长链非编码RNA小核仁RNA宿主基因对骨肉瘤作用机制的研究进展

杨亮，杨风光综述，向高，康学文审校

1.湖北文理学院附属医院襄阳市中心医院，湖北 襄阳 441021；2.兰州大学第二医院，甘肃 兰州 730000

骨肉瘤（Osteosarcoma，OS）是骨骼系统最常见的原发性恶性肿瘤，其特征为高度恶性，可迅速侵犯周围组织并向全身转移［1］；青少年及儿童患者死亡率较高［2-3］。随着手术技术、放射治疗及联合化学治疗的发展，OS患者长期生存率有所降低，但无病生存率及5年总生存率仍低于50%～60%，且近40%的OS患者死亡是由肺转移引起［4-5］。因此，研究OS治疗的新策略尤其针对OS发病过程所涉及的分子靶点尤为重要。

长链非编码 RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是一类长度大于200个核苷酸的RNA，由于其无开放阅读框（open reading frame，ORF），又称为非编码RNA［6］。小核仁RNA宿主基因（small nucleolar RNA host gene，SNHG）是lncRNA中新发现的一类大型非编码基因家族，研究发现，SNHG在癌症的发生发展过程中起重要作用［7］，SNHG通过相关信号通路促进OS细胞的增殖、侵袭及转移，严重影响OS患者的预后。为深入认知SNHG在OS中的作用及机制，本文就lncRNA SNHG基因家族对OS的作用作一综述。

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

1.1 SNHG1 研究表明，SNHG1在各种癌症中表达异常，并对癌症的发生发展起重要作用，如SNHG1在肝癌细胞（hepatoma carcinoma cell，HCC）中上调，促进HCC的增殖及侵袭［8］；在非小细胞肺癌中上调并抑制miRNA-101-3p的表达，显著促进非小细胞肺癌的发生及发展［9］。SNHG1在OS的发病过程中起着重要作用。研究发现，与相邻的非肿瘤组织比较，SNHG1在OS肿瘤组织中的表达显著增加，与非肿瘤细胞系比较，OS肿瘤细胞系中SNHG1的表达显著上调［10-12］，2018 年，JING 等［11］发现，SNHG1 高表达与肿瘤组织的大小、TNM分期及淋巴结转移呈正相关，生存分析表明，OS患者SNHG1高表达的总体存活率较低表达者更差［10］，深入研究发现，SNHG1可通过激活ROCK1、PI3K／AKT，下调miRNA-101-3p表达，增加上皮与间质细胞之间的转换（epithelialmesenchymal transition，EMT）过程［12］，并可通过促进miR-326靶基因NOB1的表达抑制miR-326的活性，从而促进OS细胞的增殖、迁移及侵袭［10］。SNHG1还可通过 lnc-SNHG1／miR-577／WNT2B／Wnt／bcatenin信号通路促进OS的发生及发展［11］，表明SNHG1在OS的发生发展过程中，可通过不同的信号通路发挥其促癌作用。这些不同信号通路的发现为完善OS的发病机制及SNHG1治疗OS的措施奠定了理论基础。

1.2 SNHG3 SNHG3在肝细胞癌中表达增高，且与肿瘤大小及癌症复发等密切相关［13］。SNHG3在相关肿瘤的发病机制中发挥重要作用，研究发现，SNHG3能上调OS细胞中PCNA（细胞增殖标志物）的表达，但敲低SNHG3后可下调其表达，表明SNHG3可促进OS细胞增殖及集落形成；进一步研究发现，miR-196a-5p在OS组织中表达降低，且与OS患者较高的生存率相关，miR-196a-5p与 SNHG3结合，SNHG3促进miR-196a-5p的靶基因HOXC8表达，促进HOXC8与miR-196a-5p结合，从而促进OS细胞的增殖、迁移及侵袭［14］。有研究发现，SNHG3可通过结合miRNA-151a-3p上调RAB22 A的表达进而促进OS细胞的增殖、迁移及侵袭［15］，表明SNHG3可通过不同的信号通路调控OS的发生及发展。针对不同信号通路的靶基因研制其抑制剂有助于为OS的治疗提供全新的方法。

1.3 SNHG4 不同于 SNHG1及SNHG3，SNHG4在肿瘤中的研究相对较少。据报道，SNHG4的表达在被辐射照射的TK6细胞中上调，但在对照组细胞中被抑制，表明SNHG4可能与辐射照射致基因突变或癌症的发生有关［16］。研究发现，SNHG4在OS中的表达明显上调，且与OS患者的肿瘤大小及预后不良呈正相关，而敲低SNHG4则抑制了Saos-2及U-2 OS细胞系增殖标志物PCNA蛋白的表达，表明可抑制OS细胞的增殖及集落反应，反之，SNHG4的异位表达可促进OS增殖，深入研究发现，SNHG4可竞争性地结合miR-224-3p，抑制miR-224-3p与胞质分裂7（dedicator of cytokinesis 7，DOCK7）的结合，抑制miR-224-3p介导的肿瘤抑制效应，相对上调DOCK7的表达，发挥DOCK7促进肿瘤增殖的作用［17］。表明SNHG4可通过miR-224-3p／DOCK7通路发挥其促进OS增殖的作用，未来研究可通过抑制SNHG4的功能，为后续治疗OS提供可能的新途径。

1.4 SNHG5 SNHG5也称为U50HG，是具有6个外显子、524个核苷酸的lncRNA，并编码核仁小RNA U50（small nucleolar RNAs U50，snoRNAU50）及U50，研究表明，SNHG5的上调与OS的临床结果及预后相关［18］。SNHG5通过加速G1至S期的转变，促进OS细胞的增殖、侵袭及迁移。SNHG5可与蛋白激酶1相关酶（rho-associatedcoiled coil-containing protein kinase 1，ROCK1）竞争性地结合 miR-26a，抑制miR-26a的抗OS细胞增殖作用，促进OS细胞的增殖、侵袭、迁移及G1至S期的转变，并通过miR-26a激活ROCK信号通路［19］。SNHG5作为OS中的致癌基因可通过SNHG5-miR-26a-ROCK1信号轴促进OS发展。同时，有学者关注到SNHG5对OS细胞凋亡的影响，敲低SNHG5激活了caspase-3、caspase-9及聚 ADP-核糖聚合酶（poly ADP-ribose pol-ymerase，PARP），促进了 OS细胞（143B 细胞）的凋亡［20］。研究发现，SNHG5与miR-212-3p结合后相对上调蛋白激酶 3（serum-and glucocorticoid regulated protein kinase 3，SGK3）的表达，通过促进EMT过程，从而促进OS细胞的侵袭及转移［20］。SNHG5对OS作用机制的探讨为临床治疗OS提供了可能的分子靶点。

1.5 SNHG12 SNHG12在多种肿瘤中表现出致癌作用，如甲状腺乳头状癌［21］、胃癌［22-23］及神经胶质瘤［24-25］。AMOT基因是一种可编码调节内皮细胞迁移的血管动蛋白，研究发现，与正常组织及细胞相比，SNHG12和AMOT mRNA在OS组织和细胞系中的表达上调，AMOT mRNA的上调与SNHG12的上调有关，且敲低SNHG12降低了OS细胞中AMOT的表达，抑制了细胞增殖及迁移，但不影响细胞凋亡［26］，表明SNHG12通过上调OS细胞中AMOT基因的表达促进细胞增殖及迁移。ZHOU等［27］研究同样表明，SNHG12在OS中上调，且与OS患者的临床特征密切相关，SNHG12表达水平愈高的患者其预后越差；深入研究发现，敲低SNHG12可抑制OS细胞的增殖、侵袭及迁移，其可与Notch2竞争性结合miR-195-5p，上调Notch2，进一步激活Notch信号通路（研究已表明Notch信号通路在各种人类癌症中异常激活［28］），进而促进OS细胞的增殖、侵袭及迁移，加速OS的发展。

SNHG12在OS化疗耐药过程中也发挥着重要作用。研究发现，与阿霉素敏感细胞比较，多柔比星抗性细胞SNHG12的表达水平更高，敲低SNHG12有助于miR-320a的上调，并提高了阿霉素的敏感性，深入探讨后发现，SNHG12可通过miR-320a／MCL1轴介导OS对阿霉素的耐药性［29］。因此，通过SNHG12的靶向治疗不仅能抑制OS增殖，且能改善化疗药物的耐药性，可能对OS患者生存率的提高具有较大的意义。

1.6 SNHG16 近年来，SNHG16被认为与癌症相关。研究表明，SNHG16可作为竞争性内源性RNA（competitive endogenous RNA，ceRNA），降低 miRNA的表达，从而调节miRNA靶标的去阻遏效应［30-31］。ZHU等［30］研究发现，SNHG16在OS组织及细胞系中高表达，SNHG16的下调将导致OS细胞的增殖受抑制，进一步研究发现，SNHG16可作为miR-205的竞争性内源性抑制剂结合miR-205调节锌指E盒结合同源框1（zinc finger E-box-binding homeobox 1，ZEB1）的表达，去除 miR-205 对 ZEB1 的阻遏效应，进而促进OS细胞增殖。另有研究表明，SNHG16通过与miR-340结合发挥去阻遏效应，抑制OS细胞系凋亡，进而促进OS的发展［31］。这为针对SNHG16靶向治疗OS又提供了一条全新的信号通路。同时，还有其他信号通路也参与SNHG16对OS的促进作用，如SNHG16竞争性地结合miR-98-5p，上调miR-98-5p靶基因ZEB1、E2F5及STAT3的表达，促进OS细胞增殖［32］；SNHG16竞争性地结合miR-1301，上调miR-1301靶基因BCL9的转录水平，发挥去阻遏效应，促进OS细胞的增殖、侵袭及转移［33］。

2 其他LncRNA SNHG对OS的作用

2.1 SNHG6 SNHG6在OS组织及细胞系中表达显著上调，且发现SNHG6的高表达与OS患者的预后有关，下调SNHG6的表达，在一定程度上抑制了OS细胞的增殖，促进OS细胞的凋亡，表明SNHG6在OS细胞中的高表达能促进细胞增殖，抑制凋亡，促进肿瘤的发展，这是由于SNHG6可通过p21及KLF2影响OS细胞周期，调节OS细胞的增殖及凋亡，达到促进肿瘤发展的目的［34］。ZHU 等［35］研究发现，SNHG6竞争性地抑制miR-26a-5p的表达，上调自噬激酶（unc-51 like autophagy activating-kinase 1，ULK1）的表达，促进自噬相关蛋白ATF3的表达，进而促进OS的生长。

2.2 SNHG7 SNHG7是近年来新发现的LncRNA，其在肿瘤细胞中可促进肿瘤的增殖，降低患者的生存率，可通过上调miR-34a的靶基因来拮抗肿瘤抑制因子miR-34a，并促进EMT表型，包括Notch1、BCL-2、CDK6及SMAD4，进而促进OS细胞系的增殖、侵袭及迁移［36］。

2.3 SNHG20 研究表明，SNHG20可通过两条信号通路对OS产生作用。通路一：SNHG20与miR-139的结合抑制miR-139的阻遏效应，上调miR-139靶基因RUNX2的表达［37］，进而促进肿瘤的增殖及进展；通路二：SNHG20通过正向调节Vimentin、ZEB1及ZEB2蛋白的表达，并下调E-钙粘蛋白的表达，促进OS细胞的EMT过程，进而推进肿瘤的发展［38］。因此，未来研究可针对SNHG20的信号轴，为研发新的抑癌药物提供新的的方向。

3 小结与展望

LncRNA SNHG均可通过作用于相关miRNA，上调该miRNA靶基因的表达，不同程度地促进OS细胞的增殖、侵袭及迁移，或干扰OS细胞的凋亡及自噬，极大影响OS患者的预后。SNHG对OS细胞作用的信号通路为治疗OS提供了新的分子靶点，由于在体内敲低SNHG可操作性较低，因此在临床实践中应用较难。研发针对这些分子靶点的抑制剂相对较易，围绕SNHG的治疗方法也许会为OS患者带来新的希望。目前，LncRNA SNHG对OS的作用机制尚不完善，今后有必要深入研究SNHG作用于OS细胞的信号通路，完善现有的作用机制并提出新的信号轴，找出最为显著的分子靶点，为临床实践奠定坚实的理论基础。