微小RNA-10 b在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用△

梁俐蘭，劉永明，蘇何玲

桂林醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，廣西 桂林 541000

微小RNA（microRNA，miRNA）是一類廣泛存在于真核生物中的非編碼單鏈小分子RNA，長(zhǎng)度為19～25個(gè)核苷酸（nucleotide，nt），可在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控基因的表達(dá)。近年來(lái)，因miRNA在細(xì)胞內(nèi)具有多種重要的調(diào)節(jié)作用而成為醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。目前已發(fā)現(xiàn)的miRNA分子超過(guò)38 000個(gè)[1]。miRNA‐10b長(zhǎng)度為 23 nt，序列為 5'‐UACCCUGUAGAACCGAAU‐UUGUG‐3'，基因位于人類2號(hào)染色體短臂3區(qū)1帶1亞帶同源異型盒D基因簇（homeobox D cluster，HOXD）的中間，靠近HOXD4基因，具體基因位點(diǎn)為chr2：176150303‐176150412。miRNA‐10b基因只有一個(gè)轉(zhuǎn)錄本，原始轉(zhuǎn)錄本pri‐miRNA‐10b由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄生成，隨后被Drosha酶切割形成長(zhǎng)度為110 nt的莖環(huán)狀前體pre‐miRNA‐10b。后者通過(guò)輸出蛋白5（exportin 5，XPO5）及其輔助因子Ras相關(guān)性核蛋白‐三磷酸鳥(niǎo)苷（Ras associated nuclear pro‐tein‐guanosine triphosphate，RAN‐GTP）從細(xì)胞核輸送至細(xì)胞質(zhì)。然后在Dicer酶的作用下進(jìn)行第二次剪切，形成長(zhǎng)度為23 nt的雙鏈RNA，包括成熟的單鏈miRNA‐10b及其互補(bǔ)鏈。該雙鏈被納入RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體（RNA‐induced silencing complex，RISC）中。RISC中的單鏈miRNA‐10b可通過(guò)與其互補(bǔ)的信使RNA（messenger RNA，mRNA）完全或不完全結(jié)合而誘導(dǎo)基因沉默，調(diào)控基因表達(dá)。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究報(bào)道指出，miRNA‐10b通過(guò)靶向與細(xì)胞凋亡、增殖、遷移和侵襲等有關(guān)的基因而在肝癌、結(jié)直腸癌和膠質(zhì)瘤等多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展中扮演著重要的角色[2‐3]。本文就miRNA‐10b在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用及其分子機(jī)制的研究進(jìn)展作一綜述。

1 miRNA-10b在肝癌中的作用

較早前的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA‐10b過(guò)表達(dá)可沉默抑癌基因細(xì)胞黏附分子1（cell adhesion molecule 1，CADM1）的表達(dá)[4]。CADM1功能喪失可誘導(dǎo)上皮‐間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial‐mesenchymal transition，EMT），促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的局部侵襲和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。這一研究結(jié)果提示，miRNA‐10b對(duì)CADM1的靶向抑制可增強(qiáng)肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）的侵襲和遷移能力。實(shí)際上，miRNA‐10b可通過(guò)多個(gè)環(huán)節(jié)促進(jìn)EMT的發(fā)生。Li等[5]的研究指出，CADM2也是miRNA‐10b的直接靶標(biāo)，其可通過(guò)黏著斑激酶（focal adhesion kinase，F(xiàn)AK）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，也稱AKT）途徑抑制HCC細(xì)胞的EMT和遷移能力，揭示了miRNA‐10b可通過(guò)靶向抑制CADM2的表達(dá)促進(jìn)HCC的進(jìn)展。Hujie等[6]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA‐10b的過(guò)表達(dá)可以通過(guò)靶向抑制Kruppel樣因子4（Kruppel like factor 4，KLF4）來(lái)促進(jìn)HCC的EMT。KLF4可與KLF11的啟動(dòng)子結(jié)合并負(fù)調(diào)控其表達(dá)，miRNA‐10b靶向沉默KLF4可使KLF11的表達(dá)水平增加，進(jìn)而激活SMAD信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，促進(jìn)EMT的發(fā)生。

miRNA‐10b還通過(guò)靶向抑癌基因介導(dǎo)HCC的發(fā)生發(fā)展。Zhu等[7]研究報(bào)道，miRNA‐10b可通過(guò)靶向抑癌基因CUB和Sushi多結(jié)構(gòu)域1（CUB and Sushi multiple domains 1，CSMD1），增強(qiáng)HCC細(xì)胞的活性、遷移和侵襲能力。Guan等[8]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA‐10b‐3p能夠靶向抑癌基因趨化素樣因子超家族成員5（CKLF like MARVEL transmembrane domain containing 5，CMTM5）。CMTM5的表達(dá)上調(diào)與HCC患者預(yù)后良好有關(guān)，而miRNA‐10b‐3p表達(dá)上調(diào)引起的CMTM5靶向沉默則會(huì)導(dǎo)致HCC患者預(yù)后不良。提示miRNA‐10b‐3p可通過(guò)靶向抑制CMTM5的表達(dá)促進(jìn)HCC的發(fā)展。

有研究指出，miRNA‐10b在HCC組織和細(xì)胞系中的表達(dá)顯著增加，并且miRNA‐10b的表達(dá)水平與HCC細(xì)胞的活性和侵襲能力呈正相關(guān)[9]。其作用機(jī)制是miRNA‐10b靶向抑制HOXD10基因，促進(jìn)與細(xì)胞遷移及血管生成相關(guān)基因的表達(dá)，包括ras同源物基因家族成員C（ras homolog family member C，RHOC）、尿激酶型纖溶酶原激活物受體（urokinase‐type plasminogen activators receptor，uPAR）、基質(zhì)金屬蛋白酶 2（matrix metalloprotein‐ase 2，MMP2）和MMP9，從而誘導(dǎo)HCC細(xì)胞侵襲和遷移。

2 miRNA-10b在結(jié)直腸癌中的作用

miRNA‐10b在結(jié)直腸癌組織標(biāo)本及細(xì)胞系中的表達(dá)同樣顯著升高，并與結(jié)直腸癌細(xì)胞的活力和侵襲能力呈正相關(guān)。Wang等[10]研究發(fā)現(xiàn)，高表達(dá)的miRNA‐10b與結(jié)直腸癌的轉(zhuǎn)移程度密切相關(guān)。miRNA‐10b通過(guò)靶向抑制HOXD10導(dǎo)致RHOC的表達(dá)水平增加，從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲性和轉(zhuǎn)移能力。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA‐10b通過(guò)靶向抑制HOXD10導(dǎo)致RHOC表達(dá)上調(diào)還與結(jié)直腸癌的臨床分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)[11]。提示miRNA‐10b的表達(dá)水平可作為結(jié)直腸癌臨床分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷指標(biāo)。Abdelmaksoud‐Dammak等[12]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA‐10b對(duì)HOXD10的靶向抑制還可誘導(dǎo)一種重要的抑癌分子——上皮鈣黏素（E‐cadherin）表達(dá)下調(diào)，并促進(jìn)結(jié)直腸癌獲得轉(zhuǎn)移表型。

miRNA‐10b還可以靶向抑制磷脂酰肌醇‐4，5‐二磷酸3‐激酶催化亞基α（phosphatidylinositol‐4，5‐bisphosphate 3‐kinase catalytic subunit alpha；PIK3CA）的表達(dá)。研究表明，PIK3CA基因突變可導(dǎo)致磷脂酰肌醇‐3‐羥激酶（phosphatidylinositol 3‐hydroxy kinase，PI3K）/AKT信號(hào)通路激活，并與多種腫瘤的發(fā)生有關(guān)。Dai等[13]研究報(bào)道，miRNA‐10b對(duì)PIK3CA的靶向抑制降低了PI3K/AKT/雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin kinase，MTOR）信號(hào)通路的活性，同時(shí)增加了轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子‐β（transforming growth factor‐β，TGF‐β）和α‐平滑肌肌動(dòng)蛋白的表達(dá)水平，導(dǎo)致成纖維細(xì)胞的表型發(fā)生改變，使其成為腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（cancer‐associated fibroblast，CAF），進(jìn)而促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生。Xie等[14]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA‐10b還可以通過(guò)靶向KLF4調(diào)控EMT、細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡及其他相關(guān)信號(hào)通路，促進(jìn)結(jié)直腸癌的增殖和轉(zhuǎn)移。

3 miRNA-10b在膠質(zhì)瘤中的作用

miRNA‐10b對(duì)同源異型盒基因家族的靶向抑制在膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。Sun等[15]研究報(bào)道，miRNA‐10b在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中對(duì)HOXD10的靶向抑制可上調(diào)侵襲相關(guān)因子MMP14和uPAR的表達(dá)，從而促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的侵襲。miRNA‐10b的表達(dá)水平與膠質(zhì)瘤的病理分級(jí)和惡性程度均呈正相關(guān)。Li等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA‐10b‐5p的表達(dá)水平與膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力均呈正相關(guān)。miRNA‐10b‐5p可通過(guò)靶向抑制同源異型盒B基因簇中的B3基因（homeobox B3，HOXB3），上調(diào)遷移和侵襲相關(guān)蛋白的表達(dá)水平，如高遷移率族蛋白B1（high mobility group box 1，HMGB1）和RHOC的表達(dá)水平，繼而促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的遷移和侵襲。

miRNA‐10b也可以通過(guò)沉默抑癌基因的表達(dá)促進(jìn)膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展。研究表明，miRNA‐10b‐5p能夠靶向抑制抑癌基因凋亡蛋白酶激活因子1（apoptotic peptidase activating factor 1，APAF1）的表達(dá)，進(jìn)而抑制由APAF1激活的胱天蛋白酶（caspase）相關(guān)信號(hào)通路，從而促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡[17]。Liang等[18]的研究報(bào)道，miRNA‐10b能夠靶向抑制第10號(hào)染色體缺失的磷酸酶和張力蛋白同源基因（phosphatase and tensin homolog，PTEN）。PTEN是一種具有雙特異性磷酸酶活性的抑癌基因，可通過(guò)調(diào)控PTEN/PI3K/AKT和p38促分裂原活化的蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK）信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。

4 miRNA-10 b在其他腫瘤中的作用

近年來(lái)的研究還表明，miRNA‐10b在其他腫瘤的發(fā)生發(fā)展中扮演著重要的角色。Chen等[19]研究報(bào)道，miRNA‐10b在子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá)顯著上調(diào)，并通過(guò)靶向抑制HOXB3影響子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的凋亡、增殖、遷移和侵襲。miRNA‐10b對(duì)同源異型盒基因家族的靶向抑制還在透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌（clear cell renal cell carcinoma，ccRCC）、胃癌和急性髓細(xì)胞性白血?。╝cute myeloid leukemia，AML）的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用。He等[20]研究發(fā)現(xiàn)，與腎小管 HK‐2細(xì)胞相比，miRNA‐10b在ccRCC細(xì)胞中的表達(dá)下調(diào)，其可通過(guò)靶向抑制HOXA3的表達(dá)來(lái)調(diào)控ccRCC的侵襲和轉(zhuǎn)移。Khella等[21]研究報(bào)道，miRNA‐10b還能夠通過(guò)靶向抑制血小板衍生生長(zhǎng)因子B（platelet derived growth factor subunit B，PDGFB）、骨髓成紅細(xì)胞增多癥病毒E26癌基因同源物1（v‐ets avian erythro‐blastosis virus E26 oncogene homolog 1，ETS1）和PIK3CA等基因的表達(dá)而在ccRCC的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，可作為ccRCC的預(yù)后指標(biāo)。miRNA‐10b對(duì)HOXD10的靶向抑制不僅可以促進(jìn)胃癌的遷移和侵襲[22]，還可以調(diào)節(jié)AML細(xì)胞增殖、集落形成、細(xì)胞周期和凋亡[23]。

miRNA‐10b對(duì)胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體（insu‐lin like growth factor 1 receptor，IGF1R）和癌基因DBL家族成員T淋巴瘤侵襲轉(zhuǎn)移誘導(dǎo)因子1（T‐cell lymphoma invasion and metastasis 1，TIAM1）的靶向作用在宮頸癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。Hou等[24]的研究發(fā)現(xiàn)，IGF1R是miRNA‐10b在宮頸癌中的直接靶標(biāo)，過(guò)表達(dá)miRNA‐10b可以抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，而低表達(dá)miRNA‐10b的結(jié)果相反，且miRNA‐10b在宮頸癌組織和細(xì)胞系中的表達(dá)顯著下調(diào)。miRNA‐10b在宮頸癌細(xì)胞中表達(dá)下調(diào)還會(huì)導(dǎo)致其靶基因TIAM1的作用增強(qiáng)，從而促進(jìn)腫瘤增大和血管浸潤(rùn)[25]。

研究表明，miRNA‐10b對(duì)KLF4的靶向作用可促進(jìn)骨肉瘤的發(fā)展[26]；miRNA‐10b對(duì)E‐cadherin的靶向作用可促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌（non‐small cell lung cancer，NSCLC）細(xì)胞的遷移和侵襲[27]；miRNA‐10b對(duì)轉(zhuǎn)錄因子叉頭框蛋白O3（forkhead box O3，F(xiàn)OXO3）的靶向作用可抑制食管癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[28]；miRNA‐10b對(duì)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體 γ（peroxisome proliferator activated receptor γ，PPARγ）的靶向作用則可增強(qiáng)食管癌細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性[29]。miRNA‐10b可通過(guò)下調(diào)癢同源物E3泛素蛋白連接酶（itchy E3 ubiquitin protein ligase，ITCH）的表達(dá)抑制 ITCH/Wnt/β‐catenin 途徑，進(jìn)而抑制黑色素瘤在體外的增殖、遷移和侵襲[30]。在小鼠前脂肪細(xì)胞3T3‐L1中，miRNA‐10b對(duì)載脂蛋白L6（apolipoprotein L6，APOL6）的靶向作用可調(diào)節(jié)細(xì)胞分化和脂肪生成，在某些與肥胖相關(guān)的腫瘤中具有重要作用[31]。

5 小結(jié)與展望

miRNA作為細(xì)胞中一種轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控機(jī)制，在腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中間接地發(fā)揮原癌基因或抑癌基因的作用。當(dāng)miRNA以抑癌基因?yàn)榘袠?biāo)時(shí)，則促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展；而當(dāng)miRNA以原癌基因?yàn)榘袠?biāo)時(shí)，則抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展。實(shí)際上，目前的研究表明miRNA‐10b主要通過(guò)靶向抑制多種抑癌基因及相關(guān)蛋白的表達(dá)，在多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展中間接地發(fā)揮癌基因的作用。miRNA‐10b這種間接癌基因作用顯示出其潛在的腫瘤診斷、預(yù)后和治療價(jià)值。尋求簡(jiǎn)便可靠的檢測(cè)血漿和組織中miRNA‐10b水平的技術(shù)和方法，鑒別腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中miR‐NA‐10b的新靶標(biāo)將是未來(lái)主要的研究工作。