引用本文： 馮京, 李偉東, 譚剛. 長鏈非編碼 RNA 調控自噬以影響腫瘤耐藥的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2019, 26(7): 882-886. doi: 10.7507/1007-9424.201901005 復制
近年來，化療藥物已被臨床醫生常規運用于治療各種腫瘤，并且取得了很好的治療效果。但是目前存在的問題是，幾乎所有類型的腫瘤都會出現對抗腫瘤藥物的耐藥以致于治療失敗[1]。其可能的機制包括藥物轉運[2]、腫瘤細胞異質性[3]、靶向突變[4]以及腫瘤微環境在內的多種因素，影響了抗腫瘤藥物的有效性[5]。自噬（autophagy）是一種生物進化中保守的細胞降解過程，目前的研究[6]表明，自噬可以維持細胞的自我平衡，自噬過程及結果本身為細胞提供能量和合成材料，滿足了正常細胞乃至腫瘤細胞代謝的需要，對維持細胞生物代謝和腫瘤微環境的平衡至關重要。近來自噬和耐藥的相互作用屬于熱點問題。長鏈非編碼 RNA（LncRNA）是一類長度大于 200 nt 的非編碼 RNA 分子，定位于細胞核或細胞質中，過去認為其無實際作用，但最近研究[7]發現，LncRNA 數量龐大，類型眾多，作用模式豐富。雖然 LncRNA 具體調控自噬的機制尚未完全明確，但有文獻[8]表明，其可以通過充當功能性 RNA，正反調控腫瘤自噬相關蛋白及通路，促進或者抑制自噬甚至影響腫瘤的藥物治療效果。筆者通過查閱文獻，對 LcnRNA 作用于自噬、從而影響腫瘤耐藥的研究進展作一綜述。
1 LncRNA 與自噬
LncRNA 雖然數量巨大，類型繁多，但因其缺乏開放閱讀框，不能編碼蛋白，曾經被認為是“轉錄噪音”或者“無用的 DNA 轉錄的 RNA”[9-10]。現在越來越多的證據表明，LncRNA 可以通過多種機制調控腫瘤細胞的自噬[11]。筆者總結了一些與自噬有關的 LncRNA 及其作用機制（表 1）。
表1
與自噬相關的 LncRNAs 及其作用機制
1.1 LncRNAs 促進自噬
目前有多項研究[20-21]發現，LncRNAs 可以促進自噬的發生。HOTAIR 是一種位于人類染色體 12 q13 上的非編碼 RNA。研究[22]發現，其可以通過將染色質修飾物募集到相關的靶基因而使得基因表達沉默。HOTAIR 在多種腫瘤中明顯過表達，提示預后不良[23]。HOTAIR 在人類軟骨肉瘤細胞中通過沉默 miR-454-3p 并上調信號轉導與轉錄激活子-3（Stat3）和自噬相關蛋白 12（Atg12）的表達，增加自噬，促進軟骨肉瘤生長[24]。HOTAIR 在肝細胞腫瘤中通過上調 Atg3 和 Atg7 表達來激活自噬，并促進肝細胞癌的細胞增殖[12]。
HULC 是位于染色體 6p24.3 上的 LncRNA，在肝癌的發生過程中起著關鍵性作用[13]。研究者[25-26]發現，HULC 在肝癌細胞內上調 USP22 和沉默 Sirt1 蛋白的表達，導致了肝癌細胞的自噬增加；當下調 HULC/USP22/Sirt/自噬途徑后，耐藥細胞恢復對化療藥物的敏感性。還有另一項研究[27]顯示，HULC 可以通過激活自噬阻斷凋亡，從而誘導胃癌的惡性表型，導致其對化療藥物的反應差。
MALAT1 也被稱為核富集冗余轉錄物 2（NEAT2），MALAT1 在非小細胞肺癌（NSCLC）、肝癌和胰腺癌中的過表達被視為預后不良的標志[14]。在膠質瘤組織中 MALAT1 表達顯著上調，其通過充當分子海綿，吸附結合 miR-101，而 miR-101 可以抑制自噬基因的表達；此外，其通過上調腦膠質瘤細胞中血清微管解聚蛋白 1（STMN1）、重組人 Ras 相關蛋白（RAB5A）、自噬相關蛋白 4D（Atg4D）等自噬蛋白的表達，同樣也可以促進自噬的發生，進而增強膠質瘤細胞的增殖和侵襲[28]。
BANCR 首先在黑色素瘤中被發現，與 BRAFV600E基因突變緊密相關[29]。研究[15]證明，BANCR 的過表達可導致細胞自噬，促進甲狀腺乳頭狀瘤細胞的細胞增殖。
HNF1A-AS1 是在肝癌組織中發現的另一種促瘤性 LncRNA，其通過充當分子海綿吸附 miR-30b-5p而促進自噬，進而促進肝腫瘤的發生[16]。
Atg7 是一種重要的自噬蛋白，最近的研究[17]發現，PVT1 在膠質瘤血管內皮細胞中作用明顯，PVT1 通過上調 Atg7 和 Beclin1 的表達來誘導保護性自噬，促進膠質瘤的血管內皮細胞的增殖、遷移和血管生成。
上述這些研究表明，LncRNA 通過激活自噬促進了腫瘤發生、發展及介導腫瘤逆轉耐藥。
1.2 LncRNA 抑制自噬
還有一些 LncRNA 可以在某些情況下通過抑制自噬而發揮腫瘤抑制劑的作用。LncRNA PCA3 在前列腺腫瘤中呈高度特異性表達[30]，其通過競爭性吸附 miR-1261 抑制 PRKD3 的翻譯，進而抑制致死性自噬并促進腫瘤細胞侵襲和遷移[18]。MALAT1 也可通過抑制腫瘤自噬發揮作用，例如在彌漫性大 B 細胞淋巴瘤（DLBCL）中[11]，MALAT1 在 DLBCL 細胞株中的表達較正常人 B 淋巴細胞（IM-9）上調，下調 MALAT1 的表達后，DLBCL 中的 p62 蛋白和自噬基因 Atg5 的 mRNA 表達水平明顯減少，說明 MALAT1 抑制自噬且促進了腫瘤發生。Huo 等[19]研究發現，LncRNA GAS5 在耐順鉑的腦膠質瘤細胞中含量更低，當下調 GAS5 的表達后，自噬標志物膜型微管相關蛋白 1 輕鏈 3（LC3Ⅱ）含量顯著增加，對順鉑的敏感度降低，當重新上調 GAS5 的表達后，LC3Ⅱ含量顯著減少，對順鉑的敏感度增加；當使用 mTOR 抑制劑雷帕霉素預處理腦膠質瘤細胞后，則逆轉了 GAS5 對順鉑誘導的自噬的抑制，這表明 GAS5 可通過激活 mTOR 信號通路抑制過度自噬，來減弱膠質瘤細胞對順鉑的抗性。以上這些研究結果表明，一些 LncRNA 可以通過抑制自噬促進腫瘤的發生、發展和耐藥。
2 自噬與耐藥
理論上，針對各種腫瘤都可以進行化療，但臨床中往往出現由于腫瘤細胞對化療藥物的耐藥進而導致治療終止甚至失敗[31]。目前研究發現，藥物轉運[2]、腫瘤細胞異質性[3]、靶點突變[4]、腫瘤微環境[5]等多種因素與化療耐藥有關。自噬作為一種生物進化中保守的細胞降解過程，可以使破碎細胞中的重要細胞質成分循環再利用，對維持體內平衡至關重要。腫瘤細胞也可能利用這種保護機制來克服抗腫瘤藥物誘導的應激，進而使得腫瘤細胞得以生存，這可能是導致化療耐藥的關鍵原因[32]。多篇文獻報道，許多化療藥物對自噬起到了顯著的協同作用[33-36]，也發現多種化學合成物作為自噬抑制劑，可以在體外和體內抑制自噬[37]。細胞毒制劑與自噬抑制劑聯合應用是克服腫瘤耐藥、進而改善腫瘤藥物效果的新策略。
目前美國食品與藥品監督管理局（FDA）承認的可以應用于臨床的自噬抑制劑是氯喹（CQ）及其衍生物羥氯喹（HCQ），其主要作用是通過阻止自噬體的融合和降解來抑制自噬[38]。有多個報道發現，CQ 及其衍生物具有抗腫瘤特性。如 Han 等[39]的研究表明，抑制自噬可以增強結直腸癌化療或某些靶向藥物的治療效果。最近，Wang 等[40]的研究表明，絲裂原活化蛋白激酶 14（MAPK14）/p38a 在結腸癌細胞中可以誘導對 5-氟尿嘧啶（5-FU）的耐藥。5-FU 是通過 MAPK14/p38a 促使自噬，使得腫瘤細胞更好地抵抗化療藥物的細胞毒性，而自噬抑制劑 CQ 可顯著增強 5-FU 對腫瘤細胞的生長抑制，進而克服腫瘤耐藥的不利影響[41]。在食道腫瘤的化療過程中，使用自噬抑制劑可以增強食道腫瘤細胞對順鉑的敏感性[27]，提高順鉑、5-FU 等化療藥物的療效，這可能是因為自噬發揮了腫瘤細胞自我保護這一作用機制導致的[42]。對膠質母細胞瘤患者單獨使用貝伐單抗治療后，多形性膠質母細胞瘤（GBM）異種移植物伴有缺氧相關的自噬增加，這表明缺氧介導的自噬有助于腫瘤細胞存活，并且可誘導耐藥；而與自噬抑制劑 CQ 聯合治療后，GBM 的生長受到破壞，說明抑制缺氧相關的自噬可能是治療 GMB 抗血管生成藥物耐藥的新機制[43]。也有文獻[44]報道，在使用藥物后，一些腫瘤細胞所產生的自噬也能逆轉腫瘤細胞的耐藥。Xiong 等[45]研究發現，使用 5-FU 后，有 p53 上調凋亡調控因子（PUMA）通路或 Bax 缺陷的結腸癌細胞發生自噬介導的細胞死亡。最新的研究[45-46]表明，組蛋白去乙酰化酶抑制劑 SAHA 可以誘導對三苯氧胺耐藥的乳腺癌細胞發生自噬性細胞死亡。抗抑郁藥物氟西汀可誘導已經耐藥的伯基特淋巴瘤（BL）的自噬性細胞死亡[47]，為氟西汀治療耐藥型 BL 提供了理論支持。由此可見，抑制或增強自噬可以影響腫瘤細胞的耐藥或死亡[48]。自噬調節涉及多種信號通路，這些信號通路也與腫瘤發生相關，其中多個研究發現，自噬和腫瘤治療之間具有潛在的相互作用關系[49]。因此，通過調節自噬進而影響應激反應和細胞信號通路，成為提高抗腫瘤藥物效果和逆轉耐藥的較有前途的方法[50]。
3 小結與展望
總之，LncRNA 可以正向或者負向介導腫瘤的自噬，而自噬對于腫瘤耐藥是一把“雙刃劍”。隨著對 LncRNA 在腫瘤自噬領域研究的不斷深入、對自噬和耐藥關系的不斷研究、對 LncRNA 分子特性和作用機制的深入了解以及 LncRNA 測量技術的進步，期待未來我們能通過調控 LncRNA 來促進或者抑制自噬以改善腫瘤對藥物的敏感性，為理解和逆轉腫瘤耐藥提供新的思路與方向。
重要聲明：
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：第一作者馮京執筆撰寫論文，第二作者李偉東稿件初審，通訊作者譚剛審校。
近年來，化療藥物已被臨床醫生常規運用于治療各種腫瘤，并且取得了很好的治療效果。但是目前存在的問題是，幾乎所有類型的腫瘤都會出現對抗腫瘤藥物的耐藥以致于治療失敗[1]。其可能的機制包括藥物轉運[2]、腫瘤細胞異質性[3]、靶向突變[4]以及腫瘤微環境在內的多種因素，影響了抗腫瘤藥物的有效性[5]。自噬（autophagy）是一種生物進化中保守的細胞降解過程，目前的研究[6]表明，自噬可以維持細胞的自我平衡，自噬過程及結果本身為細胞提供能量和合成材料，滿足了正常細胞乃至腫瘤細胞代謝的需要，對維持細胞生物代謝和腫瘤微環境的平衡至關重要。近來自噬和耐藥的相互作用屬于熱點問題。長鏈非編碼 RNA（LncRNA）是一類長度大于 200 nt 的非編碼 RNA 分子，定位于細胞核或細胞質中，過去認為其無實際作用，但最近研究[7]發現，LncRNA 數量龐大，類型眾多，作用模式豐富。雖然 LncRNA 具體調控自噬的機制尚未完全明確，但有文獻[8]表明，其可以通過充當功能性 RNA，正反調控腫瘤自噬相關蛋白及通路，促進或者抑制自噬甚至影響腫瘤的藥物治療效果。筆者通過查閱文獻，對 LcnRNA 作用于自噬、從而影響腫瘤耐藥的研究進展作一綜述。
1 LncRNA 與自噬
LncRNA 雖然數量巨大，類型繁多，但因其缺乏開放閱讀框，不能編碼蛋白，曾經被認為是“轉錄噪音”或者“無用的 DNA 轉錄的 RNA”[9-10]。現在越來越多的證據表明，LncRNA 可以通過多種機制調控腫瘤細胞的自噬[11]。筆者總結了一些與自噬有關的 LncRNA 及其作用機制（表 1）。
表1
與自噬相關的 LncRNAs 及其作用機制
1.1 LncRNAs 促進自噬
目前有多項研究[20-21]發現，LncRNAs 可以促進自噬的發生。HOTAIR 是一種位于人類染色體 12 q13 上的非編碼 RNA。研究[22]發現，其可以通過將染色質修飾物募集到相關的靶基因而使得基因表達沉默。HOTAIR 在多種腫瘤中明顯過表達，提示預后不良[23]。HOTAIR 在人類軟骨肉瘤細胞中通過沉默 miR-454-3p 并上調信號轉導與轉錄激活子-3（Stat3）和自噬相關蛋白 12（Atg12）的表達，增加自噬，促進軟骨肉瘤生長[24]。HOTAIR 在肝細胞腫瘤中通過上調 Atg3 和 Atg7 表達來激活自噬，并促進肝細胞癌的細胞增殖[12]。
HULC 是位于染色體 6p24.3 上的 LncRNA，在肝癌的發生過程中起著關鍵性作用[13]。研究者[25-26]發現，HULC 在肝癌細胞內上調 USP22 和沉默 Sirt1 蛋白的表達，導致了肝癌細胞的自噬增加；當下調 HULC/USP22/Sirt/自噬途徑后，耐藥細胞恢復對化療藥物的敏感性。還有另一項研究[27]顯示，HULC 可以通過激活自噬阻斷凋亡，從而誘導胃癌的惡性表型，導致其對化療藥物的反應差。
MALAT1 也被稱為核富集冗余轉錄物 2（NEAT2），MALAT1 在非小細胞肺癌（NSCLC）、肝癌和胰腺癌中的過表達被視為預后不良的標志[14]。在膠質瘤組織中 MALAT1 表達顯著上調，其通過充當分子海綿，吸附結合 miR-101，而 miR-101 可以抑制自噬基因的表達；此外，其通過上調腦膠質瘤細胞中血清微管解聚蛋白 1（STMN1）、重組人 Ras 相關蛋白（RAB5A）、自噬相關蛋白 4D（Atg4D）等自噬蛋白的表達，同樣也可以促進自噬的發生，進而增強膠質瘤細胞的增殖和侵襲[28]。
BANCR 首先在黑色素瘤中被發現，與 BRAFV600E基因突變緊密相關[29]。研究[15]證明，BANCR 的過表達可導致細胞自噬，促進甲狀腺乳頭狀瘤細胞的細胞增殖。
HNF1A-AS1 是在肝癌組織中發現的另一種促瘤性 LncRNA，其通過充當分子海綿吸附 miR-30b-5p而促進自噬，進而促進肝腫瘤的發生[16]。
Atg7 是一種重要的自噬蛋白，最近的研究[17]發現，PVT1 在膠質瘤血管內皮細胞中作用明顯，PVT1 通過上調 Atg7 和 Beclin1 的表達來誘導保護性自噬，促進膠質瘤的血管內皮細胞的增殖、遷移和血管生成。
上述這些研究表明，LncRNA 通過激活自噬促進了腫瘤發生、發展及介導腫瘤逆轉耐藥。
1.2 LncRNA 抑制自噬
還有一些 LncRNA 可以在某些情況下通過抑制自噬而發揮腫瘤抑制劑的作用。LncRNA PCA3 在前列腺腫瘤中呈高度特異性表達[30]，其通過競爭性吸附 miR-1261 抑制 PRKD3 的翻譯，進而抑制致死性自噬并促進腫瘤細胞侵襲和遷移[18]。MALAT1 也可通過抑制腫瘤自噬發揮作用，例如在彌漫性大 B 細胞淋巴瘤（DLBCL）中[11]，MALAT1 在 DLBCL 細胞株中的表達較正常人 B 淋巴細胞（IM-9）上調，下調 MALAT1 的表達后，DLBCL 中的 p62 蛋白和自噬基因 Atg5 的 mRNA 表達水平明顯減少，說明 MALAT1 抑制自噬且促進了腫瘤發生。Huo 等[19]研究發現，LncRNA GAS5 在耐順鉑的腦膠質瘤細胞中含量更低，當下調 GAS5 的表達后，自噬標志物膜型微管相關蛋白 1 輕鏈 3（LC3Ⅱ）含量顯著增加，對順鉑的敏感度降低，當重新上調 GAS5 的表達后，LC3Ⅱ含量顯著減少，對順鉑的敏感度增加；當使用 mTOR 抑制劑雷帕霉素預處理腦膠質瘤細胞后，則逆轉了 GAS5 對順鉑誘導的自噬的抑制，這表明 GAS5 可通過激活 mTOR 信號通路抑制過度自噬，來減弱膠質瘤細胞對順鉑的抗性。以上這些研究結果表明，一些 LncRNA 可以通過抑制自噬促進腫瘤的發生、發展和耐藥。
2 自噬與耐藥
理論上，針對各種腫瘤都可以進行化療，但臨床中往往出現由于腫瘤細胞對化療藥物的耐藥進而導致治療終止甚至失敗[31]。目前研究發現，藥物轉運[2]、腫瘤細胞異質性[3]、靶點突變[4]、腫瘤微環境[5]等多種因素與化療耐藥有關。自噬作為一種生物進化中保守的細胞降解過程，可以使破碎細胞中的重要細胞質成分循環再利用，對維持體內平衡至關重要。腫瘤細胞也可能利用這種保護機制來克服抗腫瘤藥物誘導的應激，進而使得腫瘤細胞得以生存，這可能是導致化療耐藥的關鍵原因[32]。多篇文獻報道，許多化療藥物對自噬起到了顯著的協同作用[33-36]，也發現多種化學合成物作為自噬抑制劑，可以在體外和體內抑制自噬[37]。細胞毒制劑與自噬抑制劑聯合應用是克服腫瘤耐藥、進而改善腫瘤藥物效果的新策略。
目前美國食品與藥品監督管理局（FDA）承認的可以應用于臨床的自噬抑制劑是氯喹（CQ）及其衍生物羥氯喹（HCQ），其主要作用是通過阻止自噬體的融合和降解來抑制自噬[38]。有多個報道發現，CQ 及其衍生物具有抗腫瘤特性。如 Han 等[39]的研究表明，抑制自噬可以增強結直腸癌化療或某些靶向藥物的治療效果。最近，Wang 等[40]的研究表明，絲裂原活化蛋白激酶 14（MAPK14）/p38a 在結腸癌細胞中可以誘導對 5-氟尿嘧啶（5-FU）的耐藥。5-FU 是通過 MAPK14/p38a 促使自噬，使得腫瘤細胞更好地抵抗化療藥物的細胞毒性，而自噬抑制劑 CQ 可顯著增強 5-FU 對腫瘤細胞的生長抑制，進而克服腫瘤耐藥的不利影響[41]。在食道腫瘤的化療過程中，使用自噬抑制劑可以增強食道腫瘤細胞對順鉑的敏感性[27]，提高順鉑、5-FU 等化療藥物的療效，這可能是因為自噬發揮了腫瘤細胞自我保護這一作用機制導致的[42]。對膠質母細胞瘤患者單獨使用貝伐單抗治療后，多形性膠質母細胞瘤（GBM）異種移植物伴有缺氧相關的自噬增加，這表明缺氧介導的自噬有助于腫瘤細胞存活，并且可誘導耐藥；而與自噬抑制劑 CQ 聯合治療后，GBM 的生長受到破壞，說明抑制缺氧相關的自噬可能是治療 GMB 抗血管生成藥物耐藥的新機制[43]。也有文獻[44]報道，在使用藥物后，一些腫瘤細胞所產生的自噬也能逆轉腫瘤細胞的耐藥。Xiong 等[45]研究發現，使用 5-FU 后，有 p53 上調凋亡調控因子（PUMA）通路或 Bax 缺陷的結腸癌細胞發生自噬介導的細胞死亡。最新的研究[45-46]表明，組蛋白去乙酰化酶抑制劑 SAHA 可以誘導對三苯氧胺耐藥的乳腺癌細胞發生自噬性細胞死亡。抗抑郁藥物氟西汀可誘導已經耐藥的伯基特淋巴瘤（BL）的自噬性細胞死亡[47]，為氟西汀治療耐藥型 BL 提供了理論支持。由此可見，抑制或增強自噬可以影響腫瘤細胞的耐藥或死亡[48]。自噬調節涉及多種信號通路，這些信號通路也與腫瘤發生相關，其中多個研究發現，自噬和腫瘤治療之間具有潛在的相互作用關系[49]。因此，通過調節自噬進而影響應激反應和細胞信號通路，成為提高抗腫瘤藥物效果和逆轉耐藥的較有前途的方法[50]。
3 小結與展望
總之，LncRNA 可以正向或者負向介導腫瘤的自噬，而自噬對于腫瘤耐藥是一把“雙刃劍”。隨著對 LncRNA 在腫瘤自噬領域研究的不斷深入、對自噬和耐藥關系的不斷研究、對 LncRNA 分子特性和作用機制的深入了解以及 LncRNA 測量技術的進步，期待未來我們能通過調控 LncRNA 來促進或者抑制自噬以改善腫瘤對藥物的敏感性，為理解和逆轉腫瘤耐藥提供新的思路與方向。
重要聲明：
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：第一作者馮京執筆撰寫論文，第二作者李偉東稿件初審，通訊作者譚剛審校。
