劉乙澍 曲國(guó)蕃

骨肉瘤(Osteosarcoma，OS)是一種多發(fā)于兒童及青少年的骨惡性腫瘤，預(yù)后極差，經(jīng)過(guò)上世紀(jì)近30年對(duì)于治療方式的研究與改進(jìn)，現(xiàn)階段骨肉瘤的綜合治療已趨近成熟，但患者的5年生存率仍僅有60%～70%[1]，對(duì)于出現(xiàn)肺轉(zhuǎn)移或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者，其平均生存期甚至不超過(guò)1年[2]，而近30年來(lái)骨肉瘤的治療基本處于瓶頸期，患者生存率并未有明顯的改善。這更需要我們拓寬視野，對(duì)骨肉瘤的進(jìn)展原因及疾病機(jī)制進(jìn)行進(jìn)一步的探索與研究。隨著對(duì)于腫瘤的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，大家逐漸開(kāi)始探索被人們認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的雜音、無(wú)效序列的非編碼RNA。長(zhǎng)鏈非編碼RNA(Long non-coding RNA，LncRNA)是構(gòu)成非蛋白質(zhì)編碼的RNA分子，其數(shù)量超過(guò)200個(gè)核苷酸[3]。它們涉及多種過(guò)程，包括基因表達(dá)、染色質(zhì)重塑、轉(zhuǎn)錄后加工和轉(zhuǎn)錄[4-5]。長(zhǎng)鏈非編碼RNA經(jīng)常在人類癌癥中異常表達(dá)，并且它們參與腫瘤發(fā)展、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移[6]。盡管在過(guò)去十年中我們對(duì)長(zhǎng)非編碼RNA(lncRNA)的理解取得了相當(dāng)大的進(jìn)展，但只有一小部分的LncRNA被檢測(cè)了生物學(xué)功能[7]，因此對(duì)長(zhǎng)鏈非編碼RNA的研究已成為新熱點(diǎn)。本文就長(zhǎng)鏈非編碼RNA在骨肉瘤中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，意在為骨肉瘤的進(jìn)一步研究及提出新的診療策略提供幫助。

1 LncRNA對(duì)骨肉瘤細(xì)胞周期相關(guān)的影響

真核細(xì)胞主要依靠有絲分裂進(jìn)行增殖及信息的傳遞，腫瘤細(xì)胞也是如此，而隨著對(duì)細(xì)胞周期的不斷認(rèn)識(shí)，人們發(fā)現(xiàn)幾乎所有的腫瘤都有一個(gè)共同特征：細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制的破壞，導(dǎo)致細(xì)胞的失控性生長(zhǎng)。因此，通過(guò)針對(duì)細(xì)胞周期來(lái)進(jìn)行靶向治療是當(dāng)今世界范圍內(nèi)研究的一個(gè)熱門(mén)論點(diǎn)。骨肉瘤中細(xì)胞周期的進(jìn)程與細(xì)胞的生存及腫瘤的發(fā)展密不可分，且細(xì)胞周期的進(jìn)程受多種因素調(diào)控[8]。參與細(xì)胞周期進(jìn)程的LncRNA可通過(guò)對(duì)于細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)、參與誘導(dǎo)細(xì)胞周期的阻滯或加速細(xì)胞周期的轉(zhuǎn)變對(duì)腫瘤細(xì)胞起調(diào)控作用。對(duì)于HOXD-AS1的研究發(fā)現(xiàn)[9-10]，OS組織和細(xì)胞中HOXD-AS1表達(dá)水平較正常組織細(xì)胞顯著上調(diào)，HOXD-AS1的沉默抑制了OS細(xì)胞增殖并在體外誘導(dǎo)細(xì)胞周期G0/G1期阻滯，并抑制體內(nèi)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。Dai等[11]發(fā)現(xiàn)OIP5-AS1在OS組織和細(xì)胞中呈高表達(dá)，沉默OIP5-AS1表達(dá)為體外G0/G1期循環(huán)停滯和體內(nèi)小鼠腫瘤的生長(zhǎng)。Hu等[12]發(fā)現(xiàn)NEAT1在骨肉瘤組織中過(guò)表達(dá)，并促進(jìn)細(xì)胞凋亡和G0/G1停滯。Ruan等[13]研究發(fā)現(xiàn)SNHG6在OS組織和細(xì)胞系中高表達(dá)，沉默的SNHG6通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯在G0/G1期并引起細(xì)胞凋亡來(lái)抑制細(xì)胞增殖。Wang等[14]的研究發(fā)現(xiàn)HOXA-AS2在OS組織中上調(diào)，敲低HOXA-AS2表現(xiàn)為通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞凋亡和引起G1停滯顯著抑制腫瘤細(xì)胞增殖。對(duì)于FAL1的研究發(fā)現(xiàn)FAL1在OS細(xì)胞中通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞G2/M期阻滯來(lái)抑制細(xì)胞增殖[15]。HOTAIR的表達(dá)在OS組織中高表達(dá)，由于誘導(dǎo)G1期阻滯，沉默HOTAIR后表現(xiàn)為抑制細(xì)胞的增殖[16]。Li等[17]人發(fā)現(xiàn)CRNDE在OS組織和細(xì)胞系中高表達(dá)，CRNDE的過(guò)表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞增殖、細(xì)胞侵襲和遷移，并且在表現(xiàn)為處于S期的細(xì)胞群增加，G0/G1期的細(xì)胞群減少。Yang等[18]的研究表明FOXP4-AS1在OS組織中過(guò)表達(dá)，過(guò)表達(dá)的FOXP4-AS1導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞增殖增強(qiáng)、遷移和侵襲，縮短G0/G1期，以及抑制細(xì)胞周期。Wang等[19]的研究表明SNHG5可加速OS細(xì)胞G1至S期的轉(zhuǎn)變的作用。由這些文獻(xiàn)結(jié)論可見(jiàn)，部分LncRNA可通過(guò)調(diào)控參與細(xì)胞周期的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對(duì)骨肉瘤細(xì)胞增殖起抑制作用，針對(duì)LncRNA與細(xì)胞周期調(diào)控進(jìn)行更深層次的驗(yàn)證將為骨肉瘤的治療提供重要幫助。

2 LncRNA對(duì)骨肉瘤上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響

上皮細(xì)胞間質(zhì)化(Epithelial-mesenchymal transition，EMT)是指從有極性的不能移動(dòng)的上皮細(xì)胞經(jīng)過(guò)細(xì)胞表型改變和蛋白表達(dá)的改變轉(zhuǎn)化為無(wú)極性易移位的間質(zhì)細(xì)胞的過(guò)程，EMT的發(fā)生與腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[20]。對(duì)NEAT1的研究發(fā)現(xiàn)[21-22]，NEAT1的抑制極大地抑制了OS細(xì)胞的進(jìn)展，其異位表達(dá)也誘導(dǎo)EMT的發(fā)生。Zhang等[23]發(fā)現(xiàn)SNHG20在OS組織和細(xì)胞系中過(guò)表達(dá)，通過(guò)調(diào)節(jié)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)換相關(guān)基因促進(jìn)OS細(xì)胞的遷移和侵襲。Deng等[24]發(fā)現(xiàn)敲除SNHG7可減少由TGF-β誘導(dǎo)的EMT的發(fā)生。FAL1也可同時(shí)對(duì)細(xì)胞周期及EMT相關(guān)過(guò)程起作用，敲低FAL1表現(xiàn)為抑制OS細(xì)胞的遷移和侵襲[15]。CRNDE也可以對(duì)EMT起作用，過(guò)表達(dá)的CRNDE可以增強(qiáng)Notch1信號(hào)傳導(dǎo)的活性并促進(jìn)EMT的發(fā)生[17]。Cai等[25]發(fā)現(xiàn)NBR2表達(dá)在骨肉瘤組織中下調(diào)，NBR2過(guò)表達(dá)抑制OS細(xì)胞增殖、侵襲和遷移，但不會(huì)增加細(xì)胞凋亡，NBR2通過(guò)與Notch1蛋白的結(jié)合逆轉(zhuǎn)了對(duì)細(xì)胞增殖、侵襲、遷移和EMT的影響。OS的轉(zhuǎn)移與EMT相關(guān)研究還需要在動(dòng)物模型中進(jìn)一步加以驗(yàn)證，而LncRNA與EMT間的作用機(jī)制也需要更深層次的實(shí)驗(yàn)證明。OS預(yù)后較差的原因之一即為遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，是否能通過(guò)抑制特定LncRNA的表達(dá)來(lái)降低OS的轉(zhuǎn)移發(fā)生也是今后實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的重要目標(biāo)。

3 LncRNA對(duì)骨肉瘤化療藥物敏感性的影響

現(xiàn)階段骨肉瘤標(biāo)準(zhǔn)治療方式為“新輔助化療+手術(shù)+術(shù)后化療”，但由于骨肉瘤患者對(duì)于化療藥物敏感性的個(gè)體性差異可能會(huì)導(dǎo)致化療效果不佳，那么化療藥物與疾病之間的敏感性就是能否對(duì)疾病起作用的關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)有一些LncRNA可以對(duì)OS化療藥物的敏感性起相關(guān)作用。Kun-Peng等[26]發(fā)現(xiàn)LncRNA FN1的抑制在體外和體內(nèi)極大地增加了OS細(xì)胞對(duì)多柔比星的敏感性，而FN1過(guò)表達(dá)具有相反的作用。Zhou等[27]發(fā)現(xiàn)SNHG12的高表達(dá)與多柔比星抗性和OS的總體存活率差有關(guān)，SNHG12的敲低有助于提高多柔比星的敏感性。Wang等[28]發(fā)現(xiàn)LncRNA SOX2OT的變體7靶向結(jié)合EGCG與多柔比星對(duì)OS細(xì)胞生長(zhǎng)抑制產(chǎn)生協(xié)同作用，EGCG可以通過(guò)減少SOX2OT變體7來(lái)減少多柔比星誘導(dǎo)的促存活自噬，從而改善多柔比星的生長(zhǎng)抑制。Hu等[12]人通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明NEAT1還是OS中的化療耐藥因子，過(guò)表達(dá)的NEAT1降低順鉑(DDP)的敏感性。目前對(duì)于骨肉瘤化療敏感性與LncRNA相關(guān)的研究還較少，如果能針對(duì)骨肉瘤患者進(jìn)行個(gè)體敏感用藥將使得化療精準(zhǔn)性得到提高，接下來(lái)對(duì)于LncRNA與骨肉瘤化療藥物敏感性的相關(guān)研究有望為治療開(kāi)展新的方向。

4 LncRNA對(duì)骨肉瘤發(fā)生發(fā)展的影響

Huynh等[29]通過(guò)測(cè)序技術(shù)檢測(cè)了參與骨骼系統(tǒng)正常發(fā)育和/或穩(wěn)態(tài)的LncRNA，證明了LncRNA在OS組織中既有高表達(dá)也有低表達(dá)的存在，表明LncRNA可通過(guò)多種途徑、多種機(jī)制對(duì)OS的發(fā)生發(fā)展起抑制或促進(jìn)的不同作用。

研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA可與miRNA形成競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA(competitive endogenous RNA，ceRNA)從而對(duì)OS細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲進(jìn)行調(diào)控。已經(jīng)有學(xué)者[30]闡述了ceRNA假說(shuō)，其假定特定RNA可以通過(guò)隔離作用損害miRNA活性，從而上調(diào)靶基因表達(dá)，這個(gè)ce機(jī)制假說(shuō)能夠解釋成千上萬(wàn)尚未被鑒定的LncRNA中相當(dāng)大部分的功能。表1中的研究證明了LncRNA與miRNA形成競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用并通過(guò)各種通路或相關(guān)基因形成調(diào)節(jié)軸，對(duì)OS的發(fā)生發(fā)展起重要調(diào)節(jié)作用，針對(duì)這種機(jī)制可聯(lián)系到OS中已證實(shí)的傳統(tǒng)致癌因子或抑癌因子，但范圍仍不夠明確，具體機(jī)制尚需更加深入細(xì)致的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明及闡述。

基于以上研究可以發(fā)現(xiàn)，在腫瘤組織中高表達(dá)的LncRNA多起到癌基因的作用，并且多數(shù)LncRNA在OS中體現(xiàn)為高表達(dá)。而低表達(dá)的LncRNA則相反，針對(duì)某個(gè)調(diào)控軸進(jìn)行研究，接下來(lái)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行驗(yàn)證，有望為OS提供新的治療方案。此外，在臨床工作中已有通過(guò)檢測(cè)特定LncRNA水平對(duì)腫瘤進(jìn)行診斷的實(shí)例，例如子宮頸癌、肝癌、肺癌、乳腺癌和胃癌[46-48]。雖然組織病理學(xué)檢測(cè)始終是腫瘤診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)或腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)也為腫瘤的早期診斷和分期提供了機(jī)會(huì)。因此，通過(guò)LncRNA水平檢測(cè)對(duì)OS進(jìn)行早期檢測(cè)和分期也可治療方案提供新的思路。

表1 LncRNA對(duì)骨肉瘤發(fā)生發(fā)展的調(diào)控作用Table 1 Regulation of LncRNA in the development of OS

5 LncRNA對(duì)骨肉瘤預(yù)后的影響

骨肉瘤惡性程度高，預(yù)后較差，因此準(zhǔn)確的判斷患者預(yù)后更有助于對(duì)患者進(jìn)行個(gè)體化治療。經(jīng)過(guò)研究已證實(shí)與OS患者預(yù)后相關(guān)的LncRNA例如：HOXD-AS1的異常過(guò)表達(dá)標(biāo)志著骨肉瘤患者預(yù)后不良[9]；SNHG5的表達(dá)升高與OS患者的不良臨床結(jié)果和預(yù)后相關(guān)[19]；FOXP4-AS1的過(guò)表達(dá)與腫瘤大小和肺轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)[18]；具有高度表達(dá)的SNHG6骨肉瘤患者的存活率較低且臨床分期較晚[13]。這類與骨肉瘤預(yù)后相關(guān)的LncRNA在腫瘤組織中多屬于過(guò)表達(dá)類型，并且多與患者的預(yù)后不良、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移高度相關(guān)，進(jìn)一步需要更多的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。如果能通過(guò)檢測(cè)特定LncRNA對(duì)患者預(yù)后進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷或預(yù)測(cè)，必為臨床治療方案提供重要幫助。

6 小結(jié)與展望

已經(jīng)有許多LncRNA被驗(yàn)證參與骨肉瘤的發(fā)生、進(jìn)展與侵襲，與正常組織相比它們?cè)谀[瘤組織中體現(xiàn)為異常表達(dá)，它們可以通過(guò)作用于信號(hào)通路、與miRNA形成競(jìng)爭(zhēng)作用及參與調(diào)節(jié)細(xì)胞周期等多種途徑改變腫瘤的表現(xiàn)，但LncRNA相比mRNA更為保守，其包含的原始信息更難以驗(yàn)證，不同序列的LncRNA可能有著共同的信號(hào)通路，而序列近似的LncRNA表達(dá)出的功能卻可能相差甚遠(yuǎn)，因此，更為具體的作用機(jī)制需要進(jìn)一步的探索與研究。此外，現(xiàn)階段LncRNA還需要通過(guò)腫瘤組織活檢或針對(duì)腫瘤標(biāo)本的分析來(lái)進(jìn)行研究，下一階段是否能通過(guò)血液、尿液等常規(guī)檢測(cè)方法來(lái)進(jìn)行篩查也需要我們進(jìn)一步的研究?？紤]到過(guò)去十幾年骨肉瘤患者的治療沒(méi)有顯著的改觀，這些對(duì)于LncRNA的研究已經(jīng)為我們開(kāi)展新的治療方案提供了方向，相信在不久的將來(lái)LncRNA必將為骨肉瘤治療創(chuàng)造價(jià)值。