长链非编码RNAs与肺癌发生
在小鼠模型中发现肿瘤发生与长链非编码RNA活化相关，并有越来越多的证据表明这些长链非编码RNA在NSCLC和SCLC发展中起着重要作用。即使已有部分长链非编码RNAs被鉴别和一些长链非编码RNA的作用机制初步阐明，但仍有很多关于长链非编码RNA的问题没有解决。
1. 长链非编码RNAs调节NSCLC生物学行为
长链非编码RNA LOC728228相对于对照组正常人支气管上皮HBE细胞中高表达，下调LOC728228的表达能抑制Cyclin D 1的表达，进而诱导G0/Gl期细胞阻滞及抑制细胞增殖，从而影响癌细胞的恶性潜能。另一个研究表明，长链非编码RNAPANDAR与NF-YA存在相互关联且在NSCLC组织中普遍下降，进一步的实验证实，PANDAR的表达被P53诱导，染色质共沉淀实验证实，在NSCLC细胞中PANDAR是P53的直接转录靶标。Han等也证实PANDAR介导的细胞生长调节部分是由于转录调控Bcl-2与NF-YA相互作用，从而影响NSCLC细胞凋亡。长链非编码RNA ANRIL的表达在NSCLC癌组织中增加，其表达水平与淋巴结转移和肿瘤大小相关。此外，在体内和体外实验中敲低ANRIL的表达可能削弱细胞增殖和诱导凋亡。此外，ANRIL通过沉默KLF2和P21的表达能促进NSCLC细胞增殖和抑制细胞凋亡。
HOX基因的反义基因间RNA是由HOX C基因座转录的长度为2158 nt的长链非编码RNA，在脊椎动物中序列具有高度保守性。HOTAIR可以形成多个双茎环结构与组蛋白修饰复合物PRC2结合。这种复杂的结构使长链非编码RNA具备调节功能。它们可以作为诱饵、活化剂，诱导或支架与其他蛋白质的相互作用。Liu等人发现IL-6自分泌方式作用于STAT3信号通路上调HOTAIR的表达，这样促使上皮间质化转变和香烟提取物诱导肿瘤干细胞的产生。在这个过程中，建立了通过长链非编码RNA介导的CSE诱导的肺癌发生。此外Liu等发现，针对HOTAIR的siRNA能提高化疗敏感性，其机制可能通过调节P21的表达来抑制细胞增殖，G0/Gl细胞周期阻滞和诱导细胞凋亡相关；而且，在顺铂敏感的肺腺癌组织中，HOTAIR的表达显著下调，且HOTAIR与P21的mRNA呈负相关。更重要的是，HOTAIR在肺癌组织中显著上调，其通过部分下调HOXAS的表达来调节NSCLC细胞的侵袭和转移。此外，HOAIR能诱导A549细胞迁移及体外细胞生长。Nakagawa等指出HOTAIR的表达能提高NSCLC细胞的侵袭行为。在被研究的长链非编码RNA中，HOTAIR和NEAT 1在淋巴结转移的病例中高表达。Zhao等证明HOTAIR在转移性肺癌组织中高表达，这表明HOTAIR能提升肺癌细胞的运动和侵袭能力。通过I型胶原蛋白诱导的HOTAIR可以通过Col-1的抗体下降其表达。Col-1激活HOTAIR启动子控制的报告基因的表达n。此外，HOTAIR和Col-1在NSCLC中都是表达上调。Zhuang等也指出在NSCLC细胞中肿瘤触发的Col-1上调HOTAIR的表达。
进展期NSCLC发生脑转移常预示预后不良，肺腺癌转移相关转录子是一种长链非编码RNA，又称为核富集常染色体转录体，在哺乳动物间具有高保守性。MALAT诱导肺癌细胞迁移且在肺癌转移中具有重要的作用。Shen等在肺癌细胞高侵入性亚系中表达增加。进一步功能研究发现，沉默MALAT1能抑制高侵入性肺癌脑转移细胞亚系的迁移和转移，这种迁移和转移是由上皮间质转化诱导的。此外，Weber等指出MALAT 1符合诊断性标记物的主要特征。此外，Gutschner等指出MALAT-1缺陷细胞的迁移能力降低，并在肿瘤异种移植小鼠上形成的肿瘤结节较小。在肿瘤移植模型中针对MALAT-1的反义寡核普酸可以预防转移瘤的形成。此外，Schmidt等指出MALAT-1在几种人NSCLC细胞中高表达，MALAT-1表达受内源性负反馈回路调节。在A549细胞中，针对MALAT-1的RNAi能抑制细胞迁移和克隆生长。在NIH3T3细胞中，上调MALAT-1表达能显著增加细胞的迁移能力。MALAT-1低表达的裸鼠移植模型中肿瘤形成和生长明显受损。
Yang等人的研究表明，长链非编码RNA AF 118081抑制能阻止肺癌细胞生长和侵袭。在裸鼠移植模型中，下调AF118081能显著抑制肿瘤生长，且与体外实验的结果一致。Nie等发现长链非编码RNA MVIH的表达水平在NSCLC组织中高表达；而且，通过siRNA敲低MVIH的表达能抑制NSCLC细胞增殖和侵袭，而过表达MVIH促进NSCLC细胞增殖和侵袭，这种现象部分是通过调节VIIVIP2和VIIVIP9蛋白的表达实现的。此外，Zhang等发现，长链非编码RNA ZXF的siRNA降低了A549细胞体外迁移和侵袭能力。更重要的是，长链非编码RNA BANCR在NSCLC癌组织中显著低表达。组蛋白脱乙酰化参与NSCLC细胞中BANCR的表达下调。
在体内和体外实验中，过表达BANCR能降低细胞活力和侵袭能力从而抑制转移。然而，敲除BANCR能促进细胞的迁移和侵袭。过表达BANCR通过调节E-cadherin、N-cadherin和Vimentin的表达在EMT中发挥关键作用。
越来越多的肿瘤相关长链非编码RNA被鉴别，结肠癌转录相关因子在NSCLC癌组织中高表达。siRNA沉默CCAT2能抑制NSCLC细胞增殖和侵袭能力。CCAT2联合CEA可以预测淋巴结转移。Han等证实长链非编码RNAGAS6反式RNA1（GAS6-AS1）通过影响其宿主基因而参与NSCLC的发生发展，并有可能成为NSCLC潜在的诊断标记物。Yang等发现，下调长链非编码RNA AK126698的表达不仅能降低NKD2的表达，从而负性调节Wnt/p-catenin信号通路；而且可以增加p-catenin聚集和核转位及显著抑制顺铂引起的A549细胞凋亡。Barsyte L等认为，H19下调能显著降低肺癌细胞的克隆形成和锚定独立生长；而且，c-Myc和H19在原发性肺癌中存在显著的关联性。
这些研究表明，肿瘤相关长链非编码RNA在肺癌生物学中是至关重要的调节因子且可能成为治疗靶点。因此，通过这些研究为我们对肺癌的病因学研究提供了全新的视野。还需要进一步研究来解开长链非编码RNA如何作为肺癌治疗靶点。
2. 长链非编码RNA调控SCLC的生物学行为
SCLC是肺癌中预后最差的亚型。为了确定准确的预后生物学指标和有效的治疗方式，越来越多的研究集中在对SCLC中长链非编码RNA HOTAIR的表达、细胞功能及临床意义上。在SCLC细胞系SBS-3细胞中敲除HOTAIR降低细胞增殖活性和体外侵袭能力。基因表达分析表明HOTAIR表达下降可导致细胞粘连相关基因，如ASTN1、PCDHAI和黏蛋白产生相关基因，如MUCSAC上调；而参与神经生长和信号传导的基因，包括NTM、PTK2B在内的基因下调。然而，在SCLC中长链非编码RNA精准的分子机制仍不清楚，需进一步探索和研究来阐明长链非编码RNA在SCLC中的功能，特别是在临床上的应用价值。
3. 长链非编码RNAs介导的肺癌表观遗传学机制
长链非编码RNAs是不同的生物学过程中调节基因表达的重要分子成员。它们参与表观遗传过程，导致染色质模式的形成，最终导致基因的精细控制。肺癌细胞所涉及的表观遗传特征主要有DNA甲基化、翻译后组蛋白修饰、micRNA和长链非编码RNA。在L9981肺癌细胞系中过表达miR-49a可以抑制细胞生长和增加细胞凋亡。miR-449a过表达使G1/G0期变长、G2/M期变短。在细胞中转染miR-449a抑制剂使NEAT1表达上调，而在细胞中转染miR-449a mimics NEAT1表达下调。这些数据表明miR-449a可作为肺癌的抑制因子，并影响肺癌细胞内的NEAT1的表达。
SPRY4内含子转录本1是转录本长度为687 nt的长链非编码RNA，由SPRY4基因座第2个内含子转录而来，Sun等人显示在NSCLC细胞中通过ZESTE同源物多梳蛋白直接沉默长链非编码RNAPRY4内含子转录本。无论在体外培养还是异种移植裸鼠实验，通过RNAi干扰EZH2，使SPRY4-IT1表达得以恢复，将SPRY4-IT1转染到NSCLC细胞中显示出显著的抗肿瘤效果。此外，过表达SPRY4-IT1通过调节E-cadherin和vimentin的表达在EMT中具有关键作用。在EZH2敲除的细胞中其典型表现是增殖和迁移能力受损，但抑制SPRY4-IT1可以部分恢复其癌基因表型，这表明SPRY4-IT1抑制在EZH2癌变中具有重要作用。长链非编码RNA Sox2重叠转录本，可以在肺鳞状细胞癌中得到扩增。在肺癌细胞系HCC827和SK-MES-1中，敲除Sox2可以诱导G2/M期阻滞，同时S期下降，从而阻止细胞增殖；同时Cyclin B 1和Cdc2的蛋白表达降低。重要的是，敲除Sox2降低EZH2的表达，恢复EZH2的表达可以使Sox2敲除的细胞顺利通过G2/M期，G2/M期恢复与Cyclin B 1和Cdc2的表达恢复相关。最近，进一步的实验表明P53诱导牛磺酸上调基因1的表达，TUGl是P53基因的直接转录目标。TUG1敲除显著提高增殖能力。阻止TUG1能上调HOXB7的表达，而且HOXB7启动子区域与PRC2的关键组成部分EZH2结合，被H3K27三甲基化。TUGl介导的成长调节部分是由 HOXB7调节的，因而参与AKT和MAPK信号通路的过程。通过shRNA或siRNA沉默Midg基因不仅能增加H19启动子区域H3K9me3的水平，而且能降低H19的转录；另外，Mdig能移除H3K9me3的甲基。Chen等发现Mdig和H19高表达水平与肺癌患者预后较差密切相关。
14q32.3的印记基因转录生成的长度为1700nt的长链非编码RNA，在脊椎动物中序列具有高度保守性。在人类的正常组织中有MEG3的表达，而在肿瘤等疾病中常存在MEG3表达缺失。Lu等在44例NSCLC组织标本中的研究表明，MEG3在癌组织中表达显著下调，与患者的病理分期及肿瘤大小存在相关性，可作为早期诊断的分子标志。NSCLC细胞中MEG3启动子区CpG岛的高甲基化修饰导致MEG3转录失活。过表达MEG3可抑制细胞凋亡及促进裸鼠皮下瘤模型的肿瘤形成能力，并下调p53和上调泛素蛋白连接酶的蛋白表达量。泛素蛋白连接酶是p53调控网络中的下游靶分子，与p53直接结合，促进p53泛素化修饰、降解及出核移位过程，构成降解—反式激活循环通路，这是一种癌基因-抑癌基因相互作用的典型模式。因此，长链非编码RNA可能是NSCLC预后的潜在标记物和治疗靶点。