抑癌基因miR-302b在惡性腫瘤中的調(diào)控機(jī)制

李敏娜,路 寧,王藝璇,張曉慶,周 瑩,張明鑫

李敏娜,路寧,王藝璇,張曉慶,張明鑫, 西安醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科 陜西省西安市 710077

周瑩,陜西中醫(yī)藥大學(xué) 陜西省咸陽(yáng)市 712046

張明鑫,陜西中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院 陜西省咸陽(yáng)市 712046

0 引言

腫瘤是世界范圍內(nèi)導(dǎo)致患者死亡的重要原因之一,也是一個(gè)全球性的重大公共健康問(wèn)題,2018年全球約有1819萬(wàn)腫瘤新增病例以及960萬(wàn)腫瘤死亡病例[1].在我國(guó).肺癌(lung cancer,LC)、乳腺癌(breast cancer,BC)、胃癌(gastric cancer,GC)、食管癌(esophageal cancer,EC)、肝癌是最常見(jiàn)的惡性腫瘤[2],死亡前5位的是LC、GC、肝癌、EC及結(jié)腸癌(colon cancer,CC),占全國(guó)所有癌癥死亡的69.1%[3].因此,腫瘤是包括中國(guó)在內(nèi)的大多數(shù)國(guó)家的主要公共衛(wèi)生問(wèn)題.

非編碼RNA是由基因組轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的一類不同于信使RNA (messenger RNA,mRNA)的遺傳信息分子,深入研究非編碼RNA及其調(diào)節(jié)靶基因網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)由非編碼RNA介導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)控通路和網(wǎng)絡(luò),對(duì)于深層次揭示生命活動(dòng)與疾病的本質(zhì)和規(guī)律具有重要意義[4].微小RNA (microRNAs,miRNAs)是一類具有調(diào)控蛋白翻譯功能的細(xì)胞內(nèi)源性非編碼RNA分子,其長(zhǎng)度為18-25個(gè)核苷酸.1993年Lee在線蟲(chóng)中發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)miRNAs,自此之后,大量miRNAs相繼在人類、動(dòng)植物、病毒等生物中被發(fā)現(xiàn)[5,6].相關(guān)研究表明[7],miRNAs主要通過(guò)完全互補(bǔ)或不完全互補(bǔ)的方式與靶基因mRNAs的3′非編碼區(qū)(3′-UTR)結(jié)合而抑制蛋白的合成,或通過(guò)降解其靶基因mRNAs沉默基因表達(dá),從而對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老,以及細(xì)胞的增殖、分化、凋亡,甚至癌癥等疾病的發(fā)生起到重要的調(diào)控作用.先前的報(bào)道表明,miRNAs可能在人類的癌變過(guò)程中發(fā)揮重要作用,并且發(fā)現(xiàn)特定miRNAs的異常表達(dá)與多種癌癥的發(fā)生和/或發(fā)展有關(guān)[8].近年來(lái),人們?cè)絹?lái)越重視miRNAs在腫瘤的早期診斷、治療和復(fù)發(fā)預(yù)測(cè)中的作用,miRNAs在調(diào)節(jié)血管生成、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)、癌癥-干細(xì)胞生物學(xué)、轉(zhuǎn)移和耐藥性相關(guān)的分子途徑中起著重要作用[9,10].也有研究表明,在人類及一些動(dòng)物的血清和血漿中,miRNAs均能逃避核糖核酸酶的降解,穩(wěn)定的存在[11],相對(duì)體液中豐度較低的DNA[12],可通過(guò)尋找惡性腫瘤患者血液中存在差異表達(dá)的miRNAs,將miRNAs視為惡性腫瘤的臨床診斷潛在標(biāo)志物[13].

近年來(lái)miRNAs的研究越來(lái)越多,其中miR-302b逐漸吸引了人們的關(guān)注.miR-302b屬于miR-302基因簇,位于4q25染色體區(qū)[14],由四個(gè)轉(zhuǎn)錄為非編碼RNA簇的同源miRNA組成,在人和小鼠胚胎干細(xì)胞中特異表達(dá)[15],并且具有脊椎動(dòng)物特異性和高度保守性[14].miR-302基因簇共有5個(gè)成員,分別為miR-367、miR-302a、miR-302b、miR-302c、和miR-302d[16],并且miR-302-367簇主要通過(guò)抑制靶基因蛋白質(zhì)的翻譯,通過(guò)促進(jìn)間質(zhì)上皮化、調(diào)控細(xì)胞分化等方式誘導(dǎo)體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多能干細(xì)胞,在維持干細(xì)胞干性中發(fā)揮重要作用[17].越來(lái)越多的證據(jù)表明,miR-302b通過(guò)調(diào)控與腫瘤發(fā)生有關(guān)的基因和信號(hào)通路在癌癥發(fā)病中發(fā)揮作用,本文就miR-302b在惡性腫瘤中的表達(dá)形式、所發(fā)揮的生物學(xué)功能及其分子機(jī)制進(jìn)行綜述.

1 miR-302b與惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展的相關(guān)性

自從20世紀(jì)90年代miR-302b被發(fā)現(xiàn)以來(lái),人們對(duì)miR-302b的研究不斷深入,現(xiàn)已經(jīng)有大量的報(bào)道證實(shí)了miR-302b與舌癌(tongue cancer,TC)、口腔鱗狀細(xì)胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)、食管鱗狀細(xì)胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)、GC、BC等腫瘤密切相關(guān),此外,miR-302b作為潛在的抑癌基因,它的異常表達(dá)與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移、分期分型等臨床特征密切相關(guān)(表1).

1.1 口腔癌 口腔惡性腫瘤是世界第6大常見(jiàn)癌癥[18,19],在我國(guó)呈上升趨勢(shì)[20].TC是口腔頜面部常見(jiàn)的惡性腫瘤,其惡性程度高,預(yù)后差,且治療棘手[21].Yang等[22]發(fā)現(xiàn),miR-302b的過(guò)表達(dá)使人TC細(xì)胞增殖率、遷移能力和侵襲能力降低,表明miR-302b作為一種抑癌基因,能夠抑制人TC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力.OSCC是常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,其發(fā)病總量約占到口腔癌的90%[23].Liu等[24]研究發(fā)現(xiàn),過(guò)表達(dá)的miR-302b在體外能夠顯著降低OSCC的侵襲與遷移能力,體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,miR-302b能夠降低腫瘤相關(guān)的局部淋巴管形成、頸部及腋下淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和肺轉(zhuǎn)移率.

表1 miR-302b的異常表達(dá)與惡性腫瘤臨床病理特征的關(guān)系

1.2 EC EC仍然是癌癥相關(guān)死亡率的主要原因之一[1].EC通常以腺癌或鱗狀細(xì)胞癌的形式出現(xiàn),后者在東亞占主導(dǎo)地位,占中國(guó)所有EC病例的95%[25],盡管其在手術(shù)、放化療等治療方面已取得一些進(jìn)展,但其預(yù)后仍不理想,5年生存率低于20%[26,27],因此,越來(lái)越多的學(xué)者對(duì)EC發(fā)生和發(fā)展的分子機(jī)制進(jìn)行了研究.Tabrizi等[28]利用RT-qPCR方法研究發(fā)現(xiàn),miR-302b的表達(dá)水平無(wú)論是在癌和癌旁間還是不同惡性程度間,都未顯示其表達(dá)差異.本團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)[29],miR-302b在ESCC組織中低表達(dá),另外,臨床病理特征分析表明,miR-302b的低表達(dá)與腫瘤分化程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有顯著相關(guān)性,但與年齡、性別、吸煙、飲酒和TNM分期無(wú)關(guān),且miR-302b低表達(dá)是ESCC患者預(yù)后不良的獨(dú)立因素.

1.3 LC LC是所有預(yù)后差的癌癥中發(fā)病率和死亡率最高的一種[30].根據(jù)病理類型不同可以將LC分為小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)和非小細(xì)胞肺癌(nonsmall cell lung cancer,NSCLC),其中NSCLC較為常見(jiàn),主要包括鱗癌、腺癌、大細(xì)胞癌等.2015年本團(tuán)隊(duì)[31]研究發(fā)現(xiàn),miR-302b在NSCLC組織內(nèi)的表達(dá)明顯下調(diào),顯著低于癌旁組織,且進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),其與淋巴轉(zhuǎn)移及分化密切相關(guān),表明miR-302b在NSCLC的發(fā)展過(guò)程中可能發(fā)揮抑癌基因功能.

1.4 BC BC是女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,根據(jù)世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究中心發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2012年全球新診斷BC病例170萬(wàn)例,占女性惡性腫瘤發(fā)病的25%,死亡病例52.2萬(wàn)例,是女性惡性腫瘤死亡最常見(jiàn)的原因[18].Ma等[32]研究發(fā)現(xiàn),miR-302b在BC細(xì)胞中低表達(dá),并且進(jìn)一步證實(shí),miR-302b的低表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期相關(guān),miR-302b表達(dá)較低的患者的生存時(shí)間比miR-302b表達(dá)較高的患者的生存時(shí)間更短,此外,miR-302b表達(dá)和TNM分期被證明是BC的獨(dú)立預(yù)后因素,表明miR-302b的下調(diào)可能是BC患者生存不良的重要預(yù)后因素.

1.5 GC GC是常見(jiàn)的消化道腫瘤之一,它的發(fā)生是一個(gè)涉及多基因、多步驟的過(guò)程,盡管近幾年胃癌手術(shù)治療和化療取得了很大的進(jìn)展,但由于GC在早期缺乏特異性癥狀與體征,導(dǎo)致大部分GC患者在診斷時(shí)已是晚期[33],晚期GC患者的5年生存率＜10%[34],因此,早期診斷和治療對(duì)降低GC的發(fā)病率和死亡率具有重要意義.Tang等[35]研究發(fā)現(xiàn),miR-302b作為胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cells,ESC)中含量最豐富的miRNA,在胃腺癌中的表達(dá)水平顯著降低,且ESC特異性轉(zhuǎn)錄因子(OCT4、SOX2、Nanog、Rex-1)在miR-302b啟動(dòng)子上具有結(jié)合位點(diǎn),以上研究表明,miR-302b作為抑癌基因,可能通過(guò)調(diào)節(jié)ESC對(duì)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展起著重要的作用.Liu等[36]檢測(cè)發(fā)現(xiàn),與正常胃組織相比,miR-302b在GC組織中的表達(dá)水平顯著降低,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的GC患者中的miR-302b表達(dá)水平顯著低于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的GC患者,遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移距離為M1的患者的表達(dá)水平顯著低于轉(zhuǎn)移距離為M0的患者,TNM III-IV患者的表達(dá)水平顯著低于TNM I-II患者,提示miR-302b在胃組織腫瘤發(fā)生中的潛在抑癌作用,并且miR-302b的低表達(dá)可能是一個(gè)不良的預(yù)后因素,可以作為胃癌早期診斷和預(yù)測(cè)預(yù)后的指標(biāo).有研究發(fā)現(xiàn),GC組織中miR-302b低表達(dá),miR-302b表達(dá)下降的GC患者可能會(huì)出現(xiàn)癌癥的侵襲性和進(jìn)展性,且低表達(dá)miR-302b是GC患者獨(dú)立預(yù)后指標(biāo)[37].

1.6 CC 早在2017年,本團(tuán)隊(duì)[38]通過(guò)應(yīng)用qRT-PCR法檢測(cè)CC組織、癌旁組織、腺瘤性息肉組織中miR-302b的表達(dá)變化,同時(shí)分析miR-302b的表達(dá)變化與CC患者的分化程度、淋巴轉(zhuǎn)移、性別等臨床病理參數(shù)的關(guān)系,結(jié)果顯示,miR-302b在腺瘤性息肉中的表達(dá)顯著低于癌旁組織,而CC組織中的表達(dá)則顯著低于癌旁組織和腺瘤性息肉,從而證實(shí)了miR-302b的表達(dá)水平隨著組織異性程度的加重,呈進(jìn)行性的下調(diào),提示miR-302b的低表達(dá)可能與CC的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),且進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),miR-302b的表達(dá)水平越低,腫瘤分化程度越差,存在淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移可能性越大,提示miR-302b的低表達(dá)促進(jìn)了腫瘤的轉(zhuǎn)移和侵襲,在此研究中,miR-302b作為腫瘤抑制因子,在CC可能發(fā)揮抑癌基因功能和抑制CC的轉(zhuǎn)移和侵襲.

1.7 膀胱癌 膀胱癌是中國(guó)最常見(jiàn)的泌尿系生殖系統(tǒng)惡性腫瘤,早期診斷新發(fā)和復(fù)發(fā)性膀胱癌,予以及時(shí)治療,將有效降低其死亡率[39].Li等[40]發(fā)現(xiàn),相比癌旁組織,miR-302b在膀胱尿路上皮癌(bladder urothelial carcinoma,BUC)組織中的表達(dá)明顯下調(diào),進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),miR-302b抑制了BUC細(xì)胞的遷移和增殖,且誘導(dǎo)癌凋亡.大約75%的膀胱癌患者是非肌源性膀胱癌,60%-70%的非肌源性膀胱癌患者會(huì)復(fù)發(fā)[41,42],分子數(shù)據(jù)表明,大多數(shù)復(fù)發(fā)與最終治療失敗有關(guān)[43],因此,尋找用于膀胱癌早期診斷、治療和復(fù)發(fā)預(yù)測(cè)的分子生物標(biāo)志物具有重要的意義.Li等人通過(guò)單因素和多因素分析發(fā)現(xiàn)miR-302b低表達(dá)的患者有較高的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn),從而得出,miR-302b是預(yù)測(cè)BUC復(fù)發(fā)的潛在生物標(biāo)志物.

1.8 骨肉瘤 骨肉瘤(osteosarcoma,OST)是一種青少年和年輕人常見(jiàn)的高度惡性和易轉(zhuǎn)移性骨腫瘤.有研究發(fā)現(xiàn)[44],miR-302b在OST細(xì)胞中低表達(dá),并且miR-302b過(guò)表達(dá)時(shí),不僅顯著抑制細(xì)胞的增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,還增強(qiáng)了OST細(xì)胞對(duì)表柔比星的敏感性.Xie等[45]研究發(fā)現(xiàn),miR-302b在OST細(xì)胞系中低表達(dá),并且當(dāng)miR-302b過(guò)表達(dá)時(shí),OST細(xì)胞的增殖、侵襲及遷移能力受到明顯抑制,進(jìn)一步臨床病理特征分析顯示,miR-302b的低表達(dá)與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、分化程度有顯著的相關(guān)性,與性別、原發(fā)位置無(wú)關(guān).

2 miR-302b參與惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展的調(diào)控機(jī)制

隨著對(duì)miR-302b研究的深入,已經(jīng)有越來(lái)越多證據(jù)表明,miR-302b可通過(guò)調(diào)控不同的靶基因在腫瘤的增值、凋亡、侵襲、遷移、腫瘤相關(guān)性炎癥等扮演重要的角色(圖1).

2.1 調(diào)節(jié)細(xì)胞周期和腫瘤細(xì)胞增殖 細(xì)胞增殖調(diào)控是一個(gè)復(fù)雜而精確的過(guò)程,由多種信號(hào)驅(qū)動(dòng),這些信號(hào)通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期使細(xì)胞分裂和生長(zhǎng).許多研究表明,miR-302b在調(diào)控腫瘤增殖方面發(fā)揮重要作用(圖2).Ge等[46]通過(guò)檢測(cè)38例上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer,EOC)組織和16例正常卵巢組織中miR-302b和Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(Runt related transcription factor,RUNX) 1的表達(dá)發(fā)現(xiàn),EOC組織中miR-302b水平顯著低于正常卵巢組織,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),miR-302b靶向RUNX1誘導(dǎo)G0/G1期細(xì)胞周期阻滯和促進(jìn)細(xì)胞凋亡,抑制EOC細(xì)胞的生長(zhǎng)和集落形成能力,并證明miR-302b通過(guò)其靶基因RUNX1調(diào)節(jié)STAT3通路的活性,因此,miR-302b通過(guò)靶向RUNX1調(diào)節(jié)STAT3通路,影響EOC細(xì)胞的增殖周期,發(fā)揮抑癌基因的功能.有學(xué)者稱,CDK2是一種在G1/S轉(zhuǎn)變期和S期發(fā)揮重要作用的細(xì)胞周期蛋白激酶,其激活導(dǎo)致惡性細(xì)胞增殖[35],而細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶ERK信號(hào)通路參與多種細(xì)胞增殖和分化過(guò)程,并與多種腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移機(jī)制有關(guān)[36],Liu等[36]人研究發(fā)現(xiàn),miR-302b作為一種在GC組織顯著下調(diào)的miRNAs,可以靶向和負(fù)性調(diào)節(jié)CDK2的表達(dá),抑制ERK信號(hào)通路,從而抑制GC組織細(xì)胞增殖、阻滯細(xì)胞周期,因此,這為GC細(xì)胞調(diào)控和增殖研究提供了新的思路,為GC的治療提供了新的靶點(diǎn).同樣有研究發(fā)現(xiàn),在NSCLC細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了miR-302b-3p的低表達(dá),并且負(fù)向靶標(biāo)GCNT3,抑制ERK信號(hào)通路影響腫瘤細(xì)胞周期,從而抑制NSCLC細(xì)胞的增值[47].Wang等[48,49]先后做過(guò)兩次關(guān)于miR-302b影響肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)增殖的研究,2013年的研究證實(shí)[47],miR-302b在肝癌細(xì)胞中不僅低表達(dá),而且通過(guò)靶向表皮生長(zhǎng)因子受體EGFR使得細(xì)胞周期相關(guān)蛋白AKT2、CCND1下調(diào),抑制人肝癌細(xì)胞增殖.2014年研究[49]發(fā)現(xiàn),在臨床HCC標(biāo)本中以及在HCC細(xì)胞系中,miR-302b的表達(dá)水平顯著降低,并且miR-302b通過(guò)直接靶向AKT2,調(diào)節(jié)細(xì)胞周期來(lái)抑制HCC細(xì)胞的增殖調(diào)控因子CCNA、CCND1、P27和CDK2,抑制了HCC細(xì)胞增殖.

Khodayari等[50]研究發(fā)現(xiàn),Mcl-1作為一種抗凋亡蛋白,被發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)惡性胸膜間皮瘤(malignant pleural mesothelioma,MPM)組織中過(guò)度表達(dá),miR-302b可通過(guò)靶向Mcl-1的3'-UTR下調(diào)惡性間皮瘤細(xì)胞中Mcl-1的mRNA和蛋白表達(dá),來(lái)抑制惡性間皮瘤細(xì)胞的增殖和瘤球形成,因此,miR-302b在惡性間皮瘤中通過(guò)調(diào)節(jié)Mcl-1介導(dǎo)細(xì)胞增殖/腫瘤球生長(zhǎng)的速率,從而起到抑制MPM的發(fā)展,并且可能是一個(gè)針對(duì)MPM有希望的新治療策略的候選者.Guo等[51]研究發(fā)現(xiàn),miR-302b-3p是一種新型的腫瘤抑制因子,可通過(guò)靶向類胰島素生長(zhǎng)因子1型受體(insulin-like growth factor 1 receptor,IGF-1R)阻止AKT信號(hào)傳導(dǎo)途徑影響細(xì)胞周期G1-S過(guò)渡抑制增值,從而阻止GC細(xì)胞的生長(zhǎng).在EC細(xì)胞中,miR-302b-3p通過(guò)靶向ECT2,下調(diào)CyclinD1和CDK2表達(dá)誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯于G0/G1[52].

圖1 腫瘤抑制因子miR-302b在惡性腫瘤中的調(diào)控機(jī)制. miR-302b作為腫瘤抑制因子,可通過(guò)調(diào)控下游靶基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯,影響腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲、遷移、耐藥、藥敏、自噬和CRI的過(guò)程.EOC：上皮性卵巢癌；GC：胃癌；HCC：肝細(xì)胞癌；MPM：惡性胸膜間皮瘤；NSCLC：非小細(xì)胞肺癌；EC：食管癌；OST：骨肉瘤；ESCC：食管鱗狀細(xì)胞癌；BC：乳腺癌；GBM：多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤；EMT：上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化；CRI：腫瘤相關(guān)性炎癥.

圖2 miR-302b介導(dǎo)腫瘤增殖的相關(guān)信號(hào)通路.不同腫瘤中,miR-302b可通過(guò)不同的信號(hào)通路調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的增殖.HCC：肝細(xì)胞癌；GC：胃癌；NSCLC：非小細(xì)胞肺癌；EOC：上皮性卵巢癌；MPM：惡性胸膜間皮瘤；EC：食管癌.

2.2 抑制腫瘤侵襲和遷移 腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移是導(dǎo)致大部分惡性腫瘤患者死亡的主要原因.這種侵襲和遷移的能力,使腫瘤細(xì)胞離開(kāi)組織內(nèi)的原發(fā)位置,進(jìn)入淋巴管和血管,隨血液循環(huán)到遠(yuǎn)處器官定植.因此,闡明惡性腫瘤侵襲和遷移的分子機(jī)制,特別是導(dǎo)致癌細(xì)胞無(wú)控制轉(zhuǎn)移的基因改變和信號(hào)傳導(dǎo)途徑,有望改善惡性腫瘤的治療.許多具有上皮表型腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、運(yùn)動(dòng)和入侵能力在接受刺激信號(hào)后增強(qiáng)這一過(guò)程稱EMT[53].EMT使腫瘤細(xì)胞失去上皮特性,包括上皮極性和細(xì)胞-細(xì)胞的接觸結(jié)構(gòu),取而代之的是獲得了較高的轉(zhuǎn)移與侵襲、抗凋亡和降解細(xì)胞外基質(zhì)的能力等間質(zhì)表型,從而使得它們侵襲并轉(zhuǎn)移到鄰近周圍組織[54],因此,EMT賦予腫瘤細(xì)胞離開(kāi)原發(fā)腫瘤和侵入局部組織轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的能力[55].在EMT過(guò)程中,上皮細(xì)胞經(jīng)歷了細(xì)胞骨架的重塑,可能會(huì)失去促進(jìn)細(xì)胞間質(zhì)接觸的蛋白質(zhì),如E-cadherin和?-catenin,而獲得間質(zhì)標(biāo)記物,如波形蛋白、纖維連接蛋白、N-cadherin、MMP-2、MMP-9,導(dǎo)致細(xì)胞遷移和侵襲的增強(qiáng)[54].例如：在NSCLC中,Tian等[47]研究發(fā)現(xiàn),GCNT3作為miR-302b-3p的直接靶標(biāo),可通過(guò)影響E-cadherin、N-cadherin和波形蛋白,抑制NSCLC侵襲和轉(zhuǎn)移,間接揭示了GCNT3和miR-302b-3p可通過(guò)EMT影響NSCLC侵襲和轉(zhuǎn)移.在EC中,Li等[56]研究稱,鋅指蛋白E-盒結(jié)合同源異形盒-1作為E-cadherin的轉(zhuǎn)錄抑制劑,可直接被miR-302b-3p負(fù)向靶標(biāo)抑制EMT的進(jìn)程,影響子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移.Wnt/β-連環(huán)蛋白(Wnt/β-catenin)信號(hào)通路在腫瘤進(jìn)展過(guò)程中對(duì)EMT有重要影響,細(xì)胞膜上的Wnt受體受信號(hào)刺激后,促進(jìn)β-catenin向細(xì)胞核的轉(zhuǎn)移可能導(dǎo)致E-cadherin的丟失和EMT的誘導(dǎo)[57-59].Huang等[60]研究表明,miR-302b可靶向生促紅素人肝細(xì)胞受體酪氨酸激酶受體A2,進(jìn)而調(diào)控Wnt/β-catenin信號(hào)通路抑制了EMT,影響了GC細(xì)胞侵襲和遷移.Jiao等[61]通過(guò)研究姜黃素在NSCLC轉(zhuǎn)移中的抑制機(jī)制,發(fā)現(xiàn)姜黃素作為癌癥的保護(hù)因子,可靶向且負(fù)向調(diào)控miR-302b-3p,miR-302b-3p又可負(fù)向靶標(biāo)LEF1,影響Wnt/β-catenin信號(hào)傳導(dǎo),從而抑制NSCLC細(xì)胞的進(jìn)展.

轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1 (transforming growth factor beta-1,TGF-β1)信號(hào)通路在細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和遷移的調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用,已被認(rèn)為是腫瘤進(jìn)展的關(guān)鍵途徑.Li等[62]研究發(fā)現(xiàn),TGFβRII作為一種眾所周知的跨膜受體,與TGF-β1結(jié)合可啟動(dòng)TGF-β1信號(hào)通路,此信號(hào)通路的啟動(dòng)上調(diào)了磷酸化ERK1/2和MMP-9的表達(dá),然而,TGFβRII作為肺癌細(xì)胞miR-302b的直接靶點(diǎn),抑制了TGF-β1信號(hào)通路,因此,miR-302b通過(guò)直接靶向TGFβRII抑制TGF-β1誘導(dǎo)的TGF-β1/ERK途徑,從而抑制了肺癌細(xì)胞的侵襲和遷移.RUNX2是參與骨髓間質(zhì)干細(xì)胞成骨分化、骨發(fā)育等過(guò)程的重要轉(zhuǎn)錄因子[63],被發(fā)現(xiàn)在人OST細(xì)胞系中顯著過(guò)表達(dá)[64],Xie等[45]研究發(fā)現(xiàn),上調(diào)或下調(diào)miR-302b的表達(dá)均會(huì)導(dǎo)致RUNX2水平的反向變化,并且miR-302b可靶向RUNX2在OST的侵襲和遷移活動(dòng)中發(fā)揮腫瘤抑制作用.芬太尼作為一種強(qiáng)麻醉鎮(zhèn)痛藥,廣泛應(yīng)用于外科手術(shù),有研究稱芬太尼能夠抑制腫瘤的進(jìn)展,包括增殖、細(xì)胞周期、凋亡、侵襲和化療敏感性[65-68],Wang等[69]研究發(fā)現(xiàn),芬太尼通過(guò)刺激miR-302b的表達(dá)而抑制了ESCC細(xì)胞的侵襲,但下調(diào)了erb-b2受體酪氨酸激酶4 (Erb-b2 receptor tyrosine kinase 4,ERBB4),因此,芬太尼可能通過(guò)miR-302b/ERBB4途徑抑制ESCC細(xì)胞的侵襲.在HCC中,Wang等[70]研究發(fā)現(xiàn),miR-302b通過(guò)靶向AKT2調(diào)節(jié)NFκB和MMP-2的表達(dá),抑制HCC細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移,提示AKT2是肝癌轉(zhuǎn)移和侵襲的關(guān)鍵信號(hào)整合因子(圖3).

2.3 抑制腫瘤相關(guān)性炎癥 有研究稱,腫瘤相關(guān)性炎癥(cancer related inflammation,CRI)是長(zhǎng)期炎性刺激(炎性因子或炎性細(xì)胞)所致細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路異常,而異常的信號(hào)通路又發(fā)揮多種促腫瘤作用：如促進(jìn)細(xì)胞的增殖和存活、促進(jìn)血管的新生和轉(zhuǎn)移、減弱獲得性免疫反應(yīng)以及改變機(jī)體對(duì)化療藥物和激素的反應(yīng)[71],因此,CRI在腫瘤發(fā)生及進(jìn)展中具有非常重要的作用.本團(tuán)隊(duì)自2015年開(kāi)始,一直致力于探索miR-302b在腫瘤中的作用,就miR-302b與腫瘤相關(guān)炎癥關(guān)系的研究做過(guò)深入的分析,首先明確了miR-302b在ESCC中的表達(dá)水平低于永生化食管上皮細(xì)胞,且48 h的炎癥刺激降低了ESCC中miR-302b的表達(dá),但對(duì)永生化食管上皮細(xì)胞沒(méi)有影響,說(shuō)明miR-302b的表達(dá)水平與食管癌CRI有關(guān)[71].進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),miR-302b減少了CRI的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子(NFκB、STAT3和HIF-1α)及其下游細(xì)胞因子(IL-6、IL-23和TNF-β),并且ESCC組織中的miR-302b與潛在的靶基因蛋白表達(dá)ERBB4,干擾素調(diào)控因子IRF2和趨化因子受體CXCR4之間呈負(fù)相關(guān),這些研究表明,miR-302b可能是一種調(diào)節(jié)CRI的新型miRNA,可通過(guò)靶向ERBB4,IRF2和CXCR4抑制CRI的關(guān)鍵途徑和下游細(xì)胞因子的表達(dá),從而導(dǎo)致腫瘤生長(zhǎng)減少[72].

3 miR-302b在腫瘤耐藥和藥敏中的作用及調(diào)控機(jī)制

miR-302b不僅可通過(guò)調(diào)控不同的靶基因在腫瘤的增值、凋亡、侵襲和遷移等方面具有重要作用,在恢復(fù)耐藥的腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性及增加藥敏上亦發(fā)揮著不可忽視的作用.腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥是導(dǎo)致患者治療效果不理想的重要原因,產(chǎn)生耐藥的途徑和機(jī)制多種多樣,因此,鑒定與建立耐藥表型有關(guān)的分子機(jī)制,是制定預(yù)防或克服抗腫瘤治療的癌癥耐藥新策略的迫切需要.

BC是導(dǎo)致女性癌癥相關(guān)死亡的主要原因,BC患者通常對(duì)順鉑(cisplatin,DDP)為主的化療有良好的初始反應(yīng),但耐藥性是治療失敗的主要原因之一,尤其是轉(zhuǎn)移性疾病患者[73,74].Cataldo等[75]研究發(fā)現(xiàn),miR-302b過(guò)表達(dá)增強(qiáng)了BC細(xì)胞系對(duì)DDP的敏感性,降低了細(xì)胞存活率和對(duì)治療的反應(yīng),還鑒定了G1/S轉(zhuǎn)換的主調(diào)節(jié)因子E2F1作為miR-302b的直接靶基因,E2F1轉(zhuǎn)錄激活了DNA損傷的主要細(xì)胞傳感器ATM,miR-302b通過(guò)對(duì)E2F1的負(fù)調(diào)控間接影響ATM的表達(dá),阻斷DDP治療后細(xì)胞周期的進(jìn)展.此外,miR-302b降低了BC細(xì)胞修復(fù)受損DNA的能力,增強(qiáng)了DDP治療后細(xì)胞凋亡的激活.因此,miR-302b通過(guò)調(diào)節(jié)E2F1/ATM軸在BC細(xì)胞對(duì)DDP的反應(yīng)中發(fā)揮了相關(guān)作用,是克服化療耐藥的有效治療手段(圖1).

圖3 miR-302b介導(dǎo)腫瘤遷移和侵襲的相關(guān)信號(hào)通路. 不同腫瘤中,miR-302b可通過(guò)不同的信號(hào)通路影響腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲.NSCLC：非小細(xì)胞肺癌；EC：食管癌；OST：骨肉瘤；ESCC：食管鱗狀細(xì)胞癌；GC：胃癌；HCC：肝細(xì)胞癌；EMT：上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化.

肝癌是我國(guó)最常見(jiàn)的癌癥類型之一,也是我國(guó)死亡率最高的癌癥之一[76].在治療肝癌的100多種藥物中,5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)是目前最理想的藥物,應(yīng)用廣泛.但是,由于5-FU耐藥的迅速發(fā)展,單用5-FU治療晚期肝癌的療效并不理想.因此,許多人致力于尋找影響5-FU在腫瘤細(xì)胞中敏感性的基因,或5-FU誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡.Cai等[77]證明了miR-302b可以增強(qiáng)肝癌細(xì)胞中5-FU的化療敏感性,誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的凋亡,通過(guò)靶向Mcl-1和二氫嘧啶脫氫酶完成(圖1),由于其在肝癌細(xì)胞中的低表達(dá)水平,因此,miR-302b在開(kāi)發(fā)更好的基因遞送系統(tǒng)后,將成為潛在的候選分子,可提高晚期肝癌患者的化療效率.

有學(xué)者證實(shí)[78],全反式維甲酸(all trans retinoic acid,ATRA)是維甲酸的衍生物,作為誘導(dǎo)分化劑,對(duì)多種腫瘤細(xì)胞具有誘導(dǎo)分化、抑制增殖并促進(jìn)凋亡的作用.Chen等[79]研究發(fā)現(xiàn),因?yàn)?ATRA可通過(guò)線粒體功能紊亂、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和活性氧生成誘導(dǎo)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞死亡,且ATRA通過(guò)維甲酸受體a介導(dǎo)的途徑以劑量和時(shí)間依賴的方式上調(diào)miR-302b的表達(dá),所以,miR-302b的過(guò)表達(dá)增強(qiáng)了ATRA介導(dǎo)的多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)細(xì)胞死亡,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),E2F3作為miR-302b的直接靶基因(圖1),miR-302b降低的E2F3水平與ATRA介導(dǎo)的膠質(zhì)瘤細(xì)胞死亡有關(guān),因此,MiR-302b抑制的E2F3表達(dá)參與ATRA介導(dǎo)的細(xì)胞死亡途徑,且miR-302b及其直接靶基因可能成為未來(lái)疾病治療的重要靶點(diǎn).

4 miR-302b在腫瘤細(xì)胞自噬中的作用及調(diào)控機(jī)制

自噬是一種與凋亡、壞死并列的細(xì)胞程序性死亡方式,又被稱作是Ⅱ型程序性細(xì)胞死亡.近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)自噬信號(hào)通路異常跟腫瘤的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān),適度的自噬可使細(xì)胞適應(yīng)不利因素從而利于腫瘤細(xì)胞的存活,但過(guò)度的自噬會(huì)損傷細(xì)胞器,從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生自噬性死亡[80].因此以自噬為靶點(diǎn),探索miR-302b-3p調(diào)控腫瘤的自噬,尋找腫瘤等疾病的新治療方式,也成為了研究的熱點(diǎn).Chen等[81]研究發(fā)現(xiàn),SQSTM1作為多聚體泛素化合物和自噬體之間的橋梁起著作用,miR-302b-3p靶向SQSTM1的3'UTR的584-590的位置,并會(huì)導(dǎo)致SQSTM1的低表達(dá),從而使細(xì)胞自噬相關(guān)蛋白LC3-II/LC3-I和Beclin1的表達(dá)明顯上升,最終抑制BC細(xì)胞的自噬.

5 結(jié)論

綜上所述,miR-302b在以上惡性腫瘤中作為一個(gè)潛在的抑癌基因,靶向或控制多個(gè)信號(hào)通路基因的表達(dá),影響腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲、腫瘤相關(guān)炎癥、自噬和耐藥等惡性過(guò)程,并且miR-302b在腫瘤組織中的低表達(dá)水平與臨床病理特征相關(guān).miR-302b具有廣闊的臨床應(yīng)用前景,其有望成為惡性腫瘤分子靶向治療的關(guān)鍵靶點(diǎn),研究miR-302b在惡性腫瘤中的潛在調(diào)控機(jī)制,對(duì)多種惡性腫瘤的診斷、治療及疾病預(yù)后具有重要意義.

雖然近幾年miR-302b的研究越發(fā)火熱,但仍存在一些問(wèn)題有待進(jìn)一步探究：(1)大量研究顯示,miR-302b在惡性腫瘤中作為抑癌基因存在,但也有研究發(fā)現(xiàn),miR-302b在惡性生殖細(xì)胞腫瘤中的表達(dá)高于正常性腺和良性生殖細(xì)胞腫瘤[82],miR-302b-3p在睪丸生殖細(xì)胞腫瘤(testicular germ cell tumor,TGCT)中不僅高表達(dá),而且可能通過(guò)誘導(dǎo)SPRY4的表達(dá)和激活MAPK/ERK途徑而成為TGCT癌基因[83],因此,繼續(xù)完善miR-302b的功能并深入研究其作用機(jī)制,將對(duì)腫瘤患者的診斷和治療等有著重要意義；(2)目前,miRNA在體液中被發(fā)現(xiàn),如血清、腦脊液、尿液、精液、唾液等,這些循環(huán)miRNA表現(xiàn)出非凡的穩(wěn)定性和抗降解能力,對(duì)RNA酶和極端的理化因素的處理不敏感,這使得循環(huán)miRNA作為理想的疾病標(biāo)記物,對(duì)多種腫瘤具有診斷和預(yù)后的價(jià)值[84],有研究發(fā)現(xiàn),miR-302b-3p在OSCC患者的唾液細(xì)胞外囊泡中表達(dá),且具有作為生物標(biāo)志物的潛力[85],但有關(guān)循環(huán)miR-302b表達(dá)的研究少之甚少,大部分研究的實(shí)驗(yàn)樣本來(lái)源于組織,因此,循環(huán)miR-302b的表達(dá),且對(duì)惡性腫瘤的診斷、預(yù)后和治療等的價(jià)值,也是值得深入研究的；(3)miR-302b作為miR-302家族中的一員,是否與miR-302家族存在一些功能上的交叉,亦或是存在一定的關(guān)聯(lián),助于明確miR-302b的作用,這都是有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)論證的；(4)上下游靶向調(diào)控機(jī)制的明確,有助于豐富惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制,為未來(lái)靶向治療藥物的開(kāi)發(fā)提供新的思路,有研究表明,長(zhǎng)鏈非編碼RNA可以作為miR-302b的上游調(diào)控基因,影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[86],同樣有研究發(fā)現(xiàn),環(huán)狀RNA可通過(guò)調(diào)節(jié)miR-302b-3p/IGF-1R軸,影響喉鱗狀細(xì)胞癌(laryngeal squamous cell carcinoma,LSCC)的進(jìn)程[87],但關(guān)于miR-302b上游調(diào)控機(jī)制的研究有限,因此,在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,更進(jìn)一步的研究miR-302b的上游調(diào)控機(jī)制也是很有必要的.