长链非编码RNA（lncRNA）是一类转录本长度超过200个核苷酸的非编码RNA，根据其基因位置可分为正义lncRNA、反义lncRNA、双向lncRNA、基因内lncRNA及基因间lncRNA五种类型^[1]。在人类基因组中，保守估计大约有23 000个lncRNA参与了X染色体沉默、基因组印记以及染色质修饰、转录激活、转录干扰、核内运输等^[2]。lncRNA在各种疾病中的作用越来越突出，已成为继microRNA之后又一研究热点。lncRNA的异常表达在肿瘤的发生发展中有重要作用，如母系表达基因3（maternally expressed gene 3，MEG3）在多种正常组织中表达，特别在脑组织中高表达，而在脑肿瘤及一些肿瘤细胞株中不表达，且MEG3的异常表达可抑制肿瘤细胞的生长^[3]，说明MEG3具有抑癌基因的作用。相反，HOX基因的反义基因间RNA（HOX transcript antisense intergenic RNA，HOTAIR）在乳腺癌中显著上调，高出正常乳腺组织2 000倍，HOTAIR的表达与乳腺癌转移和预后欠佳有关^[4]。HOTAIR这种非编码RNA可能具有癌基因的特点，能促进肿瘤的发生发展。lncRNA也参与胚胎发育过程的调节^[5]，胚源性lncRNA的激活可能在肿瘤的多潜能性和细胞增殖中发挥作用。因此，深入研究lncRNA在肿瘤中的功能及作用机制，有助于寻找治疗肿瘤潜在的靶基因。

肺癌作为全球最为普遍的恶性肿瘤之一，在男性中其发病率居所有恶性肿瘤的首位，也是导致男性恶性肿瘤死亡的首要原因，在女性中其发病率居第4位，死亡率居第2位^[6]。目前治疗肺癌的标准疗法包括手术切除、基于铂的双重化疗和放射治疗等。但是这些疗法很少能达到治愈肺癌的目的，5年生存率仍只有17%^[7]。造成肺癌高死亡率的主要原因是患者确诊时已处于癌症晚期阶段，肿瘤细胞已发生了侵袭和转移，缺乏有效的治疗措施。为提高肺癌患者的生存率，改善肺癌患者整体治疗水平，必须积极寻找有效的早期诊断及预后标志物和有效治疗策略，尽早抑制肿瘤发生侵袭转移。通过文献发现一些lncRNA与肺癌的发生发展有密切关系，如MALAT1、H19、lincRNA p21等^[8-10]，为寻找肺癌诊断及预后标志物提供了新思路，同时也为肺癌治疗提供了新策略。因此本文就MALAT1、H19、lincRNA p21、UCA1、BC200在肺癌中的功能及机制进行综述。

1.   lncRNA在肺癌中的功能

1.1   MALAT1促进肺癌侵袭转移

在哺乳动物中肺腺癌转移相关转录本1（metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1）进化高度保守，基因长度大约为8.7 kb，位于染色体11q13^[8]。MALAT1在很多肿瘤组织中表达上调，如肺癌、乳腺癌、结肠癌、肝癌和宫颈癌^[11]。其中，MALAT1在肺癌中表达具有较高特异性，被认定为是非小细胞肺癌（NSCLC），特别是肺腺癌转移早期阶段和患者预后的特异性标志物^{[8, 12]}。MALAT1可促进非小细胞肺癌细胞生长和集落的形成。干扰MALAT1基因表达后，肺腺癌细胞的迁移能力明显受到抑制^[12]。侵袭转移是恶性肿瘤最重要的生物学特征，也是导致肿瘤患者死亡的主要原因，上述研究表明MALAT1能促进肺癌细胞的侵袭转移能力。

1.2   H19促进肺癌生长

H19是首个被发现具有基因印记功能的lncRNA，基因长度为2.3kb，与胰岛素样生长因子2（insulin-like growth factor 2，IGF2）反义，完全由母方等位基因表达^[13]。H19也是首个被发现与癌症有关的lncRNA，在肝癌、膀胱癌和乳腺癌中H19表达量升高，发挥类似于癌基因的作用，但在结肠癌中，H19被致癌转录因子c-MYC直接激活，可能介导了c-MYC和下游基因的表达^[9]。而且肿瘤抑制基因p53可下调H19的表达^[14]。在小鼠模型中，敲除H19后，结肠息肉数量大大增加，胚胎生长速度加快，并且H19敲除鼠成瘤时间缩短^[15]。这表明H19具有抑制肿瘤生长的作用。在肺癌中，H19主要起促进肿瘤生长的作用，干扰H19基因表达后，肺癌细胞的集落形成能力和独立贴壁能力下降^[9]。

1.3   lincRNA p21促进肺癌细胞凋亡

利用基因芯片筛选p53相关ncRNA中得到lincRNA p21（long intergenic ncRNA p21）。lincRNA p21从p21的反义链转录而来，长度为3.1kb，序列高度保守。在肺癌细胞中，分别干扰p53和lincRNA p21表达后，发现两者有很多共同的下游表达基因，这些共同的表达基因均参与了细胞周期停滞和细胞凋亡，进一步分析发现，过表达lincRNA p21可大大增加细胞的凋亡^[10]。

1.4   UCA1诱导肺癌发生药物抵抗

非编码RNA UCA1（urothelial carcinoma associated 1）是Wang等^[16]从人膀胱移行细胞癌细胞系BLZ-211中分离鉴定获得。UCA1的cDNA全长为1.4kb，定位在染色体19p13.12，结构中含有3个外显子，类似于HERV-H转录本。之后发现的CUDR（cancer up-regulated drug resistant）被证实是UCA1的不同转录本，Genenbank统一命名为UCA1。

UCA1被认为是膀胱癌检测和诊断的有效标志物^[16-17]。随着研究的深入，发现UCA1在胚胎和多种肿瘤中均有表达。UCA1在胚胎发育早期开始表达，于28周时UCA1在不同组织的表达开始变化，在心脏、膀胱、子宫表达上调，在肺脏、肝脏、肾脏、脾脏等表达下降。出生后大部分组织中UCA1表达消失，只有心脏、脾脏和胎盘表达。肺癌、结肠癌^[18-19]中UCA1表达上调，类似于癌胚抗原，因此可以利用UCA1联合其他肺癌诊断标志物，提高肺癌诊断的特异性。体内和体外实验均发现UCA1能增强肿瘤细胞的增殖能力、运动性、侵袭力和耐药能力^[18]。UCA1在肺癌中高表达^[20]，可能诱导肿瘤细胞发生药物抵抗作用。

1.5   BC200促进肺癌发展

BC200长度为200bp，在神经细胞突触蛋白的翻译合成过程中发挥调节作用。BC200的表达具有组织特异性，仅在神经细胞和干细胞中表达，在神经胶质细胞和体细胞中不表达。研究发现BC200在一些肿瘤组织中高表达，如肺癌、肝癌、乳腺癌，而且BC200可增强肿瘤细胞的稳定性^[21]，因此BC200可能在肿瘤的发生发展中起重要作用。在对乳腺癌的研究中发现，BC200的表达水平与核分化程度密切相关^[22]，提示BC200可作为肿瘤进展的预后指标。

2.   lncRNA在肺癌中的作用机制

2.1   MALAT1与蛋白质的相互作用

MALAT1在肿瘤中的功能可能与以下机制有关：MALAT1转录后在核糖核酸酶P（RNase P）的作用下，3'端形成一个短的、tRNA样的mascRNA（MALAT1-associated small cytoplasmic RNA）分子，5'端形成一个尾部多聚腺苷酸样的MALAT1长转录本片段。小mascRNA类似于四叶草结构，在核糖核酸酶Z（RNase Z）的作用下，其3'端加上CCA的尾巴，被运输到细胞质。目前mascRNA功能尚不明确，而留在细胞核核斑中的MALAT1长转录本片段的功能日渐明晰。研究认为核斑参与了pre-mRNA的组装、修饰和储存^[23]。MALAT1与富含丝- 精氨酸的剪接因子（SR）蛋白有密切的关系。SR参与组成性和选择性剪接，MALAT1的表达影响细胞内SR蛋白磷酸化的水平^[24]。这表明MALAT1可能通过修饰SR蛋白，改变其活性，对选择性剪接有重要调控作用，MALAT1失衡导致肿瘤的发生。从MALAT1到mascRNA可以看出，lncRNA通过转录后修饰形成可能有功能的小RNA，也反映了ncRNA部分未被发掘的生物学功能。最近有研究发现^[25]，MALAT1能够与去甲基化形式的CBX4（chromobox 4）相互作用，CBX4也被称为多梳蛋白2（Pc2），是多梳抑制性复合物1（PRC1）的一个组件。MALAT1和CBX4的这种相互作用发生在多梳机构和染色质颗粒之间，此区域为调控基因沉默和基因激活的关键部位，并能影响生长控制基因的重新定位。MALAT1驻留在这些亚细胞核结构中，通过潜在介导装配共活化复合物促进基因表达。

2.2   H19与基因组印记

癌基因c-MYC通过结合到H19启动子区，招募HAT显著上调H19的表达，干扰H19基因表达后，肺癌细胞的集落形成能力和独立贴壁能力下降，但是c-MYC调控并不影响H19的基因印记功能^[9]。其他研究发现，在肺癌发展过程常有H19基因印记频繁丢失的事件，伴有启动子区低甲基化。这种H19过量表达与H19的基因印记丢失的现象在父方和母方等位基因均存在^[26]。H19促进肿瘤生长的功能与其基因印记异常是否相伴发生还不明确，尚需进一步研究。

2.3   lincRNA p21与细胞周期调控

lincRNA p21的作用机制可能为^[10]：被p53诱导转录后，lincRNA p21通过与hnRNP-K相互作用，调控下游基因的表达，抑制细胞周期进程，促进细胞凋亡。lincRNA p21的新功能，丰富了p53的调控机制，同时也为治疗肺癌等恶性肿瘤提供了新的靶点。

2.4   UCA1与通路蛋白的表达水平

UCA1在泌尿系统肿瘤中的研究较多，作用机制与cAMP反应元件结合蛋白（CREB）有关^[27]。在表达UCA1的肿瘤细胞中，CREB上调，抑制UCA1的表达后，CREB下调。而且AKT的磷酸化水平与CREB也密切相关，通过抑制PI3K-AKT信号通路后，CREB表达降低，细胞生长停滞。因此，UCA1可能是通过CREB介导PI3K-AKT信号通路促进肿瘤细胞生长和侵袭能力的。另外，研究者认为UCA1诱导的耐药性与Caspase3的下调有关，而且Caspase3的下调也可促进肿瘤发展^[20]。在临床上肿瘤化疗失败的主要原因是癌细胞发生原发性或继发性耐药，表现为癌细胞对化疗药物所诱导的凋亡产生抵抗。因此深入研究UCA1在肺癌细胞耐药的作用机制，可以为肺癌的靶点治疗提供新依据。

2.5   BC200与转录调控

BC200在肺癌中高表达的机制可能是在肿瘤形成过程中，某种特异转录激活因子过表达，或者转录抑制因子表达受到抑制，导致BC200的激活或者抑制解除^[21]。BC200调节神经细胞和干细胞的蛋白质翻译过程，维持细胞正常的生长及功能，当这种作用机制异常时，可能导致了肿瘤的发生。

3.   展望

越来越多的证据显示lncRNA可以调节或者通过维持基因表达达到促进或者抑制肿瘤生长的作用，lncRNA异常表达常会导致肿瘤的发生、发展和转移。随着对lncRNA研究的不断深入，可能会发现更多与肺癌有密切关系的lncRNA，并且lncRNA在肺癌基因表达调控中的生物学功能及机制也将会更加明确，对肺癌等恶性肿瘤的诊断和治疗具有重要意义。目前lncRNA在肺癌中的研究仍处于初步阶段，面临的困难仍较多，如缺乏高质量的数据库、研究手段相对较少、大多数lncRNA的机制尚不明确以及组织细胞特异性较强的lncRNA不多等。这些困难亟待研究者不断地努力，以便深入揭示lncRNA在肺癌发生发展中的分子机制，提高肺癌诊治水平。