miRAN—9對腫瘤調(diào)控機制的研究進展

韋秋業(yè)++鄒崇祺

【關(guān)鍵詞】miRNA9；腫瘤；細胞增殖；侵襲

中圖分類號：R730.43文獻標識碼：ADOI：10.3969/j.issn.10031383.2016.04.028

微小RNA（miRNA）是近年發(fā)現(xiàn)的一種小分子量、高度保守的非編碼RNA，通常包含20～25個核苷酸，能夠通過互補結(jié)合目的mRNA的3UTRs參與基因表達的轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控，導致轉(zhuǎn)錄抑制或mRNA沉默[1]。miRNA與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展及預后密切相關(guān)，miRNA375是作為致病因素參與高血壓頸動脈斑塊陽性疾病的發(fā)生和發(fā)展，其過高表達對高血壓頸動脈斑塊陽性患者可能有促進作用[2]。miRNA作用的機制主要有：①通過與靶向RNA完全或者近似完全配對，發(fā)揮與干擾RNA類似的作用，降解靶mRNA，抑制其翻譯；②通過與mRNA的3UTRs不完全互補結(jié)合，主要抑制靶RNA翻譯時啟動和延長階段而達到基因沉默作用。miRNA與多種細胞的增殖、凋亡、異化、侵襲、遷移和免疫應答等生物進程有關(guān)[1]。miRNA可以作為心血管疾病進展的標志，參與心肌凋亡的調(diào)控；miRNA也可以通過靶向抑制Th2炎癥反應降低激素抵抗型氣道高反應疾病的臨床癥狀；miRNA其異常表達也是腫瘤初始與進展階段的關(guān)鍵。在人類，一些miRNA高表達，其功能類似于致癌基因，一些miRNA低表達，功能類似于腫瘤抑制基因（TSGs）。盡管miRNA可以顯示促進或抑制腫瘤發(fā)生，但其主要的功能是像TSGs一樣通過負性調(diào)控編碼蛋白質(zhì)的致癌基因調(diào)控細胞增殖和凋亡[3～9]?，F(xiàn)就miRAN9對腫瘤的調(diào)控機制綜述如下。

1miRNA9在腫瘤中的異常表達及機制

miRNA9是miRNA家族成員中的重要一員。在人類，成熟的miRNA9被三個獨立的基因編碼，分別為miRNA91、miRNA92、miRNA93，其定位于染色體1、5和15[10]。miRNA9通過在不同組織中的異常表達提示腫瘤的發(fā)生或進展，有可能成為腫瘤早期診斷的標志物。在原發(fā)性腦瘤，miRNA9升高并且為神經(jīng)致癌作用非常重要的因子[11]；在宮頸癌中，miRNA9過表達，提示在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的促瘤作用[12]。然而，miRNA9在大多人類癌癥中表達下調(diào)，包括胰腺癌、卵巢癌和直腸癌，并且與乳腺癌和直腸癌惡性進程相關(guān)。miRNA9表達異常與其編碼基因的啟動子異常甲基化有關(guān)。DNA甲基化是典型的表觀遺傳標志，在胚胎發(fā)育、染色體失活、調(diào)控基因表達等方面發(fā)揮重要作用。DNA 甲基化可引起基因組中相應區(qū)域染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變化， 使DNA 失去限制性內(nèi)切酶的切割位點以及DNA酶的敏感位點，使染色質(zhì)高度螺旋化，凝縮成團，失去轉(zhuǎn)錄活性，因此啟動子甲基化能沉默基因表達從而使miRNA9表達下調(diào)，去甲基化則能使其表達上調(diào)。在癌癥中，通過甲基化調(diào)控最有特征性的miRNA 是miRNA9。Lehmann 等[13]指出：通過CpG島甲基化介導的hsamiRNA91的失控是乳腺腫瘤發(fā)生的早期事件。研究也發(fā)現(xiàn)對比正常胃組織，在胃癌組織和細胞系中，miRNA9編碼基因兩個啟動子CpG島的甲基化顯著升高，提示在胃癌中miRNA9表達下調(diào)是由于miRNA9編碼基因的啟動子區(qū)域異常甲基化。

2miRNA9對腫瘤生物學行為的調(diào)控及機制

2.1miRNA9調(diào)控腫瘤增殖凋亡和細胞周期

細胞增殖、凋亡和分化之間的平衡對保持組織器官的形成和發(fā)育具有重要意義，其失衡與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。細胞的增殖、凋亡受到多種基因及信號通路的調(diào)控。miRNA9通過沉默與細胞增殖、凋亡和細胞周期相關(guān)的靶基因調(diào)控腫瘤的增殖、凋亡和細胞周期的變化。miRNA9通過對影響腫瘤細胞生物學行為的靶基因的調(diào)控，從而影響基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，達到對多種信號傳導通路進行調(diào)控。Hsu PY等[14]報道m(xù)iRNA9在乳腺癌細胞系中的表達明顯導致P53相關(guān)凋亡通路的大量基因表達改變。在胃癌中CyclinD1和Ets1是miRNA9的直接目的基因，miRNA9通過抑制CyclinD1基因的表達，結(jié)合CyclinD1在調(diào)控細胞周期和細胞增殖中扮演的關(guān)鍵角色，進一步研究發(fā)現(xiàn)miRNA9通過目的基因CyclinD1顯著抑制體外胃癌細胞周期和細胞增殖作用[15]。而在卵巢癌，通過直接的目的基因NFKB，miRNA9異常表達抑制體內(nèi)和體外細胞系的增長[16]，黑色素瘤也通過靶基因NFKB，miRNA9抑制細胞的增長和轉(zhuǎn)移[17]。在宮頸癌中，曾康康等[18]的研究發(fā)現(xiàn)：miRNA9高表達促進宮頸癌細胞的增殖，可能是通過沉默靶基因FSTL1和CDH1的表達發(fā)揮作用。然而，由于調(diào)控腫瘤增殖、凋亡的基因眾多，信號通路復雜，miRNA9作用的機制還有待更進一步的研究。

2.2miRNA9調(diào)控腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移

腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移能力與細胞間的黏附作用有關(guān)，細胞的黏附作用降低，彼此失去聯(lián)系，則細胞運動和遷移能力增加。miRNA9家族基因可以通過其啟動子CpG島的甲基化調(diào)控腫瘤細胞的侵襲、轉(zhuǎn)移。miRNA9在伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的腫瘤患者中相對無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者顯著異常表達。在結(jié)腸癌、肺癌、乳腺癌和黑色素瘤中，相對比無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，miRNA9基因家族（miRNA91、miRNA92、miRNA93）在伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的原發(fā)腫瘤中異常甲基化，通過對這些腫瘤組織miRNA9表達的檢測發(fā)現(xiàn)并未檢測到miRNA9轉(zhuǎn)錄表達[13]，提示淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的腫瘤miRNA9啟動子甲基化。miRNA9也可以通過調(diào)控不同的靶基因的沉默調(diào)空腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。 miRNA9通過起黏附作用的靶點ECadherin誘導人上皮性細胞到間質(zhì)性細胞的改變，也可以通過下調(diào)ECadherin誘導血管內(nèi)皮生長因子的結(jié)合位點易位于細胞核，引起連環(huán)蛋白（βcatenin）的表達，從而腫瘤血管生成增加[19]。既往的研究表明Ets1在腫瘤細胞的侵襲和遷移中發(fā)揮重要作用，而Ets1為 miRNA9的直接靶基因，通過研究miRNA9過表達和目的基因Ets1在胃癌SGC7901和AGS細胞系的侵襲和遷移中的作用，結(jié)果提示miRNA9通過目的基因Ets1顯著減弱體外胃癌細胞遷移和侵襲作用[15]。miRNA9通過協(xié)調(diào)多個基因控制細胞的運動性而影響腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移能力，癌細胞的運動性和侵襲性與一系列復雜的綜合事件有關(guān)，并且主要通過肌動蛋白細胞骨架調(diào)控控制。而NFкB1已經(jīng)顯示與細胞骨架改造有關(guān)，是腫瘤細胞侵襲性的標志[20]。在轉(zhuǎn)移的黑色素瘤中，miRNA9腫瘤抑制作用是通過直接綁定NFKB1的3UTR介導的，從而導致Snail1的抑制和E鈣黏蛋白的下調(diào)。因此，miRNA9調(diào)控腫瘤細胞的侵襲、遷移能力，主要是通過與其靶基因結(jié)合，通過靶基因表達的改變從而影響腫瘤細胞間的相互黏附能力，而細胞的黏附能力與腫瘤的侵襲性密切相關(guān)。

3小結(jié)

腫瘤的發(fā)生和進展是一個復雜的病理過程，涉及癌基因的激活和抑癌基因的失活及多種信號傳導通路的調(diào)控。miRNA是近年發(fā)現(xiàn)的重要的調(diào)控物質(zhì)，研究已發(fā)現(xiàn)miRNA在神經(jīng)細胞、心肌細胞、胚胎干細胞以及炎癥細胞中的重要作用，因此成為近年研究的熱點。miRNA9作為miRNA家族中的重要一員，已發(fā)現(xiàn)其在調(diào)控腫瘤的生物學行為中起重要作用。miRNA9通過其編碼基因調(diào)控自身的表達以及通過與其靶基因的結(jié)合調(diào)控多種信號通路，從而影響腫瘤細胞的生物學行為。但是miRNA9涉及的靶基因眾多，調(diào)控的信號通路相互交織，因此仍有許多調(diào)控機制未清楚，有待進一步的研究。相信隨著其作用機制的闡明，miRNA9能在腫瘤的臨床診治中起更大作用。

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（收稿日期：2016-06-20修回日期：2016-08-21）

（編輯：梁明佩）