王秀华,陈 庚,黄 琪,洪新雨,王永强*

(吉林大学第一医院 1.神经重症护理平台;2.神经肿瘤外科,吉林 长春130021)

长链非编码RNA(LncRNA)虽然是一类不编码蛋白的RNA，但在脑组织肿瘤的形成和恶变过程中发挥重要作用，尤其是对脑胶质瘤的发生与发展有重要影响。

1 胶质瘤和LncRNA概述

脑胶质瘤(glioma)是颅内最常见、预后极差的恶性肿瘤，存在肿瘤异质性及易感性[1，2]，该病治疗困难因而死亡率很高且治疗后复发率较高，这成为困扰医务人员的一项重大疾病。针对这一问题，越来越多人开始对胶质瘤的治疗展开深入的研究和探讨。近年来，随着对胶质瘤治疗研究的逐渐深入，各种lncRNA 在胶质瘤中的发生机制逐渐引起国内外专家学者的关注[3]。LncRNA是由200-100000个核苷酸单位组成的一类不编码蛋白的RNA[4,5]。研究表明，LncRNA 在许多人类肿瘤中起着关键作用，与多种肿瘤发生发展有密切联系[6]。在最近的几年中，很多研究都发现Ln-cRNA可以调节基因表达，这种调节主要是和DNA、RNA和蛋白质的相互作用来实现的[7]，例如LncRNA可以帮助蛋白质复合物激活或去激活，这一过程是通过将蛋白质和染色体DNA结合而完成的[8]。目前发现和胶质瘤相关的lncRNAs主要有HOTAIR、H19、CRNDE、MEG3、ADAMTS9-AS2等。因此本文就这几种LncRNAs 在胶质瘤发生发展中的作用机制及临床意义进行综述。

2 各种LncRNA在胶质瘤中的作用机制及临床意义

2.1 HOX(同源框)转录反义RNA(HOTAIR)

HOTAIR是一种在肿瘤转化中起重要作用的LncRNA，其主要原因是miRNA与HOTAIR的广泛相互作用及HOTAIR对基质金属蛋白酶(MMP)[9]的作用，与HOTAIR相互作用的miRNA和MMP很可能在自噬调控中起到重要作用[10-12]。充分的证据表明，LncRNA通过介导自噬相关基因的转录和转录后水平来调节自噬调控网络[13,14]。自噬是细胞内蛋白质和细胞器降解的生理过程。自噬的激活分为正常状态和病理状态，在正常状态下，自噬是通过提供生存所必需的循环代谢底物，对多种压力的正常反应；在病理状态下，自噬是为了维持细胞内稳态，如在神经退行性疾病、致病性炎症、衰老和癌症中表现得十分活跃[15]。近年来，许多研究试图揭开自噬途径的谜底来寻找新的潜在靶向治疗方法[16-18]。此外，自噬药物还可诱导细胞自噬性死亡(II型细胞死亡)并导致胶质瘤细胞死亡，但这一过程在研究胶质瘤治疗新的治疗方法中仍然未知，还需要进一步实验验证[19]。有结果表明，LncRNA HOTAIR介导血管生成是通过血管内皮生长因子A来完成[20]。

2.2 LncRNA H19

LncRNA H19作为H19转录产物之一，是在哺乳动物发育中的最高度保守的印迹基因。有研究发现，H19是脑胶质瘤潜在的致瘤LncRNA[21]。机制上，H19非编码RNA的表达是经由MYC原癌基因家族成员之一的c-Myc产物诱导而实现，从而促进脑胶质瘤发生发展。此外，H19作为miRNA前体基因，能够促进脑胶质瘤的生长，它主要是通过产生miRNA-675进一步决定癌相关钙粘蛋白13(CDH13)的表达而引起[22]。研究发现，细胞周期的关键调节因子CDK6参与了胶质瘤细胞的生长过程[23]。而来自H19第一外显子的miRNA-675可以通过抑制CDK6的表达来调节神经胶质瘤细胞系的不定向增殖和迁移[24]。H19表达程度的高低与脑胶质瘤细胞耐药性有很大关系，有研究指出，在使用药物替莫唑(Temozolomide)治疗胶质瘤时，脑胶质瘤细胞存活较少，并且H19显示为低表达状态[25]。

既往研究已证实，具有自我更新能力的肿瘤干细胞(CSCs)促进肿瘤发生发展，并且会增加肿瘤耐药性。H19是在胎盘中表达量最高的LncRNA之一，特别是在胚胎组织的内胚层和中胚层中表达量很高，而在出生后表达则相对有所下降，即H19涉及保持造血干细胞和胚胎干细胞表达[26]。进一步研究发现H19在脑胶质瘤细胞中显著过表达，这一显著的过表达促进了脑胶质瘤的发生发展和侵袭转移[27]。因此，我们有理由相信研究H19对治疗胶质瘤有帮助。尽管胶质瘤的发生发展离不开H19的高表达，但由于确切作用机制目前仍然不清楚，需要进一步研究才能揭示其作用机制。

2.3 结直肠癌差异性表达相关基因(CRNDE)

CRNDE 在脑胶质瘤组织中高度表达，这促进了胶质瘤的增殖、迁移和侵袭[28]。CRNDE体内实验表明CRNDE通过雷帕霉素(mTOR)信号通路发挥作用，涉及myc、Cyclin-D1、p53、磷酸酶和Tensin同源基因[29]。CRNDE也是miR-384的靶点，两者都调节PIWIL 4蛋白的水平，PIWIL 4诱导STAT 3磷酸化来促进胶质瘤的发展，而STAT 3是PI3K/Akt 1/IL-6/STAT 3通路的主要成员，也就是说CRNDE对该通路起到重要的调控作用[30]。CRNDE上调表达可引起Bcl 2/Bax(BCL 2相关X)比值的增加，这可诱导表皮生长因子受体(EGFR)活化，从而导致胶质瘤患者生存不良和细胞凋亡抑制[31]。此外，有研究发现神经胶质瘤干细胞 (GSC)的异常增殖与CRNDE的过度表达有很大关系。CRNDE还可能通过EGFR信号通路调控神经胶质瘤干细胞，这是因为存在CRNDE过度表达的胶质瘤可以发现EGFR过度扩增。信号传导的受体EGFR表达和上皮生长因子(EGF)细胞增殖与神经胶质瘤干细胞表型相关，可能会促进肿瘤原始细胞的侵袭能力。同时，CRNDE也可通过下调miR-186并抑制下游靶基因PAK7 [p21蛋白(Cdc42/Rac)激活的激酶7]和XIAP(X连锁凋亡抑制剂)的表达来促进人类神经胶质瘤干细胞的增殖[32]。以上表明，CRNDE的高表达促进了脑胶质瘤的发生发展。

2.4 母系表达基因 3(MEG3)

MEG3 在多处人体正常组织中都有表达，但在脑和垂体的表达程度最高。有研究发现，MEG3 是脑胶质瘤发生发展的调节和控制因子，是一种可以抑制肿瘤发生发展的 LncRNA，能与环腺苷酸(cAMP) 、鼠双微基因 2(MDM2) 、生长分化因子 15 和P53之间相互作用[33]。MEG 3与其他大多数具有致癌特性的LncRNA不同，MEG 3代表的是一种抑制胶质瘤发生发展的LncRNA，它可以延长GBM患者的存活时间[34，35]。它在正常脑组织中高表达，在胶质瘤组织中表达下调，MEG3过度表达可以抵抗胶质瘤细胞增殖，促进胶质瘤细胞凋亡[36]。这种抗增殖的作用有一部分是通过抑制MDM2和随后的p53信号通路而实现[37]。Gordon等人建立MEG 3基因敲除小鼠模型。揭示了MEG 3在调节脑血管化方面的功能作用。MEG 3-空胚脑微血管形成增加，VEGF血管生成通路相关基因表达增加。此外，有研究发现，大多数临床无功能垂体腺瘤中，MEG3表达缺失或者微表达[38，39]。综上所述，MEG 3作为胶质瘤治疗潜在靶点的意义相当大。

2.5 ADAMTS9-AS2

染色体 3p14.1 上存在着肿瘤抑制因子 ADAMTS9 的反义转录物和 ADAMTS9 基因。ADAMTS9 是一个重要的抗血管发生因子，能够通过调节血管内皮生长因子和成纤维细胞生长因子来阻制肿瘤的进展和转移[40]。在肿瘤组织中ADAMTS9-AS2的表达明显比在正常组织中要低，并且肿瘤等级越高则表达越低，而且 ADAMTS9-AS2 的高度表达明显抑制了胶质瘤发展和迁移； 另外，在 ADAMTS9-AS2 和 ADAMTS9 的启动子上发现了广泛DNA 甲基化和组蛋白修饰标记，ADAMTS9-AS2高表达 反而 DNA 甲 基 转 移 酶 1(Dnmt1)较低[41]。因 此，ADAMTS9-AS2 的低表达可能会促进胶质瘤的发生发展，这对胶质瘤的治疗也是有重大意义的。