田記超，徐寧，劉昊陽，楊衛(wèi)良

(哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院骨科二科，哈爾濱 150001)

骨肉瘤是青少年最常見的具有高度侵襲性的骨惡性腫瘤，病變來源于間充質細胞[1]，病死率很高[2]，以產生骨樣組織的惡性梭形基質細胞為特征，多發(fā)于四肢長骨干骺端，以股骨遠端最常見[3]。目前臨床骨肉瘤治療已取得巨大進步，治療方法主要包括傳統(tǒng)手術切除、新輔助化療和放療，但患者預后未見明顯改善。目前我國骨肉瘤患者的5年生存率為37.5%～77.6%，治療后復發(fā)及肺部轉移患者的平均生存時間一般不超過1年，生存率常低于20%[4]。因此，提高骨肉瘤患者的早期篩查率、改善確診患者的生活質量及預后、探究骨肉瘤發(fā)生發(fā)展的分子機制、尋找新的早期篩查和晚期治療分子標志物及治療靶點十分重要。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)在骨肉瘤中起重要作用，可以顯著調節(jié)骨肉瘤的病理生理特性和表型[5]，該作用涉及多種過程，主要包括基因表達、染色質重塑及轉錄[6]。研究表明，lncRNA是很好的競爭性內源性RNA即“分子誘餌”，可以調節(jié)微RNA(microRNA，miRNA)的表達，并參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉移[7]。隨著研究的不斷深入，多種lncRNA可作為骨肉瘤潛在的預后指標、生物標志物及治療靶點?，F就lncRNA分子影響骨肉瘤發(fā)生發(fā)展的研究進展予以綜述，以期為骨肉瘤的早期診斷、治療提供新思路。

1 lncRNA概述

lncRNA是一種長度大于200個核苷酸的RNA小分子，具有多種功能，可調節(jié)細胞核中的染色質結構和基因表達，并控制信使RNA加工、轉錄后調控、細胞信號轉導以及細胞質中的蛋白質活性[8]，但lncRNA并不具備編碼蛋白質的功能，其表達多樣性與細胞的生長分裂高度相關[9]。研究證實，lncRNA在干細胞的維持和分化、細胞自噬和凋亡、胚胎發(fā)育調節(jié)中發(fā)揮重要作用，可作為內源性RNA通過海綿機制調控miRNA的功能[10]。在分子結構上，lncRNA通常較長，具有信使RNA樣結構，經過剪接之后，具有polyA尾巴與啟動子結構，分化過程中呈動態(tài)表達，且具有不同的剪接方式。lncRNA與包括不同類型惡性腫瘤以及心血管疾病在內的多種疾病有關[11-12]。

2 lncRNA在骨肉瘤發(fā)生發(fā)展中的作用

2.1lncRNA分子對骨肉瘤發(fā)生、發(fā)展的促進作用 近年來，骨肉瘤的相關基因研究發(fā)展較為迅速，關于lncRNA的機制大體可分為3個方面：①lncRNA作用于靶向miRNA；②lncRNA作用于相關信號通路；③lncRNA作用于相關細胞因子或基因。在骨肉瘤中發(fā)揮促進作用的基因明顯多于抑制作用的基因，其與lncRNA易突變性的關系尚未明確，現就已明確的在骨肉瘤發(fā)生、發(fā)展、轉移起促進作用的lncRNA作以說明。

2.1.1作用于miRNA起促進作用的lncRNA lncRNA在機體中的作用機制復雜，有研究發(fā)現，lncRNA-myoslide可抑制miR-1286的表達，而miR-1286直接靶向作用于RAB13并抑制其表達，RAB13是多種癌癥的致癌基因，故lncRNA-myoslide可通過抑制miR-1286間接促進RAB13的表達，從而促進腫瘤的惡性進展。可見，lncRNA-myoslide可能成為骨肉瘤的潛在腫瘤標志物[13]，其在骨肉瘤發(fā)生發(fā)展中的作用值得進一步探討。Jin等[14]發(fā)現，lncRNA SND1-IT1(lncRNA staphylococcal nuclease domain-containing 1-intron transcript 1)通過作用于miR-665促進骨肉瘤的增殖和侵襲，故認為lncRNA SND1-IT1是治療骨肉瘤的潛在靶點之一。另有研究發(fā)現，lncRNA胸腺生成素反義RNA1通過與miR-199a-5p競爭性結合介導WNT7B表達，進而促進骨肉瘤進展，但其在骨肉瘤中的具體作用機制仍需進一步探索[15]。近年來，lncRNA嗅覺受體3家族A亞家族成員4被認為是許多腫瘤的致癌基因，為惡性腫瘤的研究提供了新思路。lncRNA嗅覺受體3家族A亞家族成員4在胃癌及乳腺癌中均異常表達，并作為致癌基因促進腫瘤的發(fā)生、轉移和血管生成[16]。基于以上研究，Yang等[17]發(fā)現，lncRNA嗅覺受體3家族A亞家族成員4通過靶向miR-1227-5p促進骨肉瘤細胞的增殖和侵襲。lncRNA核仁小RNA宿主基因16在多種腫瘤進展中起關鍵作用，有研究證實，lncRNA核仁小RNA宿主基因16通過miR-340在骨肉瘤細胞中作為致癌的lncRNA發(fā)揮作用，參與骨肉瘤細胞的遷移和侵襲[18]，有望成為骨肉瘤早期診斷的腫瘤學標志物。另外，近年研究表明，lncRNA細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2B反義轉錄子1(lncRNA cyclin-dependent kinase inhibitor 2B antisense RNA 1，lncRNA CDKN2B-AS1)在多種惡性腫瘤中起重要作用，有學者發(fā)現lncRNA CDKN2B-AS1在骨肉瘤組織和細胞中表達顯著上調，并通過miR-4458正調控MAP3K3的表達，從而促進骨肉瘤的發(fā)生；此外，敲除lncRNA CDKN2B-AS1基因可明顯抑制上皮-間充質轉化，從而減少細胞的增殖、遷移和轉移[19]。因此，lncRNA CDKN2B-AS1有望成為治療骨肉瘤的潛在靶點之一。

2.1.2作用于信號通路起促進作用的lncRNA 信號通路在機體中起至關重要的作用。Xie等[20]證實，lncRNA?；撬嵘险{基因1通過miR-212-3p/叉頭框蛋白A1軸促進骨肉瘤細胞增殖，通過減少lncRNA?；撬嵘险{基因1表達治療骨肉瘤。lncRNA鋅指結構反義轉錄本1(lncRNA zinc finger antisense 1，lncRNA ZFAS1)是新近發(fā)現的一種lncRNA分子，其異常調控存在于骨肉瘤等腫瘤中，有研究表明，lncRNA ZFAS1在骨肉瘤細胞中表達上調，lncRNA ZFAS1過表達通過激活促分裂原活化的蛋白激酶信號通路提高骨肉瘤細胞的集落形成、遷移和侵襲能力，故認為lncRNA ZFAS1是骨肉瘤的癌基因之一，能夠促進骨肉瘤的發(fā)生發(fā)展[21]，提示lncRNA ZFAS1有望成為骨肉瘤預后評估及治療的新型生物學標志物。

lncRNA前列腺癌相關轉錄因子6(lncRNA prostate cancer associated transcript 6，lncRNA PCAT6)參與了多種人類腫瘤的發(fā)生發(fā)展，在多種惡性腫瘤中表達異常，如結直腸癌、胃癌和肝癌[22]；此外，lncRNA PCAT6通過miR-185-5p-轉化生長因子-β受體1/2-轉化生長因子-β信號軸促進骨肉瘤細胞的增殖與轉移[23]。由此可見，lncRNA PCAT6可作為治療骨肉瘤的潛在靶點。Wu等[24]研究發(fā)現，lncRNA PCAT6通過miR-204激活高遷移率族蛋白A2/磷脂酰肌醇-3-激酶信號促進大腸癌細胞的化療耐藥性，但其在骨肉瘤化療耐藥中的作用仍需進一步研究。lncRNA分化拮抗非編碼RNA可增加肝細胞癌的干細胞返祖特征，并與結直腸癌的腫瘤進展和不良預后相關[25]。有研究顯示，分化拮抗非編碼RNA通過介導腫瘤干細胞的特性促進骨肉瘤進展，通過靶向作用miR-33a-5p/Axl軸促進骨肉瘤細胞的生長和轉移[26]。

2.1.3作用于細胞起促進作用的lncRNA 部分lncRNA通過影響細胞直接作用于骨肉瘤。骨肉瘤組織中l(wèi)ncRNA叉頭框轉錄因子D2反義型1的表達增加可促進骨肉瘤細胞增殖，并抑制其凋亡，從而延長生命周期[27]，與患者的不良預后密切相關。lncRNA AWPPH是一種新的骨肉瘤癌基因，也是一種lncRNA，lncRNA AWPPH表達增加能夠促進骨肉瘤細胞的增殖、遷移和侵襲，但相關機制尚未明確[28]。對lncRNA AWPPH與骨肉瘤關系的不斷深入研究可能為治療骨肉瘤帶來新希望。近年研究指出，睪丸相關的高度保守的致癌lncRNA(testis-associated highly-conserved oncogenic long non-coding RNA，lncRNA THOR)可能促進肝癌和胃癌中腫瘤干細胞的增殖，通過直接結合SOX9 30非編碼區(qū)的中間區(qū)域增強SOX9信使RNA的穩(wěn)定性，增加其表達，從而促進骨肉瘤細胞的分化和遷移[29]，表明lncRNA THOR促進腫瘤的作用不具有特異性，其能否作為腫瘤發(fā)生的可能預測因子，仍需進一步研究。Wang等[30]研究發(fā)現，第1號染色體上高水平局域擴增的lncRNA(focally amplified lncRNA on chromosome 1，lncRNA FAL1)是一種陰性的預后生物標志物，在骨肉瘤中具有致癌作用，并有助于骨肉瘤細胞的侵襲、遷移和增殖，證實lncRNA FAL1對骨肉瘤的進展具有重要的促癌作用，有望成為骨肉瘤潛在的治療靶點。此外，也可能是骨肉瘤治療的潛在靶點。Yang等[31]證實，lncRNA胃高表達轉錄本1 在骨肉瘤組織和細胞系中表達上調，并通過影響上皮-間充質轉化抑制細胞凋亡，促進細胞增殖、侵襲和遷移，參與體內腫瘤生長和轉移。

多種lncRNA在骨肉瘤中發(fā)揮促癌作用，參與骨肉瘤的發(fā)生發(fā)展及轉移，與骨肉瘤的不良預后高度相關，未來可能成為治療骨肉瘤的潛在靶點和生物標志物，為骨肉瘤的早期診斷、早期治療及預后評估提供檢測依據，在分子機制上早期抑制某些lncRNA，進而干預骨肉瘤進展，有望為骨肉瘤的臨床治療帶來新思路。

2.2lncRNA分子對骨肉瘤發(fā)生、發(fā)展的抑制作用 除促進骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展外，lncRNA還可經由多種途徑抑制腫瘤細胞的發(fā)生發(fā)展，但起抑制腫瘤作用的lncRNA相對較少，其原因尚不明確，且其具體抑制作用機制仍需進一步研究。有研究發(fā)現，lncRNA CCAAT增強子結合蛋白A基因反義轉錄本1的過表達通過抑制Notch信號通路抑制骨肉瘤細胞的增殖和遷移，并可促進骨肉瘤細胞凋亡，從而抑制骨肉瘤的發(fā)生發(fā)展及轉移[32]，這為骨肉瘤的治療提供分子層面的幫助。Huang等[33]發(fā)現，lncRNA FTX(five prime to Xist)通過抑制miR-320a/硫氧還蛋白還原酶1抑制骨肉瘤的增殖和遷移，這為治療骨肉瘤提供了科學依據，提示lncRNA FTX可能成為臨床骨肉瘤的檢測指標之一。研究證實，過表達lncRNA生長抑制特異性基因5可通過靶向吸附miR-221抑制骨肉瘤細胞的增殖、侵襲和遷移能力，在骨肉瘤發(fā)生、發(fā)展中起腫瘤抑制作用[34]，但能否通過lncRNA生長抑制特異性基因5過表達抑制骨肉瘤的增殖、侵襲、遷移與轉移，仍需要進一步探索。

lncRNA應激誘導長鏈非編碼轉錄本5通過調節(jié)miR-20a-5p/X染色體連鎖凋亡抑制蛋白抑制骨肉瘤細胞的生長和轉移[35]，這對骨肉瘤治療有積極影響。相關研究表明，在骨肉瘤小鼠移植瘤模型中，lncRNA SERTAD2-3通過競爭性結合miR-29c抑制骨肉瘤的增殖、遷移、生長[36]，提示miR-29c可能是骨肉瘤的促進物質，且lncRNA SERTAD2-3可能成為骨肉瘤的潛在治療靶點。lncRNA表觀遺傳誘發(fā)lncRNA1通過促進肌細胞增強因子2D泛素化來抑制骨肉瘤細胞的活力和侵襲[37]，為未來骨肉瘤的分子治療提供了有益支持。有研究證實，miR-425-5p表達恢復抑制了骨肉瘤細胞的體外增殖、侵襲、遷移以及體內腫瘤的生長，提示miR-425-5p可能是骨肉瘤的腫瘤抑制因子[38]。因此miR-425-5p與骨肉瘤關系研究的不斷深入，為miR-425-5p作為治療靶點提供新的理論依據。lncRNA Fer-1樣蛋白4(lncRNA Fer-1-like protein 4，lncRNA FER1L4)最先發(fā)現于胃癌，據報道，lncRNA FER1L4基因敲除促進了肝細胞癌的增殖、遷移和侵襲，抑制了細胞凋亡[39]。隨后研究證實，lncRNA FER1L4過表達通過下調miR-18a-5p促進細胞因子信號轉導抑制因子5，進而促進骨肉瘤細胞凋亡[40]，其有望成為骨肉瘤預后的診斷指標之一。近年lncRNA生長停滯特異性蛋白6-反義RNA 1在各種癌癥中的重要作用逐漸被發(fā)現，Zhang等[41]研究發(fā)現，lncRNA生長停滯特異性蛋白6-反義RNA 1通過靶向miR-641/HOXA9信號通路來抑制骨肉瘤細胞的增殖和轉移?？梢?，通過基因敲除或應用基因抑制劑可抑制某些表達異常的骨肉瘤lncRNA分子，進而延緩腫瘤的惡性進展，表明lncRNA相關研究在骨肉瘤診斷、治療及預后評估方面具有臨床應用前景。

3 lncRNA與骨肉瘤化療敏感性

由于骨肉瘤發(fā)病機制較復雜、早期易轉移、發(fā)病率相對較低、目前臨床檢查技術局限等因素，多數患者確診時已是中、晚期，且化療易發(fā)生耐藥，導致臨床治療效果不佳，預后不良。目前，骨肉瘤的臨床治療采用以手術和化療為主的綜合治療，化療作為最重要的骨肉瘤輔助治療[42]，與患者的生存及預后密切相關。雖然參與骨肉瘤發(fā)生發(fā)展的基因具有多樣性，導致化療易出現耐藥，但基因的多樣性也為骨肉瘤的治療提供了更多的可能性。研究相關熱點基因在骨肉瘤中的作用及機制，對逆轉化療耐藥尤為重要。有研究表明，lncRNA中部分基因對骨肉瘤患者對化療藥物的耐受性和敏感性有影響[43]。

骨肉瘤的化療耐藥是骨肉瘤臨床治療的巨大障礙，尤其是順鉑耐藥[44]，導致骨肉瘤治療難度增加。細胞通過表達不同蛋白質在化療中獲得生存能力[45]。lncRNA MIR17HG(又稱miR-17-92，miR-17-92a-1簇的宿主基因)是人類癌癥中的癌基因[46]。lncRNA MIR17HG可通過海綿miR-130a-3p/特異性β1糖蛋白軸調節(jié)骨肉瘤增殖和順鉑耐藥[47]。lncRNA KCNQ1重疊轉錄物1的高表達可誘導保護性自噬和化療耐藥，其高表達與結腸癌不良預后相關，提示lncRNA KCNQ1重疊轉錄物1過表達患者的化療效果可能降低[48]。因此，lncRNA MIR17HG、lncRNA KCNQ1重疊轉錄物1在預防骨肉瘤化療耐藥中的作用仍需進一步探究。

INK4位點反義lncRNA(antisense lncRNA in the INK4 locus，lncRNA ANRIL)參與骨肉瘤細胞的生長和轉移，敲除lncRNA ANRIL基因的骨肉瘤細胞對順鉑誘導的細胞毒性敏感，提示lncRNA ANRIL是骨肉瘤化療的治療靶點[49]。有研究證實，miR-765的表達與骨肉瘤對順鉑的敏感性和良好的預后均呈正相關，且miR-765高表達可能有利于骨肉瘤患者的生存[50]。但通過誘導miR-765高表達降低化療耐藥的研究結果尚不明確。目前，骨肉瘤的臨床治療方法以傳統(tǒng)手術切除+化療輔助治療為主，但由于化療耐藥的發(fā)生，患者的5年生存率較低[51]。目前關于骨肉瘤化療敏感性與lncRNA相關性的研究較少，通過降低與骨肉瘤化療耐藥相關細胞的lncRNA表達水平有助于提高骨肉瘤細胞對順鉑的敏感性，從而誘導細胞凋亡，抑制骨肉瘤細胞的發(fā)展與轉移。

4 lncRNA表達水平與骨肉瘤患者預后的關系

骨肉瘤患者起病隱匿，早期無特異性臨床表現，但病程進展迅速，疾病晚期出現局部腫脹劇烈疼痛、體重減輕、發(fā)熱以及面色蒼白等全身惡病質表現。骨肉瘤細胞的高轉移率導致骨肉瘤的快速進展，并最終導致死亡[28]。lncRNA被認為是不同惡性腫瘤的癌基因或抑癌基因，其表達水平可影響骨肉瘤患者的預后。此外，對細胞凋亡的抵抗可能是腫瘤增殖的因素之一。研究發(fā)現，lncRNA ANRIL高表達骨肉瘤患者的腫瘤體積明顯增大，且lncRNA ANRIL高表達與骨肉瘤患者的低生存率和預后不良有關；進一步敲除骨肉瘤細胞系中的lncRNA ANRIL發(fā)現，骨肉瘤細胞增殖水平顯著下降，骨肉瘤的侵襲受到抑制；裸鼠的體內實驗發(fā)現，lncRNA ANRIL基因敲除細胞生成的瘤體體積明顯減小，驗證了lncRNA ANRIL在骨肉瘤發(fā)生發(fā)展及轉移中的作用[52]。

目前骨肉瘤的治療主要為新輔助化療及傳統(tǒng)手術切除，治療后轉移率、復發(fā)率相對較高，5年生存率僅為50%～70%[53]。近年來，骨肉瘤的治療取得了很大進展，但仍缺乏早期診斷和判斷手術切除后轉移的生物標志物。lncRNA作為骨肉瘤重要的生物標志物，是骨肉瘤治療的重要檢測指標之一，積極、有效、科學的骨肉瘤干預、治療方法將為臨床骨肉瘤治療提供重要依據。

5 小 結

骨肉瘤惡性程度較高、進展迅速、早期缺乏特異性，中晚期確診時常表現為惡病質。未來是否可以根據lncRNA分子的促進或抑制作用來制訂靶向治療，值得期待。目前缺乏骨肉瘤早期篩查的生物標志物，未來骨肉瘤早期篩查及診斷標本的確定將為骨肉瘤的早期診斷提供有利幫助?；熌退幨枪侨饬鲋委煹碾y點之一，隨著對lncRNA分子影響順鉑耐藥機制的不斷研究，降低化療耐藥、提高骨肉瘤細胞對順鉑的敏感性成為研究熱點。未來，lncRNA在骨肉瘤診斷與治療中的應用將更加深入。