赵敏，冉紫晶，叶青，张诗琬，梅小平

川北医学院附属医院感染科，四川南充637000

肝细胞癌（HCC）是一种常见的消化道恶性肿瘤，其发病率在我国恶性肿瘤中位列第三，病死率位列第二［1］。HCC是最常见的肝癌组织学类型，占肝癌发病率的80%以上，恶性程度高，预后差。目前缺乏精准的生物学分子标志物来诊断和评价HCC疗效与预后，对HCC高危人群进行筛查，做到早诊断、早治疗是提高HCC疗效和生存率的关键。研究发现，部分长链非编码RNA（lncRNA）在HCC组织中表达失衡，并显示出与HCC细胞增殖、凋亡、转移等生物学过程的密切关系［2］。现就lncRNA与HCC发生、发展、转移、预后等相互关系进行初步综述。

1 lncRNA的起源、构成及生物学特点

人们最初认为lncRNA是一种mRNA样非编码基因的转录产物，为无生物学信息功能的“垃圾”，随着RNA测序技术的进步，发现了部分lncRNA的特有结构与功能。lncRNA是RNA聚合酶Ⅱ沿着转录本5'-3'方向转录并形成原始的转录产物，再经5'端加帽、核糖核酸酶在3'端加ploy A尾、编辑等系列转录后形成有生物学功能的lncRNA［3-4］。随即把参与基因转录后不能参与蛋白质编码的RNA称为非编码RNA（ncRNA），将核苷酸＜200个的ncRNA称为短链非编码RNA，核苷酸＞200个的ncRNA称为lncRNA［4］，后者是一种产生于蛋白质编码基因间隔区、蛋白质编码序列的正（反）义链和初始转录产物的选择性剪接体。研究发现，lncRNA能发挥基因印迹、染色质重构、细胞代谢周期调节、mRNA降解和翻译调控等功能，也就是发挥了基因表达对表观遗传、转录和转录后水平调控的作用，并以信号分子、诱饵和骨架分子角色来发挥其生物学功能［5］。

2 与HCC发生发展相关的lncRNA

lncRNA表达失衡可致相关功能失调而引起HCC等疾病的发生。肿瘤的发生本质上是基因突变的结果，即“基因病”，是机体靶细胞在致癌因子介导下基因突变的结果，为靶细胞基因转录失衡致细胞异常增殖所致［6］。研究［7］显示，肿瘤细胞中的非编码蛋白质区域内的基因组发生突变并大部分转录为lncRNA，这种被转录加工后的lncRNA可表达于细胞核和（或）细胞质内，与DNA、RNA、蛋白质等分子结合后来发挥对表观遗传的调控作用，在靶细胞中，通过竞争性地与miRNA、mRNA、蛋白质结合来调节抑癌或促癌基因的表达，通过激活或抑制癌基因的相关信号通路来打破细胞的动态平衡，从而参与HCC的发生、增殖、凋亡、侵袭与转移的调节［8］。

2.1 与HCC发生和细胞增殖相关的lncRNA 研究发现，部分lncRNA与HCC中细胞增殖、侵袭、转移与凋亡关系密切，可能成为HCC诊治和预后评估的潜在生物学标志物，是HCC未来的潜在研究方向。

2.1.1 肝癌高表达转录本（HULC） HULC是一种含500碱基对的lncRNA，是在HCC患者中发现的第一个lncRNA。HULC可通过下调真核翻译延伸因子1来促进HCC细胞增殖。乙肝病毒X基因（HBx）通过促进HULC活化，以启动因子样的催化作用来促进HULC水平上调；同时，HBV感染后的慢性化及HCC的发生发展与HULC中的单核苷酸多态性关系密切［9］，HULC可调节细胞增殖、上皮间质转化（EMT）、血管形成、细胞自噬和耐药等细胞代谢进程，其HULC高表达与HCC肿块大小、临床TNM分期、复发及预后相关。推测HULC可能是HCC诊治和预后评估的潜在生物学标志物。

2.1.2 lncRNA浆细胞瘤变异体易位1（lncRNA-hPTV1） lncRNA-hPTV1是近期发现的lncRNA，PVT1癌基因在多种肿瘤组织中高表达，有促进HCC细胞增殖功能；lncRNA-hPTV1还可上调核仁蛋白p120（NOP2）水平来促进HCC细胞增殖。研究发现，转化生长因子（TGF）-β1/lncRNA-hPTV1/NOP2通路在HCC细胞增殖中过表达，并通过对HCC干细胞样潜能的影响来促进HCC细胞增殖［10］。因此，通过调节lncRNA-hPTV1/NOP2表达对HCC诊治可能获得一定突破。

2.2 与HCC细胞转移与侵袭相关的lncRNA HCC患者晚期表现之一是肿瘤细胞的侵袭和转移，有侵袭和转移的HCC患者预后不佳，lncRNA表达失衡可能是HCC患者侵袭和转移发生的原因之一。

2.2.1 长链非编码RNA H19（lncRNA H19） ncRNA H19为长度＞200个核苷酸而无编码蛋白质功能的RNA转录本，是20世纪90年代发现的第一个lncRNA，其在HCC等肿瘤组织中低表达。lncRNA H19可通过抑制EMT进程来抑制HCC的侵袭和转移。lncRNA H19还可通过介导信号通路相关来抑制HCC侵袭和转移，也可通过活化miR-200家族来抑制HCC转移与侵袭［11］。研究发现，lncRNA H19可通过调节下游信号通路AKT/GSK-3β/Cdc25A来介导HCC转移和侵袭［12］，可作为HCC潜在治疗靶点与预后评估的生物学标志物之一。

2.2.2 肺腺癌转移相关转录本1（MALAT1）MALAT1最早在研究转移性非小细胞肺癌中被发现，是长度约8 700个核苷酸的lncRNA，其在肝癌组织、细胞和外周血中过表达，并与HCC转移、复发密切相关。这提示MALAT1在HCC发生、转移与复发中发挥调节作用［13］。另外，MALAT1可通过诱饵或内源竞争作用来调节HCC发生与转移进程，可能成为HCC潜在治疗靶点和早期发现HCC转移和复发评估的生物学指标之一。

2.2.3 HOX 转 录 反 义 RNA（lncRNA-HOTAIR）lncRNA-HOTAIR是首个被发现并通过反式作用调控下游靶基因表达的lnc RNA，其表达于胃癌、HCC及非小细胞肺癌等肿瘤组织中，其高表达与HCC等肿瘤增殖、侵袭、迁移及耐药关系密切。研究［14］发现，lncRNA-HOTAIR可促进组蛋白去甲基化酶LSD1和PRC2复合物的组装和沉默，这与HCC细胞的侵袭和转移密切相关；同时，lncRNA-HOTAIR的表达与HCC肿瘤大小、淋巴结转移等相关，在沉默lncRNAHOTAIR后可下调基质金属肽酶9和血管内皮生长因子水平，这对HCC的转移和侵袭起调控作用，为此lncRNA-HOTAIR可能成为HCC是否发生侵袭、转移及程度评价的潜在指标。

3 lncRNA对HCC发生发展的影响

3.1 lncRNA对肝癌细胞增殖的调节作用 肿瘤干细胞为一种肿瘤原始细胞，具有自我更新和促进肿瘤生长的潜能。研究［14］发现，lncRNA可调控HCC干细胞的增殖。lncRNA-SRY盒转录因子4可通过与Sox4启动子区域的DNA序列结合形成DNA-RNA多聚体结构，促进HCC干细胞增殖。研究［15］发现，lncRNA-ICR与 细 胞 间 黏 附 分 子 1（ICAM-1）的mRNA 3'-非翻译区（3'UTR）结合形成RNA-RNA双链结构，增强mRNA稳定性，致ICAM-1高表达，维系干细胞样HCC细胞的自我更新与增殖。另外，lncRNA-HULC与lncRNA-MALAT1通过上调端粒重复结合蛋白2转录水平，下调端粒酶RNA（TERC）启动子区域的甲基化水平，从而促进TERC转录来促进HCC干细胞增殖［16］。肝癌组织中肿瘤干细胞的增殖维持了HCC干细胞高表达，也为干细胞恶性分化为不同基因型、表型与行为特征的细胞亚群奠定基础，进而促进肝癌细胞增殖。

HOTAIR、LincUSP16、DREH等多种lncRNA与HCC细胞增殖关系密切。其中HOTAIR、PTTG3P通过促进肝癌细胞增殖来影响HCC的发生发展。LincUSP16等部分lncRNA可抑制HCC细胞增殖。lncRNA-HOTAIR是第一个从HCC中12号染色体上发现并具有逆转录作用的 lncRNA［17］，研究［18］发现，lncRNA-HOTAIR在肝癌组织中过表达，可通过活化雷帕霉素靶体蛋白信号通路调节糖代谢以促进HCC细胞增殖。沉默HepG2系中的lncRNA-HOTAIR后HCC细胞增殖受抑制；lncRNA-HOTAIR可调节阿片类生长因子受体（OGFr）表达，在沉默或下调lncRNA-HOTAIR表达后可促进OGFr mRNA表达上调；下调OGFr可促进HCC细胞增殖，提示lncRNA-HOTAIR可通过调节OGFr表达来发挥对HCC细胞增殖的调控作用。另外，HCC的发生与HBV持续感染相关，lncRNA DREH可影响HBV相关肝癌的发生发展。研究［19-20］显示，在HBV相关肝癌患者中，与HCC发生发展相关的是HBx发挥致癌基因或致癌活化因子作用。其中HBx与DREH表达负相关，抑制DREH可促进HBx诱导HCC细胞增殖，DREH对HBV相关HCC细胞增殖的调控可能成为HBV相关HCC预防和治疗的潜在靶点。

3.2 lncRNA对HCC细胞凋亡的影响 细胞的自主程序性死亡即凋亡。多通过死亡受体和线粒体途径来完成细胞的凋亡过程，一是通过TNF-α诱导与相关配体结合来完成死亡受体的细胞凋亡；再是通过肿瘤细胞内DNA受损、内质网应激、缺氧和异常代谢等途径来调节线粒体的凋亡过程，这种内在途径是由细胞内部受刺激引起的细胞应激性凋亡。研究［14］发现，lncRNA-URHC、lncRNA-HULC、lncRNA癌易感性候选基因2C、母系表达基因3（MEG3）、PTTG3P、PVT1等是与HCC细胞凋亡密切相关的lncRNA。其中CASC2、MEG3可促进细胞凋亡，PTTG3P、PVT1等可抑制细胞凋亡。lncRNA CASC2是通过位于染色体10q26处的子宫内膜癌中的一个下调基因来发挥抑癌基因作用［15］。在体外实验中，CASC2高表达可抑制HCC细胞活性并诱导细胞凋亡。研究［21］发现，MEG3通过与miR-9-5p结合增强SOX11表达来抑制HCC细胞生长而促进细胞凋亡。PTTG3P可通过激活PI3K/AKT信号通路致凋亡相关蛋白caspase3失活，从而抑制细胞凋亡，促进HCC细胞增殖。PVT1可抑制p53基因表达来促进HCC细胞增殖并抑制其凋亡。

另外，细胞凋亡相关基因表达失衡与否与肿瘤发生发展密切相关。研究［22］发现，在肝癌组织样本中，lncRNA-WT1-AS水平较癌旁肝组织表达低，但lncRNA-WT1-AS在HepG2细胞系中过表达，从而促进HCC细胞凋亡。这可能与lncRNA-WT1-AS与维尔姆斯基因（WT-1）启动子与TATA结合，抑制WT-1转录而使WT-1蛋白水平低表达，活化JAK/STAT3凋亡信号通路诱导并促进了HCC细胞凋亡相关。研究发现，lncRNA-MEG3可促进内质网活化而通过激活细胞凋亡信号通路来促进HCC细胞凋亡［23］。在HepG2细胞中lncRNA-MEG3过表达促进了p53高表达，激活PERK/eLF2A/NF-κB通路，进而促进HCC细胞凋亡。肝癌细胞中p53高表达可直接诱导和促进HCC细胞凋亡。lncRNA-MEG3与p53结合可抑制其降解，延长p53蛋白半衰期，促进转录活性上调而抑制HCC细胞增殖、促进HCC细胞凋亡。可见，lncRNA在HCC细胞凋亡中发挥了作用，通过lncRNA来靶向诱导HCC细胞凋亡而有望成为抗HCC治疗的潜在路径。

3.3 lncRNA对HCC细胞侵袭与转移的调节作用HCC的侵袭与转移是影响HCC预后的重要因素之一。PTTG3P、ATB、H19、MALAT1等lncRNA与HCC的侵袭和转移关系密切，通过对miRNA、信号通路、EMT、促血管形成等途径来调节HCC侵袭转移。EMT的形成过程是HCC侵袭、转移的关键环节。研究［23］发现，lncRNA-H19与蛋白复合物结合后，可增强miR-200家族蛋白乙酰化而促进miR-200基因转录，促进EMT逆转过程的发生而抑制HCC转移。另外，lncRNA可作为竞争性内源RNA在结合EMT相关miRNA后来促进HCC的侵袭与转移。lncRNAHULC可与miR-200a-3p结合，上调E盒结合锌指蛋白（ZEB）家族中ZEB1表达，诱导和促进HCC发生EMT转化，进而增强了HCC的侵袭与转移能力［24］。

3.4 LncRNA对相关信号通路的调控作用 lncRNA在HCC发生、转移、侵袭过程中发挥了正（负）向调控作用。按肿瘤发生发展过程中的生物学功能将lncRNA分为致癌lncRNA和抑癌lncRNA，通过对Wnt、STAT3、EMT等信号通路的调节来发挥致（抑）癌作用。

3.4.1 Wnt信号通路（Wnt/β连环蛋白信号通路）Wnt信号通路是HCC发生发展的关键信号通路之一，活化的Wnt信号通路影响HCC细胞代谢与凋亡。WNT5A等可溶性Wnt蛋白对Wnt信号通路的活化过程发挥了催化作用，WNT5A在与Frizzled族G蛋白偶联受体结合后，致由轴蛋白（AXIN）等组成的破坏性复合物失活，对β-连环蛋白（β-catenin）靶向泛素化作用消失，在细胞质高表达后移至细胞核内，在转录因子T淋巴细胞因子/淋巴增强因子的反式作用下活化了下游靶基因的转录活性。CTNNB1基因编码了β-catenin、CTNNB1、AXIN1等基因，均为HCC中突变频繁的基因，其中CTNNB1基因突变致β-catenin高表达；AXIN1基因突变可使AXIN1失活而致 β-catenin活性增强［25］。lncRNA 通过对CTNNB1、AXIN1等多个Wnt信号通路关键靶点的调节来发挥对HCC发生发展的调节作用。抗分化lncRNA-DANCR、泛素折叠修饰结合酶1相关β-catenin等相关lncRNA均在HCC细胞中过表达并与预后正相关，抗分化lncRNA等作用的中心环节均为β-catenin，通过与mi-RNA-320a、mi-RNA-214竞争性结合，在阻断相关mi-RNA对CTNNB1基因的沉默作用后致CTNNB1过表达而活化Wnt信号通路，从而对HCC发生发展起调节作用［26］。

3.4.2 STAT3信号通路 Janus激酶（JAK）-STAT信号通路与HCC的发生发展密切相关。在IL-6家族细胞因子受体、toll样受体（TLR）等诱导下致JAK2活化后，使STAT3磷酸化转化为活性二聚体并移至细胞核内，诱导炎性因子、EMT等水平过表达，调控HCC细胞增殖、侵袭和迁移。在JAK-STAT信号通路中，STAT3相关的ncRNA种类最多，并与lncRNA关系最为密切。STAT3可通过调控、直接参与HCC发生发展进程及致癌基因的形成与高表达。研究［26］发现，lncRNA-H19通过miR-15b靶向调节后活化了HCC中CDC42/PAK1信号通路，诱导HCC细胞增殖、侵袭和迁移。在HCC组织和细胞中Linc-POU3F3高表达并与肿瘤大小、血管生成、转移和预后相关，linc-POU3F3可通过对POU3F3的调节来介导HCC的迁移和侵袭。研究［27］还发现，在肝癌组织中lncRNA OSER1-AS1高表达，并通过对miR-372-3p/Rab23通路靶向调节促进HCC发生发展，但lncRNAOSER1-AS1可下调HCC侵袭和转移力。

综上所述，lncRNA已成为HCC研究领域中的热点，但局限性较多，如可能有未发现功能和作用机制不明确的lncRNA；lncRNA作用靶点和相关信号通路众多或重叠，是否有lncRNA作用的共同靶点，尚不清楚是通过靶点、信号通路等何种模式来发挥调节作用的；目前仅以分子量大小来定义lncRNA尚不精准，不能准确反映lncRNA功能；其lncRNA命名尚不规范，目前主要按lncRNA功能、结构特点及作用模式等来命名，如HULC、MALAT1等；另外，lncRNA数据库局限而尚待补充；lncRNA生物学特性尚不明确，主要是从基因调控的水平来预测lncRNA功能。大量临床数据显示，较多表达失调的lncRNA功能可转化为诊断手段的同时，若在治疗中盲目调节lncRNA表达可能会带来意想不到的生理功能紊乱与失衡，尚需结合生物信息学及生物芯片的筛选技术进行深入研究。随着人们对lncRNA在HCC发生发展中作用的了解，lncRNA可作为潜在HCC诊治的生物学标志物，为HCC预防、诊治、复发和预后评估提供新研究方向。