鼻咽癌中miR-BARTs的研究進(jìn)展

潘林江，葉志華，黃素寧，陳 罡

(廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院a.放療科； b.病理科，廣西 南寧530021)

鼻咽癌中miR-BARTs的研究進(jìn)展

潘林江a，葉志華b，黃素寧a，陳 罡b

(廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院a.放療科； b.病理科，廣西 南寧530021)

微小RNA(miRNAs)是一類具有調(diào)控功能的內(nèi)源性非編碼單鏈小分子RNA，長(zhǎng)約18～24個(gè)核苷酸，與鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma，NPC)的發(fā)生發(fā)展、診斷以及預(yù)后、轉(zhuǎn)歸有關(guān)。BamH1 A右向轉(zhuǎn)錄(BamH1 A rightward transcripts，BARTs)是EB病毒(EBV)中一組經(jīng)轉(zhuǎn)錄后選擇性多剪接的基因產(chǎn)物,存在于EBV所有潛伏狀態(tài)的miRNA，共22種(miR-BART1—22),并表達(dá)于NPC等EBV感染相關(guān)的惡性腫瘤。闡明miR-BARTs在NPC的作用機(jī)制對(duì)指導(dǎo)臨床治療有重要意義。

鼻咽癌； BamH1 A； 右向轉(zhuǎn)錄； EB病毒； 基因調(diào)控

鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma，NPC)是我國(guó)南方地區(qū)和東南亞最常見的惡性腫瘤之一。在我國(guó)NPC總發(fā)病率為3.61/10萬，粗死亡率為1.99/10萬，且復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率較高，嚴(yán)重危害人類健康；NPC的發(fā)生與遺傳易感性、環(huán)境因素和EB病毒(EBV)感染有關(guān)[1]。微小RNA(microRNA，miRNA)是一類具有調(diào)控功能的非編碼蛋白質(zhì)的單鏈小分子RNA，能調(diào)控病毒基因和宿主細(xì)胞基因。EBV是首個(gè)被發(fā)現(xiàn)能夠編碼miRNA的人類病毒[2]。有研究[3]發(fā)現(xiàn)，EBV編碼的BamH1 A 右向轉(zhuǎn)錄(BamH1 A rightward transcripts，BARTs)在鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展中起調(diào)控作用。本文就NPC中miR-BARTs的基因調(diào)控機(jī)制作一綜述。

1 EBV與NPC

EBV在NPC的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。一方面，EBV本身可通過表達(dá)潛伏膜蛋白-1(latent membrane protein-1，LMP-1)影響細(xì)胞周期使NPC細(xì)胞永生化；另一方面，LMP-1的表達(dá)使細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白Ezrin上調(diào)，從而引起NPC CNE1細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)。另外，EBV本身亦可通過改變宿主細(xì)胞結(jié)構(gòu)使染色體高度濃縮，可能有利于病毒的復(fù)制[4]。EBV鏈的缺失能改變LMP-1序列，從而引起CD4+T細(xì)胞抗原決定簇的缺失[5]，可能引起EBV源性的腫瘤細(xì)胞免疫逃逸，導(dǎo)致EBV的潛伏感染，致瘤性增強(qiáng)。

2 miR-BARTs簡(jiǎn)介

BARTs最初是在研究C15 NPC異種移植瘤的cDNA文庫(kù)中被發(fā)現(xiàn)，其廣泛存在于EBV感染的NPC患者中。目前miR-BARTs共22種(miR-BART1—22)，是一類長(zhǎng)度約18～24個(gè)核苷酸，具有調(diào)控功能的非編碼蛋白質(zhì)的單鏈小分子RNA，可存在于EBV的所有潛伏狀態(tài)[6]。有研究[7]發(fā)現(xiàn)，miR-BARTs通過降解靶mRNA或抑制其轉(zhuǎn)錄后翻譯發(fā)揮對(duì)病毒自身基因和宿主細(xì)胞基因的表達(dá)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和抑制腫瘤細(xì)胞凋亡。miR-BARTs可通過下調(diào)EBV基因表達(dá)從而使腫瘤獲得免疫逃逸并潛伏生長(zhǎng)[8-9]。miR-BARTs也可通過調(diào)控EBV基因以及宿主細(xì)胞基因的表達(dá)，在NPC的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用。

3 miR-BARTs在NPC中的調(diào)節(jié)機(jī)制

3.1 miR-BARTs在調(diào)節(jié)EBV基因表達(dá)中的作用

miR-BART2-5p與Bam H1 A片段左向的第5個(gè)閱讀框編碼(Bam H1 A fragment containing the fifth left open reading from frame(BALF5)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物高度互補(bǔ)結(jié)合，通過裂解結(jié)合區(qū)域，最終下調(diào)BALF5的表達(dá)[10]。BALF5作為EBV-DNA聚合酶基因編碼病毒DNA復(fù)制所需重要蛋白BALF5蛋白，提示BALF5的表達(dá)降低從而導(dǎo)致病毒數(shù)量減少，可能有利于EBV進(jìn)入潛伏狀態(tài)，使NPC躲避宿主的免疫攻擊，從而導(dǎo)致NPC的發(fā)生發(fā)展。

miR-BARTs與EBV基因的3′UTRs結(jié)合可下調(diào)LMP1[6]和潛伏膜蛋白2A(latent membrane protein，LMP2A)[11]的表達(dá)，其信號(hào)通路尚不明確，目前可調(diào)節(jié)LMP表達(dá)的miR-BARTs見表1。LMP1是腫瘤壞死因子受體家族的一個(gè)功能同源體，具有瘤基因功能的蛋白質(zhì)[12]，可促進(jìn)癌細(xì)胞生長(zhǎng)增殖，促進(jìn)NPC的侵襲和轉(zhuǎn)移等，而其高表達(dá)可以抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)[13]。LMP2A在EBV潛伏感染及轉(zhuǎn)化細(xì)胞過程中發(fā)揮重要作用，EBV潛伏感染的B細(xì)胞中均檢測(cè)到LMP2A的表達(dá)，LMP2A具有潛在的T細(xì)胞激活表位，能介導(dǎo)宿主殺傷性T細(xì)胞作用的發(fā)揮[14]。因此可認(rèn)為miR-BARTs通過上調(diào)LMP1和LMP2A表達(dá)可抑制EBV致癌性。

表1 miR-BARTs調(diào)節(jié)EBV基因的靶點(diǎn)及作用

3.2 miR-BARTs在調(diào)節(jié)其他基因表達(dá)中的作用

miR-BARTs可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期相關(guān)基因的表達(dá)，影響細(xì)胞增殖和凋亡正常的相關(guān)信號(hào)通路，從而抑制細(xì)胞凋亡和誘導(dǎo)腫瘤免疫逃逸。p53正向凋亡調(diào)控因子(p53-up regulated modulator of apoptosis，PUMA)，為首個(gè)被報(bào)道的miR-BARTs靶點(diǎn)[16]。PUMA屬于Bcl2家族中BH3-only的一種促凋亡蛋白，通過調(diào)節(jié)線粒體中細(xì)胞色素C的釋放啟動(dòng)凋亡[17]。miR-BART5通過與PUMA基因的3′UTR結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄后水平負(fù)向地調(diào)節(jié)PUMA的表達(dá)，從而抑制NPC細(xì)胞的凋亡。有研究[16]證實(shí)，凋亡藥物的敏感性在缺少miR-BART5或PUMA異常表達(dá)的EBV陽(yáng)性NPC細(xì)胞系中明顯增強(qiáng)。BH3-only蛋白Bim是miR-BART1簇的作用靶點(diǎn)，miR-BART1簇必須共同聯(lián)合作用，才能發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，阻斷PUMA介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[18]。

Lin等[19]發(fā)現(xiàn)miR-BART20-5p可通過與靶mRNA的3′UTR結(jié)合下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子TBX21的表達(dá)。通過抑制TBX21的活性可間接抑制p53在NK/T淋巴瘤細(xì)胞株中的作用，提示miR-BART20-5p可以阻斷p53依賴的細(xì)胞凋亡，但是miR-BART20-5p在上皮癌中低表達(dá)。EBV miR-BART2-5p可以下調(diào)MICB基因而促使腫瘤細(xì)胞免疫逃逸；MICB為NK細(xì)胞的配體，表達(dá)于細(xì)胞表面，其表達(dá)下調(diào)可能是腫瘤細(xì)胞逃脫NK細(xì)胞攻擊的原因[20]。固有免疫相關(guān)基因importin7(IPO7)是潛在的[21-22]，IPO7基因可通過編碼重要的受體蛋白，運(yùn)輸轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)入細(xì)胞核[23]，提示可能通過調(diào)節(jié)固有免疫使腫瘤細(xì)胞獲得免疫逃逸。

另外，miR-BARTs可以廣泛下調(diào)一些Wnt抑制分子，使腫瘤發(fā)生率增高，如WIF1、APC、NLK[24]。miR-BART3-5p通過下調(diào)腫瘤抑制基因DICE1的表達(dá)，促進(jìn)NPC發(fā)生發(fā)展[25]。另有研究[26]發(fā)現(xiàn)，miR-BART6-5p可以抑制人Dicer的表達(dá)。Dicer是合成miRNA所需的一種重要的酶，提示miR-BART6-5p可抑制miRNA表達(dá)，并通過減少抑制相關(guān)的miRNA合成，從而可能促進(jìn)NPC腫瘤生長(zhǎng)，見表2。

表2 miR-BARTs調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞的靶點(diǎn)及作用

4 總結(jié)與展望

近些年來，隨著miRNA-BARTs及其靶基因和相關(guān)信號(hào)通路的研究不斷深入，miRNA-BARTs在NPC發(fā)生發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移中的作用得以揭示。miRNA-BARTs能精確地調(diào)節(jié)自身的基因表達(dá)，形成有利于自身繁衍和潛伏的調(diào)節(jié)機(jī)制；通過下調(diào)宿主細(xì)胞的mRNA表達(dá)，達(dá)到有效的感染致病力。但miRNA-BARTs在NPC中的作用途徑和調(diào)控機(jī)制還有待闡明。miRNA-BARTs以及它們的作用靶點(diǎn)與NPC的關(guān)系及其具體的調(diào)控機(jī)制有待進(jìn)一步研究證實(shí)，miRNA-BARTs的研究將為NPC的預(yù)防、早期診斷和治療提供新的靶點(diǎn)，為廣大NPC患者帶來福音。

[1] Xu Z J,Zheng R S,Zhang S W,et al.Nasopharyngeal carcinoma incidence and mortality in China in 2009[J].Chin J Cancer,2013,32(8):453-460.

[2] Pfeffer S,Zavolan M,Grasser F A,et al.Identification of virus-encoded microRNAs[J].Science,2004,304(5671):734-736.

[3] Lo A K,Dawson C W,Jin D Y,et al.The pathological roles of BART miRNAs in nasopharyngeal carcinoma[J].J Pathol,2012,227(4):392-403.

[4] 馮海燕，黃光武.EB病毒與鼻咽癌發(fā)生發(fā)展關(guān)系的研究進(jìn)展[J].中華腫瘤防治雜志，2008，15(22)：1753-1755.

[5] Tang Y L,Lu J H,Cao L,et al.Genetic variations of EBV LMP1 from nasopharyngeal carcinoma biopsies：potential loss of T cell epitopes[J].Braz J Med Biol Res,2008,41(2):110-116.

[6] Dai R,Ahmed S A.MicroRNA：a new paradigm for understanding immunoregulation,inflammation,and autoimmune disease[J].Transl Res,2011,157(4):163-179.

[7] Rigoutsos I.New tricks for animal microRNAS:targeting of amino acid coding regions at conserved and nonconservedsites[J].Cancer Res,2009,69(8):3245-3248.

[8] Yoshizaki T,Kondo S,Wakisaka N,et al.Pathogenic role of Epstein-Barr virus latent membrane protein-1 in the development of nasopharyngeal carcinoma[J].Cancer Lett,2013,337(1):1-7.

[9] Riley K J,Rabinowitz G S,Yario T A,et al.EBV and human microRNAs co-target oncogenic and apoptotic viral and human genes during latency[J].EMBO J,2012,31(9):2207-2221.

[10] Barth S,Pfuhl T,Mamiani A,et al.Epstein-Barr virus-encoded microRNA miR-BART2 down-regulates the viral DNA polymerase BALF5[J].Nucleic Acids Res,2008,36(2):666-675.

[11] Lung R W,Tong J H,Sung Y,et al.Modulation of LMP2A expression by a newly identified Epstein-Barr Virus-Encoded MicroRNA miR-BART22[J].Neoplasia,2009,11(11):1174-1184.

[12] Xu Y,Shi Y,Yuan Q,et al.Epstein-Barr Virus encoded LMP1 regulates cyclin D1 promoter activity by nuclear EGFR and STAT3 in CNE1 cells[J].J Exp Clin Cancer Res,2013,32:90.

[13] Zhao Y,Pang T Y,Wang Y,et al.LMP1 stimulates the transcription of eIF4E to promote the proliferation,migration and invasion of human nasopharyngeal carcinoma[J].FEBS J,2014,281(13):3004-3018.

[14] Mao Y,Zhang D W,Zhu H,et al.LMP1 and LMP2A are potential prognostic markers of extranodal NK/T-cell lymphoma,nasal type(ENKTL)[J].Diagn Pathol,2012,7:178.

[15] Ramakrishnan R,Donahue H,Garcia D,et al.Epstein-Barr virus BART9 miRNA modulates LMP1 levels and affects growth rate of nasal NK T cell lymphomas[J].PLoS One,2011,6(11):e27271.

[16] Choy E Y,Siu K L,Kok K H,et al.An Epstein-Barr virus-encoded miroRNA targets PUMA to promote host cell survival[J].J Exp Med,2008,205(11):2551-2560.

[17] Cazanave S C,Wang X,Zhou H,et al.Degradation of Keap1 activates BH3-only proteins Bim and PUMA during hepatocyte lipoapoptosis[J].Cell Death Differ,2014,21(8):1303-1312.

[18] Marquitz A R,Mathur A,Nam C S,et al.The Epstein-Barr virus BART microRNAs target the pro-apoptotic protein Bim[J].Virology,2011,412(2):392-400.

[19] Lin T C,Liu T Y,Hsu S M，et al.Epstein-Barr virus-encoded miR-BART20-5p inhibits T-bet translation with secondary suppression of p53 in invasive nasal NK/T-cell lymphoma[J].Am J Pathol,2013,182(5):1865-1875.

[20] Nachmani D,Stern Ginossar N,Sarid R A.Diverse herpesvirus MicroRNAs target the stress-induced immune ligand MICB to escape recognition by natural killer cells[J].Cell Host Microbe,2009,5(4):376-385.

[21] D?lken L,Malterer G,Erhard F，et al.Systematic analysis of viral and cellular microRNA targets in cells latently infected with human gamma-herpesviruses by RISC immunoprecipitationassay[J].Cell Host Microbe,2010,7(4):324-334.

[22] Vereide D T,Seto E,Chiu Y F,et al.Epstein-Barr virus maintains lymphomas via its miRNAs[J].Oncogene,2014,33(10):1258-1264.

[23] Yang I V,Wade C M,Kang H M,et al.Identification of novel genes that mediate innate immunity using inbred mice[J].Genetics,2009,183(4):1535-1544.

[24] Wong A M,Kong K L,Tsang J W,et al.Profiling of Epstein-Barr virus-encoded microRNAs in nasopharyngeal carcinoma reveals potential biomarkers and oncomirs[J].Cancer,2012,118(3):698-710.

[25] Lei T,Yuen K S,Xu R,et al.Targeting of DICE1 tumor suppressor by Epstein-Barr virus-encoded miR-BART3* microRNA in nasopharyngeal carcinoma[J].Int J Cancer,2013,133(1):79-87.

[26] Iizasa H,Wulff B E,Alla N R,et al.Editing of Epstein-Barr virus-encoded BART6 microRNAs controls their dicer targeting and consequently affects viral latency[J].J Biol Chem,2010,285(43):33358-33370.

(責(zé)任編輯：鐘榮梅)

Research Progress in miR-BARTs in Nasopharyngeal Carcinoma

PAN Lin-jianga，YE Zhi-huab，HUANG Su-ninga，CHEN Gangb

(a.DepartmentofRadiotherapy； b.DepartmentofPathology,theFirstAffiliatedHospitalofGuangxiMedicalUniversity,Nanning530021,China)

MicroRNAs(miRNAs) are a class of endogenous small non-coding single-stranded 18-24 nucleotide RNAs that play important roles in gene regulation.It has been reported that miRNAs play a vital role in the occurrence,development,diagnosis and prognosis of nasopharyngeal carcinoma(NPC).BamH1-A rightward transcripts(BARTs),including 22 viral miRNAs,are located in long alternative spliced Epstein-Barr virus(EBV) transcripts and expressed in EBV-associated malignant tumors.It is of great clinical significance to illuminate the mechanism of action of miR-BARTs in NPC.

nasopharyngeal carcinoma; BamH1 A; rightward transcript; EB virus; gene regulation

2014-10-10

潘林江(1966—)，男，學(xué)士，副教授，主要從事腫瘤放療的基礎(chǔ)及臨床研究。

陳罡，教授，E-mail：chen_gang_triones@163.com。

R739.63

A

1009-8194(2015)05-0096-03

10.13764/j.cnki.lcsy.2015.05.037