miR-126在腫瘤中作用的研究進展

艾 凱，涂門江，劉永剛，郭博文，肖 兵，趙曉昆

(中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院泌尿外科，湖南 長沙410011)

微小RNA(microRNA，miRNA)是一類高度保守的內(nèi)源性非編碼RNA，長約17 ～25 個核苷酸。通過與靶基因mRNA 的3’非翻譯區(qū)(3’-untranslational region，3’-UTR)完全或不完全結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄后實現(xiàn)對靶基因的調(diào)控。miRNA 所靶向調(diào)控的基因占到人類總基因的30%，而每個miRNA 都潛在調(diào)控數(shù)百到數(shù)千個mRNA［1-4］，廣泛參與到人類的生理病理過程。根據(jù)其在不同腫瘤中的異常表達(dá)水平及其對腫瘤發(fā)生、發(fā)展的作用，miRNA 被大致分為致癌與抑癌miRNA。

miR-126 位于人類染色體9q34.3 的類表皮生長因子域7(epidermal growth factor like 7，EGFL7)宿主基因上，最早在人乳腺癌組織中被發(fā)現(xiàn)［4-5］。在成人中，miR-126 高度表達(dá)于血管形成豐富的組織，如心臟、肺等［6-7］。miR-126 在大部分腫瘤組織中呈低表達(dá)，并且與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展呈負(fù)相關(guān)，在腫瘤的診斷、治療及預(yù)后判斷等方面具有潛在價值。此外，miR-126 已被證實通過下調(diào)多個靶基因的表達(dá)，如趨化因子受體4(C-X-C chemokine receptor 4，CXCR4)、人類溶質(zhì)載體家族7 成員5(solute carrier family 7 member 5，SLC7A5)等，參與調(diào)控多種信號通路發(fā)揮其抑癌基因的功能。miR-126 在部分腫瘤中則呈高表達(dá)，并促進腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，提示其致癌miRNA 的身份。這一異質(zhì)性表明miR-126 作用的復(fù)雜性［8-10］。本文將綜述miR-126 在人類腫瘤中的異質(zhì)性作用的研究進展，為進一步探討提供基礎(chǔ)。

1 miR-126 與消化系統(tǒng)腫瘤

1.1 miR-126 與結(jié)直腸癌 結(jié)直腸癌是目前有關(guān)miR-126 與人類腫瘤之間關(guān)系的探討中研究最為廣泛、深入的腫瘤。Díaz 等［11］使用RT-PCR 檢測miR-126 在結(jié)腸癌中的表達(dá)水平，首次發(fā)現(xiàn)miR-126 在結(jié)腸癌中呈低表達(dá)，并與病理分級有關(guān)，但與臨床表現(xiàn)、腫瘤大小、生存時間等無明顯關(guān)系。Ahmed 等［12］的研究也發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌患者的糞便及癌組織中miR-126 表達(dá)明顯低于潰瘍性結(jié)腸炎患者。這些結(jié)果提示miR-126的低表達(dá)與結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。此后，Wang 等［13］將抑癌基因NGX6 導(dǎo)入結(jié)腸癌HT-29 細(xì)胞株中，發(fā)現(xiàn)miR-126 的表達(dá)增高，進一步提示miR-126抑癌基因的身份。

Li 等［14］證實CXCR4 為miR-126 的一個靶基因。向結(jié)直腸癌細(xì)胞株SW480 和SW620 轉(zhuǎn)染miR-126 后CXCR4 的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)水平降低，同時癌細(xì)胞株的轉(zhuǎn)移與侵襲能力降低。Guo 等［15］則發(fā)現(xiàn)上調(diào)miR-126 的表達(dá)可導(dǎo)致結(jié)腸癌細(xì)胞的生長明顯受到抑制，并引起p85β 蛋白水平明顯降低，與此同時，磷酸化絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶Akt 水平也顯著下降，說明miR-126 可靶向作用于p85β，從而負(fù)性調(diào)節(jié)PI3K/Akt 信號通路，抑制結(jié)直腸腫瘤的生長。研究［16-17］還發(fā)現(xiàn)miR-126在結(jié)腸癌中的作用與RhoA/ROCK 信號通路相關(guān)。以上研究表明，miR-126 有多個靶基因，并依賴多種信號途徑負(fù)性調(diào)節(jié)結(jié)腸癌的發(fā)生及發(fā)展。

Li 等［18］通過對66 例結(jié)腸癌手術(shù)患者切下的腫瘤組織與正常結(jié)腸組織(距離腫瘤＞5 cm)的研究，發(fā)現(xiàn)miR-126 在腫瘤組織中的表達(dá)明顯下調(diào)，并通過與血清癌胚抗原(carcinoembryonic antigen，CEA)對結(jié)腸癌的檢出率比較，發(fā)現(xiàn)其檢出率遠(yuǎn)高于CEA，提示miR-126 在結(jié)腸癌診斷中的應(yīng)用價值。Hansen 等［19］通過對89 例結(jié)腸癌發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者研究發(fā)現(xiàn)，在運用結(jié)腸癌一線化療藥物治療方面，miR-126 表達(dá)水平較高的患者的無進展生存期(平均11.5 個月)顯著高于表達(dá)水平較低的患者(平均6 個月)，提示miR-126 在結(jié)直腸癌治療效果及判斷預(yù)后等方面具有潛在價值。

1.2 miR-126 與胃癌 有研究［20］通過對100 例胃癌患者的分析發(fā)現(xiàn)，miR-126 在胃癌組織中表達(dá)較正常組織明顯降低，并與患者的總體生存率及復(fù)發(fā)生存率相關(guān)。miR-126 的高表達(dá)可以使胃癌細(xì)胞停留在G0/G1期，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移，miR-126主要通過抑制其靶基因接頭蛋白Crk 的表達(dá)發(fā)揮其抗腫瘤的作用［21-22］。然而，Otsubo 等［8］卻指出miR-126在胃癌組織中起致癌基因的作用，miR-126 在胃癌組織中高表達(dá)，并抑制其靶基因轉(zhuǎn)錄因子Sox2 的表達(dá)，進而提高Sox2 下游致癌基因胎盤特異蛋白1 的表達(dá)水平，促進胃癌的發(fā)展。這些結(jié)果提示miR-126 在腫瘤發(fā)生，至少在胃癌的發(fā)生中確切的作用及其機制仍需更進一步的研究來闡明。

1.3 miR-126 與肝癌 Ladeiro 等［23］在2008年對93位酒精相關(guān)性肝癌患者的肝臟組織進行了研究，發(fā)現(xiàn)肝癌組織中的miR-126 明顯下降。在對肝移植后肝癌的研究中發(fā)現(xiàn)，miR-126 在轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的肝癌組織中表達(dá)進一步下降，并且其表達(dá)水平與復(fù)發(fā)后的生存率呈正相關(guān)［24-25］。Chen 等［26］在體外實驗中證實上調(diào)miR-126 的表達(dá)可抑制肝癌細(xì)胞的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移等，說明miR-126 在肝癌發(fā)生中可能發(fā)揮著抑癌作用。

1.4 miR-126 與胰腺腫瘤 miR-126 在胰腺癌組織中呈低表達(dá)，并伴隨金屬蛋白酶9(a disintegrin and metalloprotease 9，ADAM9)的高水平表達(dá)，進一步研究發(fā)現(xiàn)恢復(fù)miR-126 的表達(dá)或小干擾RNA 介導(dǎo)ADAM9的基因抑制可降低胰腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、侵襲能力［27］，提示miR-126 可能通過抑制ADAM9 而負(fù)性調(diào)控胰腺癌的侵襲與轉(zhuǎn)移。另有研究［28］發(fā)現(xiàn)miR-126 在胰膽管腺癌組織中呈低表達(dá)，而提高miR-126 的表達(dá)水平則可抑制其靶基因KRAS 的表達(dá)，進而抑制胰膽管腺癌的進展。這些結(jié)果提示在胰腺癌中miR-126 同樣可能作為抑癌miRNA 抑制腫瘤進展。

2 miR-126 與肺癌

miR-126 在肺組織中基線表達(dá)水平高，而在肺癌組織中表達(dá)降低，提示miR-126 可能在肺癌發(fā)生中具有重要作用。Crawford 等［29］在對非小細(xì)胞肺癌(nonsmall cell lung cancer，NSCLC)研究中發(fā)現(xiàn)Crk 為miR-126 的靶基因，而Crk 是調(diào)控細(xì)胞黏附、增殖、轉(zhuǎn)移的細(xì)胞間信號通路中的一系列銜接蛋白，miR-126 可通過下調(diào)Crk 的表達(dá)從而抑制NSCLC 細(xì)胞的黏附、轉(zhuǎn)移和侵襲能力。Sun 等［30］發(fā)現(xiàn)miR-126 可靶向作用于EGFL7，通過下調(diào)其表達(dá)來抑制NSCLC 細(xì)胞的增殖。已有研究［31-32］證實氨基酸轉(zhuǎn)運載體SLC7A5 與多種腫瘤的發(fā)生及進展有關(guān)。Miko 等［33］發(fā)現(xiàn)降低miR-126 表達(dá)后SLC7A5 的表達(dá)水平升高，且提高miR-126或者抑制SCL7A5 表達(dá)都能延長小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer，SCLC)細(xì)胞分裂的G1相，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。Liu 等［34］發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子A(vascular endothelial growth factor A，VEGFA)基因mRNA 的3’-UTR 存在miR-126 的結(jié)合位點，miR-126 可抑制NSCLC 中VEGFA 的表達(dá)。Zhu 等［35］進一步研究發(fā)現(xiàn)，miR-126 可以抑制VEGF/PI3K/MRP1 通路，從而抑制NSCLC 的生長、增殖和侵襲，并且發(fā)現(xiàn)還能增強腫瘤對化療藥物的敏感性?？傊?，miR-126 可能通過多條途徑相互負(fù)性調(diào)控肺癌的發(fā)生，并且在肺癌治療中具有潛在的應(yīng)用前景。

3 miR-126 與乳腺癌

研究［36-37］表明，miR-126 在乳腺癌患者癌組織和血清中呈低表達(dá)，其水平與腫瘤的分期、分級和轉(zhuǎn)移等特征有關(guān)，腫瘤惡性程度越高，其表達(dá)就越低。此外，miR-126 在大部分復(fù)發(fā)的乳腺癌患者中呈低表達(dá)，且與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移后的低生存率相關(guān)，而上調(diào)miR-126 的表達(dá)能顯著降低乳腺癌的骨轉(zhuǎn)移及肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生，提示miR-126 與乳腺癌的復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移相關(guān)［16］。Zhang等［38］發(fā)現(xiàn)miR-126 的高表達(dá)可以明顯延緩乳腺癌細(xì)胞從G0/G1相向S 相轉(zhuǎn)換，從而起到抑制腫瘤增殖的作用，進一步研究發(fā)現(xiàn)胰島素受體底物1(insulin receptor substrate 1，IRS1)為miR-126 的一個靶基因，miR-126 可抑制IRS1 蛋白表達(dá)，提示miR-126 可負(fù)性調(diào)節(jié)IRS1，進而通過抑制PI3K/Akt 信號通路影響乳腺癌細(xì)胞生長增殖。

4 miR-126 與泌尿系統(tǒng)腫瘤

研究［39-40］表明miR-126 在原發(fā)性腎細(xì)胞癌、前列腺癌、膀胱癌等泌尿系惡性腫瘤中的表達(dá)明顯下調(diào)，其作用與VEGF-A 及其宿主基因EGFL7 相關(guān)。不同于其他腫瘤中同一個mRNA 及其表達(dá)產(chǎn)物可能有多個miRNA 共同靶向作用，Musiyenko 等［41］在對前列腺癌的研究中發(fā)現(xiàn)，miR-126 為其靶mRNA Prostein 的惟一上游miRNA。Prostein 是一種前列腺特異基因，在其他組織中極少表達(dá)，在前列腺癌細(xì)胞的移動與侵襲過程中起重要作用，其3’-UTR 上有miR-126 的作用位點，受miR-126 的負(fù)性調(diào)節(jié)。因此，miR-126 在前列腺癌中可能部分通過抑制Prostein 的翻譯從而降低前列腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移及侵襲能力［41］。Prostein 僅在前列腺中表達(dá)，且僅由miR-126 靶向調(diào)控，使得miR-126 在前列腺癌的應(yīng)用價值顯得更為突出，這一領(lǐng)域亟需更多的研究來闡明。

5 miR-126 與其他腫瘤

miR-126 在其他多種腫瘤中也主要呈現(xiàn)低表達(dá)。Cammarata 等［42］在2010年報道了miR-126 在急性粒細(xì)胞性白血病中表達(dá)降低，并證實了同源盒A9(homeobox A9，HOXA9)為miR-126 的一個靶基因。miR-126 與HOXA9 mRNA 在造血干細(xì)胞中都呈上升表達(dá)，在早期骨髓原始細(xì)胞開始分化時呈表達(dá)下調(diào)，相反，在體外白血病細(xì)胞株和原發(fā)性白血病患者中，miR-126與HOXA9 呈負(fù)相關(guān)［43］。提示miR-126/HOXA9 通路障礙可能是白血病發(fā)病的重要機制。Xu 等［44］則發(fā)現(xiàn)，miR-126 在骨肉瘤中表達(dá)降低，過表達(dá)miR-126 可抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，侵襲能力。

6 展望

miRNA 作為靶向治療中的研究熱點，不論是作為生物學(xué)標(biāo)志物用于診斷、藥物療效評估及預(yù)后判斷，還是利用其抑癌或致癌的特性用于治療，都有著不可估量的價值。miR-126 在許多腫瘤中表達(dá)異常，通過作用于不同的靶基因及信號通路，影響腫瘤細(xì)胞的生長、增殖、侵襲轉(zhuǎn)移等行為，對腫瘤的診斷、治療和預(yù)后有著重要意義。但是miR-126 在許多腫瘤的作用及其機制仍缺乏深入研究，也限制了miR-126 的臨床應(yīng)用。相信隨著研究的進一步深入，人們將明確miR-126 在不同腫瘤中的調(diào)控機制，針對miR-126 進行藥物開發(fā)，有望成為腫瘤治療的新方法。

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