非編碼RNA靶向調(diào)控TGF-β影響骨肉瘤進(jìn)展研究

張帥 魏巍

骨肉瘤（Osteosarcoma，OS）是骨科最常見的惡性腫瘤，具有較高的侵襲性和轉(zhuǎn)移性，青少年是主要發(fā)病人群。OS細(xì)胞中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（Transforming growth factor-β，TGF-β）含量與其生物學(xué)行為呈正相關(guān)，非編碼RNA可調(diào)控轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β含量，進(jìn)而影響OS生物學(xué)行為[1]。本研究就近年來非編碼RNA靶向調(diào)控轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β影響OS進(jìn)展的研究作一綜述。

OS發(fā)病人數(shù)約為2～3百萬(wàn)/年[1]，其中10%～20%的患者在初次就診時(shí)已發(fā)生了肺轉(zhuǎn)移。盡管通過聯(lián)合化療方案和手術(shù)切除等治療手段取得了一定進(jìn)展，但目前OS患者5年生存率仍處于較低水平。因此，尋找OS細(xì)胞中高敏感性和特異性的生物標(biāo)記物，并應(yīng)用于OS診斷、治療中，對(duì)于提高OS治療水平具有重要意義。

非編碼RNA（Non-coding RNA）是指不翻譯成蛋白的RNA[2]，其中包括微小RNA（microRNA，miRNA），長(zhǎng)鏈非編碼RNA（Long non-coding RNA，lncRNA），環(huán)狀RNA（circular RNA，circRNA）等，在RNA水平行使各自的功能，如：非編碼RNA與DNA、RNA和蛋白相互作用、基因的激活和沉默、降解下游靶基因等。TGF-β由不同的基因編碼，可調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的細(xì)胞因子，主要包括TGF-β1、β2和β3[3]。其中TGF-β1與炎癥、創(chuàng)傷、腫瘤發(fā)生發(fā)展等關(guān)系密切；TGF-β2不僅在增殖分化、骨的形成方面具有重要作用，還抑制T細(xì)胞的免疫監(jiān)視功能，有利于腫瘤生長(zhǎng)；TGF-β3可以促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)形成和血管形成，還可以調(diào)節(jié)骨的形成。

腫瘤細(xì)胞中TGF-β可促進(jìn)血管形成并增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的相互作用，促進(jìn)腫瘤侵襲和遷移[4]，目前有關(guān)OS的研究表明，TGF-β含量與OS進(jìn)展呈正相關(guān)，即OS細(xì)胞中TGF-β含量升高，促進(jìn)OS進(jìn)展；TGF-β含量降低，則抑制OS進(jìn)展。非編碼RNA又可調(diào)控OS細(xì)胞中TGF-β含量，從而影響OS生物學(xué)行為。作者將從miRNA、lncRNA、circRNA等非編碼RNA調(diào)控OS細(xì)胞中TGF-β含量影響OS生物學(xué)行為展開綜述。

1 miRNA調(diào)控TGF-β影響OS進(jìn)展

miRNA結(jié)構(gòu)序列較短，可以通過完全互補(bǔ)下游mRNA 3'UTR降解下游mRNA或不完全互補(bǔ)下游mRNA 3'UTR阻止基因表達(dá)兩種方式對(duì)下游靶基因進(jìn)行調(diào)控。研究表明OS細(xì)胞中miRNA異常表達(dá)，TGF-β含量相應(yīng)受到調(diào)節(jié)，進(jìn)而對(duì)OS細(xì)胞生物學(xué)行為產(chǎn)生影響。

1.1 OS細(xì)胞中miRNA調(diào)控TGF-β促進(jìn)骨肉瘤進(jìn)展 有報(bào)道[5]OS細(xì)胞中miR-124低表達(dá)，miR-124含量與TGF-β含量呈負(fù)相關(guān)，TGF-β過表達(dá)促進(jìn)OS細(xì)胞增殖、侵襲和遷移，miR-124通過TGF-β介 導(dǎo) 的AKT/GSK-3β/SNAIL-1信 號(hào)通路調(diào)控OS生物學(xué)行為；Zhao等[6]發(fā)現(xiàn)OS患者血清中miR-95-3p含量升高，miR-95-3p通過調(diào)控TGF-β/CDKN1A/p21/cyclin D1通路促進(jìn)OS細(xì)胞增殖、抑制凋亡；另外，有研究[7]發(fā)現(xiàn)OS細(xì)胞中miR-522高表達(dá)，可促進(jìn)OS細(xì)胞增殖、遷移，抑制凋亡，實(shí)驗(yàn)證明miR-522靶向結(jié)合PPM1A刺激TGF-β/Smad通路促進(jìn)OS進(jìn)展。

1.2 OS細(xì)胞中miRNA調(diào)控TGF-β抑制骨肉瘤進(jìn)展 Fu等[8]發(fā)現(xiàn)OS組織中miR-181c含量降低，miR-181c過表達(dá)可抑制OS細(xì)胞增殖、侵襲和遷移，miR-181c含量與TGF-β1和SMAD7含量呈負(fù)相關(guān)，結(jié)果表明miR-181c通過靶向調(diào)控TGF-β和SMAD7抑制OS生物學(xué)進(jìn)展。綜上研究表明在OS細(xì)胞中多種miRNA可調(diào)控TGF-β，對(duì)OS生物學(xué)行為產(chǎn)生影響，表明miRNA具有成為OS診療靶點(diǎn)的潛力。見表1。

表1 miRNA調(diào)控TGF-β影響OS生物學(xué)行為的研究

2 lncRNA靶向調(diào)控TGF-β影響OS進(jìn)展

lncRNA序列較miRNA長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)上超過200個(gè)核苷酸[15]，主要發(fā)揮競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA（competing endogenous RNAs，ceRNA）的作用，競(jìng)爭(zhēng)占有miRNA，減弱其生物學(xué)功能，從而調(diào)控增殖、凋亡和分化等生物學(xué)行為，部分lncRNA調(diào)控下游miRNA含量，miRNA下游靶基因TGF-β含量因此發(fā)生變化，繼而調(diào)控OS生物學(xué)行為。

Zhang等[16]發(fā)現(xiàn)OS細(xì)胞中l(wèi)ncRNA NEAT1含量升高，miR-339-5p含量下調(diào)，miR-339-5p可抑制TGF-β1表達(dá)，由此發(fā)現(xiàn)OS細(xì)胞中NEAT1、miR-339-5p、TGF-β1軸及其促進(jìn)OS進(jìn)展的作用。此外，有研究[17]發(fā)現(xiàn)OS組織中l(wèi)ncRNA PCAT6高表達(dá)并且預(yù)示著較差的預(yù)后，PCAT6通過miR-185-5p、TGF-βR1/2軸來促進(jìn)OS進(jìn)展。有研究[18]發(fā)現(xiàn)OS組織和細(xì)胞中l(wèi)ncRNA LINC00174高表達(dá)，促進(jìn)OS細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移，LINC00174可抑制miR-378a-3p表達(dá)，降低LINC00174表達(dá)或上調(diào)miR-378a-3p表達(dá)可抑制TGF-β/SMAD信號(hào)通路。

Kong等[19]發(fā)現(xiàn)OS患者血清中l(wèi)ncRNA LINK-A和TGF-β含量升高，LINK-A可對(duì)TGF-β1進(jìn)行正向調(diào)控，促進(jìn)OS生物學(xué)進(jìn)展。見表2。

表2 lncRNA 調(diào)控TGF-β影響OS生物學(xué)行為的研究

3 circRNA靶向調(diào)控TGF-β影響OS進(jìn)展

circRNA呈封閉環(huán)狀，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)上具有豐富的miRNA結(jié)合位點(diǎn)，通過“分子海綿”效應(yīng)結(jié)合占有miRNA，下游靶基因得以行使功能[20]。與lncRNA調(diào)控TGF-β一樣，circRNA主要發(fā)揮ceRNA的作用并對(duì)TGF-β進(jìn)行調(diào)控。有研究[21]發(fā)現(xiàn)OS組織中circRNA 0051079高表達(dá)，預(yù)示著較差的預(yù)后，0051079負(fù)調(diào)控其下游miR-26a-5p，TGF-β1又為miR-26a-5p的下游靶基因，從而該研究發(fā)現(xiàn)0051079通過miR-26a-5p、TGF-β1軸促進(jìn)OS細(xì)胞增殖、侵襲和遷移。

近年來，研究[22]表明非編碼RNA調(diào)控TGF-β與OS發(fā)生發(fā)展具有密切關(guān)系，見圖1，具有成為OS診斷、治療生物靶點(diǎn)的潛力。除了本文中所介紹的miRNA對(duì)TGF-β的調(diào)控，TGF-β信號(hào)可對(duì)miRNA作用[22]，但我們對(duì)OS細(xì)胞中TGF-β信號(hào)對(duì)miRNA的作用知之甚少。除此之外，仍有許多未知，如:是否還存在未知的可調(diào)控TGF-β的非編碼RNA；不同的非編碼RNA分子調(diào)控不同類型的TGF-β是否存在特異性調(diào)控機(jī)制；不同病理類型OS表達(dá)非編碼RNA分子及TGF-β的差異性如何等。

圖1 非編碼RNA調(diào)控TGF-β影響OS生物學(xué)行為模式圖

4 結(jié)語(yǔ)

隨著對(duì)非編碼RNA、TGF-β和OS三者之間相互關(guān)系研究的不斷深入，非編碼RNA和TGF-β相關(guān)作用研究必將為闡明OS發(fā)生、發(fā)展機(jī)制提供有力幫助， 如：通過檢測(cè)非編碼RNA或TGF-β含量，提高臨床醫(yī)師對(duì)OS發(fā)展階段的把握；或可研制靶向藥物影響非編碼RNA或TGF-β含量，抑制OS進(jìn)展，從而提高OS患者5年生存率。