MicroRNA-150在腫瘤發(fā)生發(fā)展中作用的研究進展

楊珂 鄭建明

·綜述與講座·

MicroRNA-150在腫瘤發(fā)生發(fā)展中作用的研究進展

楊珂 鄭建明

MicroRNAs(miRNAs)是一類長約18～22個核苷酸的小分子單鏈非編碼RNA分子(non-coding RNA，ncRNA)，它通過破壞靶mRNA的穩(wěn)定性或者抑制其翻譯的方式對基因的表達進行調(diào)控[1]。目前的研究認為，miRNA作為轉(zhuǎn)錄后調(diào)控分子，參與了人類癌癥的發(fā)生和發(fā)展過程。通過分析miRNA表達譜有助于對人類腫瘤的診斷、分期、預(yù)后及治療效果等方面進行評估[2-3]。自1993年首次在秀麗新小桿線蟲中發(fā)現(xiàn)了lin-4 RNA以來，越來越多的miRNAs和它們各自的作用靶點及相應(yīng)功能被人們發(fā)現(xiàn)并研究[4]。miR-150作為miRNAs家族中的一員，在腫瘤性疾病和非腫瘤性疾病中均具有重要的作用?，F(xiàn)就miR-150在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用研究進展作一綜述。

一、miR-150的特征

miR-150是一種在成熟的淋巴細胞中特異性表達的miRNA[5]，主要表達于淋巴結(jié)和脾臟，并且在成熟的T細胞和B細胞發(fā)展過程中明顯高表達，在不成熟B細胞階段表達也急劇上調(diào)。miR-150在造血干細胞中的過表達對CD8+T細胞、CD4+T細胞、粒細胞和巨噬細胞的形成均沒有影響，但對成熟B細胞的形成卻有巨大的破壞作用，阻礙從祖B細胞階段到前B細胞階段的轉(zhuǎn)變[6]。miR-150還可以通過作用于轉(zhuǎn)錄因子c-myb來促進NK細胞的成熟及發(fā)揮作用。與之相比，miR-150的過表達則可導致胸腺和外周淋巴器官中的NK/T細胞大量減少[7-8]。miR-150在巨核細胞的生成和血小板的產(chǎn)生中也發(fā)揮著重要作用[9]。

二、miR-150與腫瘤

miR-150在多種腫瘤中存在異常表達，既有上調(diào)發(fā)揮癌基因作用的報道，也有下調(diào)發(fā)揮抑癌基因作用的報道。分析其作用機制，有研究顯示c-myb是miR-150的一個進化保守的作用靶點，miR-150和c-myb的相互作用在腫瘤形成過程中可能發(fā)揮重要的作用。乳腺癌細胞和白血病細胞中miR-150的異常表達在mRNA和蛋白水平上均可抑制內(nèi)生性的c-myb，在一些白血病細胞系、原發(fā)性白血病細胞和正常淋巴細胞中miR-150的表達水平均與c-myb呈負相關(guān)關(guān)系[10]。Zhang等[11]證實miR-150與c-myb mRNA的3′UTR相互作用，miR-150的過表達可下調(diào)c-myb的蛋白水平，并且可導致細胞周期調(diào)節(jié)因子cyclin D1和細胞生成調(diào)節(jié)因子Bcl-2的減少。另有研究顯示[12]，在胰腺癌組織中miR-150表達與MUC4的表達呈負相關(guān)性。Watanabe等[13]則證實在NK/T細胞淋巴瘤中，miR-150可直接下調(diào)DKC1和AKT2的表達，降低AKT磷酸化，增加Bim和p53等腫瘤抑制物的水平。

1．miR-150作為癌基因：Wu等[14]研究發(fā)現(xiàn)，miR-150在胃癌細胞株和組織中均過表達，異常表達的miR-150可通過直接作用于EGR2，促進胃癌的發(fā)生以及癌細胞的生長和增殖。Lulla等[15]則通過real-time PCR的方法分析得出在骨肉瘤組織中miR-150表達較正常成骨細胞增加，推測miR-150對于骨肉瘤的發(fā)生也起一定的作用。Lin等[16]通過對miRNA微陣列和qRT-PCR進一步證實miR-150在結(jié)直腸癌伴肝轉(zhuǎn)移中表達上調(diào)，表明miRNAs不僅參與結(jié)直腸癌的發(fā)生，而且參與結(jié)直腸癌肝臟轉(zhuǎn)移的過程。

顱咽管瘤起源于垂體胚胎發(fā)生過程中殘存的扁平上皮細胞，是一種常見的先天性顱內(nèi)良性腫瘤，其發(fā)病機制目前尚不十分清楚。Campanini等[17]報道，miR-150在顱咽管瘤中過表達，但其表達水平與腫瘤大小和是否復(fù)發(fā)均無明顯的相關(guān)性。

肝母細胞瘤是兒童時期最常見的肝臟腫瘤，屬于惡性胚胎性腫瘤。Magrelli等[18]采用微陣列和qRT-PCR的方法檢測到miRNA在肝母細胞瘤和非腫瘤組織中的表達存在差異，而且與肝細胞癌相比，miR-150在肝母細胞瘤中表達上調(diào)。近期Di Masi等[19]對多種肝癌細胞株進行研究后發(fā)現(xiàn)，miR-150可以用來區(qū)分人類正常的肝細胞和肝癌細胞。

Wang等[20]收集了33例慢性淋巴細胞性白血病患者的淋巴結(jié)標本以及37例慢性淋巴細胞性白血病患者的外周血標本，采用qRT-PCR方法檢測15種miRNAs的表達，其中miR-150在兩種標本均呈高表達，并且與免疫球蛋白重鏈(IgH)是否突變和ZAP-70表達是否陽性均無明顯關(guān)系；通過RNA原位雜交也顯示miR-150在增殖中心以外的腫瘤細胞中呈強陽性，且與BIC/miR-155的表達呈負相關(guān)。Fulci等[21]采用成熟miRNAs的qRT-PCR和miRNA克隆兩種獨立的方法檢測原發(fā)性慢性淋巴細胞白血病細胞miRNAs的表達，發(fā)現(xiàn)miR-150在慢性淋巴細胞白血病患者中表達明顯異常。Cai等[22]采用miRNA微陣列的方法檢測結(jié)膜黏膜相關(guān)淋巴瘤及正常鄰近組織中的miRNAs表達譜，并通過qRT-PCR進一步確認后得出miR-150的表達水平在眼結(jié)膜黏膜相關(guān)淋巴瘤中較正常組織升高。

2．miR-150作為抑癌基因：白血病是一類造血干細胞異常的惡性克隆性疾病，是兒童和青年中最常見的一種惡性腫瘤，病死率較高。Agirre等[23]報道，miR-150在慢性髓細胞性白血病患者的單核細胞和CD34+細胞中的表達水平較正常對照組均下調(diào)。Machova等[24]也報道，miR-150在慢性粒細胞白血病確診患者及急變期患者中表達水平降低，在67%的復(fù)發(fā)患者中水平降低，并且與已知靶蛋白c-myb和BCR-ABL轉(zhuǎn)錄水平呈負相關(guān)。Flamant等[25]則發(fā)現(xiàn)，用甲磺酸伊馬替尼治療兩周后的慢性粒細胞白血病患者血液標本中miR-150的表達升高，在慢性期和急變期患者的外周血細胞中miR-150的表達量較正常血細胞降低了約30倍，提示miRNAs可能作為該病的一個新的臨床有用的生物標記。Xu等[26]研究發(fā)現(xiàn)，在兒童急性淋巴母細胞性白血病的早期復(fù)發(fā)病例，miR-150的表達下調(diào)。

Gibcus等[27]采用qRT-PCR和miRNA微陣列的方法檢測霍奇金淋巴瘤及B細胞非霍奇金淋巴瘤的miRNA 表達譜，發(fā)現(xiàn)只有miR-150在霍奇金淋巴瘤的表達較非霍奇金淋巴瘤中表達明顯下調(diào)。Zhao等[28]報道，miR-150在套細胞淋巴瘤的表達較正常B淋巴細胞明顯下調(diào)。

胰腺癌是一種惡性程度很高的腫瘤。Srivastava等[12]研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌組織miR-150表達下調(diào)，并且與MUC4的表達呈負相關(guān)性。研究還顯示，miR-150與MUC4的3′UTR結(jié)合可抑制它的翻譯，從而抑制MUC4蛋白的表達，并伴隨人表皮生長因子受體HER2表達下調(diào)。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，miR-150過表達可抑制胰腺癌細胞的生長、集落生成、遷移和侵襲。我們初步的實驗結(jié)果也證實，miR-150、c-myb及MUC4的表達在胰腺癌及癌旁組織中存在差異，miR-150還可影響胰腺癌細胞的凋亡。

三、展望

作為一類在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控中發(fā)揮功能的非編碼小RNAs，由于它強大且廣泛的調(diào)控作用，miRNAs已經(jīng)成為了目前的研究熱點之一。它通過與靶基因mRNA(通常與mRNA非翻譯區(qū)結(jié)合)的堿基互補配對來影響mRNA的穩(wěn)定性或抑制其翻譯，參與包括細胞分化、發(fā)育和細胞增殖、凋亡等多種生物學過程。目前研究認為，miRNAs可通過類似癌基因、抑癌基因或其他方式調(diào)控腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸過程。腫瘤細胞與正常組織細胞miRNA 表達譜具有明顯差異，且多數(shù) miRNA 基因都位于腫瘤形成相關(guān)的脆弱基因位點，miRNA 基因高頻率地出現(xiàn)在這些與腫瘤密切相關(guān)的易變基因組中，提示miRNA在腫瘤形成過程中可能扮演著重要的角色。

miR-150作為眾多miRNAs的一員，在血細胞生成、腫瘤及多種非腫瘤性疾病中起著重要的調(diào)控作用。但其在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的精細調(diào)控機制以及miR-150表達和腫瘤生物學特性變化之間的關(guān)系等方面都還有待進一步研究。目前國內(nèi)外尚未見到從作用靶點c-myb的角度探討miR-150對胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展和生物學特征影響，以及miR-150及靶基因表達與胰腺癌臨床病理參數(shù)和預(yù)后間相關(guān)性的報道。因此，隨著生物信息學及基因芯片技術(shù)的發(fā)展，對包括miR-150在內(nèi)的眾多miRNAs的研究將會不斷深入，有望為預(yù)防、診斷及治療包括腫瘤在內(nèi)的各種疾病提供新的思路及廣闊的應(yīng)用前景。

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(本文編輯：屠振興)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2013.01.019

200433 上海，第二軍醫(yī)大學長海醫(yī)院病理科

鄭建明，Email:jmzheng1962@163.com

2012-07-05)