呂音霄 綜述 王曉飛,朱曄涵 審校
蘇州大學附屬第一醫(yī)院呼吸與危重癥科,江蘇 蘇州 215000
全球范圍內(nèi),癌癥一直保持著高發(fā)病率和高死亡率,并且預計在未來幾十年內(nèi)還會維持現(xiàn)狀甚至增加[1]。據(jù)估計,2/3癌癥導致的死亡發(fā)生在低收入和中等收入國家,這給國家和患者家庭都帶來了巨大的經(jīng)濟負擔[2]。但發(fā)達國家癌癥的存在同樣不容小視,根據(jù)美國癌癥協(xié)會(ACS)、疾病控制和預防中心(CDC)、國家癌癥研究所(NCI)和北美中央癌癥登記協(xié)會(NAACCR)的最新數(shù)據(jù),美國2019年預計新增癌癥病例1 762 450例,癌癥死亡人數(shù)為606 880人,且癌癥發(fā)病年輕化趨勢逐漸明顯[3]。為了對抗癌癥,對其發(fā)生發(fā)展機制及治療策略的研究投入不遺余力,但癌癥患者的預后和生存質(zhì)量仍不盡如人意,晚期腫瘤患者更是如此[4]。近年來,在長鏈非編碼RNA(lncRNA)與癌癥分子機制的相關研究方面取得了進展,對于提出新的治療策略可能具有指導性意義[5]。
眾所周知,能夠編碼蛋白質(zhì)的RNA片段只占總的RNA 片段的極少數(shù),而不具備蛋白質(zhì)編碼潛力的RNA 序列被稱為非編碼RNA(ncRNA)[6]。它們曾經(jīng)被認為是無用的“轉(zhuǎn)錄廢物”,但如今越來越多的證據(jù)表明它們可能從多個方面在人體各類病理生理活動中起調(diào)控作用,包括染色質(zhì)重塑、轉(zhuǎn)錄后修飾和信號轉(zhuǎn)導[7]。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是ncRNA 家族的重要成員,它是長度大于200個核苷酸的非編碼RNA的總稱[8]。研究表明,lncRNA在劑量補償效應、表觀遺傳調(diào)控、細胞周期調(diào)控和細胞分化調(diào)控等生命活動中發(fā)揮著重要作用,而它在癌癥分子機制中的作用近年來更是成為了研究熱點[9]。
核仁小分子RNA 宿主基因6(SNHG6)是lncRNA中的一種,它被檢測到在多種腫瘤組織中表達上調(diào),這意味著它可能參與了腫瘤的發(fā)生和進展,有潛在的調(diào)控作用[10]。本文就SNHG6 與多種腫瘤的關系及其可能的發(fā)生機制進行了綜述。
LncRNA 是長度超過200 個核苷酸的ncRNA,過去它們曾被認為無足輕重,但近些年來越來越多的研究表明lncRNA與人體疾病的發(fā)生發(fā)展有密切的關聯(lián),尤其是與腫瘤的增殖分化、侵襲轉(zhuǎn)移的相關細胞過程有關[11]。例如,HOTAIR是一個著名的lncRNA,研究發(fā)現(xiàn)它在結(jié)直腸癌、前列腺癌等多種腫瘤組織中表達上調(diào),被認為參與了腫瘤細胞增殖、轉(zhuǎn)移的進程[12-13]。另一種常見的lncRNA 漿細胞瘤可變異位基因1(PVT1)在前列腺癌組織中過表達,而PVT1基因敲除可顯著抑制前列腺癌細胞的體內(nèi)外生長,這提示PVT1在前列腺癌中具有致癌作用,可作為前列腺癌診斷的潛在生物標志物[14]。此外,LAN等[15]報道,核仁小分子RNA宿主基因12 (SNHG12)直接作用于miR-199a/b-5p 從而調(diào)節(jié)MLK3的表達,MLK3全名MAP3k混合譜系酶3,在過去十年中它被證明在多種腫瘤中與促進細胞增殖、促進細胞遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關,而SNHG12 通過對它的調(diào)節(jié)在促進肝癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[16]??梢姸喾N不同的lncRNA 在不同類型腫瘤中發(fā)揮著作用。
SNHG6,全名核仁小分子RNA 宿主基因6,位于染色體的8q13.1 區(qū)域[17]。研究發(fā)現(xiàn)它在多種腫瘤組織中表達上調(diào),可能通過多種途徑參與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展,成為近年的研究熱點[18]。最近,PANDOLFI 等[19]提 出,具 有microRNA 結(jié)合 位 點的RNA 片段可通過相互競爭而與miRNA 結(jié)合從而調(diào)節(jié)其表達水平,這些RNA 片段被稱作內(nèi)源性競爭性RNA(ceRNAs)。microRNAs 可以通過與靶基因的3'UTR 區(qū)結(jié)合來調(diào)控基因的表達,從而導致其靶向mRNA 的降解,參與多種細胞功能[20],而與ceRNA結(jié)合后,miRNA 連同下游靶基因的表達都將受到影響[21]。CeRNA 參與了包括膀胱癌、肺癌、結(jié)直腸癌和肝癌在內(nèi)的多種腫瘤的發(fā)病,因此積極探索ceRNA 的作用可以幫助人們更好地理解腫瘤的發(fā)病機制[22]。 SNHG6 就是一種典型的ceRNA。SNHG6 可以通過和多種miRNA 結(jié)合,調(diào)控其表達水平來參與腫瘤的發(fā)生(圖1)。
圖1 SNHG6和多種mRNA結(jié)合并影響不同的通路
3.1 乳腺癌 乳腺癌是婦女最常見的惡性腫瘤之一,近年來其發(fā)病率和死亡率持續(xù)升高[23]。在我國,乳腺癌發(fā)病率在40歲時開始明顯升高,在45~49歲達到高峰[24]。此前VASTRAD 等[25]發(fā)現(xiàn),miR-26a-5p 是乳腺癌相關性的成纖維細胞起始和進展的重要miRNA,而絲裂原活化蛋白激酶6 (MAPK6)是miR-26a-5p 的靶基因,它是MAPK 家族的非典型成員,與乳腺癌、胃癌和肝癌等的轉(zhuǎn)移密切相關[26]。近期,在此基礎上,SNHG6被發(fā)現(xiàn)在BC細胞中為高表達[27],體內(nèi)外試驗證實SNHG6基因敲除對BC細胞增殖、遷移和侵襲均有明顯的抑制作用;SNHG6 可通過miR-26a-5p 正調(diào)控MAPK6 的表達,SNHG6 通過與miR-26a-5p 結(jié)合減弱其對BC 增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移的抑制作用,而促進MAPK6的表達則導致病情的發(fā)展;體內(nèi)試驗進一步證實,SNHG6 基因敲除可通過上調(diào)miR-26a-5p 來降低MAPK 6 的表達,從而抑制BC 的進展。血管擴張劑刺激的磷蛋白(Vasp)是一種廣泛存在于不同組織和細胞中的肌動蛋白相關骨架蛋白[28]。先前的研究表明,vasp是調(diào)節(jié)多種腫瘤細胞遷移的關鍵靶蛋白:vasp 的高表達與胃腺癌、肺腺癌的低分化呈正相關[29]。LI等[30]在對乳腺癌發(fā)病的分子機制的研究中發(fā)現(xiàn)SNHG6 和Vasp 都能直接與mi-26a 結(jié)合,這提示SNHG 6 可能是miR-26a 的ceRNA,從而促進Vasp 的表達,導致乳腺癌細胞的活化增殖、遷移和侵襲。本研究揭示了SNHG 6/miR-26a/VASP 軸在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮的重要作用,為探討乳腺癌新的發(fā)病機制提供了參考。
3.2 肺癌 盡管近年來由于治療技術的不斷完善,肺癌的發(fā)病率和死亡率有所降低[31],但它仍然每年導致大量死亡病例,預計2016年肺癌死亡人數(shù)約占癌癥死亡總?cè)藬?shù)的27%[32]。為了幫助患者改善預后,科研工作者們不懈地研究肺癌發(fā)生的分子機制和新的治療靶點。LIANG 等[11]發(fā)現(xiàn)SNHG6 在人肺腺癌組織中的表達要高于正常肺組織,且與患者TNM分期、腫瘤體積等呈正相關;研究進一步發(fā)現(xiàn),SNHG6 可以通過促進腫瘤細胞周期進程,促進腫瘤細胞增殖、遷移和侵襲以及上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)換(EMT)而起作用。動物實驗表明,SNHG6 基因敲除對體內(nèi)異種移植物形成有明顯的抑制作用。更重要的發(fā)現(xiàn)是,SNHG6 通過與miR-26a-5p 結(jié)合而發(fā)揮ceRNA 的作用,增強腫瘤前轉(zhuǎn)錄因子E2F7 的表達。E2F7 是一種重要的轉(zhuǎn)錄因子,參與多種惡性腫瘤細胞周期的調(diào)控,與腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移均有關[33]。在SNHG6 的作用下,miR-26a-5p 對腫瘤的抑制作用被削弱,同時E2F7 過表達促進腫瘤的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。通過上述SNHG6/miR-26a-5p/E2F7 軸的機制,提示SNHG6 或可作為肺腺癌治療的潛在靶點。
3.3 肝細胞癌 肝細胞癌是最常見的原發(fā)性肝癌,被列為全球第六常見腫瘤和第三主要癌癥死亡原因[34]。近日在分析了大量肝細胞癌樣本后發(fā)現(xiàn),SNHG6 在肝細胞癌(HCC)組織和細胞中表達高于正常組織[10]。CHANG 等[35]對SNHG6 促進HCC 發(fā)展的分子機制進行了研究,發(fā)現(xiàn)miR-101-3p 水平在肝癌組織中明顯降低,而正是由于SNHG6充當著ceRNA,通過競爭性結(jié)合miR-101-3p 來降低其表達,達到調(diào)控ZEB1 表達的目的。ZEB1 即鋅指E 盒結(jié)合蛋白1,是ZEB 家族的一員,ZEB1 在肝癌組織中有較高的表達,它可以誘導EMT,并促進腫瘤的進展和轉(zhuǎn)移擴散[36]。因此可認為SNHG6/miR-101-3p/ZEB1 軸與HCC 的發(fā)生發(fā)展相關。CHANG 等[35]還發(fā)現(xiàn)SNHG6與ATP 依賴的RNA 解旋酶上移碼蛋白1(UPF1)直接結(jié)合,UPF1不僅是RNA降解途徑中的關鍵分子,也是細胞周期S期DNA復制的關鍵分子[37],SNHG6可通過與其結(jié)合影響肝癌的發(fā)生發(fā)展。進一步的研究還發(fā)現(xiàn),在SNHG6的多種分型中,SNHG6-003與腫瘤進展有關,與預后呈負相關,它可以減弱miR-26a/b 對TAK1的抑制作用,從而增加TAK1及其下游效應的表達。TAK1 即內(nèi)皮轉(zhuǎn)化生長因子β活化激酶1,是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶[38],介導NF-κB和JNK/p38等可誘導轉(zhuǎn)錄因子的激活,TAK1在多種腫瘤中表達上調(diào),并與腫瘤的進展及對化療的耐藥性有關,而SNHG6 增強了TAK1的特性,促進了HCC的進展[39]。
3.4 膀胱癌 膀胱癌大多數(shù)病例發(fā)生在60 歲以上的人身上,導致膀胱癌的主要危險因素是年齡,但吸煙和接觸某些工業(yè)化學品也會增加風險[40]。近年來盡管在外科手術和放療化療的治療下膀胱癌預后得到了很大的改善,但一些晚期膀胱癌患者的生存率仍然不理想[41]。因此,有必要進一步研究膀胱癌的發(fā)病機制,探索新的治療策略。近年來研究發(fā)現(xiàn)在膀胱癌組織中SNHG6 也過表達,而SNHG6 的異常表達也可誘導上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)換(EMT),促進膀胱癌細胞的遷移和侵襲。SNHG6 的過表達能明顯抑制hsa-miR-125b的表達,hsa-miR-125b為腫瘤抑制因子[42],在包括膀胱癌在內(nèi)的多個上皮性腫瘤中表達下調(diào),它能通過調(diào)節(jié)下游Snail1/2 和NUAK1 等靶基因的表達抑制多種腫瘤的增殖、遷移和侵襲。敲除SNHG6 基因后可觀察到膀胱癌細胞中hsa-miR-125b的表達有恢復,腫瘤的增殖和侵襲速度則放緩[43]。
3.5 骨肉瘤 骨肉瘤是人體骨組織最常見的原發(fā)性惡性腫瘤,其預后幾十年來都沒有改善[44],故對骨肉瘤發(fā)生發(fā)展的分子機制探索具有重要的臨床意義。ZHENG 等[45]通過qRT-PCR 檢測發(fā)現(xiàn),SNHG6 在骨肉瘤組織中表達明顯高于正常細胞;Kaplan-Meier分析發(fā)現(xiàn)SNHG6 高表達與骨肉瘤預后不良有關。SNHG6基因敲除可通過抑制細胞周期、誘導細胞凋亡來抑制骨肉瘤細胞增殖;與細胞周期相關的基因p21和KLF2 在骨肉瘤細胞組織中表達與SNHG6 呈負相關。p21是細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)抑制劑,對細胞周期進程具有抑制作用,KLF2 為鋅指轉(zhuǎn)錄因子家族成員[46],p21和KLF2均被證實在多種疾病包括腫瘤的基因表達中具有抑制作用。在骨肉瘤組織中SNHG6 抑制了p21 和KLF2 的表達,從而削弱它們對腫瘤細胞周期的抑制作用,促進了骨肉瘤細胞的增殖和轉(zhuǎn)移[47]。ZHU 等[48]也發(fā)現(xiàn)SNHG6 還可以競爭性地結(jié)合miR-26a-5p,從而調(diào)節(jié)ULK1,并通過靶向Caspase-3 和ATF3 誘導細胞凋亡和自噬。Caspase-3是細胞凋亡過程中最主要的終末剪切酶,ATF3即活化轉(zhuǎn)錄因子3,在乳腺癌等多種腫瘤組織和細胞中被檢測到表達增強[49]。簡而言之,SNHG-6 通過調(diào)控miR-26a-5p/ULK1/Caspase-3,ATF3 軸在骨肉瘤細胞中發(fā)揮癌基因的作用[50]。上述結(jié)果對于研究骨肉瘤的分子機制和新的治療策略是有積極意義的。
3.6 胃癌 胃癌(Gastric cancer,GC)是世界上最常見的惡性腫瘤之一,對發(fā)病年齡的分析表明,青年人胃癌的發(fā)病率正在逐漸上升,這可能與青年人不良的飲食生活習慣有關[51]。在人胃癌組織和血清中的SNHG6 表達是上調(diào)的;在裸鼠模型中發(fā)現(xiàn)SNHG6 基因敲除試驗組的腫瘤體積和重量明顯低于未處理的對照組,提示SNHG6 基因敲除可抑制GC 細胞增殖。腫瘤相關因子p21 在SNHG 6 基因敲除的GC 細胞中的表達水平是明顯升高的,而在正常GC 細胞中,SNHG6 的高表達則可降低p21 的表達,提高EZH2 表達。EZH2 即Zeste 基因增強子同源物基因2,近年來越來越多的研究表明EZH2通過調(diào)節(jié)多種抑癌基因的表達促進腫瘤的發(fā)生[52],因此SNHG6 與EZH2 的正相關促進胃癌增殖。此外,SNHG6還能通過JNK通路來調(diào)控p21 的表達。JNK 通路的抑制幾乎完全阻止了SNHG6 基因敲除后誘導的p21 表達的增加,阻斷了p21 對GC 細胞的抑制作用,但不影響EZH2 表達水平的改變。即SNHG6 通過激活JNK 通路和調(diào)節(jié)EZH2表達這兩種不相關的機制同時對腫瘤相關因子p21的表達進行調(diào)控,從而促進GC的進展,這對于開拓新的GC治療策略是有積極意義的[53]。
3.7 膠質(zhì)瘤 研究表明只有不到10%的膠質(zhì)母細胞瘤患者在確診后能存活5年以上[54]。關于膠質(zhì)瘤發(fā)病的分子機制研究從未停止過。在膠質(zhì)瘤組織或細胞中的SNHG6 表達水平高于正常的腦組織或細胞,并且隨著膠質(zhì)瘤的惡性程度增加而增加,SNHG6過表達與膠質(zhì)瘤患者的預后不良是相關的。因SNHG6含有miR-101-3p的結(jié)合位點,推測SNHG6可能通過調(diào)節(jié)miR-101-3p 的表達促進膠質(zhì)瘤發(fā)展,為此,MENG 等在保持miR-101-3p 穩(wěn)定表達的前提下在膠質(zhì)瘤細胞中將SNHG6 敲除,觀察到E-鈣黏蛋白表達增加了,波形蛋白表達則降低了,SNHG6 基因敲除誘導的細胞凋亡增加,膠質(zhì)瘤細胞增殖和遷移顯著減少,惡性程度也隨之降低,證實了SNHG6基因敲除可增加膠質(zhì)瘤細胞miR-101-3p 的表達,SNHG6 的過表達抑制了miR-101-3p 的表達從而促進膠質(zhì)瘤的惡化[55]。在SNHG6 基因敲除后,采用Western blot 方法可檢測到p21 表達明顯增加,SNHG6/p21 軸參與胃癌發(fā)展的分子機制,而在膠質(zhì)瘤中,它們可能同樣也扮演著重要角色[56]。
3.8 結(jié)直腸癌 結(jié)直腸癌(CRC)是世界上最常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率和死亡率在過去的幾十年中一直居高不下,相比較發(fā)達國家來說,發(fā)展中國家CRC 的發(fā)病率更是逐年上升[57]。ZHU 等[58]發(fā)現(xiàn)SNHG6 在結(jié)直腸癌組織和細胞中表達均高于正常細胞,且與預后不良有關。miR-760是可以和SNHG6結(jié)合的非編碼RNA,研究發(fā)現(xiàn)miR-760 在CRC 組織中表達下調(diào),沉默SNHG6可以恢復miR-760的表達水平及其對腫瘤組織的抑制作用。FOXC1 是叉頭框轉(zhuǎn)錄因子家族的成員之一,其在各種癌癥起調(diào)控作用。MiR-760 與FOXC1 之間存在負相關關系,提示SNHG6 可 能 通 過 抑 制miR-760 上 調(diào)FOXC1,但FOXC1 在CRC 中的具體作用機制仍不清楚??梢?,SNHG6的致癌作用是由于它能夠作為ceRNA直接抑制miR-760,并隨后激活并增強了FOXC1 的表達[59]。SNHG6 也可通過向p21 啟動子招募EZH2 來抑制p21轉(zhuǎn)錄,如上所述EZH2是p21的轉(zhuǎn)錄抑制子,SNHG6通過將EZH2引入到CRC細胞的p21啟動子中,抑制p21的轉(zhuǎn)錄,提示EZH2 在CRC 的發(fā)生發(fā)展中也起重要作用[60]。而最新的研究表明,SNHG6 可與miR-26a/b 和miR-214 相互作用,來調(diào)節(jié)其共同靶目標EZH2,其具體機制仍有待進一步研究闡明[61]。
3.9 舌癌 舌癌長期以來都困擾著醫(yī)療工作者,雖然現(xiàn)在外科手術已經(jīng)成為舌癌主要的治療方式,但患者的吞咽功能仍然受到了極大的影響,明顯地降低了生活質(zhì)量[62]。ZHAO等[63]采用實時定量PCR檢測舌癌組織和正常舌組織后發(fā)現(xiàn),SNHG6在舌癌組織中的表達水平顯著提高,而這種高水平表達與年齡、性別無關,與組織分化程度、臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關。在舌癌細胞中對SNHG6 進行基因敲除后,可明顯抑制腫瘤細胞的增殖分化,并誘導其凋亡。因此,ZHAO 等[63]總結(jié)性地認為SNHG6 在舌癌組織中的表達明顯增加,而SNHG6 表達的干擾可抑制舌癌組織細胞的增殖和進展。
3.10 腎細胞癌 腎細胞癌是腎臟最常見的惡性腫瘤,它最常見的組織學類型是腺癌和乳頭狀癌[64]。最近研究發(fā)現(xiàn),在腎細胞癌組織中SNHG6 表達升高,而它的升高與腫瘤進展及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均顯著相關,SNHG6 的表達還可以獨立地預測RCC 患者的預后[65]。但SNHG6在RCC中的具體作用機制仍有待進一步探索。
3.11 前列腺癌 前列腺癌(PCa)是全世界男性中常見的惡性腫瘤之一,75~79歲男性的發(fā)病率達751人/10 萬人[66]。YAN 等[67]通過對癌癥基因組圖譜(TCGA)和基因表達數(shù)據(jù)庫(GEO)分析發(fā)現(xiàn),相對于正常前列腺組織,SNHG6 在PCa 樣品中的表達上調(diào),SNHG6 在PCa 組織中的高表達與患者較短的生存時間顯著相關。然而SNHG6 在PCa 中的作用機制仍不明確,有待進一步的研究。
較多研究數(shù)據(jù)支持SNHG6 是一種新型癌基因,它充當著ceRNA,與具有抑癌作用的miRNA 競爭性結(jié)合,增強miRNA 下游靶基因的表達,從而達到促進癌細胞增殖、遷移的作用。但對于不同腫瘤,SNHG6促進腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機制存有異同,值得進一步深入研究,有望成為候選腫瘤治療新靶點。