长链非编码RNA SNHG3在恶性肿瘤中的研究进展

郑志远 综述 曲国蕃 审校

长链非编码RNA(Long non-coding RNA，lncRNA)是一种长度超过200个核苷酸，且不具备编码蛋白质功能的RNA分子[1]。最初，它们被当做转录过程中产生的“噪音”。随着研究的逐渐深入人们开始意识到这一类RNA在恶性肿瘤的发病过程中发挥了重要的作用[2]。2011年Salmena等[3]提出了“竞争性内源RNA(ceRNA)假说”，解释了lncRNA的大部分功能，假说提出lncRNA与mRNA之间利用同源的miRNA反应元件(miRNA response elements，MREs)，通过miRNA形成调节轴，lnc RNA通过大量吸附miRNA，使得下游被抑制的mRNA得以解放和表达，这种现象被形象的称之为“分子海绵作用”，这也在近年来对lncRNA SNHG3的研究中得到了验证。研究表明SNHG3在多种恶性肿瘤中表达上调。生物信息学分析表明[4]，SNHG3可能在调控RNA剪接、tRNA处理、信号转导、细胞粘附、转录和凋亡等方面发挥重要作用，相关实验证实了SNHG3的正相关基因主要富集在Notch信号通路、p53信号通路和GnRH信号通路中，而负相关基因主要富集在Jak-STAT信号通路、Toll样受体信号通路、MAPK信号通路、钙信号通路、Wnt信号通路中信号途径和ErbB信号途径，这意味着SNHG3在肿瘤诊断和判断肿瘤恶性程度方面具有重要价值。

1 SNHG3与肝癌

SNHG3的表达与肝癌肿瘤大小、门静脉癌栓、复发率呈正相关，高表达SNHG3的肝癌患者预后比低表达SNHG3的患者差[5]。Zhang等[6]证实在肝细胞癌(HCC)细胞中上调SNHG3可以在抑制miR-128表达的同时促进CD151的表达，同时HCC细胞中SNHG3的表达与索拉非尼对HCC细胞的IC50值呈正相关。机制研究方面，CD151与整合素亚单位α6组成的复合物激活PI3K/AKT途径从而促进HCC细胞的上皮-间质转化(EMT)过程[7]，而Zhang等[8]的另一项研究证实了EMT过程及PI3K/AKT途径的激活在HCC细胞产生索拉非尼耐药性方面发挥重要作用，这进一步验证了SNHG3的上调可以提高HCC细胞对索拉非尼的耐药性。通过分析31例肝癌患者的癌组织及癌旁组织，Wu等[9]证明SNHG3在癌组织中高表达，而miR-139-5p的表达下调，利用RNA干扰技术降低SNHG3的表达后，发现体外培养的肝癌细胞增殖、迁移和侵袭受到抑制，同时裸鼠的异种移植实验也证明了敲除SNHG3在体内对肿瘤的抑制作用。机制研究发现，SNHG3可与miR-139-5p结合而使细胞中的BMI1上调，从而促进肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭[9]。而Zhao等[10]的研究则指出SNHG3与HCC的TNM分期有关，同时肿瘤组织中转录信号传导蛋白SMAD3及E盒结合锌指蛋白1(ZEB1)的mRNA水平显著升高，机制研究证实SNHG3还可以作为ceRNA竞争性结合miR-326从而上调SMAD3，进而激活SMAD3/ZEB1信号通路来促进HCC的进展。

2 SNHG3与肺癌

与正常组织相比，SNHG3在所有阶段的肺腺癌组织中均为高表达，Liu等[4]证实了SNHG3的表达与患者生存时间的关系，SNHG3高表达与受访男性及女性患者的总生存时间短有关。细胞实验发现在肺腺癌细胞中上调SNHG3的表达可使肿瘤细胞的增殖能力明显增强，通过进一步观察又发现其过表达降低了A549和H1299细胞群落中G0/G1期细胞群的百分比，同时S期细胞群的百分比明显增加[4]。Shi等[11]发现SNHG3在非小细胞肺癌(NSCLC)组织及细胞中高表达，SNHG3高表达可促进NSCLC细胞的增殖和侵袭，机制研究发现SNHG3的启动子上存在与转录因子E2F1结合的位点，E2F1激活SNHG3后，通过TGF-β信号通路和IL-6/JAK2/STAT3信号通路促进小鼠NSCLC细胞系的增殖和迁移，而既往研究证实靶向阻断TGF-β和IL-6/JAK2/STAT3通路可抑制肌成纤维细胞(MFs)的活性从而抑制肺癌病灶生长[12]。为此，研究者通过进一步的研究后发现SNHG3可正向调控由MFs促进的EMT过程，从而促进肺癌的进展[11]。

3 SNHG3与胃肠道肿瘤

Xuan等[13]发现SNHG3在胃癌组织及细胞内的表达明显上调并且与患者的不良预后相关，在体外敲除SNHG3后，肿瘤细胞的增殖活力明显下调。小鼠尾静脉注射实验也证明SNHG3的沉默显著降低MKN-45gc细胞的肺转移灶数量。机制研究表明，SNHG3可以同EZH2结合，调控邻近基因MED18的转录，通过抑制MED18启动子的甲基化来抑制其抑癌作用的发挥。

Huang等[14]发现SNHG3在结直肠癌组织和细胞中表达明显高于正常组织和细胞，而对TCGA数据库中456例结直肠癌病例的分析证明SNHG3的高表达与患者的生存时间短有关。同时，SNHG3的高表达可正向调控c-Myc及其靶基因(包括CCNB1、CCND2、CDK4和E2F1等细胞周期相关基因)的表达，研究者随即在miR-182-5p上找到了结合SNHG3和c-Myc的靶点，机制研究证实了SNHG3可竞争性结合miR-182-5p，从而上调c-Myc的表达并增强结直肠癌细胞的增殖和侵袭能力。

4 SNHG3与骨肉瘤

单因素和多因素分析表明，SNHG3高表达是造成骨肉瘤患者预后不良的独立因素[15]。Zheng等[16]检测了54例骨肉瘤组织和配对正常组织中SNHG3的表达水平。结果表明，与对照组相比，SNHG3在骨肉瘤组织中高表达，同时SNHG3的高表达与骨肉瘤患者的总生存期短有关，提示SNHG3在骨肉瘤的发展过程中起重要作用。细胞学实验证实上调SNHG3可以促进骨肉瘤细胞的增殖和迁移，进一步分析发现在骨肉瘤细胞系中过表达SNHG3会下调E-钙粘蛋白和细胞角蛋白19，但波形蛋白的数量随之上升，而抑制SNHG3的表达则会使E-钙粘蛋白等上皮标志物的表达下降，证明了SNHG3与骨肉瘤发展中的EMT过程有关。机制研究证实，SNHG3可以通过AGO2蛋白来吸收骨肉瘤细胞中的miRNA-151a-3p来发挥分子海绵作用，从而上调其下游靶基因RAB22 A。RAB22 A是一种高水平扩增的致癌基因[17]，研究人员通过检测证实了它在骨肉瘤组织和细胞中高表达[16]。但是SNHG3/miRNA-151a-3p/RAB22 A轴在体内对骨肉瘤发生和转移的影响尚需要进一步的实验来验证。Chen等[15]通过对骨肉瘤患者临床病理学特征的分析证实了SNHG3表达与肿瘤大小呈正相关。机制研究方面，SNHG3与骨肉瘤细胞中的增殖细胞核抗原(PCNA)蛋白表达呈正相关，这也解释了敲除SNHG3后骨肉瘤细胞的增殖活力及集落数明显下降的现象。通过对分子机制的进一步研究，研究者证实SNHG3可作为分子海绵结合miR-196-5P，抑制其靶向下游HOXC8的3′非翻译区(3′-UTR)从而促进骨肉瘤细胞的生长，为骨肉瘤患者治疗提供了潜在的标志物。

5 SNHG3与乳腺癌

既往研究证实雌激素对于SNHG3的表达有抑制作用[18]，而Taherian-Esfahani等[19]发现SNHG3在三阴性乳腺癌(TNBC)中的表达明显高于Luminal A、Luminal B和HER2阳性乳腺癌，且SNHG3的表达与避孕药服用史有关。其机制可能是口服避孕药改变了SNHG3启动子区CPG岛的甲基化状态[20]。在致癌机制方面，SNHG3通过5′-末端寡嘧啶序列与雷帕霉素靶蛋白(mTOR)相互作用，促进肿瘤细胞增殖和侵袭[19]。同时，SNHG3可以作为ceRNA竞争性结合miR-101，导致乳腺癌细胞中ZEB1的上调[21]，从而进一步促进乳腺癌的EMT过程[22-23]。SNHG3也可以与miR-384结合，抑制其靶向肝癌衍生生长因子(HDGF)的3′-UTR，从而发挥致癌作用[24]。此外，Li等[25]证实SNHG3存在于癌症相关成纤维细胞(CAFs)的外泌体中，通过分子海绵作用来抑制乳腺癌细胞中miR-330的表达从而上调丙酮酸激酶M(PKM)来参与肿瘤微环境的调节。

6 SNHG3与卵巢癌

在卵巢癌中，Hong等[26]发现SNHG3的高表达与FIGO分期和转移淋巴结数量密切相关，上调SNHG3可增强肿瘤细胞的增殖和侵袭能力，而体外敲除SNHG3后，SKOV3细胞内与增殖和侵袭相关的蛋白Cyclin D1、CDK1、MMP9和MMP3的表达显著下调。机制研究表明，卵巢癌细胞中的SNHG3高表达可以激活WNT/β-catenin信号通路。既往有关卵巢癌的研究已证明该通路的激活可促进EMT过程[27]、提高肿瘤细胞的抗药性[28]、提高肿瘤干细胞的活性[29]。此外，有证据显示该通路的激活促进了癌组织的血管生成[30]。Li等[31]发现SNHG3通过EIF4AIII靶向下游的线粒体差异表达蛋白(Differentially expressed proteins，DEPs)：PKM、IDH2和UQCRH来调节上皮性卵巢癌(EOC)的能量代谢，同时SNHG3还可以作为分子海绵结合miRNA-186a来抑制后者作用于PDHB的3′UTR来调控能量代谢，此外，研究人员还发现SNHG3的代谢可能与卵巢癌对他莫昔芬的耐药性有关，这需要进一步的实验去验证。

7 SNHG3与其他肿瘤

SNHG3在肝内胆管癌(ICC)组织中表达上调，同时其高表达与ICC患者TNM分期、淋巴结转移数量及远处转移呈正相关，提示SNHG3可能是ICC的预后标志物[32]。SNHG3可作为ceRNA与miR-139-5p结合，从而上调其靶基因TOP2A的表达，在透明细胞肾癌中起到促进肿瘤进展的作用[33]。Liu等[34]研究证实SNHG3通过上调NFYC和激活Wnt/β-catenin途径促进口腔鳞癌细胞增殖和迁移。在甲状腺乳头状癌中，SNHG3可以作为ceRNA与miR-214-3p结合，从而上调非ATP酶蛋白酶体26S亚基10(PSMD10)来发挥其致癌作用[35]。通过研究神经胶质细胞瘤的分子细胞机制，Fei等[36]发现SNHG3通过向KLF2和p21的启动子募集EZH2表观抑制KLF2和p21，从而促进肿瘤细胞由G0/G1期过渡到S期并抑制肿瘤细胞凋亡。在喉癌细胞中，Wang等[37]的研究证实SNHG3与WEE1竞争结合miR-384，通过下调miR-384对WEE1的抑制作用来促进肿瘤细胞在体外的增殖和迁移。在急性髓系白血病(AML)中，Peng等[38]证实SNHG3作为miR-758-3p的分子海绵正向调控丝甘蛋白聚糖(SRGN)来促进肿瘤发展，研究者还发现SNHG3表达与患者的Ki-67水平呈正相关，为AML患者提供了一条新的治疗途径。

8 小结与展望

近年来，对于lncRNA的研究方兴未艾。随着研究方法的进步，人们逐渐认识到lncRNA在表观遗传及肿瘤进展过程中发挥重要作用，SNHG3已被发现与多种恶性肿瘤的TNM分期、淋巴结转移以及病人的预后相关，提示SNHG3可作为这些恶性肿瘤诊断、治疗以及判断预后的标志物或靶点。因此，进一步研究阐明SNHG3在恶性肿瘤发生发展过程中的作用具有重要的现实意义。