综述
长链非编码RNA在胃癌临床应用中的研究进展
肿瘤研究与临床, 2022,34(4) : 314-317. DOI: 10.3760/cma.j.cn115355-20210908-00392
摘要

胃癌是常见的恶性肿瘤之一,是全球癌症相关死亡的第3大原因,严重威胁人类健康。长链非编码RNA(lncRNA)在多种层面参与胃癌的发生、发展,并起到关键性的调节作用,在胃癌的诊断、治疗以及预后评估方面发挥重要作用。文章就近年来lncRNA在胃癌临床应用中的研究进展进行综述。

引用本文: 孙东磊, 王丹丹, 张晓岚. 长链非编码RNA在胃癌临床应用中的研究进展 [J] . 肿瘤研究与临床, 2022, 34(4) : 314-317. DOI: 10.3760/cma.j.cn115355-20210908-00392.
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胃癌是全球最常见的恶性肿瘤之一,位居癌症发病率和病死率的第5位和第3位,尤其是在东亚地区[1]。早期胃癌患者的5年总生存率超过60%,若伴有远处转移,其5年总生存率则不足5%。由于胃癌早期临床症状的隐匿性和不典型性,超过60%的患者确诊时已发生局部或远处转移[2]。当前胃癌的治疗手段有限,对伴有转移胃癌患者的治疗则更是一项挑战。早期诊断率低和化疗药物抵抗是胃癌患者预后不佳的主要原因。长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度>200个核苷酸的非编码RNA(ncRNA)。lncRNA在胃癌的诊断、治疗和预后评估方面均发挥重要作用,文章就lncRNA在胃癌临床应用中的研究进展作一综述。

1 lncRNA概述

lncRNA是ncRNA的一种,信使RNA(mRNA)类转录体,与蛋白编码基因相比,缺乏明显的开放性阅读框架,外显子少,表达水平低[3]。lncRNA最初被认为是"垃圾"或基因组"暗物质",没有功能。近年来,随着研究的不断深入,lncRNA已被证实广泛参与生物体的各种生理和病理过程。在人体中,lncRNA不仅调节细胞增殖、分化和凋亡等生理过程,还参与调节机体的各种病理过程,如肿瘤、心血管疾病、自身免疫病、糖尿病等。

根据转录基因和邻近蛋白编码基因的位置关系,将lncRNA分为5种类型:正义、反义、双向、基因间和基因内lncRNA。lncRNA的具体功能是在转录前、转录和转录后水平调节基因表达。在转录前水平上,lncRNA通过基因修饰、组蛋白修饰和染色质重塑来调节基因表达;在转录过程中,lncRNA与转录因子相互作用,以调节基因转录;在转录后水平上,lncRNA充当某些微RNA(miRNA)的前体来调节基因表达,或作为竞争性内源RNA(ceRNA)调节相应mRNA的翻译[4]。研究表明,作为肿瘤分子机制研究的焦点,lncRNA参与肿瘤相关基因表达调控,其异常表达可影响肿瘤细胞恶性行为,调节肿瘤发生、发展。如lncRNA HOTAIR、GHET1、MALAT1、TINCR、ANRIL、GACAT3、H19、MEG3等在胃癌发生、发展中发挥关键的致癌或抑癌作用[5]

2 lncRNA在胃癌临床应用中的价值

生物标志物是指可以标记亚细胞结构、细胞、组织、器官、系统的结构或功能改变的生化指标,具有广阔的应用前景。肿瘤相关生物标志物可用于诊断、分期及治疗效果评估等多个方面。近年来,越来越多的研究显示,lncRNA或可作为胃癌诊断、治疗和预后评估的有效生物标志物。

2.1 lncRNA在胃癌诊断中的作用

目前,用于胃癌早期筛查的生物标志物如癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)、糖类抗原199(CA199)、CA724、CA125等在胃癌中表达均升高,且随着肿瘤进展逐渐升高,单独应用灵敏度和特异度较低,联合应用可提高阳性率。如CEA在胃癌中阳性率仅有40%~50%,而CA724易受药物、饮食等干扰[6]。胃癌的诊断仍依赖于上消化道内镜检查,但由于侵入性和成本高,其临床应用受到限制。因此迫切需要寻找微创或非侵入性的检测方法,以及特异度高的生物标志物,以改善胃癌患者的早期诊断和生存预后。

lncRNA被认为是胃癌的潜在诊断标志物,在临床应用中具有明显的优势。Xian等[7]研究发现,lncRNA HULC和ZNFX1-AS1可以将胃癌患者与健康对照区分开,HULC诊断胃癌的灵敏度和特异度分别为58%和80%,ZNFX1-AS1的灵敏度和特异度分别为84%和68%,受试者工作特征(ROC)曲线的曲线下面积(AUC)分别为0.65和0.85,均高于CEA(0.62)、CA199(0.56)、细胞角蛋白19片段(CY211)(0.59)和神经元特异性烯醇化酶(NSE)(0.56)等传统标志物。Jin等[8]也同样证实,HULC作为胃癌的诊断标志物比CEA和CA724具有更高的灵敏度和特异度。研究发现,B3GALT5-AS1作为胃癌的诊断标志物优于CEA和CA199[9];C5orf66-AS1尤其适用于早期胃癌的筛查,其AUC为0.789,灵敏度和特异度分别为85.15%和62.86%[10]。lncRNA联合miRNA也可提高诊断效率,如lncRNA H19、MEG3与miR-675-5p联合检测的AUC为0.93,特异度和灵敏度分别为88.9%和85.0%,而H19、MEG3和miR-675-5p单独诊断时灵敏度分别为75.0%、95.2%和77.4%,特异度分别为90.0%、42.5%和52.5%,AUC为0.64~0.85[11]。lncRNA也可与传统肿瘤标志物联合诊断,如CTC-497E21.4与CEA和CA199联合,将AUC提高至0.9[12];FAM49B-AS与A242和CA724联合,AUC、灵敏度和特异度分别增加至0.95、93.2%和86.6%[13]

随着研究的不断深入,循环外泌体源性lncRNA引起了越来越多的关注。lncRNAPCSK2-2:1和GNAQ-6:1的AUC(分别为0.90和0.74)、灵敏度(分别为84.0%和83.7%)和特异度(分别为86.5%和55.6%),明显优于传统诊断标志物CA724,后者AUC仅为0.57,灵敏度和特异度分别为56.0%和65.5%[14,15]。胃液由胃黏膜直接分泌,可以敏感地反映胃的病理状态,使其成为研究胃癌的理想标本。胃液中的lncRNA具有特异性,其表达水平可能与组织和循环中的lncRNA不一致。目前已在胃液中鉴定出包括RMRP、AA174084、PVT1、H19、LINC00982、ABHD11-AS1、UCA1和LINC00152在内的lncRNA,并证明为胃癌的生物标志物。这些新的特征性的胃癌诊断标志物的灵敏度、特异度和AUC分别为41.0%~56.4%、75.4%~93.4%和0.65~0.85[4]。此外,胃液ABHD11-AS1、血清CEA和胃液CEA组合,可提高早期胃癌的诊断精度[16]

综上所述,lncRNA作为胃癌诊断标志物显示出很大潜力。与单个lncRNA相比,多个lncRNA组合、lncRNA和miRNA组合以及lncRNA和传统肿瘤标志物组合通常具有更好的诊断价值。循环lncRNA因其高稳定性,显示出作为生物标志物的优势,但诊断价值仍需进一步探究。胃液lncRNA也因高特异度和稳定性,受到研究者的关注,胃液单个lncRNA作为诊断标志物特异度高,但灵敏度低。

2.2 lncRNA作为预后因子的价值

肿瘤长径、分期、浸润深度、有无淋巴结转移和病理类型等均与患者预后相关,循环lncRNA与上述预后相关因素有关,并证明为胃癌的预后标志物。研究发现,lncRNA PTCSC3、GASL1和MALLAT1的表达水平与肿瘤长径、TNM分期和远处转移均显著相关[17,18,19];lncRNA HOXA11-AS和TUBA4B与胃癌的肿瘤长径、TNM分期和淋巴结转移密切相关。生存分析表明,HOXA11-AS表达高的患者总生存率较低(P=0.000 1),TUBA4B表达低的患者总生存时间较短(P=0.007 2)[20,21]。此外,Ji等[22]研究发现,LINC00086表达水平与肿瘤长径、淋巴结转移、TNM分期以及CEA和CA199水平显著相关,低表达LINC00086的胃癌患者病死率为42.86%(36/84),而高表达LINC00086的胃癌患者的病死率为14.28%(12/84)。外泌体源性PCSK2:1与肿瘤长径、TNM分期和血管浸润显著相关[13];胃癌患者循环外泌体源性MIAT显著增加与较差的临床指标和较短的生存期(P=0.022)有关[23]。胃液中AA174084和ABHD11-AS1与胃癌的肿瘤长径、分期有关,较高水平的AA174084提示预后较差,而较高水平的ABHD11-AS1则提示胃癌复发风险增加[4]。因此循环或胃液lncRNA对胃癌的预后评估有重要价值。

2.3 lncRNA作为治疗靶点的价值

化疗是晚期胃癌的主要治疗方案,化疗药物耐药是胃癌治疗失败的主要原因。研究表明,lncRNA在胃癌化疗耐药中起着至关重要的作用,广泛参与调节各种耐药机制。胃癌中lncRNA的潜在耐药机制主要包括药物降解、凋亡减少、诱导自噬、DNA损伤修复、促进上皮间质转化(EMT)、肿瘤微环境改变、肿瘤细胞干性和调节相关信号通路。lncRNA通过充当ceRNA或直接与mRNA或蛋白质结合,并调节其表达和(或)功能来调控耐药性。在胃癌化疗耐药相关lncRNA研究中,顺铂(DDP)是目前研究最多的药物,而MALAT1是研究最多的lncRNA。lncRNA MALAT1通过提高ATG12水平、调节PI3K-AKT、miR-30b-ATG5和miR-30e-ATG5通路、增加自噬和减少凋亡,调节胃癌细胞的DDP耐药性[24,25,26]。此外,在其他肿瘤中研究较多的耐药相关lncRNA,如H19、PVT1、UCA1等,亦参与胃癌化疗耐药的调控[27,28,29]

Yan等[30]发现,DDP耐药的SGC-7901/DDP细胞较SGC-7901细胞H19和miR-675表达升高,抑制凋亡相关蛋白表达,表明H19/miR-675可能通过调节胃癌细胞的凋亡而诱发耐药。PVT1在DDP耐药胃癌组织和细胞中高表达。DDP治疗转染了siPVT1的胃癌细胞后,存活率低,凋亡增加[31]。UCA1敲除和miR27b过表达可减少bcl-2的表达和增加活化caspase-3诱导细胞凋亡,导致胃癌细胞对脂质体多柔比星、DDP和5-氟尿嘧啶的敏感化[32]

针对异常表达的lncRNA的治疗可能会逆转化疗耐药。基于lncRNA的靶向治疗与传统化疗相结合可能是解决化疗耐药性、延长整体生存期和提高胃癌患者生命质量的有希望选择[33]。lncRNA作为药物治疗靶点,其基础在于胃癌中应用小干扰RNA和CRISPR相关蛋白质9(CRISPR/Cas9)系统。lncRNA在不同物种之间保守性较低,利用各种动物模型和细胞培养系统开发的lncRNA靶向策略,不能轻易扩展到人类应用。开发人源细胞模型和胃癌患者衍生的肿瘤异种移植动物模型可能有助于研究lncRNA的作用和lncRNA靶向策略。

3 小结

lncRNA最初被认为是基因转录的"噪音",但目前研究证据显示,其在肿瘤(包括胃癌)研究的各个领域做出了重大贡献,包括功能和机制研究以及临床应用。lncRNA已被证明在胃癌中起着至关重要的作用,可以作为诊断、预后和治疗的有效生物标志物。循环或胃液lncRNA因易于获得且为非侵入性,作为胃癌诊断和预后标志物具有极大的优势,具有较好的临床应用前景。现有大部分研究均为单中心试验,样本量较小,且年龄、种族、生活环境等不同,结果可能存在偏颇,因此需要大规模、多中心研究进一步证实。目前的研究证据支持lncRNA作为胃癌中某些药物的直接治疗靶点的结论。然而,基于胃癌相关耐药lncRNA的新疗法尚未转化为临床治疗,应对lncRNA在胃癌耐药性中的作用进行更详尽和深入的研究,以加速临床转化。目前关于lncRNA在胃癌中的临床研究尚处于早期阶段,但其已显示出潜在的临床应用价值,有望改变胃癌的诊断和治疗方式。

利益冲突
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所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献
[1]
BrayF, FerlayJ, SoerjomataramIet al. Global cancer statistics 2018:GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries[J]. CA Cancer J Clin201868(6):394-424. DOI:10.3322/caac.21492.
[2]
ThriftAP, El-SeragHB. Burden of gastric cancer [J]. Clin Gastroenterol Hepatol202018(3):534-542. DOI:10.1016/j.cgh.2019.07.045.
[3]
MattickJS, RinnJL. Discovery and annotation of long noncoding RNAs[J]. Nat Struct Mol Biol201522(1):5-7. DOI:10.1038/nsmb.2942.
[4]
YuanL, XuZY, RuanSMet al. Long non-coding RNAs towards precision medicine in gastric cancer:early diagnosis,treatment,and drug resistance[J]. Mol Cancer202019(1):96. DOI:10.1186/s12943-020-01219-0.
[5]
FattahiS, Kosari-MonfaredM, GolpourMet al. LncRNAs as potential diagnostic and prognostic biomarkers in gastric cancer:a novel approach to personalized medicine[J]. J Cell Physiol2020235(4):3189-3206. DOI:10.1002/jcp.29260.
[6]
YangAP, LiuJ, LeiHYet al. CA72-4 combined with CEA,CA125 and CAl9-9 improves the sensitivity for the early diagnosis of gastric cancer[J]. Clin Chim Acta2014437:183-186. DOI:10.1016/j.cca.2014.07.034.
[7]
XianHP, ZhuoZL, SunYJet al. Circulating long non-coding RNAs HULC and ZNFX1-AS1 are potential biomarkers in patients with gastric cancer[J]. Oncol Lett201816(4):4689-4698. DOI:10.3892/ol.2018.9199.
[8]
JinC, ShiW, WangFet al. Long non-coding RNA HULC as a novel serum biomarker for diagnosis and prognosis prediction of gastric cancer[J]. Oncotarget20167(32):51763-51772. DOI:10.18632/oncotarget.10107.
[9]
FengW, ZongW, LiYet al. Abnormally expressed long noncoding RNA B3GALT5-AS1 may serve as a biomarker for the diagnostic and prognostic of gastric cancer[J]. J Cell Biochem2020121(1):557-565. DOI:10.1002/jcb.29296.
[10]
ZhouQ, LiH, JingJJet al. Evaluation of C5orf66-AS1 as a potential biomarker for predicting early gastric cancer and its role in gastric carcinogenesis[J]. Onco Targets Ther202013:2795-2805. DOI:10.2147/OTT.S239965.
[11]
GhaediH, MozaffariM, SalehiZet al. Co-expression profiling of plasma miRNAs and long noncoding RNAs in gastric cancer patients[J]. Gene2019687:135-142. DOI:10.1016/j.gene.2018.11.034.
[12]
ZongW, FengW, JiangYet al. Evaluating the diagnostic and prognostic value of serum long non-coding RNA CTC-497E21.4 in gastric cancer[J]. Clin Chem Lab Med201957(7):1063-1072. DOI:10.1515/cclm-2018-0929.
[13]
ZhengR, LiangJ, LuJet al. Genome-wide long non-coding RNAs identified a panel of novel plasma biomarkers for gastric cancer diagnosis[J]. Gastric Cancer201922(4):731-741. DOI:10.1007/s10120-018-00915-7.
[14]
CaiCC, ZhangHL, ZhuYXet al. Serum exosomal long noncoding RNA pcsk2-2:1 as a potential novel diagnostic biomarker for gastric cancer [J]. Onco Targets Ther201912:10035-10041. DOI:10.2147/OTT.S229033.
[15]
LiS, ZhangM, ZhangHet al. Exosomal long noncoding RNA lnc-GNAQ-6:1 may serve as a diagnostic marker for gastric cancer[J]. Clin Chim Acta2020501:252-257. DOI:10.1016/j.cca.2019.10.047.
[16]
YangY, ShaoY, ZhuMet al. Using gastric juice lncRNA-ABHD11-AS1 as a novel type of biomarker in the screening of gastric cancer[J]. Tumour Biol201637(1):1183-1188. DOI:10.1007/s13277-015-3903-3.
[17]
ZhangG, ChiN, LuQet al. LncRNA PTCSC3 is a biomarker for the treatment and prognosis of gastric cancer[J]. Cancer Biother Radiopharm202035(1):77-81. DOI:10.1089/cbr.2019.2991.
[18]
PengC, LiX, YuYet al. LncRNA GASL1 inhibits tumor growth in gastric carcinoma by inactivating the Wnt/β-catenin signaling pathway[J]. Exp Ther Med201917(5):4039-4045. DOI:10.3892/etm.2019.7409.
[19]
ZhuK, RenQ, ZhaoY. lncRNA MALAT1 overexpression promotes proliferation,migration and invasion of gastric cancer by activating the PI3K/AKT pathway[J]. Oncol Lett201917(6):5335-5342. DOI:10.3892/ol.2019.10253.
[20]
LiuY, ZhangYM, MaFBet al. Long noncoding RNA HOXA11-AS promotes gastric cancer cell proliferation and invasion via SRSF1 and functions as a biomarker in gastric cancer[J]. World J Gastroenterol201925(22):2763-2775. DOI:10.3748/wjg.v25.i22.2763.
[21]
GuoJ, LiY, DuanHet al. LncRNA TUBA4B functions as a competitive endogenous RNA to inhibit gastric cancer progression by elevating PTEN via sponging miR-214 and miR-216a/b[J]. Cancer Cell Int201919:156. DOI:10.1186/s12935-019-0879-x.
[22]
JiB, HuangY, GuTet al. Potential diagnostic and prognostic value of plasma long noncoding RNA LINC00086 and miR-214 expression in gastric cancer[J]. Cancer Biomark201924(2):249-255. DOI:10.3233/CBM-181486.
[23]
XuH, ZhouJ, TangJet al. Identification of serum exosomal lncRNA MIAT as a novel diagnostic and prognostic biomarker for gastric cancer[J]. J Clin Lab Anal202034(8):e23323. DOI:10.1002/jcla.23323.
[24]
ZhangYF, LiCS, ZhouYet al. Propofol facilitates cisplatin sensitivity via lncRNA MALAT1/miR-30e/ATG5 axis through suppressing autophagy in gastric cancer[J]. Life Sci2020244:117280. DOI:10.1016/j.lfs.2020.117280.
[25]
XiZ, SiJ, NanJ. LncRNA MALAT1 potentiates autophagy-associated cisplatin resistance by regulating the microRNA-30b/autophagy-related gene 5 axis in gastric cancer[J]. Int J Oncol201954(1):239-248. DOI:10.3892/ijo.2018.4609.
[26]
DaiQQ, ZhangTQ, LiC. LncRNA MALAT1 regulates the cell proliferation and cisplatin resistance in gastric cancer via PI3K/AKT pathway [J]. Cancer Manag Res202012:1929-1939.DOI:10.2147/CMAR.S243796.
[27]
Ghafouri-FardS, ShooreiH, BahroudiZet al. The role of H19 lncRNA in conferring chemoresistance in cancer cells[J]. Biomed Pharmacother2021138:111447. DOI:10.1016/j.biopha.2021.111447.
[28]
OgunwobiOO, KumarA. Chemoresistance mediated by ceRNAnetworks associated with the PVT1 locus[J]. Front Oncol20199:834. DOI:10.3389/fonc.2019.00834.
[29]
RamliS, SimMS, GuadRMet al. Long noncoding RNA UCA1 in gastrointestinal cancers:molecular regulatory roles and patterns,mechanisms,and interactions[J]. J Oncol20212021:5519720.DOI:10.1155/2021/5519720.
[30]
YanJ, ZhangY, SheQet al. Long noncoding RNA H19/miR-675 axis promotes gastric cancer via FADD/caspase 8/caspase 3 signaling pathway[J]. Cell Physiol Biochem201742(6):2364-2376. DOI:10.1159/000480028.
[31]
ZhangXW, BuP, LiuLet al. Overexpression of long non-coding RNA PVT1 in gastric cancer cells promotes the development of multidrug resistance[J]. Biochem Biophys Res Commun2015462(3):227-232. DOI:10.1016/j.bbrc.2015.04.121.
[32]
FangQ, ChenXY, ZhiXT. Long non-coding RNA(LncRNA)urothelial carcinoma associated 1(UCA1)increases multi-drug resistance of gastric cancer via downregulating miR-27b[J]. Med Sci Monit201622:3506-3513. DOI:10.12659/msm.900688.
[33]
WeiL, SunJ, ZhangNet al. Noncoding RNAs in gastric cancer:implications for drug resistance[J]. Mol Cancer202019(1):62. DOI:10.1186/s12943-020-01185-7.
 
 
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