長鏈非編碼RNA小核仁RNA宿主基因?qū)侨饬鲎饔脵C制的研究進展

楊亮，楊風(fēng)光綜述，向高，康學(xué)文審校

1.湖北文理學(xué)院附屬醫(yī)院襄陽市中心醫(yī)院，湖北 襄陽 441021；2.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院，甘肅 蘭州 730000

骨肉瘤（Osteosarcoma，OS）是骨骼系統(tǒng)最常見的原發(fā)性惡性腫瘤，其特征為高度惡性，可迅速侵犯周圍組織并向全身轉(zhuǎn)移［1］；青少年及兒童患者死亡率較高［2-3］。隨著手術(shù)技術(shù)、放射治療及聯(lián)合化學(xué)治療的發(fā)展，OS患者長期生存率有所降低，但無病生存率及5年總生存率仍低于50%～60%，且近40%的OS患者死亡是由肺轉(zhuǎn)移引起［4-5］。因此，研究OS治療的新策略尤其針對OS發(fā)病過程所涉及的分子靶點尤為重要。

長鏈非編碼 RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是一類長度大于200個核苷酸的RNA，由于其無開放閱讀框（open reading frame，ORF），又稱為非編碼RNA［6］。小核仁RNA宿主基因（small nucleolar RNA host gene，SNHG）是lncRNA中新發(fā)現(xiàn)的一類大型非編碼基因家族，研究發(fā)現(xiàn)，SNHG在癌癥的發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用［7］，SNHG通過相關(guān)信號通路促進OS細胞的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移，嚴重影響OS患者的預(yù)后。為深入認知SNHG在OS中的作用及機制，本文就lncRNA SNHG基因家族對OS的作用作一綜述。

1 SNHG1、SNHG3 ～ SNHG5、SNHG12 及 SNHG16對OS的作用

1.1 SNHG1 研究表明，SNHG1在各種癌癥中表達異常，并對癌癥的發(fā)生發(fā)展起重要作用，如SNHG1在肝癌細胞（hepatoma carcinoma cell，HCC）中上調(diào)，促進HCC的增殖及侵襲［8］；在非小細胞肺癌中上調(diào)并抑制miRNA-101-3p的表達，顯著促進非小細胞肺癌的發(fā)生及發(fā)展［9］。SNHG1在OS的發(fā)病過程中起著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，與相鄰的非腫瘤組織比較，SNHG1在OS腫瘤組織中的表達顯著增加，與非腫瘤細胞系比較，OS腫瘤細胞系中SNHG1的表達顯著上調(diào)［10-12］，2018 年，JING 等［11］發(fā)現(xiàn)，SNHG1 高表達與腫瘤組織的大小、TNM分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，生存分析表明，OS患者SNHG1高表達的總體存活率較低表達者更差［10］，深入研究發(fā)現(xiàn)，SNHG1可通過激活ROCK1、PI3K／AKT，下調(diào)miRNA-101-3p表達，增加上皮與間質(zhì)細胞之間的轉(zhuǎn)換（epithelialmesenchymal transition，EMT）過程［12］，并可通過促進miR-326靶基因NOB1的表達抑制miR-326的活性，從而促進OS細胞的增殖、遷移及侵襲［10］。SNHG1還可通過 lnc-SNHG1／miR-577／WNT2B／Wnt／bcatenin信號通路促進OS的發(fā)生及發(fā)展［11］，表明SNHG1在OS的發(fā)生發(fā)展過程中，可通過不同的信號通路發(fā)揮其促癌作用。這些不同信號通路的發(fā)現(xiàn)為完善OS的發(fā)病機制及SNHG1治療OS的措施奠定了理論基礎(chǔ)。

1.2 SNHG3 SNHG3在肝細胞癌中表達增高，且與腫瘤大小及癌癥復(fù)發(fā)等密切相關(guān)［13］。SNHG3在相關(guān)腫瘤的發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用，研究發(fā)現(xiàn)，SNHG3能上調(diào)OS細胞中PCNA（細胞增殖標志物）的表達，但敲低SNHG3后可下調(diào)其表達，表明SNHG3可促進OS細胞增殖及集落形成；進一步研究發(fā)現(xiàn)，miR-196a-5p在OS組織中表達降低，且與OS患者較高的生存率相關(guān)，miR-196a-5p與 SNHG3結(jié)合，SNHG3促進miR-196a-5p的靶基因HOXC8表達，促進HOXC8與miR-196a-5p結(jié)合，從而促進OS細胞的增殖、遷移及侵襲［14］。有研究發(fā)現(xiàn)，SNHG3可通過結(jié)合miRNA-151a-3p上調(diào)RAB22 A的表達進而促進OS細胞的增殖、遷移及侵襲［15］，表明SNHG3可通過不同的信號通路調(diào)控OS的發(fā)生及發(fā)展。針對不同信號通路的靶基因研制其抑制劑有助于為OS的治療提供全新的方法。

1.3 SNHG4 不同于 SNHG1及SNHG3，SNHG4在腫瘤中的研究相對較少。據(jù)報道，SNHG4的表達在被輻射照射的TK6細胞中上調(diào)，但在對照組細胞中被抑制，表明SNHG4可能與輻射照射致基因突變或癌癥的發(fā)生有關(guān)［16］。研究發(fā)現(xiàn)，SNHG4在OS中的表達明顯上調(diào)，且與OS患者的腫瘤大小及預(yù)后不良呈正相關(guān)，而敲低SNHG4則抑制了Saos-2及U-2 OS細胞系增殖標志物PCNA蛋白的表達，表明可抑制OS細胞的增殖及集落反應(yīng)，反之，SNHG4的異位表達可促進OS增殖，深入研究發(fā)現(xiàn)，SNHG4可競爭性地結(jié)合miR-224-3p，抑制miR-224-3p與胞質(zhì)分裂7（dedicator of cytokinesis 7，DOCK7）的結(jié)合，抑制miR-224-3p介導(dǎo)的腫瘤抑制效應(yīng)，相對上調(diào)DOCK7的表達，發(fā)揮DOCK7促進腫瘤增殖的作用［17］。表明SNHG4可通過miR-224-3p／DOCK7通路發(fā)揮其促進OS增殖的作用，未來研究可通過抑制SNHG4的功能，為后續(xù)治療OS提供可能的新途徑。

1.4 SNHG5 SNHG5也稱為U50HG，是具有6個外顯子、524個核苷酸的lncRNA，并編碼核仁小RNA U50（small nucleolar RNAs U50，snoRNAU50）及U50，研究表明，SNHG5的上調(diào)與OS的臨床結(jié)果及預(yù)后相關(guān)［18］。SNHG5通過加速G1至S期的轉(zhuǎn)變，促進OS細胞的增殖、侵襲及遷移。SNHG5可與蛋白激酶1相關(guān)酶（rho-associatedcoiled coil-containing protein kinase 1，ROCK1）競爭性地結(jié)合 miR-26a，抑制miR-26a的抗OS細胞增殖作用，促進OS細胞的增殖、侵襲、遷移及G1至S期的轉(zhuǎn)變，并通過miR-26a激活ROCK信號通路［19］。SNHG5作為OS中的致癌基因可通過SNHG5-miR-26a-ROCK1信號軸促進OS發(fā)展。同時，有學(xué)者關(guān)注到SNHG5對OS細胞凋亡的影響，敲低SNHG5激活了caspase-3、caspase-9及聚 ADP-核糖聚合酶（poly ADP-ribose pol-ymerase，PARP），促進了 OS細胞（143B 細胞）的凋亡［20］。研究發(fā)現(xiàn)，SNHG5與miR-212-3p結(jié)合后相對上調(diào)蛋白激酶 3（serum-and glucocorticoid regulated protein kinase 3，SGK3）的表達，通過促進EMT過程，從而促進OS細胞的侵襲及轉(zhuǎn)移［20］。SNHG5對OS作用機制的探討為臨床治療OS提供了可能的分子靶點。

1.5 SNHG12 SNHG12在多種腫瘤中表現(xiàn)出致癌作用，如甲狀腺乳頭狀癌［21］、胃癌［22-23］及神經(jīng)膠質(zhì)瘤［24-25］。AMOT基因是一種可編碼調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞遷移的血管動蛋白，研究發(fā)現(xiàn)，與正常組織及細胞相比，SNHG12和AMOT mRNA在OS組織和細胞系中的表達上調(diào)，AMOT mRNA的上調(diào)與SNHG12的上調(diào)有關(guān)，且敲低SNHG12降低了OS細胞中AMOT的表達，抑制了細胞增殖及遷移，但不影響細胞凋亡［26］，表明SNHG12通過上調(diào)OS細胞中AMOT基因的表達促進細胞增殖及遷移。ZHOU等［27］研究同樣表明，SNHG12在OS中上調(diào)，且與OS患者的臨床特征密切相關(guān)，SNHG12表達水平愈高的患者其預(yù)后越差；深入研究發(fā)現(xiàn)，敲低SNHG12可抑制OS細胞的增殖、侵襲及遷移，其可與Notch2競爭性結(jié)合miR-195-5p，上調(diào)Notch2，進一步激活Notch信號通路（研究已表明Notch信號通路在各種人類癌癥中異常激活［28］），進而促進OS細胞的增殖、侵襲及遷移，加速OS的發(fā)展。

SNHG12在OS化療耐藥過程中也發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，與阿霉素敏感細胞比較，多柔比星抗性細胞SNHG12的表達水平更高，敲低SNHG12有助于miR-320a的上調(diào)，并提高了阿霉素的敏感性，深入探討后發(fā)現(xiàn)，SNHG12可通過miR-320a／MCL1軸介導(dǎo)OS對阿霉素的耐藥性［29］。因此，通過SNHG12的靶向治療不僅能抑制OS增殖，且能改善化療藥物的耐藥性，可能對OS患者生存率的提高具有較大的意義。

1.6 SNHG16 近年來，SNHG16被認為與癌癥相關(guān)。研究表明，SNHG16可作為競爭性內(nèi)源性RNA（competitive endogenous RNA，ceRNA），降低 miRNA的表達，從而調(diào)節(jié)miRNA靶標的去阻遏效應(yīng)［30-31］。ZHU等［30］研究發(fā)現(xiàn)，SNHG16在OS組織及細胞系中高表達，SNHG16的下調(diào)將導(dǎo)致OS細胞的增殖受抑制，進一步研究發(fā)現(xiàn)，SNHG16可作為miR-205的競爭性內(nèi)源性抑制劑結(jié)合miR-205調(diào)節(jié)鋅指E盒結(jié)合同源框1（zinc finger E-box-binding homeobox 1，ZEB1）的表達，去除 miR-205 對 ZEB1 的阻遏效應(yīng)，進而促進OS細胞增殖。另有研究表明，SNHG16通過與miR-340結(jié)合發(fā)揮去阻遏效應(yīng)，抑制OS細胞系凋亡，進而促進OS的發(fā)展［31］。這為針對SNHG16靶向治療OS又提供了一條全新的信號通路。同時，還有其他信號通路也參與SNHG16對OS的促進作用，如SNHG16競爭性地結(jié)合miR-98-5p，上調(diào)miR-98-5p靶基因ZEB1、E2F5及STAT3的表達，促進OS細胞增殖［32］；SNHG16競爭性地結(jié)合miR-1301，上調(diào)miR-1301靶基因BCL9的轉(zhuǎn)錄水平，發(fā)揮去阻遏效應(yīng)，促進OS細胞的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移［33］。

2 其他LncRNA SNHG對OS的作用

2.1 SNHG6 SNHG6在OS組織及細胞系中表達顯著上調(diào)，且發(fā)現(xiàn)SNHG6的高表達與OS患者的預(yù)后有關(guān)，下調(diào)SNHG6的表達，在一定程度上抑制了OS細胞的增殖，促進OS細胞的凋亡，表明SNHG6在OS細胞中的高表達能促進細胞增殖，抑制凋亡，促進腫瘤的發(fā)展，這是由于SNHG6可通過p21及KLF2影響OS細胞周期，調(diào)節(jié)OS細胞的增殖及凋亡，達到促進腫瘤發(fā)展的目的［34］。ZHU 等［35］研究發(fā)現(xiàn)，SNHG6競爭性地抑制miR-26a-5p的表達，上調(diào)自噬激酶（unc-51 like autophagy activating-kinase 1，ULK1）的表達，促進自噬相關(guān)蛋白ATF3的表達，進而促進OS的生長。

2.2 SNHG7 SNHG7是近年來新發(fā)現(xiàn)的LncRNA，其在腫瘤細胞中可促進腫瘤的增殖，降低患者的生存率，可通過上調(diào)miR-34a的靶基因來拮抗腫瘤抑制因子miR-34a，并促進EMT表型，包括Notch1、BCL-2、CDK6及SMAD4，進而促進OS細胞系的增殖、侵襲及遷移［36］。

2.3 SNHG20 研究表明，SNHG20可通過兩條信號通路對OS產(chǎn)生作用。通路一：SNHG20與miR-139的結(jié)合抑制miR-139的阻遏效應(yīng)，上調(diào)miR-139靶基因RUNX2的表達［37］，進而促進腫瘤的增殖及進展；通路二：SNHG20通過正向調(diào)節(jié)Vimentin、ZEB1及ZEB2蛋白的表達，并下調(diào)E-鈣粘蛋白的表達，促進OS細胞的EMT過程，進而推進腫瘤的發(fā)展［38］。因此，未來研究可針對SNHG20的信號軸，為研發(fā)新的抑癌藥物提供新的的方向。

3 小結(jié)與展望

LncRNA SNHG均可通過作用于相關(guān)miRNA，上調(diào)該miRNA靶基因的表達，不同程度地促進OS細胞的增殖、侵襲及遷移，或干擾OS細胞的凋亡及自噬，極大影響OS患者的預(yù)后。SNHG對OS細胞作用的信號通路為治療OS提供了新的分子靶點，由于在體內(nèi)敲低SNHG可操作性較低，因此在臨床實踐中應(yīng)用較難。研發(fā)針對這些分子靶點的抑制劑相對較易，圍繞SNHG的治療方法也許會為OS患者帶來新的希望。目前，LncRNA SNHG對OS的作用機制尚不完善，今后有必要深入研究SNHG作用于OS細胞的信號通路，完善現(xiàn)有的作用機制并提出新的信號軸，找出最為顯著的分子靶點，為臨床實踐奠定堅實的理論基礎(chǔ)。