综述:长链非编码RNA在HBV感染和肝细胞癌进展中的当前进展和作用

《Genes & Diseases》:Current progress and role of lncRNAs in HBV infection and progression of hepatocellular carcinoma

【字体: 时间:2025年10月15日 来源:Genes & Diseases 9.4

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  本综述系统阐述了长链非编码RNA(lncRNA)在乙型肝炎病毒(HBV)感染及其所致肝细胞癌(HCC)中的关键作用。文章重点探讨了HBV相关lncRNA(如HULC、HOTAIR、MEG3)的表达调控、功能机制(如作为ceRNA、表观遗传调控),及其在病毒复制、免疫应答、肿瘤增殖与转移中的双向调控功能,并展望了其作为新型诊断生物标志物和治疗靶点的潜力。

  
引言
长链非编码RNA(lncRNA)是长度超过200个核苷酸的非编码RNA分子,它们作为重要的调控因子,参与广泛的生理和病理过程。在乙型肝炎病毒(HBV)感染引起的慢性肝病及肝细胞癌(HCC)进展中,lncRNA的表达谱发生显著改变,这些改变不仅影响病毒的复制和宿主免疫应答,更在肝癌的发生、发展中扮演着关键角色。
lncRNA在病毒感染和宿主-病原体相互作用中的作用
病毒感染会深刻影响宿主细胞的转录组,其中包含大量lncRNA。研究表明,许多lncRNA在病毒感染后被诱导表达,这些lncRNA可根据其调控方式分为干扰素(IFN)依赖性和IFN非依赖性两类。例如,lncRNA ACOD1能被多种病毒(如VSV、VACV、HSV-1)诱导,其表达不依赖于IFN-I信号通路,而是部分依赖于核因子κB(NF-κB)信号。lncRNA ACOD1通过直接结合代谢酶GOT2并增强其胞浆催化活性,从而促进病毒复制。另一方面,病毒也会“劫持”一些宿主lncRNA(即病毒劫持lncRNA)来利于自身生存,例如流感A病毒(IAV)特异性地诱导VIN的表达。
lncRNA对宿主转录组和免疫反应的影响
lncRNA是宿主抗病毒免疫反应的重要调节器。在病毒感染早期,病毒RNA被模式识别受体(PRR)识别,触发先天免疫反应,导致大量lncRNA的差异表达。这些lncRNA进而通过调控PRR相关信号、转录因子活化与核转位、细胞因子(如IFN、肿瘤坏死因子-α(TNF-α))的产生、Janus激酶/信号转导与转录激活因子(JAK/STAT)信号通路以及干扰素刺激基因(ISG)的转录等多个层面,精细调控宿主的免疫应答。某些lncRNA,如血清中的uc001ncr和AX800134,显示出作为HBV阳性HCC早期诊断新型生物标志物的潜力。
病毒感染中lncRNA参与的免疫失调
lncRNA在免疫调节中表现活跃。在HBV感染背景下,lncRNA CD160在CD8+ T细胞中高表达,通过招募组蛋白去乙酰化酶11(HDAC11)形成复合物,结合到IFN-γ和TNF-α的启动子区域,抑制这两种关键细胞因子的产生,从而削弱CD8+ T细胞的免疫应答,促进病毒免疫逃逸。树突状细胞中的lncRNA(lnc-DC)则通过Toll样受体9/STAT3(TLR9/STAT3)信号通路影响树突状细胞的分化和免疫功能。
lncRNA与HCC增殖的相关性
大量研究已将众多lncRNA与HCC的发展联系起来。在HBV相关HCC中,许多lncRNA的表达受到HBx蛋白的调控。例如,高表达于肝癌中的HULC,其表达可被HBx与cAMP反应元件结合蛋白(CREB)共同促进,进而通过下调邻近的抑癌基因p18来促进肝癌细胞增殖。HOTAIR的表达也与HBV复制及HBx有关,它与polo样激酶1(Plk1)协同作用,参与致癌相关的表观遗传重编程。相反,一些具有肿瘤抑制功能的lncRNA,如MEG3和Dreh,在HCC中常常表达下调。MEG3的下调与慢性乙型肝炎(CHB)患者的肝纤维化相关,而Dreh则能与波形蛋白(Vimentin)结合,抑制其表达,从而在HBx介导的肝癌中抑制肿瘤生长和转移。
lncRNA在HCC中的免疫逃逸和诊断潜力
lncRNA通过调控下游靶基因和癌症相关信号通路,影响肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭、自噬和凋亡。此外,循环lncRNA(如UCA1、LINC00152、HULC等)在HCC患者血清中水平异常,与肿瘤分期、分级、大小及患者预后密切相关。将某些血清lncRNA(如LRB1)与甲胎蛋白(AFP)联合检测,可显著提高HCC早期诊断的敏感性和准确性。因此,lncRNA有潜力作为预测HCC治疗效果(包括手术、放化疗、免疫治疗)的生物标志物,并为个体化诊疗提供支持。
与HBV相关的lncRNA
大多数与HBV感染相关的lncRNA促进肿瘤发生,仅有极少数抑制肿瘤形成。这些lncRNA可通过多种机制影响HBV复制,例如作为竞争性内源RNA(ceRNA)吸附抗病毒microRNA(miRNA),将转录因子转运至病毒启动子,或移除病毒共价闭合环状DNA(cccDNA)上的表观遗传沉默标记。lncRNA DLEU2被HBx结合后,可共同募集到cccDNA上,取代EZH2 on病毒染色质,从而激活病毒转录和复制。
lncRNA与HBV HBx蛋白的相互作用
HBx蛋白是HBV编码的关键调控蛋白,通过反式激活多种生长调控基因和激活NF-κB、p53、Wnt等信号通路参与HCC发生。HBx能够直接或间接调控众多lncRNA的表达。例如,HBx可增强LINC01152的表达,进而升高信号转导与转录激活因子3(Stat3)、磷酸化Stat3(p-Stat3)和白介素-23(IL-23)的水平,在HBV相关HCC的发展中起重要作用。HBx也能上调lncRNA SNHG20的表达,后者通过抑制PTEN,导致HCC细胞增殖增加和凋亡减少。
lncRNA与HBV相互作用及HCC进展的机制
lncRNA通过复杂的分子网络参与HBV相关HCC的进展。例如,lncRNA ATB作为转化生长因子-β(TGF-β)信号的中介,被HBx通过诱导自噬和TGF-β表达而上调,进而结合IL-11 mRNA并激活STAT3信号,促进HCC转移。lncRNA HOXD-AS1则通过竞争性结合miR-130a-3p,解除其对SRY相关高迁移率族盒4(SOX4)的抑制,进而激活EZH2和基质金属肽酶2(MMP2),促进HCC转移。
lncRNA检测的新兴工具与挑战
CRISPR/Cas9基因编辑技术、RNA测序(RNA-seq)等高通量技术的发展极大地促进了lncRNA的鉴定和功能研究。CRISPR筛选能够大规模、精确地扰动lncRNA表达,是发现其功能和研究其机制的有力工具。RNA-seq则能无偏倚地检测和量化整个转录组中的lncRNA,包括其不同的剪接变体。然而,lncRNA研究仍面临挑战,如其表达水平通常较低、结构复杂、功能多样且具有细胞区室特异性,这为可靠检测和功能验证带来了困难。开发稳定、特异的lncRNA生物标志物用于HCC的早期诊断和预后评估仍需更多努力。
结论
lncRNA在HBV感染和HCC进展中发挥着多方面的关键调控作用。它们既是病毒与宿主相互作用的重要界面,也是肝癌发生发展的驱动因子。对HBV相关lncRNA的深入研究,不仅有助于阐明病毒致癌和免疫逃逸的新机制,也为开发基于lncRNA的早期诊断方法和靶向治疗策略开辟了新的前景。尽管面临技术挑战,但随着研究工具的不断进步,lncRNA有望在未来HCC的精准医疗中扮演越来越重要的角色。
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