小核仁RNA宿主基因20在腫瘤中的表達(dá)及意義

關(guān)滄海，鐘翔宇，邰 升，崔云甫，姜興明

長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一類長(zhǎng)度>200 nt并且能夠調(diào)控多種生物學(xué)進(jìn)程的RNA，可以通過(guò)參與轉(zhuǎn)錄、翻譯、蛋白修飾、RNA-蛋白或蛋白-蛋白復(fù)合物的形成等方式調(diào)控基因表達(dá)[1-5]。近年通過(guò)腫瘤樣本全基因組的關(guān)聯(lián)研究，確定許多l(xiāng)ncRNA在各種類型的腫瘤中起到促癌基因或抑癌基因的作用[6-9]。小核仁RNA(small nucleolar RNA,snoRNA)主要位于核仁，在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中起著引導(dǎo)RNA的作用[10-12]。大部分在蛋白編碼或非編碼基因內(nèi)含子中的snoRNA被稱作小核仁RNA宿主基因(small nucleolar RNA host genes,SNHGs)，它們是一類在多種腫瘤中均有異常表達(dá)lncRNA，并參與細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和化學(xué)治療耐受[13-16]。小核仁RNA宿主基因20(small nucleolar RNA host gene 20,SNHG20)是近年研究較多并且與諸多腫瘤發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)的一種lncRNA，其表達(dá)水平與腫瘤患者的臨床病理學(xué)特征密切相關(guān)。SNHG20通過(guò)招募轉(zhuǎn)錄因子、內(nèi)源性競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合微小RNA(Micro RNA， miRNA)、介導(dǎo)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transition,EMT)以及激活多種信號(hào)通路等方式來(lái)促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。對(duì)SNHG20在腫瘤中的表達(dá)及相應(yīng)的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行深入研究有利于腫瘤的早期篩查、診斷、治療和預(yù)后評(píng)估。為此，本文對(duì)SNHG20在腫瘤中的表達(dá)及意義研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)如下。

1 SNHG20簡(jiǎn)述

SNHG20最早在肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的研究中被發(fā)現(xiàn)，是長(zhǎng)度為2183 nt的lncRNA，為SNHGs的一種，曾被稱作C17orf86、LINC00338或NCRNA00338[17-20]。SNHG20定位于17號(hào)染色體長(zhǎng)臂2區(qū)5帶的2亞帶(17q25.2)，介于LOC105371899和LOC105371901間，含有3個(gè)外顯子并且僅有一種轉(zhuǎn)錄異構(gòu)體NR_027058.1。目前已發(fā)現(xiàn)30余種snoRNA宿主基因[20-22]，其中SNHG20是現(xiàn)研究較多并且已被證實(shí)能通過(guò)多種作用機(jī)制對(duì)諸多腫瘤的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)行調(diào)控，例如招募轉(zhuǎn)錄因子EZH2(enhancer of zeste homolog 2)、借助競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)機(jī)制調(diào)控下游靶基因表達(dá)、參與EMT以及激活多種信號(hào)通路等，從而促進(jìn)腫瘤增殖和侵襲、遷移等惡性生物學(xué)行為。

2 SNHG20與腫瘤關(guān)系

2.1SNHG20與非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC) Chen等[23]通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)對(duì)42例NSCLC組織和臨床病理學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量檢測(cè)及分析發(fā)現(xiàn)，SNHG20在NSCLC組織中表達(dá)明顯升高，其中高表達(dá)SNHG20 21例TNM分期更差且總體生存期(overall survival,OS)更短；細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)(CCK-8、Transwell和流式細(xì)胞術(shù))結(jié)果表明，轉(zhuǎn)染小干擾RNA(small interfering RNA,siRNA)外源性沉默SNHG20后，腫瘤細(xì)胞(SPC-A1和A549)的增殖、侵襲、遷移及細(xì)胞周期均被抑制；隨后構(gòu)建的裸鼠移植瘤模型也證明敲低SNHG20能夠減緩NSCLC細(xì)胞在體內(nèi)的生長(zhǎng)速度；為探求SNHG20如何發(fā)揮促癌基因的作用，研究人員利用RNA免疫沉淀法(RNA immunoprecipitation,RIP)證實(shí)EZH2可以分別與SNHG20和細(xì)胞周期蛋白酶抑制劑p21結(jié)合，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)SNHG20可以招募EZH2至下游基因p21的啟動(dòng)子區(qū)，通過(guò)抑制p21的轉(zhuǎn)錄來(lái)調(diào)控NSCLC的惡性生物學(xué)行為。此外，有學(xué)者證實(shí)SNHG20可以作為“分子海綿”內(nèi)源性吸附miRNA-154進(jìn)而促進(jìn)下游癌基因ZEB2(zinc finger e-box binding homeobox 2)的表達(dá)[24]。Wang等[25]的實(shí)驗(yàn)表明SNHG20能夠以激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路的方式來(lái)加快NSCLC的發(fā)生和發(fā)展。

2.2SNHG20與消化系統(tǒng)腫瘤

2.2.1SNHG20與胃癌：Cui等[26]發(fā)現(xiàn)SNHG20是一種在胃癌組織和腫瘤細(xì)胞中表達(dá)明顯上調(diào)的lncRNA，并且SNHG20的定量檢測(cè)結(jié)果顯示其表達(dá)水平不僅與腫瘤的淋巴轉(zhuǎn)移、TNM分期和OS密切相關(guān)，還是患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。細(xì)胞增殖和侵襲實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，過(guò)表達(dá)SNHG20組的GES-1腫瘤細(xì)胞吸光度(optical density,OD)值以及侵入到下室(Transwell實(shí)驗(yàn))的數(shù)目都明顯高于對(duì)照組。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SNHG20與ZFX(zinc finger protein x-linked)的末端序列GTTTGTT、GUUUGUU和miRNA-495-3p的種子序列CAAACAA均存在互補(bǔ)，SNHG20可以競(jìng)爭(zhēng)性吸附miRNA-495-3p進(jìn)而調(diào)控下游靶基因ZFX的表達(dá)，并且上調(diào)ZFX能夠提高腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲能力；敲減SNHG20對(duì)ZFX的抑制作用可以被miRNA-495-3p inhibitor轉(zhuǎn)染所逆轉(zhuǎn)。另有研究表明，SNHG20借助ceRNA機(jī)制調(diào)控miRNA-140-5p/NDRG3軸來(lái)增強(qiáng)腫瘤對(duì)5-氟尿嘧啶的耐藥性[27]。此外，Liu等[28]還發(fā)現(xiàn)異常高表達(dá)的SNHG20通過(guò)抑制p21和激活EMT途徑相關(guān)蛋白的表達(dá)加速胃癌的進(jìn)展。

2.2.2SNHG20與肝癌：Zhang等[29]的團(tuán)隊(duì)在研究HCC促癌基因時(shí)首次發(fā)現(xiàn)SNHG20是異常高表達(dá)的；高表達(dá)的SNHG20與肝癌分期以及腫瘤大小密切相關(guān)；Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明高表達(dá)的SNHG20能夠增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的穿膜能力。Liu等[30]和Tu等[31]在后續(xù)的研究中不僅證實(shí)上述結(jié)果，還進(jìn)一步探索SNHG20促進(jìn)HCC發(fā)生和發(fā)展的機(jī)制：前者發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染pcDNA-SNHG20后，除E-cadherin表達(dá)降低之外，ZEB1、ZEB2、N-cadherin和Vimentin的表達(dá)均增加，表明上調(diào)SNHG20可以參與介導(dǎo)EMT途徑來(lái)調(diào)控HCC的惡性生物學(xué)行為；后者通過(guò)蛋白質(zhì)印跡法的結(jié)果觀察到過(guò)表達(dá)SNHG20組PTEN(phosphatase and tensin homolog)相對(duì)表達(dá)更低，預(yù)示高表達(dá)SNHG20對(duì)HCC的促進(jìn)作用是通過(guò)激活PTEN信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的。此外，Wang等[32]在非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NALFD)誘發(fā)HCC患者的組織中發(fā)現(xiàn)SNHG20表達(dá)明顯高于NALFD以及NALFD-HCC癌旁組織。已有研究證明M1型巨噬細(xì)胞發(fā)揮腫瘤抑制作用，而M2型巨噬細(xì)胞能促進(jìn)腫瘤發(fā)生和發(fā)展[33]。NALFD-HCC相比于NALFD，研究發(fā)現(xiàn)M1/M2值降低[31]。說(shuō)明在NALFD向HCC發(fā)展過(guò)程中肝巨噬細(xì)胞極化為M2型，沉默SNHG20可以提高M(jìn)1/M2值。

2.2.3SNHG20與結(jié)腸癌(colon cancer,CC)：Li等[34]在對(duì)107例CC的組織樣本和臨床病理學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行qRT-PCR定量檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析中發(fā)現(xiàn)CC組織中SNHG20呈異常高表達(dá)；單因素和多因素分析提示SNHG20定量檢測(cè)可以作為患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素；受試者工作特征(ROC)曲線分析結(jié)果表明SNHG20對(duì)于鑒別腫瘤有較高的價(jià)值(曲線下面積0.843)。CCK-8檢測(cè)結(jié)果提示，過(guò)表達(dá)SNHG20組腫瘤細(xì)胞在波長(zhǎng)為450 nm處的OD值更高；上調(diào)SNHG20可以加速腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲[34]。李舟等[35]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與上述相同。有學(xué)者還發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)的SNHG20能夠增加腫瘤細(xì)胞對(duì)5-氟尿嘧啶的耐藥，上調(diào)SNHG20可以使5-氟尿嘧啶半抑制濃度顯著提高；進(jìn)一步的體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，SNHG20能夠抑制CC細(xì)胞株P(guān)TEN的表達(dá)，而p-PI3K和p-AKT表達(dá)水平明顯上調(diào)[36]。由此可見，SNHG20通過(guò)調(diào)控PTEN/PI3K/AKT信號(hào)通路調(diào)節(jié)CC細(xì)胞對(duì)5-氟尿嘧啶的敏感性。

2.3SNHG20與卵巢癌 在定量檢測(cè)30例卵巢癌組織樣本并對(duì)臨床病理學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析后，He等[37]發(fā)現(xiàn)SNHG20在卵巢癌組織中呈異常高表達(dá)，且其表達(dá)水平與腫瘤淋巴遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和臨床高分期密切相關(guān)，對(duì)SNHG20的定量檢測(cè)可以用來(lái)評(píng)估患者的預(yù)后情況。CCK-8、細(xì)胞克隆和侵襲實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示上調(diào)SNHG20的表達(dá)可以促進(jìn)細(xì)胞的增殖和侵襲；轉(zhuǎn)染特異性siRNA外源性沉默SNHG20后可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲能力[38]。進(jìn)一步研究表明 SNHG20可以通過(guò)激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路加快腫瘤發(fā)展進(jìn)程[37]。在上述研究的基礎(chǔ)上，Wang等[38]發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)SNHG20能夠促進(jìn)N-cadherin等間質(zhì)細(xì)胞蛋白標(biāo)志物的表達(dá)，從而誘導(dǎo)卵巢癌的EMT。

2.4SNHG20與宮頸癌 Guo等[39]研究發(fā)現(xiàn)，SNHG20在宮頸癌組織中明顯高表達(dá)，SNHG20的表達(dá)水平和腫瘤大小、國(guó)際婦產(chǎn)科聯(lián)盟分期以及淋巴侵襲密切相關(guān)。MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，轉(zhuǎn)染siRNA干擾SNHG20表達(dá)能夠?qū)е录?xì)胞的活性(OD 570 nm)下降；Transwell結(jié)果提示沉默SNHG20可以減緩細(xì)胞穿透基底膜的速度以及減少進(jìn)入下室的細(xì)胞數(shù)目。該研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步證實(shí)SNHG20和ADAM10(disintegrin and metalloproteinase domain-containing protein 10)能夠與miRNA-140-5靶向結(jié)合；宮頸癌中表達(dá)異常上調(diào)的SNHG20利用ceRNA機(jī)制內(nèi)源性吸附miRNA-140-5p，從而阻止miRNA-140-5p與下游促癌基因ADAM10的結(jié)合來(lái)上調(diào)靶基因的表達(dá)。此外，程凱等[40]還發(fā)現(xiàn)SNHG20能夠通過(guò)降低miRNA-495的表達(dá)從而調(diào)控宮頸癌的發(fā)生和發(fā)展，然而根據(jù)內(nèi)源性競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制此團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有指出更具體的下游靶基因，有待后續(xù)研究人員的進(jìn)一步探索和完善。

2.5SNHG20與前列腺癌(prostate cancer,PC) Wu等[41]對(duì)68例PC的組織樣本進(jìn)行qRT-PCR定量檢測(cè)及分析發(fā)現(xiàn)SNHG20在PC腫瘤組織中異常高表達(dá)；SNHG20的表達(dá)水平與腫瘤大小和腫瘤復(fù)發(fā)率呈正相關(guān)；高水平表達(dá)SNHG20患者的OS和無(wú)病生存期更低；SNHG20的定量檢測(cè)可以作為PC患者預(yù)后評(píng)估的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。Transwell、流式細(xì)胞術(shù)和蛋白質(zhì)印跡法結(jié)果顯示，沉默SNHG20可以抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲遷移，導(dǎo)致更多細(xì)胞停滯于G0/G1期，并且還能上調(diào)Bax等促凋亡基因的表達(dá)進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡。進(jìn)一步研究證實(shí)，SNHG20和SCGB2A1(secretoglobin family 2A member 1)與miRNA-6516-5p有相同的結(jié)合位點(diǎn)，SNHG20借助ceRNA機(jī)制與SCGB2A1競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miRNA-6516-5p；外源性上調(diào)miRNA-6516-5p的表達(dá)或下調(diào)SCGB2A1的表達(dá)均可以逆轉(zhuǎn)SNHG20過(guò)表達(dá)對(duì)腫瘤上述惡性生物學(xué)行為的促進(jìn)作用。

2.6SNHG20與乳腺癌 Guan等[42]對(duì)20例乳腺癌的腫瘤組織樣本進(jìn)行定量檢測(cè)及分析發(fā)現(xiàn)，SNHG20在乳腺癌組織中異常高表達(dá)且其表達(dá)水平與組織學(xué)分級(jí)、淋巴轉(zhuǎn)移以及TNM分期密切相關(guān)，SNHG20高水平表達(dá)是影響乳腺癌患者整體生存情況的重要因素。體內(nèi)、外試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)上調(diào)SNHG20的表達(dá)可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲，加快體內(nèi)移植瘤的生長(zhǎng)速度；轉(zhuǎn)染特定siRNA下調(diào)SNHG20的表達(dá)可以抑制上述腫瘤惡性生物學(xué)行為，同時(shí)降低體內(nèi)腫瘤肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生率。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，異常高表達(dá)的SNHG20能夠作為ceRNA吸附miRNA-495，進(jìn)而介導(dǎo)其下游靶基因HER2高表達(dá)；HER2是已知的在乳腺癌中高表達(dá)并且和腫瘤發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)的基因，SNHG20對(duì)HER2表達(dá)的正向調(diào)控作用可以被預(yù)先反向上調(diào)miRNA-495逆轉(zhuǎn)。

綜上所述，隨著測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展已經(jīng)有大量的lncRNA被發(fā)現(xiàn)，并且lncRNA的異常表達(dá)以及其促癌或抑癌機(jī)制也逐漸被揭示。SNHG20是在諸多惡性腫瘤中異常高表達(dá)的lncRNA，其表達(dá)水平與腫瘤的功能和不良預(yù)后密切相關(guān)。SNHG20可以通過(guò)多種機(jī)制調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，其中包括作為ceRNA競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合miRNA、招募蛋白阻礙下游靶基因轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)及激活不同信號(hào)通路等。然而，目前對(duì)于SNHG20的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，其在其他腫瘤中的表達(dá)以及更具體的上下游分子調(diào)控機(jī)制仍需進(jìn)一步探索。伴隨著技術(shù)的進(jìn)步及研究的深入，相信上述問(wèn)題得到解決的同時(shí)SNHG20也能為相關(guān)腫瘤的診斷和治療提供新思路。