻译成蛋白质，只是调控体内的代谢过程[12]。miRNA的形成过程及特殊结构影响生物功能。miRNA调控目标基因的表达，影响生物体细胞的生长发育、增殖迁移、凋亡代谢。针对这些生物功能，已有多种miRNA在人体内被发现，其含量影响各种癌细胞的变化。miRNA含量上调会导致癌细胞增殖迁移，例如Huang等[13]报道在乳腺癌中miR-150呈高表达，且与癌细胞的恶性程度呈正比，由于miR-150直接靶向P2X7的3'UTR，抑制P2X7的表达，从而抑制其促凋亡作用，导致癌细胞的扩展。miRNA含量下调会抑制癌细胞增殖迁移，例如Liu等[14]报道miR-125a-5p能直接抑制组蛋白甲基转移酶Suv39H1的表达，降低小细胞肺癌细胞的迁移、侵袭及增殖，而且过表达的miR-125a-5p能自行激活非小细胞肺癌细胞沉默的miR-125a-5p，抑制癌细胞的进展。目前，有关miRNA含量变化引起癌细胞进展的文献已经有很多，miRNA影响人类身体机能变化的研究仍在继续。

1.2 microRNA对喉癌的影响 近几年已有文献报道多种miRNA影响喉癌的进展。Zhang等[15]报道miR-23a促进LSCC的进展。Xu等[16]通过Kaplan-Meier和多因素Cox回归分析表明miR-149表达水平低的患者生存时间短于miR-149表达水平高的患者，即miR-149在喉部鳞癌组织中的表达与患者的预后密切相关。有研究[17]表明生物体液中存在外泌体，它们可以被相邻的细胞拾取或经生物液体被携至远处，这可能使受体细胞表型发生改变。Huang等[8]通过生物信息学分析揭示多种选择性外泌体miRNA可能在LSCC中发挥重要作用，为更深入的研究提供了理论基础。相关miRNA影响喉癌的研究已有众多，但是其具体运用于临床诊断、治疗和检测愈后仍在探索中。

2 长链非编码RNA

2.1 lncRNA相关研究 长链非编码RNA(long-chain noncoding RNA，lncRNA)是＞200个核苷酸的非编码蛋白转录本。曾经被认为是“暗物质”，无生物功能可言，但近年来随着科学技术的改进，已经揭示其具有调节细胞功能等作用[18]。根据其与蛋白编码基因之间的关系，可以分为5类：正义(sense)lncRNA、反义(antisense)lncRNA、双向(bidirectional)lncRNA、基因内(intronic)lncRNA、基因间(intergenic)lncRNA[19]。有研究[20]表明，lncRNA在染色质修饰、转录水平和转录后水平上都扮演着重要的角色，具有致癌或抑癌作用，影响肿瘤细胞的功能变化。Cui等[21]报道lncRNA-HEIH通过抑制miR-939介导的Bcl-xL转录抑制来促进结直肠癌的发生，提示lncRNA-HEIH可能是结直肠癌预后生物标志物和治疗靶点。据Jing等[22]报道，lncRNA、LL22NC03-N64E9.1在体外可促进肺癌细胞增殖，在肺癌组织中高表达，与肺癌患者总体生存率、肿瘤大小和肿瘤分期相关。通过研究识别特异性的生物标志物以制订有效的靶向治疗策略探索改善癌症诊断、治疗和愈后的新途径，将是之后研究方向。

2.2 lncRNA对喉癌的影响 据报道[23]，在晚期LSCC中，通过芯片技术识别的1 459个差异lncRNA和2 381个差异mRNA，可能成为本病新的生物标志物。Wang等[24]报道SSTR5可能是喉癌的抑癌基因，SSTR5-AS1(SSTR5的反义lncRNA)可能抑制喉癌细胞增殖、迁移和侵袭，并可能通过与SSTR5相同CpG位点的高甲基化来调控。Hui等[25]报道甲基化介导的lncRNA TMEM51-AS1上调可能作为miR-106b调控SNX21和TRAPPC10的ceRNA，其可能是LSCC潜在预后的生物标志物和治疗靶点。Cui等[26]报道在LSCC组织中，MIR155HG和miR-155-5p明显上调，并与肿瘤TNM分期、病理分化和淋巴结转移有关。MIR155HG/miR-155-5p/SOX10轴在促进LSCC进展中发挥重要作用，可能成为LSCC治疗的潜在靶点。由此可以看出，大部分lncRNA对喉癌的调控作用主要是通过甲基化或者miRNA与相应的目标基因产生生物功能。

3 环状非编码RNA

3.1 环状非编码RNA相关研究 环状非编码RNA (circular RNA，circRNA)是一种与线性RNA不同的新型非编码RNA，没有5'帽子结构和3'A尾端，是一个连续的共价闭合环状结构，于1979年由洛克菲勒大学的Hsu等[27]在真核细胞的细胞质中发现。随着科学技术的发展，circRNA的种类和特性也逐渐被发掘出来。目前circRNA在人类细胞中有3种类型，即外显子环状RNA (ecircRNA)、内含子环状RNA(intronic circRNA)、外显子-内含子环状RNA (EIciRNA)，其中绝大部分是ecircRNA[28]。大部分研究表明，在病理状态下circRNA存在表达差异，可能参与多种疾病的发展过程，其中包括癌症[29]。Li等[30]报道结直肠癌细胞经碳离子辐射后circRNA cbl.11表达明显增加，通过miR-6778-5p抑制癌细胞增殖来调控YWHAE的表达，这为结直肠癌治疗提供了新的研究方向。据报道，在非小细胞肺癌中hsa_circ_0014130明显过表达，且与肿瘤TNM分期和淋巴结转移紧密相关。通过生物信息软件预测hsa_circ_0014130可能与5个miRNA及其相应mRNA产生相互作用，因此hsa_circ_0014130可能成为非小细胞肺癌的一种潜在的生物标志物[31]。有关circRNA相关表达影响癌症的发展也出现在口腔鳞状细胞癌中[32]。

3.2 circRNA对喉癌的影响 在喉癌中，circRNA大部分是通过“海绵”作用于miRNA而影响癌细胞的进展。Wang等[33]的研究表明circFLNA在LSCC中过表达后通过上调FLNA和MMP2蛋白的表达来促进癌细胞的迁移能力且影响淋巴结转移，circFLNA还能够在癌细胞中分泌miR-486-3p，减少miR-486-3p对FLNA的抑制，促进癌细胞的迁移。Chen等[34]报道在喉癌中hsa_circ_0023028过表达，而miR-194-5p低表达，hsa_circ_0023028基因下调在功能上抑制了癌细胞的增殖、迁移和侵袭， miR-194-5p表达下调缓解hsa_circ_0023028沉默对癌细胞的增殖、迁移和侵袭。

4 展望

自非编码RNA被研究者关注以来，已有大量的研究结果问世，但对于其真正能够运用到临床尚待研究者继续关注、探索前进。目前的研究成果中，非编码RNA并不是独自影响包括喉癌在内的癌症的发生、发展，而是通过相互作用来调控与癌相关基因的mRNA来实现，同源非编码RNA数量很多，而且有致癌作用和抑癌作用共同参与，如lncRNA与miRNA相互作用，circRNA与miRNA相互作用，从而影响癌症的进展。非编码RNA影响人类疾病的探索仍在继续，为癌症的诊断、治疗和愈后研究提供了新的方向。