microRNA-506在不同腫瘤中作用的研究進展*

張靖宜　孫燕

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microRNA-506在不同腫瘤中作用的研究進展*

張靖宜孫燕

摘要microRNA-506是存在于X染色體上的一種microRNA，通過對靶基因的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控影響細胞增殖、凋亡、衰老、細胞周期、細胞分化、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化、血管生成、侵襲和轉(zhuǎn)移等多種生命過程。目前發(fā)現(xiàn)，microRNA-506在多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要的作用，細胞學(xué)和動物實驗也提示microRNA-506可以抑制一些腫瘤的發(fā)生發(fā)展，并促進某些化療藥物的療效。但是，mi?croRNA-506對不同的腫瘤發(fā)揮著不同的調(diào)節(jié)作用。本文對microRNA-506在不同腫瘤中的作用及其作用機制進行總結(jié)，旨在為特定腫瘤的治療提供新的靶點。

關(guān)鍵詞microRNA-506腫瘤抑癌基因靶向治療

作者單位：天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院病理科，國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津市腫瘤防治重點實驗室（天津市300060）

*本文課題受國家自然科學(xué)基金項目（編號：81201651）資助

微小RNA（microRNAs）是一類短鏈、非編碼RNA分子，包含約22個核苷酸分子，在多種真核細胞中于轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)靶基因的表達。microRNAs參加多種細胞過程，可以調(diào)控細胞的生長、分化和凋亡，在細胞的生理和病理過程中均發(fā)揮重要作用。近幾年的研究表明，microRNAs可以發(fā)揮腫瘤抑制基因或致癌基因的功能，特定microRNAs表達的改變與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)［1-3］。microRNA-506（miR-506）是位于X染色體上的一種microRNA，在多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著不同的作用。本文對miR-506在不同腫瘤中的表達、作用機制及作用效果進行綜述。

1　miR-506

miR-506位于X染色體（Xq27.3），為miR-506-514群（包括miR-506、miR-507、miR-508、miR-509、 miR-510、miR-513和miR-514）的一員，與晚期卵巢癌的早期復(fù)發(fā)有關(guān)［4-5］。越來越多的證據(jù)表明，miR-506通過與不同的靶基因結(jié)合，從而抑制靶基因的表達，進而參與調(diào)控細胞增殖、細胞凋亡、細胞周期停滯、細胞衰老、細胞分化、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化、細胞侵襲和轉(zhuǎn)移等生命過程，影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展（圖1）。

2　miR-506在不同腫瘤中的表達及作用

miR-506在不同腫瘤中的表達水平不盡相同，可以發(fā)揮抑制腫瘤或促進腫瘤進展的作用（表1）。

2.1卵巢癌

本課題組通過對美國腫瘤基因組計劃（TCGA）數(shù)據(jù)庫中459例漿液性卵巢癌基因組的整合分析，發(fā)現(xiàn)了一個與預(yù)后不良間質(zhì)亞型有關(guān)的microRNA調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。miR-506是這個網(wǎng)絡(luò)中的一個關(guān)鍵microRNA，與多個上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)靶基因的表達呈負相關(guān)。進一步的體外實驗證實，miR-506可以直接結(jié)合SNAI2的3′UTR，通過抑制SNAI2的表達從而增加E-鈣黏素的表達，進而抑制卵巢癌細胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化及腫瘤細胞的侵襲能力［6］。后續(xù)研究證實，miR-506還可以直接與VIM及CDH2的3′UTR結(jié)合，抑制間質(zhì)標(biāo)志物波形蛋白和N-鈣粘素的表達，從而抑制卵巢癌上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化及腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移［7］。該研究中miR-506的高表達與卵巢癌患者較早的FIGO分期和更長的生存期有關(guān)，可以作為評估卵巢癌患者預(yù)后的潛在預(yù)測指標(biāo)［7］。

除了調(diào)控上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，miR-506在卵巢癌中還能夠抑制腫瘤細胞增殖、促進腫瘤細胞衰老。miR-506可以直接與周期蛋白依賴性激酶4/6（cy?clin-dependent kinase4/6，CDK4/6）的3′UTR結(jié)合，抑制CDK4/6的表達［8］。CDK4/6是一類絲/蘇氨酸激酶，與細胞周期素D（cyclinD）結(jié)合，調(diào)節(jié)細胞由G1期向S期轉(zhuǎn)換［9］。miR-506通過抑制CDK4/6表達，抑制了G1-S進程，從而抑制了腫瘤細胞增殖。另外，CDK4/6能夠活化轉(zhuǎn)錄因子FOXM1，CDK4/6-FOXM1信號通路可以降低活性氧自由基的水平、保護細胞免于衰老。因此，miR-506可以通過CDK4/CDK6-FOXM1信號通路，促進卵巢癌細胞的衰老［8］。這些研究提示miR-506在卵巢癌的進展中發(fā)揮抑癌基因的功能。

?圖1　miR-506及其下游靶點和信號通路模式Figure 1　MicroRNA-506 (miRNA-506) and its downstream targets and signaling pathways

表1　miR-506在不同腫瘤中的表達水平及靶基因Table 1　Expression levels and target genes of microRNA-506 (miRNA-506) in different tumors

2.2乳腺癌

Yu等［10］報道m(xù)iR-506的過表達可以顯著抑制乳腺癌細胞的增殖，降低克隆形成的能力，并抑制細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。Arora等［11］通過薈萃分析得到miR-506是一個與乳腺癌患者生存明顯相關(guān)的miRNA，miR-506高表達組的無遠處復(fù)發(fā)時間較長。進一步的研究顯示，miR-506通過直接與CD151、VIM、SNAI2的3′UTR結(jié)合，抑制這3個靶基因的表達，從而抑制乳腺癌細胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化。另外，該研究發(fā)現(xiàn)在miR-506的啟動子區(qū)有一個NF-κB的結(jié)合位點，并且NF-κB對miR-506的表達起抑制作用，提示miR-506可能是NF-κB的下游靶點。

2.3胃癌

研究表明，在胃癌組織和細胞中，miR-506的表達被抑制［12］。miR-506的高表達與胃癌患者較長的生存時間有關(guān)［13］，是一個獨立且重要的預(yù)后因素［14］。與在卵巢癌中的作用類似，miR-506在胃癌細胞中通過與SNAI2的3′UTR結(jié)合控制其表達，上調(diào)E-鈣黏素的表達來調(diào)控上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，進而抑制胃癌的進展［14］。而且，在胃癌細胞中上調(diào)miR-506可以提高E-鈣黏素的水平，降低N-鈣黏素和波形蛋白的水平［12］。另外，Deng等［12］報道YAP1是miR-506的一個直接的靶點，過表達miR-506可以抑制YAP1下游基因TEAD4、CTGF、CYR61、CDX2的表達，并且通過Hip?po-YAP1旁路抑制胃癌細胞的生長和侵襲。Li等［13］報道ETS1是miR-506的一個靶點，miR-506直接與ETS1的3′UTR結(jié)合抑制其表達。ETS1為MMP-9的轉(zhuǎn)錄因子，ETS1在胃癌組織中的表達與MMP-9的表達呈正相關(guān)，miR-506過表達使MMP-9和MMP-2的表達水平下降，從而抑制胃癌的血管生成和侵襲轉(zhuǎn)移［13］。上述報道提示miR-506在胃癌中可能發(fā)揮腫瘤抑制作用。

2.4結(jié)直腸癌

Zhang等［15］報道m(xù)iR-506在結(jié)腸癌組織中表達下調(diào)，并且其表達水平與腫瘤大小、淋巴結(jié)侵襲、TNM分期和轉(zhuǎn)移均呈負相關(guān)。該研究的體外實驗也證實miR-506過表達抑制了結(jié)腸癌細胞的增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲，miR-506在結(jié)腸癌中通過直接與EZH2的3′UTR結(jié)合下調(diào)EZH2的表達，抑制腫瘤細胞的增殖和轉(zhuǎn)移。并且，上調(diào)miR-506或抑制EZH2使β-catenin表達下降，miR-506-EZH2通過抑制Wnt/β-catenin通路抑制腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移。Chen等［16］報道在結(jié)直腸癌中，miR-506和miR-124以DNMT3B為直接靶點，以DNMT1為間接靶點，導(dǎo)致基因組DNA的低甲基化，同時促進E-鈣黏素、MGMT和P16基因在結(jié)直腸癌中的表達。

2.5肝癌

miR-506在肝細胞癌組織中的表達被抑制，并且其表達與YAP的表達呈負相關(guān)，YAP是肝癌中的一個腫瘤蛋白，miR-506通過與YAP的3′UTR結(jié)合抑制YAP的表達，進而抑制肝癌細胞的增殖［17］。在肝細胞癌中，miR-506還可以ROCK1為靶點。miR-506通過與ROCK1的3′UTR結(jié)合抑制ROCK1蛋白的表達；并且ROCK1在肝細胞癌的組織中的表達上調(diào)，與miR-506的表達水平呈負相關(guān)。進一步的功能實驗證實miR-506通過抑制ROCK1的表達進而抑制肝癌細胞的增殖，誘導(dǎo)細胞周期停滯及促進細胞凋亡，并在動物實驗中抑制腫瘤生長。因而，miR-506在肝細胞癌中發(fā)揮腫瘤抑制作用［18］。

2.6肺癌

Yin等［19］使用qPCR和miRNA原位雜交技術(shù)檢測了156例非小細胞肺癌患者的腫瘤組織與癌旁組織中miR-506的表達，結(jié)果顯示肺癌組織中miR-506的表達明顯高于癌旁組織，并且miR-506高表達與較晚的臨床分期有關(guān)。但生存分析顯示，在Ⅱ、Ⅲ期患者中miR-506高表達與較高的生存率有關(guān)。雖然miR-506在肺癌組織中的表達明顯高于癌旁組織，但動物實驗證實miR-506在肺癌移植瘤模型中可以抑制腫瘤生長。該研究還提出miR-506在肺小細胞肺癌中發(fā)揮促凋亡因子的作用。miR-506直接與NF-κB p65結(jié)合，抑制NF-κB路徑，誘導(dǎo)活性氧（reactive oxy?gen species，ROS）的產(chǎn)生，激活p53，降低肺癌細胞的生存能力，促進肺癌細胞凋亡；同時p53又促進miR-506表達，形成正反饋。而在正常細胞（非癌的肺細胞HLF1）中，未觀察到miR-506的這些作用［19］。

Zhao等［20］利用抗BPDE（benzo[a]pyrene-trans-7，8-dihydrodiol-9，10-epoxide）誘導(dǎo)人正常支氣管上皮細胞16HBE惡性轉(zhuǎn)化為16HBE-T，探討肺癌發(fā)生過程中miR-506的作用。結(jié)果顯示，與16HBE相比，miR-506在惡性轉(zhuǎn)化的16HBE-T中的表達明顯下降；并且上調(diào)miR-506的表達導(dǎo)致16HBE-T細胞增殖活性的降低、G0/G1期停滯及抑制細胞的生長；動物實驗證實miR-506能夠抑制裸鼠移植瘤的生長，提示miR-506在肺癌發(fā)生過程中發(fā)揮潛在的抑制作用。雖然MiRNA靶點預(yù)測軟件Targetscan和RNAhybrid提示N-Ras是miR-506的一個潛在的靶點，在16HBE-T中轉(zhuǎn)染miR-506 mimics使N-Ras的mRNA和蛋白水平的表達均降低［20］，但是尚無實驗直接證實N-Ras是miR-506的靶點。

2.7黑色素瘤

Streicher等［21］使用TaqMan低密度miRNA微陣列檢測了33例轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的皮膚腫瘤、14例健康志愿者的皮膚、5株黑色素瘤細胞系、4株來自健康志愿者黑色素細胞的原代培養(yǎng)細胞中的miRNAs表達情況，發(fā)現(xiàn)miR-506-514群在黑色素瘤組織和細胞中顯著高表達［21］。抑制miR-506-514群中的全部成員可以顯著抑制黑色素瘤細胞的生長和侵襲，促進黑色素瘤細胞的凋亡。并且，miR-506的亞群A（包含miRs-506、-507、-508-3p、-508-5p、-513-a-3p、-513-a-5p、-513-b and -513-c）對黑色素瘤細胞生長、凋亡及侵襲能力的影響與miR-506-514群相當(dāng)。因此，包含miR-506的亞群A對于維持黑色素瘤的惡性表型是重要的。但是，單獨的亞群A或亞群B表達上調(diào)不能導(dǎo)致黑色素細胞的惡性轉(zhuǎn)化，而miR-506-514群的過表達對于黑色素細胞的惡性轉(zhuǎn)化是必要的。雖然該研究提示miR-506-514群在黑色素瘤中發(fā)揮致癌基因的作用，但是miR-506在惡性黑色素瘤中的作用尚不明確。

2.8神經(jīng)母細胞瘤

神經(jīng)母細胞瘤是兒童最常見的顱外實體腫瘤，起源于失分化的神經(jīng)嵴前體細胞。誘導(dǎo)細胞分化是治療神經(jīng)母細胞瘤的一種重要的治療策略［22］。Zhao等［23］證實miR-506-3p能夠誘導(dǎo)神經(jīng)母細胞瘤細胞的分化，抑制細胞的生存和生長，降低細胞的活性，并且這些作用至少部分地通過抑制其下游靶基因CDK4和STAT3的表達實現(xiàn)。

2.9其他腫瘤

在宮頸癌中，miR-506的表達被抑制，miR-506 以hedgehog路徑的轉(zhuǎn)錄因子Gli3為靶點，發(fā)揮其抗腫瘤生長的作用。miR-506誘導(dǎo)宮頸癌細胞在G1/S期出現(xiàn)細胞周期停滯，抑制宮頸癌細胞的增殖和轉(zhuǎn)移瘤的生長，同時還可以引起細胞凋亡，增加宮頸癌細胞的化學(xué)敏感性。因此，miR-506在宮頸癌中表現(xiàn)為腫瘤抑制作用［24］。

在腎透明細胞癌中，miR-506的表達下調(diào)，并且其表達水平與病理分級、臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移等呈負相關(guān)。另外，miR-506低表達與腎透明細胞癌患者較差的預(yù)后有關(guān)，多因素生存分析提示miR-506表達水平可能是一個潛在的獨立預(yù)后指標(biāo)。進一步的實驗證實miR-506在腎透明細胞癌中通過其下游靶基因FLOT1抑制細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。因此，miR-506在腎癌中對腫瘤起抑制作用［25］。

Du等［26］報道m(xù)iR-506在38例胰腺癌組織中的表達明顯低于癌旁組織。體外實驗證實miR-506通過與其下游靶基因PIM3的3′UTR結(jié)合，抑制PIM3的表達，進而抑制胰腺癌細胞的增殖發(fā)揮腫瘤抑制作用。

與正常的鼻咽上皮相比，miR-506在鼻咽癌細胞中的表達水平較低，能夠過表達miR-506。miR-506通過抑制其靶基因FOXQ1的表達抑制鼻咽癌細胞的增殖和侵襲，在鼻咽癌中發(fā)揮腫瘤抑制基因的功能［27］。

miR-506在口腔鱗狀細胞癌中的表達水平明顯低于鄰近的正常組織。GATA6是miR-506的一個直接作用靶點，與miR-506的表達呈負相關(guān)。miR-506可通過GATA6抑制口腔鱗狀細胞癌細胞的生長、轉(zhuǎn)移和侵襲，對腫瘤起抑制作用［28］。

3　miR-506在腫瘤治療中的作用

本課題組利用卵巢癌細胞系SKOV3-IP1和HeyA8-IP1腹腔接種構(gòu)建了兩個小鼠移植瘤模型，成瘤后給予納米脂質(zhì)體包被的miR-506 mimics或無意義的陰性對照miRNA。與給予陰性對照miRNA的小鼠相比，給予miR-506 mimics的小鼠的腫瘤更少、腫瘤體積更小［6］，提示miR-506可以抑制卵巢癌的生長和播散。

除了直接的抗腫瘤作用，miR-506可以通過抑制RAD51增加卵巢癌細胞對鉑類抗腫瘤藥物和奧拉帕尼的敏感性［29］。RAD51在DNA損傷后的修復(fù)過程中發(fā)揮引導(dǎo)重組交換的關(guān)鍵作用。對RAD51的抑制可以增加腫瘤細胞對DNA破壞藥物的敏感性［29］。本課題組在92例高級別漿液性卵巢癌中證實miR-506的表達與RAD51的表達呈負相關(guān)；體外實驗證實miR-506通過與RAD51的3′UTR結(jié)合從而抑制RAD51的表達；與miR-Ctrl相比，miR-506使卵巢癌細胞對鉑類或PARP抑制劑所誘導(dǎo)的DNA損傷和細胞死亡更加敏感［30］。因此，miR-506與鉑類或PARP抑制劑聯(lián)合應(yīng)用，可能會增強這些抗腫瘤藥物的療效。但是，Tong等［31］報道m(xù)iR-506與結(jié)腸癌的化療耐藥有關(guān)，在結(jié)腸癌SW1161細胞系中，miR-506通過抑制過氧化物酶體增生物激活受體α（PPARα）的表達進而抑制羥基喜樹堿在結(jié)腸癌細胞中的作用，導(dǎo)致結(jié)腸癌細胞對羥基喜樹堿的耐藥。

4　總結(jié)與展望

綜上所述，miR-506可以抑制卵巢癌、乳腺癌、胃癌、結(jié)直腸癌、肝癌、宮頸癌、胰腺癌、腎透明細胞癌、鼻咽癌和口腔鱗狀細胞癌的進展。雖然miR-506在肺癌組織中的表達明顯高于癌旁組織，并且miR-506高表達與較晚的臨床分期有關(guān)［19］，但是動物實驗均證實miR-506抑制肺癌生長［19-20］。雖然miR-506-514群在黑色素瘤中可能發(fā)揮致癌基因的作用［21］，但是miR-506自身在黑色素瘤中的作用未見報道。miR-506在特定腫瘤中的表達需要多中心、大樣本研究，探索miR-506在特定腫瘤甚至特定腫瘤亞型及其在不同腫瘤微環(huán)境中發(fā)揮不同功能的機制，從而為miR-506靶向治療提供理論依據(jù)，為臨床提示適合miR-506靶向治療的病例特征及臨床干預(yù)時機。

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（2015-12-01收稿）

（2016-01-30修回）

張靖宜專業(yè)方向為腫瘤病理學(xué)。E-mail：ritazjy12345@163.com

·綜述·

Role of microRNA-506 in different tumors

Jingyi ZHANG, Yan SUN
Correspondence to: Yan SUN; E-mail: sunyan@tjmuch.com
Department of Pathology, Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital, National Clinical Research Center for Cancer, Tianjin Key Laboratory of Cancer Prevention and Therepy, Tianjin 300060, China
This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 81201651)

AbstractMicroRNA-506 (miRNA-506) is located in the X chromosome and influences various processes, such as cell proliferation, apoptosis, senescence, cell cycle, cell differentiation, epithelial-to-mesenchymal transition, angiogenesis, invasion, and metastasis, through post-transcriptional regulation of its targets. Recent studies have shown that miRNA-506 plays an important role in tumorigenesis and progression of many types of tumors. In vitro and in vivo experiments revealed that miRNA-506 suppresses progression of several tumors and promotes response of tumor cells to chemotherapy. However, miRNA-506 plays different roles in different tumors. This review summarizes the functions and mechanisms of miRNA-506 in different tumors to identify a new target for the targeted therapy of certain tumors.

Keywords:microRNA-506, tumor, tumor suppressor, targeted therapy

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通信作者：孫燕sunyan@tjmuch.com

doi:10.3969/j.issn.1000-8179.2016.03.337