前列腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)microRNA研究進展

黃　軍，吳開杰 綜述，賀大林 審校

(西安交通大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科，陜西西安　710061)

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前列腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)microRNA研究進展

黃軍，吳開杰 綜述，賀大林 審校

(西安交通大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科，陜西西安710061)

摘要：前列腺癌遠處轉(zhuǎn)移是造成患者死亡的最主要原因。通過與靶基因3′-非翻譯端靶向結(jié)合，microRNA廣泛參與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移過程。新近研究顯示，microRNA與前列腺癌轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，并可能成為未來轉(zhuǎn)移性前列腺癌治療重要的分子靶點。因此，本文將對前列腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)的microRNA研究的最新進展做一綜述，以期為轉(zhuǎn)移性前列腺癌的防治提供嶄新的思路和方法。

關(guān)鍵詞:前列腺癌；轉(zhuǎn)移；microRNA；靶基因

前列腺癌是男性最常見的惡性腫瘤之一，雖然早期前列腺癌經(jīng)過治療預后較好，但是大部分患者確診時已屬晚期，多有骨骼或其他遠處臟器轉(zhuǎn)移，也是導致患者死亡的主要原因，其發(fā)生、發(fā)展的具體分子機制尚未完全闡明。microRNA(miR)是一類長度為19～25nt的非編碼單鏈RNA，其作用主要是通過其種子序列與靶基因3′-非翻譯端(3′-UTR)結(jié)合而調(diào)節(jié)靶基因的表達，參與細胞的分化、凋亡、增殖、腫瘤的遷移、侵襲等過程。在前列腺癌中，異常表達的microRNA與腫瘤的進展密切相關(guān)。前列腺癌中大量異常表達的microRNA相繼被篩選出來，為前列腺癌研究提供了新的思路。由于腫瘤轉(zhuǎn)移(尤其是骨轉(zhuǎn)移)是前列腺癌患者死亡的主要原因，本文將就前列腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)microRNA研究進展做一綜述。

1促進前列腺癌轉(zhuǎn)移的microRNA

1.1miR-21miR-21在肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌、胃癌、肝癌、前列腺癌等多種腫瘤組織中表達升高，在轉(zhuǎn)移性腫瘤組織中升高尤為顯著。此外，在激素抵抗性的轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者血清中，miR-21表達量也顯著高于激素依賴性前列腺癌患者[1]。miR-21可通過多種途徑促進前列腺癌轉(zhuǎn)移。例如，通過靶向調(diào)節(jié)MARCKS、PDCD4和TPM1，miR-21可以增強前列腺癌細胞DU145和PC-3的凋亡抵抗和侵襲能力。而通過靶向ANP32A和SMARCA4，miR-21則可增強前列腺癌細胞LNCaP的侵襲能力。免疫缺陷小鼠體內(nèi)實驗證實，尾靜脈注射miR-21表達下調(diào)的PC-3M-MM2細胞可以減少肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生。此外，過表達miR-21通過靶向PTEN，激活AKT和ERK1/2信號通路，增加HIF-1alpha和VEGF的表達，可促進前列腺癌細胞血管生成，為腫瘤轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件[2]。miR-21還介導前列腺癌細胞對多西他賽的化療抵抗和白藜蘆醇的抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用。此后，更多的實驗相繼證實，前列腺癌中，RECK、BTG2、P57Kip2和TGFBR2等抑癌基因均是miR-21的靶基因[3-4]?？梢姡琺iR-21在前列腺癌進展中扮演著類似促癌基因的角色。

1.2miR-221和miR-222miR-221和miR-222都是由X染色體編碼的microRNA，其作用主要與前列腺癌雄激素抵抗形成相關(guān)。與腫瘤發(fā)生和進展密切相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子NF-kB和c-Jun可以結(jié)合于miR-221和miR-222啟動子的上游區(qū)域，促進miR-221和miR-222在前列腺癌細胞中的表達。大量研究證實，雄激素非依賴性前列腺癌細胞LNCaP-AI和PC-3與雄激素依賴性細胞LNCaP相比，miR-221和miR-222表達更高。而在LNCaP-AI和PC-3中下調(diào)miR-221的表達可促進細胞的凋亡，降低其增殖、侵襲、遷移能力，相反，在LNCaP中過表達miR-221可以促進NSE的表達，促進神經(jīng)內(nèi)分泌分化的形成。多種與腫瘤進展相關(guān)的基因表達亦受miR-221和miR-222的影響，包括ARHI、DVL2、SIRT1、HECTD2、RAB1A等[5]。

1.3miR-182在前列腺癌組織和細胞系中，miR-182表達均上調(diào)。在正常前列腺上皮細胞RWPE-1中轉(zhuǎn)染miR-182前體后，細胞增殖和遷移能力顯著增強。而在PC-3和DU145中敲低miR-182，其增殖、遷移、侵襲能力則顯著下調(diào)。在裸鼠體內(nèi)抑制miR-182的表達可以抑制腫瘤的生長。熒光素酶報告基因?qū)嶒炞C實多種與腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因如RECK、MTSS1、FOXF2和NDRG1等均為miR-182的靶基因[6]。

1.4DLK1-DIO3clusterDLK1-DIO3cluster包含四種mircoRNA，分別是miR-409-3p、miR-409-5p、miR-154和miR-379，這4種microRNA在前列腺癌骨轉(zhuǎn)移上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymaltransition，EMT)細胞株模型ARCaPM中的表達量均高于對照前列腺癌細胞株ARCaPE。上述microRNA可抑制多種抑癌基因的表達，包括STAG2、RBL2、NPRL2、RSU1、PHC3和TUSC1等。抑制上述microRNA的表達可以逆轉(zhuǎn)EMT，而上調(diào)上述microRNA的表達則可促進EMT的發(fā)生，導致E-Cadherin表達下降，Vimentin表達升高[7]。此外，體外實驗證實抑制上述四種microRNA的表達可以減少前列腺癌的骨和軟組織轉(zhuǎn)移[8]?？梢姡珼LK1-DIO3cluster編碼的miR-409-3p、miR-409-5p、miR-154*和miR-379可以促進前列腺癌的轉(zhuǎn)移。

1.5其他前列腺癌患者血清中miR-141表達升高，尤其在前列腺癌骨轉(zhuǎn)移患者血清中其表達顯著升高，并且與Gleanson評分、骨轉(zhuǎn)移病灶數(shù)和血清堿性磷酸酶水平呈正相關(guān)。通過靶向Ship，miR-141可以調(diào)控雄激素受體的轉(zhuǎn)錄活性[9]。miR-96在TGFβ/mTOR信號通路起著重要作用，并參與前列腺癌骨轉(zhuǎn)移，依賴于Smad的TGFβ可以促進miR-96轉(zhuǎn)錄，后者抑制mTOR激酶抑制劑AKT1S1的翻譯，使mTOR水平升高，進而促進前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的發(fā)生[10]。

2抑制前列腺癌轉(zhuǎn)移的microRNA

2.1miR-205miR-205主要表達在前列腺基底細胞，而在前列腺癌細胞和前列腺組織中則表達降低，尤其是轉(zhuǎn)移性前列腺癌(如淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移)中表達更低。在前列腺癌中，miR-205與EMT的關(guān)系非常緊密，行使著類似抑癌基因的功能。在PC-3和DU145中上調(diào)miR-205的表達可逆轉(zhuǎn)EMT，使E-Cadherin表達升高，細胞遷移侵襲能力降低，同時，一系列癌基因如proteinkinaseCε、IL6、EZH2、E2F1、ZEB2的表達隨之下降[11]。此外，c-SRC、Bcl2、AR等一系列與腫瘤的EMT、轉(zhuǎn)移相關(guān)基因被證實為miR-205的靶基因。miR-205在前列腺基膜形成與維持中起重要作用，通過可調(diào)控laminin-332及其受體integrin-β4在基膜的沉積，促進基膜3D結(jié)構(gòu)和正常腺泡樣結(jié)構(gòu)的形成，從而阻止前列腺癌細胞的遷移侵襲[12]。miR-205還可以靶向抑癌基因IL24和IL32的啟動子區(qū)域，上調(diào)IL24和IL32的表達，進而抑制前列腺癌的進展。

2.2miR-34amiR-34a是一個受p53基因調(diào)控的microRNA，研究顯示miR-34a在轉(zhuǎn)移性前列腺癌中表達顯著降低，多個轉(zhuǎn)移相關(guān)基因被證實為miR-34a的靶基因。通過靶向c-Myc和c-Met，miR-34a可抑制c-Myc-Skp2-Miz1和c-Myc-pTEFB轉(zhuǎn)錄復合物的活性，調(diào)控RhoA、E2F1，進而影響前列腺癌細胞的遷移侵襲能力。此外，miR-34a可以直接靶向CD44而降低CD44陽性前列腺癌祖細胞的轉(zhuǎn)移能力[13]。miR-34a還參與WNT信號通路的調(diào)控，WNT信號通路中的分子TCF7和LEF1相繼被證實為miR-34a的靶基因，并且參與EMT過程[14]。

2.3miR-143/145cluster在骨轉(zhuǎn)移前列腺癌組織中，miR-143和miR-145的表達遠低于原發(fā)性前列腺癌組織，并且在前列腺癌中，miR-143和miR-145低表達與血清PSA水平、Gleason評分和骨轉(zhuǎn)移呈負相關(guān)，而與前列腺癌生化復發(fā)和無病生存率呈正相關(guān)。miR-143和miR-145可以抑制前列腺癌腫瘤干細胞標志物CD133、CD44、OCT-4、Sox2、c-Myc和KLF4的表達，并且ZEB2和miR-145之間被證實存在一個負反饋調(diào)控回路，使得miR-145可以抑制PC-3、DU145和C4-2B細胞的遷移侵襲和EMT[15]。此外，大量實驗證實，通過靶向KRAS、MMP13、GOLM1、FSCN1、SWAP70、HEF1、ERG、PCGEM1、DAB2等多種基因，miR-143和miR-145可以抑制前列腺癌細胞遷移侵襲和骨轉(zhuǎn)移。

2.4其他miR-224在前列腺癌中起著抑癌基因的作用，可通過與TRIB1、TPD52和apelin等多種基因的3’-UTR靶向結(jié)合，促進前列腺癌細胞的凋亡，降低其增殖、侵襲、遷移能力，從而抑制前列腺癌轉(zhuǎn)移[16]。并在前列腺癌組織標本中，miR-224的表達與腫瘤的病理分期、轉(zhuǎn)移、患者血清PSA水平和生存時間呈負相關(guān)。miR-100在骨轉(zhuǎn)移前列腺癌組織中的表達量顯著低于原發(fā)性前列腺癌組織，通過靶向microRNA誘導的沉默復合體效應(yīng)蛋白AGO2mRNA，可下調(diào)c-Myc、Oct4和Klf4的表達，負向調(diào)控PC-3和DU145的侵襲、遷移、EMT、克隆形成和干細胞特性[17]。miR-1和miR-200與SLUG之間存在一個自我強化的環(huán)路，通過這個環(huán)路，miR-1和miR-200能抑制EMT的發(fā)生[18]。此外，miR-1和miR-133a可以靶向PNP來抑制PC-3和DU145細胞的增殖、遷移和侵襲。靶向TGF-α的miR-152亦可降低前列腺癌細胞的侵襲遷移能力。在PC-3和DU145細胞中過表達miR-203可以逆轉(zhuǎn)EMT的發(fā)生，并抑制細胞增殖、遷移和侵襲，而這主要因miR-203對CKAP2、LASP1、BIRC5、WASF1、ASAP1、RUNX2和LASP1等基因的靶向調(diào)控產(chǎn)生。并且，miR-203介導了EGFR信號通路參與的前列腺癌骨轉(zhuǎn)移和酪氨酸激酶抑制劑的耐藥[19]。人類9號染色體編碼的miR-23b和miR-27b組成一個家族，其表達在去勢抵抗性前列腺癌中降低，體外實驗證實，過表達miR-23b和miR-27b的前列腺癌細胞ALVA31和PC3-ML其E-cadherin蛋白表達升高，GTP酶Rac1活性升高，細胞的侵襲、遷移能力顯著下降。此外，靶向CXCR4的miR-494-3p能抑制PC-3和DU145生長、侵襲、遷移，并促進細胞凋亡[20]。

3結(jié)語

如今，有關(guān)microRNA在前列腺癌中的研究日漸增多，與前列腺癌進展相關(guān)的microRNA不斷被發(fā)現(xiàn)，microRNA參與前列腺癌轉(zhuǎn)移已被廣泛證實。但是，目前的研究大多局限于實驗室階段，microRNA直接應(yīng)用于臨床還有待進一步研究。因此，我們?nèi)孕枰钊氲匮芯縨icroRNA在前列腺癌中的應(yīng)用，以期為前列腺癌的臨床診斷、治療提供更好的思路。

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(編輯何宏靈)

收稿日期：2015-07-15修回日期：2015-09-17

基金項目：國家自然科學基金(NSFC81202014)

通訊作者：賀大林，教授.E-mail: hedl@mail.xjtu.edu.cn

作者簡介:黃軍(1990-)，男(漢族)，研究生在讀.研究方向：microRNA在泌尿系腫瘤惡性進展中的作用及機制研究.E-mail: 846969656@qq.com

中圖分類號:R737.25

文獻標志碼:A

DOI：10.3969/j.issn.1009-8291.2016.04.022