DNA甲基化通過激活lncRNA SNHG12促進(jìn)成膠質(zhì)細(xì)胞瘤的替莫唑胺耐藥性

    替莫唑胺（temozolomide, TMZ）是目前腦膠質(zhì)瘤臨床一線化療藥物，結(jié)合放療可部分延長新診斷膠質(zhì)瘤患者的生存時間。美國國立綜合癌癥網(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間從單獨放療的12.1 個月提高到14.6 個月，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)常治療后迅速復(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。
    長鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是一類轉(zhuǎn)錄本長度大于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、侵襲等，影響腦膠質(zhì)瘤患者預(yù)后，并通過多種途徑調(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)，但很少報道其在TMZ抗藥性中的作用。
    近日，來自南京醫(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)防與治療重點實驗室，南京醫(yī)科大學(xué)江蘇省腫瘤生物標(biāo)志物，預(yù)防與治療重點實驗室，江蘇省腫瘤個人醫(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遺傳調(diào)控對其異常表達(dá)的影響。
    研究人員通過qRT-PCR和原位雜交法檢測在TMZ敏感和TMZ耐藥的GBM細(xì)胞和組織中的檢測SNHG12的表達(dá)水平。通過體外實驗（western blots，菌落形成，流式細(xì)胞術(shù)和TUNEL實驗）檢測SNHG12對TMZ耐藥性的影響。通過生物信息學(xué)分析，BSAS測序以及甲基化特異性PCR,雙熒光素酶報告基因,染色質(zhì)免疫沉淀測定，RNA免疫沉淀測定，免疫熒光，qRT-PCR和Western blots實驗確定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的去抑制作用通過激活MAPK/ERK通路來調(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過表達(dá)與GBM患者TMZ治療后生存期差有關(guān)。

    總的來說，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。