《Cancer Letters》：SNHG18 Deficiency Reprograms Arginine Metabolism to Foster an Immunosuppressive Microenvironment in Prostate Cancer Bone Metastasis
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晚期前列腺癌常转移至骨骼，其免疫抑制性的肿瘤微环境限制了免疫检查点阻断治疗的疗效。本研究聚焦lncRNA SNHG18，发现其表达下调通过上调精氨酸代谢酶ARG2和NOS2导致精氨酸耗竭，从而抑制效应T细胞功能并增强免疫抑制细胞浸润，促进前列腺癌骨转移。研究首次揭示SNHG18通过结合YBX1并招募E3泛素连接酶TRIM21诱导其降解的分子机制。动物实验证实，恢复SNHG18表达可增强抗PD-1治疗的疗效。这些发现不仅阐明了前列腺癌骨转移免疫抑制微环境形成的新机制，更为SNHG18作为预测免疫治疗响应的生物标志物和潜在治疗靶点提供了依据。
前列腺癌是全球男性常见的恶性肿瘤，而骨骼是其最青睐的“远方家园”。一旦发生骨转移，疾病往往进入晚期，治疗变得异常棘手。近年来，以PD-1/PD-L1抑制剂为代表的免疫疗法在多种癌症中取得了革命性进展，但在前列腺癌，尤其是骨转移患者中，响应率却出奇地低，如同撞上了一堵“免疫之墙”。这堵墙就是肿瘤微环境中复杂的免疫抑制状态，但其具体的形成机制，尤其是前列腺癌细胞如何在骨这个特殊部位“拉帮结派”、建立免疫逃逸的“根据地”，尚有许多谜团待解。
为了突破这一瓶颈，一项由钟协、李绍杰、杨杰、张政鹏、李书仁、郎川东、杨明星、王彬、于晓伟、李志红、康艺军、尹驰和杨青团队（主要来自中南大学湘雅二医院脊柱外科）开展的研究，将目光投向了一类神秘的非编码RNA分子。研究团队发现，一个名为SNHG18的长链非编码RNA（lncRNA）在晚期和发生骨转移的前列腺癌组织中表达显著降低，且其低表达与患者更差的预后密切相关。这一线索提示，SNHG18可能在前列腺癌的恶性进展和免疫调控中扮演着关键角色。
研究人员综合利用了多种技术手段，包括临床样本队列分析（来自中国科学技术大学第一附属医院的219例前列腺癌组织）、细胞模型（建立了去势抵抗性Myc-CaP-AI细胞亚系）、小鼠骨转移模型（通过心内注射构建）、以及生物信息学分析（对TCGA、GEO等公共数据库进行挖掘）。关键实验技术涵盖原位杂交（ISH）、免疫组化（IHC）、RNA测序（RNA-seq）、RNA下拉（RNA pull-down）、免疫沉淀（IP/Co-IP）、染色质免疫沉淀（ChIP）、荧光原位杂交（FISH）、流式细胞术及小动物活体成像等，系统性地探究了SNHG18的功能、机制和临床意义。
研究结果揭示了以下关键发现：
3.1. SNHG18下调与前列腺癌骨转移及不良预后相关
通过对临床样本和公共数据库的分析，研究发现SNHG18的表达在前列腺癌进展过程中呈进行性下调，在骨转移灶中降至最低水平。低表达SNHG18的患者总生存期和骨转移无进展生存期均显著缩短，表明SNHG18是骨转移和不良预后的潜在预测因子。
3.2. SNHG18表达在CRPC（去势抵抗性前列腺癌）进展过程中逐渐下调
研究进一步发现，SNHG18在去势抵抗性前列腺癌组织及细胞系中表达也显著低于激素敏感性前列腺癌。建立的去势抵抗细胞系Myc-CaP-AI中Snhg18表达降低，提示其参与前列腺癌向去势抵抗状态的演进。
3.4. SNHG18下调促进CRPC和BM（骨转移）的发展
体内实验证实，在去势抵抗性肿瘤模型和骨转移模型中，诱导过表达Snhg18能显著抑制肿瘤生长、减少骨破坏、延长小鼠生存期。这直接证明了SNHG18具有抑制去势抵抗和骨转移的能力。
3.5. SNHG18下调与前列腺癌骨转移的低免疫评分相关
临床标本分析显示，SNHG18高表达的骨转移灶中，CD4+和CD8+T细胞浸润更多，免疫评分更高。在小鼠模型中，SNHG18过表达能增加肿瘤浸润性T细胞，减少调节性T细胞（Tregs）和髓源性抑制细胞（MDSCs）等免疫抑制细胞，并改善CD8+T细胞的功能状态（降低PD-1表达，增加IFN-γ和Ki-67表达）。
3.6. SNHG18通过调控精氨酸代谢重塑骨微环境
机制探索的起点是RNA测序分析，结果提示SNHG18过表达负向调控精氨酸生物合成和代谢通路。实验证实，SNHG18下调会上调两个关键的精氨酸代谢酶：诱导型一氧化氮合酶（NOS2）和精氨酸酶2（ARG2）。这导致肿瘤细胞对微环境中精氨酸（L-arginine）的摄取和消耗增加，产生更多的尿素和一氧化氮（NO），造成精氨酸耗竭。已知精氨酸是T细胞正常功能所必需的氨基酸，其缺乏会导致T细胞功能紊乱。在骨转移小鼠模型中，使用NOS2或ARG2抑制剂可以模拟SNHG18过表达的效果，即增加T细胞浸润、减少免疫抑制细胞、抑制骨转移。反之，补充精氨酸酶则会逆转SNHG18过表达带来的抗肿瘤免疫益处。
3.7. SNHG18与YBX1和TRIM21蛋白相互作用
SNHG18主要定位于细胞核。通过RNA下拉联合质谱分析，研究鉴定出两个关键的相互作用蛋白：转录因子YBX1和E3泛素连接酶TRIM21。RNA免疫沉淀等实验证实了它们之间的特异性结合。
3.8. SNHG18促进TRIM21介导的YBX1泛素化降解
深入研究发现，SNHG18像一个“分子脚手架”，当其存在时，能促进TRIM21与YBX1的结合。TRIM21进而催化YBX1发生K48连接的多聚泛素化修饰，并通过蛋白酶体途径将其降解。当SNHG18缺失时，YBX1蛋白变得稳定。
3.9. SNHG18以YBX1依赖的方式调控精氨酸代谢
稳定的YBX1发挥了其转录因子功能。研究发现，YBX1能直接结合到NOS2和ARG2基因的启动子区域，转录激活这两个基因的表达。因此，SNHG18缺失→YBX1稳定→NOS2/ARG2表达上调→精氨酸代谢重编程→免疫抑制微环境形成，这一条完整的信号轴得以阐明。
3.10. SNHG18过表达增强前列腺癌细胞对抗PD-1治疗的敏感性
最重要的转化医学意义在于，研究发现在骨转移小鼠模型中，单纯的抗PD-1治疗对对照组肿瘤效果有限。然而，在过表达了SNHG18的肿瘤中，联合抗PD-1治疗能显著抑制骨破坏、延长小鼠生存。这表明，恢复或提升SNHG18表达，可能将“冷肿瘤”（免疫抑制）转变为“热肿瘤”（免疫激活），从而克服前列腺癌骨转移的免疫治疗耐药。
3.11. SNHG18作为骨转移前列腺癌ICB（免疫检查点阻断）疗法的潜在生物标志物
临床标本的验证显示，SNHG18低表达与YBX1、NOS2、ARG2的高表达呈负相关，并与更多的免疫抑制细胞浸润和更高的肿瘤增殖指数（Ki-67）相关。这支持了SNHG18作为预测免疫治疗响应和患者分层生物标志物的潜力。
总结与讨论
这项发表于《Cancer Letters》的研究，系统性地揭示了一个从前列腺癌进展（特别是向去势抵抗和骨转移演进）到局部免疫微环境重塑的完整新机制：SNHG18缺乏→YBX1蛋白稳定→转录激活NOS2/ARG2→精氨酸代谢重编程与耗竭→效应T细胞功能障碍及免疫抑制细胞扩增→形成有利于肿瘤生长的免疫抑制骨微环境→促进前列腺癌骨转移并对免疫检查点阻断治疗耐药。
该研究的重大意义在于：首先，在基础研究层面，首次阐明了lncRNA SNHG18通过“招募E3连接酶降解转录因子”这一新颖的分子机制，调控肿瘤代谢免疫微环境，连接了非编码RNA、代谢重编程和肿瘤免疫三大前沿领域。其次，在临床转化层面，研究不仅为理解前列腺癌骨转移这一“免疫沙漠”现象提供了全新的理论解释，更重要的是，将SNHG18确立为一个极具前景的双功能节点：既是预测患者能否从免疫治疗（如抗PD-1疗法）中受益的潜在生物标志物，也是通过基因治疗或药物干预使其恢复表达以逆转免疫抑制、增强现有疗法疗效的潜在治疗靶点。 这为攻克晚期前列腺癌，尤其是难治性骨转移的免疫治疗瓶颈，开辟了一条充满希望的新途径。
