长链非编码RNA与骨肉瘤的研究进展△

朱海霞，李玉梅，谢晓亮，樊天佑#

1上海中医药大学中西结合骨伤科学，上海 201203 2上海市中医医院骨伤科，上海 2000710

骨肉瘤多发生于青少年人群中，是一种常见的原发性恶性骨肿瘤。有数据报道，骨肉瘤年发病率为（1～4）/100万，且男性发病率略高于女性。由于骨肉瘤发病早期临床症状缺乏特异性，导致患者预后较差，患者5年生存率为37.5%～77.6%，治疗后肺部转移率及复发率较高[1]。因此，加强骨肉瘤发病机制研究可以为临床诊疗提供依据和参考。目前，临床上对于骨肉瘤的研究更多地集中在蛋白质编码基因，对于非蛋白质编码基因被视为“垃圾”序列[2]。长链非编码RNA（long noncoding RNA，lncRNA）长度超过 200 nt，能修饰染色体，在转录与转录后水平等多层面发挥作用。有研究表明，lncRNA能抑制肿瘤或致肿瘤，并且在肿瘤的临床诊治、预后判断中发挥重要的作用，成为当前研究的热点[3]。本研究以骨肉瘤为起点，分析lncRNA与骨肉瘤的关系及作用机制。

1 lncRNA在骨肉瘤发生、发展中的作用

1.1 lncRNA在骨肉瘤发生、发展中的抑制作用

目前，临床对于骨肉瘤的发病机制尚不明确，前期通过细胞实验结果可知lncRNA能参与骨肉瘤的发生、发展，常见的因子包括：人母系表达因子3（maternally expressed 3，MEG3）、肿瘤抑制候选因子 7（tumor suppressor candidate 7，TUSC7）及LOC2855194等[4]。国内学者研究表明，lncRNA在HCT116及U2骨肉瘤细胞中被证实，MEG3能降低机体内MDM2表达水平，提高p53蛋白表达水平，有助于促进生长分化因子15（growth differentiation factor 15，GDF15）启动因子，从而抑制肿瘤的发生、发展[5]。在骨肉瘤组织中，TUSC7水平呈低表达，有助于肿瘤细胞的增殖、集落，抑制细胞的凋亡。国外学者进行的动物实验中以大鼠作为研究对象，建立异种肿瘤动物模型，测定大鼠体内的TUSC7水平，结果表明，大鼠异种移植瘤中TUSC7水平呈低表达，提高其表达，能抑制肿瘤的发生、发展[6]。国内学者以骨肉瘤组织作为研究对象，测定其低氧诱导因子-2（hypoxia-inducible factor-2，HIF-2）mRNA表达水平，并验证其与HIG2PUT的相关性，结果表明，HIG2PUT通过改变HIF-2mRNA表达水平抑制骨肉瘤的发生、发展，积极采取有效的措施降低HIG2PUT水平能提高骨肉瘤细胞的增殖、侵袭和转移[7]。

1.2 lncRNA在骨肉瘤发生、发展中的促进作用

lncRNA除了能抑制骨肉瘤的发生、发展外，还可以通过多种途径促进肿瘤的发生、发展，并且其作用机制相对复杂，具体如下。

1.2.1 影响基因转录 lncRNA能在遗传、基因等水平上完成基因转录的调控，从而促进肿瘤的发生、发展。lncRNA能招募p300基因并且集中在ZEB1基因启动子区域，活化ZEB1基因，从而促进骨肉瘤的发生、发展。有研究表明，lncRNA能促进基因的转录，有助于提高白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、转化生长因子-β1（transforming growth factor，TGF-β1）表达水平，从而加速骨肉瘤的进展、转移[8]。

1.2.2 调节转录后lncRNA水平发挥作用 有研究表明，高浓度的雌炔醇能提高骨肉瘤细胞中miRNA-9表达水平，而miRNA-9能与转移相关性肺腺癌转录物1（metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1）相互作用，促进骨肉瘤的发生、发展。lncRNA能通过竞争性作用使得内源性RNA与miRNA相互结合，从而削弱或降低miR-NA表达水平，促进肿瘤的发生、发展[9]。国内学者以小鼠成熟的骨细胞作为研究对象，测定骨细胞中Yes相关蛋白 1（Yes associated protein 1，YAP1）和lncRNA H19的表达水平，结果表明，骨细胞中lncRNA H19呈高表达，能促进成骨肉瘤的形成[10]。除了上述作用机制外，lncRNA还可以与mRNA直接相互作用，并且能通过其他方式参与转录后表达水平，从而发挥良好的促进作用。

1.2.3 影响信号通路促进骨肉瘤的发生、发展 骨肉瘤患者发病后常伴有机体免疫功能的失衡，再加上机体内产生的瀑布级联反应，导致信号通路发生异常，在一定程度上能影响lncRNA的表达。同时，lncRNA也可以影响信号通路调控肿瘤的发生、发展[11]。有研究表明，MALAT1能通过RhOA/ROCK通路促进骨肉瘤的发生、发展，而采取积极有效的措施降低机体内MALAT1后，骨肉瘤组织中RhOA/ROCK通路水平开始下降[12]。有调查发现，TUG1可以通过部分或全部蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又称AKT）通路促进骨肉瘤的发生、发展[13]。p53在骨肉瘤的发生、发展中发挥了重要的作用，其蛋白是多条信号通路中的关键分子，而lncRNA则可以影响p53的表达水平从而影响骨肉瘤的发生、发展（常见信号通路包括MEG3、HOTAIR等）。实验研究结果表明，HOTAIR可以通过调控p53蛋白参与骨肉瘤的发生、发展，采取积极有效的措施降低HOTAIR表达水平能降低肿瘤细胞活性，有助于延缓疾病的发生、发展[14]。

1.2.4 其他作用途径 骨肉瘤的发生、发展是一个多因素过程，而lncRNA能直接参与疾病的发生、发展，除了参与上述途径外，还可以通过其他途径促进骨肉瘤的发生。有研究表明，骨肉瘤组织中叉头框P4因子（forkhead box P4，FOXP4）呈高表达，并且其表达水平与lncRNA水平呈正相关。因此，lncRNA通过调节FOXP4表达水平能促进骨肉瘤肿瘤细胞的增殖与生长，从而促进骨肉瘤的发展[15]。有研究表明，在骨肉瘤组织中AMOTmRNA表达水平多与SNHG12有关，SNHG12能调节骨肉瘤组织中的AMOT基因，从而加快骨肉瘤的发生、发展[16]。国外学者以骨肉瘤组织作为对象进行研究，结果表明，在缺氧状态下，HIF-1α能与ANRIL相互结合，形成缺氧反应元件，从而促进骨肉瘤肿瘤细胞发生侵袭、转移，但是其具体作用机制尚有待进一步验证[17]。

2 lncRNA基因与骨肉瘤化疗敏感性的关系

由于骨肉瘤发病机制复杂，再加上发病率相对较低，发病早期临床症状缺乏特异性，因此多数患者确诊时已是中、晚期，延误了最佳治疗时机。为了延长寿命，多数患者选择化疗。有研究表明，lncRNA中部分基因能影响骨肉瘤对于化疗的耐受性、敏感性。研究发现，骨肉瘤患者在进行化疗时lncRNA能激活多种经典信号通路，有助于促进ABCB1基因的表达，从而增强骨肉瘤对于多柔比星的耐药性[18]。国外学者试验中以顺铂治疗的骨肉瘤患者作为研究对象，结果表明，骨肉瘤患者采用顺铂化疗时能促进骨肉瘤细胞的凋亡，从而能提高临床疗效，降低临床病死率。一项调查结果表明，依托泊苷能直接作用于骨肉瘤肿瘤细胞，引起DNA损伤及细胞凋亡，导致lncRNA中的部分基因表达水平升高。但是，如果化疗过程中能采取积极有效的措施进行干预，则能抑制机体内E2F1调控的细胞死亡抑制因子（E2F1-regulated inhibitor of cell death，ERICD）的表达水平，进一步巩固化疗效果[19]。紫杉醇是目前临床上发现的最优秀的天然抗癌药物，由于具有抗癌活性的化学结构和生物活性而在临床广泛使用，已经应用于乳腺癌、卵巢癌、肺癌等恶性肿瘤中。有研究表明，lncRNA在骨肉瘤组织中能影响肿瘤的进程，药物能抑制细胞微管聚集而诱导肿瘤细胞凋亡。但是，临床上如果采取积极有效的措施进行干预则能降低骨肉瘤细胞中的lncRNA表达水平，有助于提高骨肉瘤细胞对紫杉醇的敏感性，从而诱导细胞凋亡[20]。

3 lncRNA在骨肉瘤患者预后中的作用

骨肉瘤恶性程度相对较高，且发病早期临床症状缺乏特异性，多数患者一旦确诊病情已经相对较重。目前，临床上对于骨肉瘤的治疗多以化疗为主，患者远期预后较差，治疗后复发率、转移率较高。因此，采取积极有效的措施对患者进行治疗、干预，能为临床诊疗提供依据和参考。lncRNA是骨肉瘤组织中相对重要的生物标志物，通过lncRNA水平测定能为临床诊疗提供依据和参考，评估患者预后，并根据监测结果调整治疗方案，使患者的治疗更具科学性、合理性。综上所述，骨肉瘤恶性程度相对较高，疾病发病机制相对复杂，且临床缺乏有效的干预对策。因此，加强骨肉瘤早期诊疗有助于改善患者预后。截至目前，临床对于骨肉瘤中lncRNA的研究尚处于起步阶段，对于lncRNA的作用机制尚未阐明，并且通过以往结果可见，lncRNA在部分骨肉瘤中呈低表达，但是在某些骨肉瘤中呈高表达，导致其功能难以预测，并且对于化疗的耐药性及预后的评估效果尚有待进一步验证。