microRNA-29c在腫瘤中的研究進展*

周顯飛， 江建新

(貴州醫(yī)科大學附院 肝膽外科， 貴州 貴陽　550004)

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·特約專論·

microRNA-29c在腫瘤中的研究進展*

周顯飛， 江建新**

(貴州醫(yī)科大學附院 肝膽外科， 貴州 貴陽550004)

microRNA-29c； 腫瘤； 增殖； 侵襲； 轉移； 標志物

microRNA是一類長度約22個核苷酸的內源性單鏈非編碼小RNA分子，其通過堿基互補配對原則與靶基因mRNA的3′端非編碼區(qū)配對，與靶基因完全或不完全互補結合，引起mRNA直接降解或轉錄后翻譯的抑制，microRNA通過調控基因的表達來影響細胞的增殖、分化、凋亡等生物學行為。目前，人類腫瘤的發(fā)病率和致死率居高不下，但其發(fā)病機制尚不明確。目前，microRNA研究為人們研究腫瘤的發(fā)生發(fā)展打開了一扇大門。腫瘤的發(fā)生發(fā)展與microRNA的異常表達具有一定的相關性，microRNA在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中有著致癌基因和抑癌基因的作用[1-3]。microRNA在腫瘤組織和外周血液中不同階段會有不同的表達模式，microRNA中的microRNA-29c與腫瘤的相關性及生物學功能日益引起人們的重視，目前已有較多的相關文獻報道m(xù)icroRNA-29c的異常表達可以影響腫瘤的侵襲、轉移與增殖及化療抵抗等。microRNA-29c與腫瘤的關系及其相關機制的進一步闡明，為腫瘤的早期診斷、預后監(jiān)測及治療提供了一個新的研究思路。本文就microRNA-29c生物學特征及其在腫瘤中的研究進展進行總結，綜述如下。

1　microRNA-29c生物學特征

microRNA-29c于2003年由Dostie等[4]在人神經(jīng)元細胞株中發(fā)現(xiàn)，位于人體染色體的1q32.2：207801852～207801939，與CD46基因相鄰。microRNA-29家族包括microRNA-29a、microRNA-29b及microRNA-29c，它們之間僅存在2～3個堿基的差異。microRNA-29a和microRNA-29c主要在細胞質中通過經(jīng)典的RNA誘導沉默復合體(RNA induced silencing complex, RISC)機制發(fā)揮作用，microRNA-29b序列中存在核定位信號，主要在細胞核中通過其他機制調節(jié)靶基因的表達，microRNA-29家族中的3個成員共享基因調節(jié)功能，在惡性細胞的表達均可出現(xiàn)異常，具有抗腫瘤的功能，在轉錄調控、表觀遺傳修飾以及細胞凋亡等功能上也有重疊[5]。盡管成熟的microRNA-29a/b/c序列高度相同，但是有研究表明microRNA-29家族中不同亞型可以不同的生物學功能[6-7]。

2　microRNA-29c與腫瘤

2.1microRNA-29c在腫瘤中的異常表達及其功能

現(xiàn)已證明microRNA-29c是一種具有抑癌基因性質的microRNA分子。據(jù)文獻報道，microRNA-29c在胰腺癌、鼻咽癌、食管鱗狀細胞癌、肺癌、肝癌、胃癌、大腸癌及黑色素瘤等多種腫瘤中都呈低表達，都有抑制腫瘤細胞增殖、侵襲與轉移的作用；同時，研究還發(fā)現(xiàn)，microRNA-29c低表達與腫瘤患者的預后有關，microRNA-29c，是一個重要的預測腫瘤預后的指標。因此，microRNA-29c的異常表達可能是多種腫瘤發(fā)生發(fā)展的一個重要因素。

2.1.1microRNA-29c與胰腺癌Lu Y等[8]利用實時熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測臨床胰腺癌(PC)組織和細胞系時發(fā)現(xiàn)，microRNA-29c表達降低；通過質粒轉染法使microRNA-29c過表達后，PC細胞BxPC-3和PANC-1的增殖、侵襲轉移能力明顯減弱；雙熒光素報告酶實驗驗證了ITGB1是microRNA-29c的靶基因之一，敲除該靶基因后可明顯降低PC細胞的增殖及侵襲轉移能力，說明microRNA-29c與ITGB1之間的聯(lián)系在PC的發(fā)生發(fā)展中起到重要的作用。Zou Y等[9]用裸鼠胰腺原位癌細胞種植動物模型，結果發(fā)現(xiàn)過表達的microRNA-29c能有效抑制裸鼠癌細胞的肝轉移，并且證實microRNA-29c靶向調控基質金屬蛋白酶2(MMP2)，從而扼制惡性腫瘤組織ECM的重塑。同樣，Jiang J等[10]發(fā)現(xiàn)microRNA-29c在臨床PC組織中低表達后，可通過恢復microRNA-29c的表達量抑制Wnt信號通路，從而抑制PC細胞的侵襲轉移和干性表型；此外，研究還發(fā)現(xiàn)在PC標本中，TGF-β/Smad3通過與microRNA-29c的啟動子綁定導致microRNA-29c在PC細胞中的表達下降；表明在人PC中，microRNA-29c是腫瘤抑制性的microRNA分子，將有助于臨床PC干預治療的發(fā)展。microRNA-29c在PC發(fā)生發(fā)展過程起到重要調控作用。

2.1.2microRNA-29c與鼻咽癌Niu等[11]首先通過QRT-PCR檢測microRNA-29c在正常鼻咽上皮細胞和鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma，NPC)細胞系中的表達，證實microRNA-29c在NPC細胞系中呈低表達；在NPC組織標本中，microRNA-29c表達量在癌組織中明顯高于癌旁組織并且與腫瘤的臨床分期明顯相關；恢復microRNA-29c在NPC中的表達可明顯抑制NPC細胞的增殖和生長；研究證實microRNA-29c是通過靶向調控甲基化酶(DNMT)3a和 3b兩個基因發(fā)揮效應，分析發(fā)現(xiàn)這兩個基因與臨床預后相關，說明microRNA-29c可作為NPC臨床預后的指標。

2.1.3microRNA-29c與食管鱗狀細胞癌褚慶華等[12]利用劃痕實驗和transwell研究實驗結果顯示，在食管鱗狀細胞癌(ESCC)的細胞內過表達microRNA-29c能抑制ESCC細胞的侵襲轉移；通過雙熒光報告素基因實驗發(fā)現(xiàn)，Tiam1作為microRNA-29c的靶基因參與調節(jié)ESCC的生物學行為。

2.1.4microRNA-29c與肺癌Wang H等[13]最開始通過microRNA arrays對低轉移能力的肺癌細胞系95C和高轉移能力的肺癌細胞系95D進行差異性分析，結果發(fā)現(xiàn)microRNA-29c在這兩組細胞系中表達有著明顯的差別，進行生物信息學分析發(fā)現(xiàn)整合素β1和MMP2是microRNA-29c重要的靶基因，最后通過體內外實驗證實microRNA-29c能抑制腫瘤的轉移，microRNA-29c抑制肺癌細胞黏附至細胞外基質和轉移是直接通過抑制整合素β1和MMP2的表達來實現(xiàn)的，表明microRNA-29c可作為一個新的候選治療靶點來延緩肺癌的轉移。

2.1.5microRNA-29c與肝癌Wang B等[14]發(fā)現(xiàn)microRNA-29c在肝癌(HCC)細胞中低表達，而且其與野生型的P53誘導磷酸酶1(WIP1)在HCC細胞中的表達呈負相關。在HCC細胞中microRNA-29c過表達能顯著抑制細胞的增殖，誘導細胞的凋亡，而下調microRNA-29c后能顯著的增強細胞的增殖和抑制凋亡；利用熒光原位雜交和免疫組化法證實WIP1是microRNA-29c的靶基因，從而調控HCC的發(fā)生發(fā)展。Bae HJ等[15]證實在HCC細胞中microRNA-29c能抑制致癌基因去乙?；?(SIRT1)的表達，microRNA-29c通過與SIRT1的3′非翻譯區(qū)結合從而抑制蛋白翻譯；microRNA-29c的低表達能使SIRT1過表達，并促進HCC轉移，microRNA-29c通過靶向調控SIRT1的活性來執(zhí)行抑制腫瘤發(fā)展的功能。

2.1.6microRNA-29c與胃癌Wang Y等[16]通過研究胃癌(GC)化療患者時發(fā)現(xiàn)，低復發(fā)組患者microRNA-29家族的成員表達量都升高，高復發(fā)組患者中的microRNA-29c呈低表達的趨勢，說明microRNA-29c的活性能有助于提高GC化療的療效；通過體內外實驗發(fā)現(xiàn)，microRNA-29c直接調控連環(huán)蛋白-δ(CTNND1)來抑制GC細胞的侵襲轉移。Matsuo等[17]研究結果表明，microRNA-29c在GC細胞中有著抑制腫瘤的功能，microRNA-29c表達下降是通過調節(jié)RCC2基因使GC細胞獲得生長的優(yōu)勢。

2.1.7microRNA-29c與結直腸癌(CRC)越來越多證據(jù)表明，microRNA調控著上皮-間質轉化(EMT)的過程，而EMT是腫瘤的遠處轉移的關鍵過程。Zhang等[18]通過qRT-PCR 檢測結直腸癌(CRC)和遠處肝轉移組織發(fā)現(xiàn)，microRNA-29c在CRC伴有遠處肝轉移組織中明顯降低，而且可作為短期生存患者的一個獨立預測指標。提示在CRC細胞中，microRNA-29c具有抑制細胞的轉移、侵襲能力。動物體內實驗發(fā)現(xiàn)microRNA-29c能抑制癌癥的遠處轉移。microRNA-29c調控CRC組織EMT過程是通過GSK-3β/β-catenin信號通路來實現(xiàn)的，其靶基因是GNA13和PTP4A。這為研究CRC的轉移提供了新的觀點。

2.1.8microRNA-29c與黑色素瘤microRNA-29家族的3個亞型在不同腫瘤中都能影響其甲基化，并抑制腫瘤的發(fā)生[19]。然而在黑色素瘤中microRNA-29c亞型被發(fā)現(xiàn)與甲基化酶DNMT3的表達和CpG島甲基子表型(CIMP)呈負相關，黑色素瘤患者臨床分期AJCC第Ⅲ期總體生存率與DNMT3B和microRNA-29c的表達量顯著相關[20]。

上述研究提示，microRNA-29c在許多腫瘤中呈低表達，作為抑癌基因抑制腫瘤細胞的增殖與遷移等生物學行為；同時microRNA-29c在不同腫瘤中均可通過調控靶基因而影響腫瘤細胞的增殖、遷移、侵襲等生物學行為。所以，microRNA-29c既可在同一種腫瘤中通過不同靶基因調控細胞的生物學行為，也可在不同腫瘤中調控同一個靶基因。

2.2microRNA-29c作為腫瘤標志物

人血清或血漿中含較多穩(wěn)定的microRNAs，血清microRNAs的不同表達方式可指向特定疾病。因此，針對特定疾病，血清microRNAs具有潛在的標志物作用，可做為一種非侵害性診斷工具用于臨床[21]。杜國波等[22]通過檢測NPC患者血清中的microRNA-29c的表達量，發(fā)現(xiàn)與健康對照組相比，NPC患者血清中的microRNA-29c表達量更低；與分化鱗癌相比，低分化和中分化鱗癌組織中microRNA-29c的表達水平明顯降低，提示microRNA-29c的變化可為NPC的預后和治療效果判斷提供參考。microRNA-29c在早期非小細胞肺癌患者組織和血清中都表達升高，說明microRNA-29c可作為非小細胞肺癌早期階段檢測的一個潛在生物標記分子[23]。有研究顯示，在正常胃黏膜樣本中microRNA-29c表達量較高，而在非萎縮性胃炎、腸上皮化生、腸型胃癌樣本中表達減少，說明microRNA-29c的低表達可提示胃癌的病變的存在[24]。對乙肝病毒相關HCC的研究也發(fā)現(xiàn)，microRNA-29c也可作為一個預測HCC的因子，其低表達可提示HCC患者預后不良[25]。Yang IP等[26]研究結果顯示，在CRC患者中，早期復發(fā)患者與無早期復發(fā)患者相比，microRNA-29c表達顯著降低，進一步利用體內外實驗表明過表達microRNA-29c能抑制CRC細胞的增殖和轉移，而在早期復發(fā)患者血清中microRNA-29c表達明顯增加。提示microRNA-29c水平也可作為CRC術后早期復發(fā)的指標。microRNA-29c在多數(shù)腫瘤中呈低表達,且其表達水平與腫瘤分期、侵襲轉移和總生存期相關，腫瘤組織和癌癥患者血清中microRNA-29c水平檢測可作為判斷腫瘤患者預后的重要指標。

3　展望

microRNAs是調節(jié)基因表達的非編碼小RNA分子，參與了細胞的增殖、分化和凋亡等過程。microRNAs異常表達可導致人類腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉移。microRNA-29c在多種腫瘤中的低表達參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程，microRNA-29c通過影響腫瘤細胞的DNA甲基化、細胞周期蛋白、細胞外基質蛋白以及細胞凋亡等途徑參與腫瘤的發(fā)病。不久的將來，腫瘤microRNA-29c的表達水平有望作為臨床對腫瘤的早期診斷、治療及預后評估的指標。研究microRNA-29c的不同功能及其所調節(jié)的獨立或合作的分子靶點，將對腫瘤的診斷和治療提供新的契機。

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(2016-05-23收稿，2016-08-25修回)

編輯： 文箐潁

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