替莫唑胺(temozolomide, TMZ)是目前腦膠質(zhì)瘤臨床一線(xiàn)化療藥物,結(jié)合放療可部分延長(zhǎng)新診斷膠質(zhì)瘤患者的生存時(shí)間。美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)指南已把手術(shù)、放療和替莫唑胺化療作為新診斷膠質(zhì)瘤患者的標(biāo)準(zhǔn)治療方案,此方案使得患者的平均生存時(shí)間從單獨(dú)放療的12.1 個(gè)月提高到14.6 個(gè)月,五年的存活率為9.8%。腦膠質(zhì)瘤的化療效果受限于替莫唑胺化療耐藥,腫瘤經(jīng)常治療后迅速?gòu)?fù)發(fā),使得腦膠質(zhì)瘤的治療成為目前醫(yī)學(xué)難題之一。
長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一類(lèi)轉(zhuǎn)錄本長(zhǎng)度大于200nt,不具有蛋白編碼功能的非編碼RNA。近年研究發(fā)現(xiàn),lncRNA 可在染色體修飾、轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平參與基因的表達(dá)調(diào)控,影響細(xì)胞的增殖、分化和凋亡,介導(dǎo)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲遷移等生物學(xué)行為。LncRNA與腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),參與腦膠質(zhì)瘤的起源、生長(zhǎng)、侵襲等,影響腦膠質(zhì)瘤患者預(yù)后,并通過(guò)多種途徑調(diào)節(jié)DNA 甲基化、組蛋白修飾和染色質(zhì)重構(gòu)等,在腦膠質(zhì)瘤惡性進(jìn)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。ceRNA網(wǎng)絡(luò)參與某些癌癥術(shù)后抗藥性的介導(dǎo),但很少報(bào)道其在TMZ抗藥性中的作用。
近日,來(lái)自南京醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科南京醫(yī)科大學(xué)江蘇省癌癥個(gè)性化醫(yī)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心江蘇省癌癥生物標(biāo)志物,預(yù)防與治療重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京醫(yī)科大學(xué)江蘇省腫瘤生物標(biāo)志物,預(yù)防與治療重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇省腫瘤個(gè)人醫(yī)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心魏艷&游永平課題組在Mol Cancer 發(fā)表題為DNA-methylation-mediated activating of lncRNA SNHG12 promotes temozolomide resistance in glioblastoma的研究,報(bào)道了lncRNA SNHG12(小核仁RNA宿主基因12)在GBM中獲得性TMZ抗性中的作用以及表觀(guān)遺傳調(diào)控對(duì)其異常表達(dá)的影響。
研究人員通過(guò)qRT-PCR和原位雜交法檢測(cè)在TMZ敏感和TMZ耐藥的GBM細(xì)胞和組織中的檢測(cè)SNHG12的表達(dá)水平。通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)(western blots,菌落形成,流式細(xì)胞術(shù)和TUNEL實(shí)驗(yàn))檢測(cè)SNHG12對(duì)TMZ耐藥性的影響。通過(guò)生物信息學(xué)分析,BSAS測(cè)序以及甲基化特異性PCR,雙熒光素酶報(bào)告基因,染色質(zhì)免疫沉淀測(cè)定,RNA免疫沉淀測(cè)定,免疫熒光,qRT-PCR和Western blots實(shí)驗(yàn)確定SNHG12在TMZ耐藥細(xì)胞中高表達(dá)的機(jī)制及其與miR-129-5p,MAPK1和E2F轉(zhuǎn)錄因子7(E2F7)的關(guān)系。然后研究人員利用顱內(nèi)移植瘤小鼠模型來(lái)研究SNHG12的功能。
研究人員發(fā)現(xiàn)在TMZ耐藥細(xì)胞和組織中,SNHG12表達(dá)上調(diào)。過(guò)表達(dá)SNHG12可使細(xì)胞TMZ耐藥,而抑制SNHG12恢復(fù)了TMZ敏感性。研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)在SNHG12啟動(dòng)子區(qū)域DNA甲基化水平異常低,DNA甲基化缺失使該區(qū)域易被Sp1轉(zhuǎn)錄因子(Sp1)控制; 這表明DNA甲基化和SP1共同調(diào)控SNHG12的表達(dá)。在細(xì)胞質(zhì)中,SNHG12充當(dāng)miR-129-5p的海綿,導(dǎo)致MAPK1和E2F7上調(diào),使GBM細(xì)胞具有TMZ抗性。MAPK1的去抑制作用通過(guò)激活MAPK/ERK通路來(lái)調(diào)節(jié)TMZ誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和G1/S細(xì)胞周期轉(zhuǎn)變,而E2F7的失調(diào)主要與G1/S細(xì)胞周期轉(zhuǎn)變有關(guān)。在臨床上,SNHG12過(guò)表達(dá)與GBM患者TMZ治療后生存期差有關(guān)。
總的來(lái)說(shuō),研究人員發(fā)現(xiàn)SNHG12在TMZ耐藥GBM細(xì)胞系和組織中高表達(dá);SNHG12基因敲除可在體外恢復(fù)TMZ耐藥GBM細(xì)胞的TMZ敏感性;SNHG12過(guò)表達(dá)可抵抗TMZ;DNA甲基化和SP1共同調(diào)控SNHG12的表達(dá);SNHG12充當(dāng)miR-129-5p的海綿;在促進(jìn)細(xì)胞增殖和抑制細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要作用,從而增加MAPK1和E2F7的表達(dá),激活MAPK-ERK通路;MAPK1和E2F7在SNHG12介導(dǎo)的替莫唑胺抗性中發(fā)揮不同的作用;敲除SNHG12可在體內(nèi)恢復(fù)TMZ敏感性。此外,研究人員還發(fā)現(xiàn)SNHG12在臨床中與較差的總生存率和藥物敏感性相關(guān)。因此,SNHG12是一種有前途的預(yù)后生物標(biāo)志物,是治療GBM耐藥的潛在治療靶點(diǎn)。