張 帥 魏 巍
佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨二科,黑龍江佳木斯 154000
骨肉瘤(osteosarcoma,OS)是一種好發(fā)于兒童和青少年的骨腫瘤[1],在全球范圍內(nèi)OS發(fā)病率約為每年每百萬人口中1 ~3 例[2]。OS 的高轉(zhuǎn)移性是該病患者預(yù)后不佳的原因之一,肺部是其易轉(zhuǎn)移部位[3]。目前全球公認的OS 治療方案為聯(lián)合化療和手術(shù)切除[4]。OS發(fā)病機制尚不清楚,許多研究已對長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)調(diào)控OS 細胞生物學(xué)行為進行了研究,其中l(wèi)ncRNA 小核仁RNA 宿主基因(small nucleolar RNA host gene,SNHG)家族成員可影響OS生物學(xué)進展。
目前已發(fā)現(xiàn)的lncRNA SNHG 家族成員共有32種,其中SNHG1、SNHG3、SNHG4、SNHG5、SNHG8、SNHG12、SNHG14、SNHG15、SNHG16、SNHG20、SNHG22 等12 位成員通過競爭性內(nèi)源RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)機制調(diào)控下游微小RNA(microRNA,miRNA),進而調(diào)控OS生物學(xué)行為。其中,SNHG6 未通過ceRNA 機制調(diào)控OS細胞,而是直接作用于細胞周期蛋白[5]。ceRNA 調(diào)控機制為具有相同miRNA 結(jié)合位點的lncRNA、環(huán)狀RNA(circularRNA,circRNA)與miRNA 競爭結(jié)合,被結(jié)合后的miRNA 降低其結(jié)合下游信使RNA(messenger RNA,mRNA)結(jié)構(gòu)上的3’末端非翻譯區(qū)(3’untranslated region,3’UTR)效應(yīng),表達的蛋白含量繼而發(fā)生變化,從而調(diào)控腫瘤生物學(xué)行為[6]。在OS細胞中,上述11個SNHG 可發(fā)揮ceRNA 機制,即靶向結(jié)合下游miRNA,影響miRNA 結(jié)合mRNA,進而調(diào)控OS細胞生物學(xué)行為。
SNHG1 位于11 號染色體,長度為3 976 nt,由11 個外顯子組成。研究表明,SNHG1 在OS 細胞和組織中高表達,SNHG1高表達的OS患者預(yù)后較差,SNHG1 靶向結(jié)合miR-326,增加人nin 1 結(jié)合蛋白(human nin one binding protein,NOB1)含量,進而提升OS細胞增殖、遷移和侵襲能力[7]。Deng 等[8]發(fā)現(xiàn)SNHG1 在OS 細胞和組織中高表達,降低SNHG1 表達可誘導(dǎo)OS 細胞凋亡。實驗證明,SNHG1 通過下調(diào)miR-101-3p 表達提升Rho 相關(guān)螺旋蛋白激酶1(Rho associated coiled-coil containing protein kinase 1,ROCK1)表達,促進OS 生物學(xué)進展。Jiang 等[9]發(fā)現(xiàn)SNHG1在OS細胞和組織中高表達,促進OS細胞增殖、遷移和上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelialmesenchymal transition,EMT),SNHG1通過miR-577/WNT 家 族 成 員2B(WNT family member 2B,WNT2B)/Wnt-amily mem 促進OS進展。研究表明,OS 細胞和組織中SNHG1 和成纖維細胞生長因子2(fibroblast growth factor 2,F(xiàn)GF2)含量上調(diào),miR-424-5p 下調(diào),SNHG1 通過miR-424-5p、FGF2 軸促進OS 細胞增殖、遷移和侵襲[10]。此外,Liu 等[11]發(fā)現(xiàn)SNHG1 靶向結(jié)合miR-493-5p,miR-493-5p 又可靶向結(jié)合S100 鈣結(jié)合蛋白A6(S100 calcium binding protein A6,S100A6),即SNHG1 通過miR-493-5p/S100A6軸促進OS進展。
SNHG3 位于1 號染色體,長度為4 913 nt,外顯子數(shù)為4 個。Chen 等[12]對OS 組織和正常骨組織進行實時熒光定量PCR(quantitative real time PCR,qRT-PCR)檢測,結(jié)果表明OS組織中SNHG3含量較正常骨組織升高,SNHG3 高表達與OS 體積呈正相關(guān),SNHG3高表達的OS患者生存率較低,通過雙熒光素酶實驗證明,miR-196a-5p是SNHG3靶基因,同源盒C8(homeobox C8,HOXC8)是miR-196a-5p靶基因,SNHG3 靶向調(diào)控miR-196a-5p/HOXC8 軸促進OS細胞增殖。
SNHG4 位于5 號染色體,長度為10 798 nt,由5 個外顯子組成。研究發(fā)現(xiàn),OS 組織和細胞中SNHG4 含量顯著升高,SNHG4 高表達與OS 體積、OS 患者不良預(yù)后呈正相關(guān),后續(xù)實驗結(jié)果表明SNHG4 通過miR-224-3p/有絲分裂細胞因子7(dedicator of cytokinesis,DOCK7)軸促進OS 細胞增殖[13]。Huang 等[14]發(fā)現(xiàn)OS 組織和細胞中SNHG4 高表達,細胞實驗結(jié)果表明SNHG4 通過ceRNA 對miR-377-3p 進行負調(diào)控,該軸發(fā)揮了促進OS 細胞增殖和遷移的作用。
SNHG5位于6號染色體,長度為28 442 nt,結(jié)構(gòu)上有6 個外顯子。研究表明,多種OS 細胞系和OS組織中SNHG5 表達升高,SNHG5 高表達與OS 患者不良預(yù)后呈正相關(guān)。進行雙熒光素酶實驗證明,SNHG5可作為ceRNA調(diào)控miR-26a表達,ROCK1又受到miR-26a 調(diào)控,SNHG5 通過miR-26a/ROCK1 軸促進OS細胞增殖、侵襲和遷移[15]。
SNHG6 位于8 號染色體,長度為5 838 nt,外顯子數(shù)是4個。與家族其他成員不同,目前尚無研究證明SNHG6通過ceRNA機制影響OS進展。Ruan等[5]發(fā)現(xiàn)SNHG6 在OS 細胞和組織中含量升高,SNHG6高表達的OS 患者預(yù)后不佳,后續(xù)細胞實驗結(jié)果表明SNHG6 通過調(diào)控P21 和Kruppel 樣因子2(Kruppel like factor 2,KLF2)影響OS 細胞增殖、周期轉(zhuǎn)化和凋亡。
SNHG8 位于4 號染色體,長度為6 612 nt,由3個外顯子組成。研究表明SNHG8在OS細胞和OS組織中表達升高,與OS體積、高病理等級、預(yù)后不良相關(guān),SNHG8 發(fā)揮ceRNA 作用抑制miR-876-5p,促進OS 細胞生長和遷移[16]。Zhong 等[17]發(fā)現(xiàn)OS 中SNHG8 高表達,過表達SNHG8 加速OS 細胞增殖和侵襲,后續(xù)實驗結(jié)果表明SNHG8通過下調(diào)miR-542-3p促進OS細胞增殖。
SNHG12位于1號染色體,長度為4 595 nt,結(jié)構(gòu)上有6 個外顯子。研究表明,OS 細胞和OS 組織中SNHG12 表達升高,SNHG12 高表達的OS 患者往往預(yù)示著預(yù)后不良,SNHG12 通過miR-195-5p、Notch受體2(Notch receptor 2,Notch2)軸促進OS 細胞增殖、侵襲和遷移[18]。Zhou等[19]研究表明,SNHG12在耐阿霉素的OS 組織和細胞中含量升高,后續(xù)實驗結(jié)果證明SNHG12 通過miR-320a/髓樣細胞白血病蛋白1(myeloidcellleukemia-1,MCL1)軸提升了OS細胞對阿霉素的耐受能力。
SNHG14 位于15 號染色體,長度為441 754 nt,外顯子數(shù)為1個。Hou等[20]對SNHG14在OS中的表達情況及生物學(xué)效應(yīng)進行了研究,qRT-PCR實驗結(jié)果表明OS細胞及組織中SNHG14含量顯著上調(diào),細胞實驗結(jié)果表明降低SNHG14 表達可以誘導(dǎo)OS 細胞凋亡以及抑制OS 細胞增殖、遷移和侵襲,SNHG14 靶向調(diào)控miR-433-3p/F 盒蛋白22(F-box protein 22,F(xiàn)BXO22)軸促進OS進展。
SNHG15 位于7 號染色體,長度為3 943 nt,由5個外顯子組成。研究表明SNHG15在OS組織中含量升高,SNHG15 含量與miR-141 含量呈負相關(guān),功能實驗結(jié)果顯示,miR-141 過表達可逆轉(zhuǎn)SNHG15表達降低對OS細胞生物學(xué)行為的影響,SNHG15通過負調(diào)控miR-141 促進OS 細胞增殖、侵襲、遷移和自 噬[21]。Chen 等[22]發(fā) 現(xiàn),OS 組 織 及 細 胞 系 中SNHG15 表達升高,抑制SNHG15 表達可抑制OS 細胞增殖、侵襲,誘導(dǎo)凋亡,后續(xù)實驗結(jié)果表明SNHG15通過調(diào)控miR-346/腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子4(tumor necrosis factor receptor associated factor 4,TRAF4)軸促進OS 進展。此外,Zhang 等[23]發(fā)現(xiàn),SNHG15在阿霉素抵抗的OS組織和細胞中高表達,SNHG15 通 過miR-381-3p/GDNF 家 族 受 體α1(GDNF family receptor alpha-1,GFRA1)軸增強OS細胞對阿霉素的耐受能力。
SNHG16 位于17 號染色體,長度為7 625 nt,結(jié)構(gòu)上有4 個外顯子。研究發(fā)現(xiàn),SNHG16 在OS 細胞和組織中表達明顯升高,SNHG16靶向調(diào)控miR-340促進OS 進展[24]。Wang 等[25]研究表明,OS 組織中SNHG16含量較癌旁組織中升高,SNHG16高表達與OS 體積、轉(zhuǎn)移、分期有關(guān),功能實驗結(jié)果表明SNHG16調(diào)控miR-1301/B細胞淋巴瘤因子9(B-cell/lymphoma-9,BCL9)軸促進OS 增殖、侵襲和遷移。Liu等[26]發(fā)現(xiàn),SNHG16在OS組織中含量升高,實驗結(jié)果示SNHG16 通過miR-16/自噬相關(guān)基因4B(autophagy related gene 4B,ATG4B)軸調(diào)控OS 細胞活力以及提升化療抵抗。
SNHG20位于17號染色體,長度為13 187 nt,外顯子數(shù)是3 個。研究表明,OS 組織中SNHG20 表達上調(diào),SNHG20 高表達提示OS 患者預(yù)后不良,功能實驗顯示SNHG20通過調(diào)控miR-139/Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(tunt related transcription factor 2,RUNX2)軸促進OS進展[27]。Zhang等[28]研究同樣表明,OS組織和細胞中SNHG20 含量升高,SNHG20 高表達與高病理等級、遠處轉(zhuǎn)移以及OS 患者低生存率有關(guān),SNHG20 通過調(diào)節(jié)EMT 相關(guān)基因促進OS 細胞侵襲和遷移。
SNHG22位于18號染色體,長度為37 037 nt,外顯子數(shù)4個。Zheng等[29]對SNHG22在OS中的表達及效應(yīng)進行了研究,與上述SNHGs含量表達及產(chǎn)生的效應(yīng)不同。qRT-PCR 實驗結(jié)果表明,SNHG22 在多種OS 細胞系中表達下調(diào),功能實驗結(jié)果示SNHG22 靶向調(diào)控miR-4492/NF-κB 抑制因子結(jié)合Ras 樣2(NF- κB inhibitor interacting Ras-like 2,NKIRAS2)軸引起OS 細胞周期阻滯以及抑制OS 細胞EMT、增殖、侵襲和遷移。
在上述28 篇相關(guān)文獻中,有26 篇研究內(nèi)容為SNHGs通過ceRNA機制調(diào)控OS進展,此外,SNHGs以及所調(diào)控的miRNA/mRNA軸可對OS產(chǎn)生包括增殖、凋亡、侵襲、耐藥在內(nèi)的多種生物學(xué)作用,見表1。在上述對OS 調(diào)控的SNHGs 中,除SNHG22 低表達抑制OS 進展外,其他SNHGs 均高表達促進OS 進展,部分研究還對SNHGs 與OS 患者病理特征的關(guān)系 進 行 了 研 究[6,11-12,14-16,18,25,27-28],表 明 可 調(diào) 控OS 的SNHGs 具有成為OS 診療靶點的潛力。相對于OS細胞中極其復(fù)雜的ceRNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò),SNHGs 調(diào)控OS 生物學(xué)行為的相關(guān)研究或可為分子診療等方向的深入研究提供切入點。在上述12種SNHG中,其中SNHG1和SNHG16研究數(shù)量較多[6-10,24-26,30-33],表明這兩種SNHG在OS發(fā)生發(fā)展中較為活躍,或許可成為未來研究的側(cè)重點。
此方向研究仍存在不足之處,如:SNHG家族其他成員是否可以調(diào)控OS 進展,尚無相應(yīng)研究對此進行驗證;其次,目前的研究局限在SNHGs對OS的生物學(xué)行為的調(diào)控上,未對更為詳細的機制進行深入研究;在實際應(yīng)用方面,根據(jù)目前研究成果,如何進一步確定其特異性與可靠性,從而研發(fā)相關(guān)藥物或檢測試劑盒,使其真正應(yīng)用到臨床,提升OS診療水平。未來該方向還需要更高質(zhì)量、更深入的研究進行深入探索。
表1 SNHGs影響骨肉瘤進展的研究基本情況
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突
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山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)學(xué)報2022年9期