長(zhǎng)鏈非編碼RNA與骨肉瘤的研究進(jìn)展△

朱海霞，李玉梅，謝曉亮，樊天佑#

1上海中醫(yī)藥大學(xué)中西結(jié)合骨傷科學(xué)，上海 201203 2上海市中醫(yī)醫(yī)院骨傷科，上海 2000710

骨肉瘤多發(fā)生于青少年人群中，是一種常見的原發(fā)性惡性骨腫瘤。有數(shù)據(jù)報(bào)道，骨肉瘤年發(fā)病率為（1～4）/100萬，且男性發(fā)病率略高于女性。由于骨肉瘤發(fā)病早期臨床癥狀缺乏特異性，導(dǎo)致患者預(yù)后較差，患者5年生存率為37.5%～77.6%，治療后肺部轉(zhuǎn)移率及復(fù)發(fā)率較高[1]。因此，加強(qiáng)骨肉瘤發(fā)病機(jī)制研究可以為臨床診療提供依據(jù)和參考。目前，臨床上對(duì)于骨肉瘤的研究更多地集中在蛋白質(zhì)編碼基因，對(duì)于非蛋白質(zhì)編碼基因被視為“垃圾”序列[2]。長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）長(zhǎng)度超過 200 nt，能修飾染色體，在轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄后水平等多層面發(fā)揮作用。有研究表明，lncRNA能抑制腫瘤或致腫瘤，并且在腫瘤的臨床診治、預(yù)后判斷中發(fā)揮重要的作用，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)[3]。本研究以骨肉瘤為起點(diǎn)，分析lncRNA與骨肉瘤的關(guān)系及作用機(jī)制。

1 lncRNA在骨肉瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用

1.1 lncRNA在骨肉瘤發(fā)生、發(fā)展中的抑制作用

目前，臨床對(duì)于骨肉瘤的發(fā)病機(jī)制尚不明確，前期通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知lncRNA能參與骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展，常見的因子包括：人母系表達(dá)因子3（maternally expressed 3，MEG3）、腫瘤抑制候選因子 7（tumor suppressor candidate 7，TUSC7）及LOC2855194等[4]。國(guó)內(nèi)學(xué)者研究表明，lncRNA在HCT116及U2骨肉瘤細(xì)胞中被證實(shí)，MEG3能降低機(jī)體內(nèi)MDM2表達(dá)水平，提高p53蛋白表達(dá)水平，有助于促進(jìn)生長(zhǎng)分化因子15（growth differentiation factor 15，GDF15）啟動(dòng)因子，從而抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[5]。在骨肉瘤組織中，TUSC7水平呈低表達(dá)，有助于腫瘤細(xì)胞的增殖、集落，抑制細(xì)胞的凋亡。國(guó)外學(xué)者進(jìn)行的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中以大鼠作為研究對(duì)象，建立異種腫瘤動(dòng)物模型，測(cè)定大鼠體內(nèi)的TUSC7水平，結(jié)果表明，大鼠異種移植瘤中TUSC7水平呈低表達(dá)，提高其表達(dá)，能抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[6]。國(guó)內(nèi)學(xué)者以骨肉瘤組織作為研究對(duì)象，測(cè)定其低氧誘導(dǎo)因子-2（hypoxia-inducible factor-2，HIF-2）mRNA表達(dá)水平，并驗(yàn)證其與HIG2PUT的相關(guān)性，結(jié)果表明，HIG2PUT通過改變HIF-2mRNA表達(dá)水平抑制骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展，積極采取有效的措施降低HIG2PUT水平能提高骨肉瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[7]。

1.2 lncRNA在骨肉瘤發(fā)生、發(fā)展中的促進(jìn)作用

lncRNA除了能抑制骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展外，還可以通過多種途徑促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，并且其作用機(jī)制相對(duì)復(fù)雜，具體如下。

1.2.1 影響基因轉(zhuǎn)錄 lncRNA能在遺傳、基因等水平上完成基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。lncRNA能招募p300基因并且集中在ZEB1基因啟動(dòng)子區(qū)域，活化ZEB1基因，從而促進(jìn)骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展。有研究表明，lncRNA能促進(jìn)基因的轉(zhuǎn)錄，有助于提高白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1（transforming growth factor，TGF-β1）表達(dá)水平，從而加速骨肉瘤的進(jìn)展、轉(zhuǎn)移[8]。

1.2.2 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄后lncRNA水平發(fā)揮作用 有研究表明，高濃度的雌炔醇能提高骨肉瘤細(xì)胞中miRNA-9表達(dá)水平，而miRNA-9能與轉(zhuǎn)移相關(guān)性肺腺癌轉(zhuǎn)錄物1（metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1）相互作用，促進(jìn)骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展。lncRNA能通過競(jìng)爭(zhēng)性作用使得內(nèi)源性RNA與miRNA相互結(jié)合，從而削弱或降低miR-NA表達(dá)水平，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[9]。國(guó)內(nèi)學(xué)者以小鼠成熟的骨細(xì)胞作為研究對(duì)象，測(cè)定骨細(xì)胞中Yes相關(guān)蛋白 1（Yes associated protein 1，YAP1）和lncRNA H19的表達(dá)水平，結(jié)果表明，骨細(xì)胞中l(wèi)ncRNA H19呈高表達(dá)，能促進(jìn)成骨肉瘤的形成[10]。除了上述作用機(jī)制外，lncRNA還可以與mRNA直接相互作用，并且能通過其他方式參與轉(zhuǎn)錄后表達(dá)水平，從而發(fā)揮良好的促進(jìn)作用。

1.2.3 影響信號(hào)通路促進(jìn)骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展 骨肉瘤患者發(fā)病后常伴有機(jī)體免疫功能的失衡，再加上機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的瀑布級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致信號(hào)通路發(fā)生異常，在一定程度上能影響lncRNA的表達(dá)。同時(shí)，lncRNA也可以影響信號(hào)通路調(diào)控腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[11]。有研究表明，MALAT1能通過RhOA/ROCK通路促進(jìn)骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展，而采取積極有效的措施降低機(jī)體內(nèi)MALAT1后，骨肉瘤組織中RhOA/ROCK通路水平開始下降[12]。有調(diào)查發(fā)現(xiàn)，TUG1可以通過部分或全部蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）通路促進(jìn)骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展[13]。p53在骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用，其蛋白是多條信號(hào)通路中的關(guān)鍵分子，而lncRNA則可以影響p53的表達(dá)水平從而影響骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展（常見信號(hào)通路包括MEG3、HOTAIR等）。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，HOTAIR可以通過調(diào)控p53蛋白參與骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展，采取積極有效的措施降低HOTAIR表達(dá)水平能降低腫瘤細(xì)胞活性，有助于延緩疾病的發(fā)生、發(fā)展[14]。

1.2.4 其他作用途徑 骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展是一個(gè)多因素過程，而lncRNA能直接參與疾病的發(fā)生、發(fā)展，除了參與上述途徑外，還可以通過其他途徑促進(jìn)骨肉瘤的發(fā)生。有研究表明，骨肉瘤組織中叉頭框P4因子（forkhead box P4，F(xiàn)OXP4）呈高表達(dá)，并且其表達(dá)水平與lncRNA水平呈正相關(guān)。因此，lncRNA通過調(diào)節(jié)FOXP4表達(dá)水平能促進(jìn)骨肉瘤腫瘤細(xì)胞的增殖與生長(zhǎng)，從而促進(jìn)骨肉瘤的發(fā)展[15]。有研究表明，在骨肉瘤組織中AMOTmRNA表達(dá)水平多與SNHG12有關(guān)，SNHG12能調(diào)節(jié)骨肉瘤組織中的AMOT基因，從而加快骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展[16]。國(guó)外學(xué)者以骨肉瘤組織作為對(duì)象進(jìn)行研究，結(jié)果表明，在缺氧狀態(tài)下，HIF-1α能與ANRIL相互結(jié)合，形成缺氧反應(yīng)元件，從而促進(jìn)骨肉瘤腫瘤細(xì)胞發(fā)生侵襲、轉(zhuǎn)移，但是其具體作用機(jī)制尚有待進(jìn)一步驗(yàn)證[17]。

2 lncRNA基因與骨肉瘤化療敏感性的關(guān)系

由于骨肉瘤發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，再加上發(fā)病率相對(duì)較低，發(fā)病早期臨床癥狀缺乏特異性，因此多數(shù)患者確診時(shí)已是中、晚期，延誤了最佳治療時(shí)機(jī)。為了延長(zhǎng)壽命，多數(shù)患者選擇化療。有研究表明，lncRNA中部分基因能影響骨肉瘤對(duì)于化療的耐受性、敏感性。研究發(fā)現(xiàn)，骨肉瘤患者在進(jìn)行化療時(shí)lncRNA能激活多種經(jīng)典信號(hào)通路，有助于促進(jìn)ABCB1基因的表達(dá)，從而增強(qiáng)骨肉瘤對(duì)于多柔比星的耐藥性[18]。國(guó)外學(xué)者試驗(yàn)中以順鉑治療的骨肉瘤患者作為研究對(duì)象，結(jié)果表明，骨肉瘤患者采用順鉑化療時(shí)能促進(jìn)骨肉瘤細(xì)胞的凋亡，從而能提高臨床療效，降低臨床病死率。一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果表明，依托泊苷能直接作用于骨肉瘤腫瘤細(xì)胞，引起DNA損傷及細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致lncRNA中的部分基因表達(dá)水平升高。但是，如果化療過程中能采取積極有效的措施進(jìn)行干預(yù)，則能抑制機(jī)體內(nèi)E2F1調(diào)控的細(xì)胞死亡抑制因子（E2F1-regulated inhibitor of cell death，ERICD）的表達(dá)水平，進(jìn)一步鞏固化療效果[19]。紫杉醇是目前臨床上發(fā)現(xiàn)的最優(yōu)秀的天然抗癌藥物，由于具有抗癌活性的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性而在臨床廣泛使用，已經(jīng)應(yīng)用于乳腺癌、卵巢癌、肺癌等惡性腫瘤中。有研究表明，lncRNA在骨肉瘤組織中能影響腫瘤的進(jìn)程，藥物能抑制細(xì)胞微管聚集而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。但是，臨床上如果采取積極有效的措施進(jìn)行干預(yù)則能降低骨肉瘤細(xì)胞中的lncRNA表達(dá)水平，有助于提高骨肉瘤細(xì)胞對(duì)紫杉醇的敏感性，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[20]。

3 lncRNA在骨肉瘤患者預(yù)后中的作用

骨肉瘤惡性程度相對(duì)較高，且發(fā)病早期臨床癥狀缺乏特異性，多數(shù)患者一旦確診病情已經(jīng)相對(duì)較重。目前，臨床上對(duì)于骨肉瘤的治療多以化療為主，患者遠(yuǎn)期預(yù)后較差，治療后復(fù)發(fā)率、轉(zhuǎn)移率較高。因此，采取積極有效的措施對(duì)患者進(jìn)行治療、干預(yù)，能為臨床診療提供依據(jù)和參考。lncRNA是骨肉瘤組織中相對(duì)重要的生物標(biāo)志物，通過lncRNA水平測(cè)定能為臨床診療提供依據(jù)和參考，評(píng)估患者預(yù)后，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整治療方案，使患者的治療更具科學(xué)性、合理性。綜上所述，骨肉瘤惡性程度相對(duì)較高，疾病發(fā)病機(jī)制相對(duì)復(fù)雜，且臨床缺乏有效的干預(yù)對(duì)策。因此，加強(qiáng)骨肉瘤早期診療有助于改善患者預(yù)后。截至目前，臨床對(duì)于骨肉瘤中l(wèi)ncRNA的研究尚處于起步階段，對(duì)于lncRNA的作用機(jī)制尚未闡明，并且通過以往結(jié)果可見，lncRNA在部分骨肉瘤中呈低表達(dá)，但是在某些骨肉瘤中呈高表達(dá)，導(dǎo)致其功能難以預(yù)測(cè)，并且對(duì)于化療的耐藥性及預(yù)后的評(píng)估效果尚有待進(jìn)一步驗(yàn)證。