microRNA-361-5p在人類惡性腫瘤中的研究進(jìn)展

齊 媛, 郭寶良

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 乳腺外科, 黑龍江 哈爾濱, 150000)

1 背 景

microRNA(miRNA)是一種非編碼RNA, 在進(jìn)化中高度保守，人類基因2%的miRNA 可通過(guò)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)影響機(jī)體近1/3基因的表達(dá)[1]。成熟的miRNA長(zhǎng)度通常為18～25個(gè)核苷酸，其經(jīng)典機(jī)制主要為通過(guò)靶向作用于mRNA的3′非編碼區(qū)(3′UTR)在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)[2], 抑制蛋白質(zhì)翻譯過(guò)程和/或降解靶mRNA, 從而抑制目標(biāo)基因表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞凋亡、增殖、分化、代謝及個(gè)體發(fā)育、腫瘤發(fā)生及耐藥，發(fā)揮miRNA的生物學(xué)作用。miRNA的失調(diào)與各種癌癥的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。在一定程度上, miRNA的異常表達(dá)會(huì)對(duì)腫瘤的侵襲、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和化學(xué)耐藥等方面產(chǎn)生影響。此外, miRNA可作為提示疾病狀態(tài)的重要生物標(biāo)志和治療靶點(diǎn)。

Pre-miR-361位于Xq21.2上，存在于外顯子9和10之間的內(nèi)含子中，并產(chǎn)生成熟miR-361-3p以及miR-361-5p[3], 通常作用于其靶基因血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(VEGFA)、GSR、MTR、MTUS1、RAD23B。作者將就miR-361-5p在腫瘤中的特定功能綜述如下。

2 miR-361-5p在腫瘤中的功能

腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移是一個(gè)復(fù)雜的生物過(guò)程，通常與信號(hào)通路失調(diào)、分子異常表達(dá)相關(guān)。因此，對(duì)惡性腫瘤敏感性和特異性新生物標(biāo)志物的鑒別具有重要意義。miR-361-5p作為一種與癌癥密切相關(guān)的miRNA，在不同腫瘤中作用于不同靶基因和信號(hào)通路，調(diào)控腫瘤的多種惡性表型。在人類惡性腫瘤中, miR-361-5p的功能及其靶基因見(jiàn)表1。

表1 人類惡性腫瘤中miR-361-5p的功能及其靶基因

2.1 miR-361-5p與乳腺癌

乳腺癌為女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤[4-5], 具有不同的表型、分子特征及行為異質(zhì)性。MA F等[6]采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)及ISH檢測(cè)等方法將乳腺癌組織與正常乳腺組織對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在癌組織中miR-361-5p顯著下調(diào)。miR-361-5p可通過(guò)抑制乳腺癌細(xì)胞糖酵解，從而抑制乳腺癌的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。該研究確認(rèn)FGFR1為糖酵解相關(guān)啟動(dòng)子，并能為靶標(biāo)被miR-361-5p結(jié)合。miR-361-5p過(guò)表達(dá)后，降低FGFR1 mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)水平，迫使乳腺腫瘤細(xì)胞的糖代謝方式由糖酵解向氧化磷酸化轉(zhuǎn)變，抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖。此外, miR-361-5p還可靶向抑制轉(zhuǎn)移相關(guān)因子MMP-1, 限制乳腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。臨床資料[7]分析表明, miR-361-5p表達(dá)與TNM分期呈負(fù)相關(guān)性。同時(shí), Kaplan-Meier生存分析顯示, miR-361-5p高表達(dá)的患者具有更好的無(wú)病生存率(DFS)。在該實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)用LNA探針進(jìn)行基于組織芯片(TMA)的miRNA檢測(cè)原位雜交強(qiáng)度半定量miR-361-5p的表達(dá)，并統(tǒng)計(jì)分析了375例患有浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌的女性患者的數(shù)據(jù)、標(biāo)本，計(jì)算DFS(中位隨訪96.57個(gè)月)，結(jié)果顯示miR-361-5p高表達(dá)患者臨床結(jié)果顯著優(yōu)于miR-361-5p低表達(dá)患者(P=0.002), 且miR-361-5p表達(dá)與DFS呈正相關(guān), miR-361-5p陽(yáng)性表達(dá)患者疾病復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)較低。miR-361-5p密度與BC亞型顯著相關(guān)，而患者年齡、絕經(jīng)狀態(tài)、分級(jí)、腫瘤大小和淋巴結(jié)狀態(tài)與miR-361-5p表達(dá)無(wú)顯著相關(guān)性。

miR-361-5p對(duì)三陰性乳腺癌(TNBC)患者的預(yù)后價(jià)值極為顯著[7]。TNBC定義為缺乏ER、PR以及HER2表達(dá)的BC。HAN J J等[8]采用qRT-PCR和蛋白質(zhì)印跡法分析測(cè)定TNBC和相鄰組織中miR-361-5p及細(xì)胞分化1同源物(RQCD1)的表達(dá)，結(jié)果表明TNBC組織中miR-361-5p和RQCD1均異常表達(dá)，與正常組織相比, miR-361-5p的表達(dá)在腫瘤組織中顯著下調(diào)，而RQCD1 mRNA表達(dá)上調(diào)。熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)證實(shí)了RQCD1是miR-361-5p的直接靶點(diǎn)，在乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-231中過(guò)表達(dá)miR361-5p后，抑制EGFR/PI3K/Akt信號(hào)通路，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力。miR-361-5p的過(guò)表達(dá)可抑制乳腺癌細(xì)胞在體內(nèi)的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移以及糖酵解，提示miR-361-5p表達(dá)水平是乳腺癌預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，且miR-361-5p及其靶點(diǎn)可作為乳腺癌治療的新方向。

2.2 miR-361-5p與胃腸道腫瘤

MA F等[9]通過(guò)體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)研究表明，結(jié)直腸癌(CRC)組織中miR-361-5p的低表達(dá)與腫瘤分期、肺轉(zhuǎn)移及DFS顯著相關(guān)。CRC細(xì)胞中miR-361-5p的過(guò)表達(dá)可顯著抑制CRC細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。葡萄球菌核酸酶(SND1)作為高度保守和普遍表達(dá)的多功能蛋白，可以調(diào)節(jié)各種細(xì)胞內(nèi)過(guò)程。SND1可通過(guò)多種方式促進(jìn)惡性腫瘤侵襲。在生物信息學(xué)分析和熒光素酶報(bào)告分析中，SND1被鑒定為miR-361-5p的潛在靶標(biāo)，其3′-UTR中含有miR-361-5p能夠識(shí)別的靶序列。miR-361-5p可與SND1的3′-UTR結(jié)合從而抑制SND1表達(dá)，而SND1又可以直接結(jié)合pre-miR-361-5p，作為轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄水平下調(diào)pre-miR-361-5p的表達(dá)，形成一個(gè)負(fù)反饋調(diào)節(jié)通路。miR-361-5p相關(guān)研究對(duì)CRC靶向治療藥物的開(kāi)發(fā)具有重要意義。

胃癌(GC)是世界上最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一[10], 相關(guān)研究[11]表明上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)在胃癌的腫瘤發(fā)生中起重要作用。TIAN L等[12]在胃癌中通過(guò)transwell、傷口愈合試驗(yàn)證明, miR-361-5p可靶向作用于基質(zhì)金屬蛋白酶-3(MMP-3)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)，同時(shí)可調(diào)控Wnt/β-catenin信號(hào)通路，抑制腫瘤細(xì)胞EMT。此外，研究發(fā)現(xiàn)miR-361-5p在胃癌細(xì)胞中的表達(dá)量與TNM分期呈正相關(guān)。另外, miR-361-5p的過(guò)表達(dá)也可顯著影響裸鼠異種移植腫瘤體積和體質(zhì)量。

WU R R等[13]應(yīng)用雙熒光素酶基因報(bào)告系統(tǒng)對(duì)183例胃癌患者組織核酸片段進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)CD80基因的mRNA 3′-UTR端具有miR-361-5p的特異性結(jié)合位點(diǎn)，而該段序列中存在單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)(SNP)(rs1599795), 其與胃癌復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)。rs1599795中TA基因型通過(guò)穩(wěn)定miR-361-5p等miRNA在CD80mRNA中的結(jié)合位點(diǎn)，降低CD80表達(dá)，促使胃癌發(fā)生發(fā)展。

在胃癌治療中，手術(shù)聯(lián)合化療是改善患者預(yù)后的常用方法之一。多西紫杉醇是一種較常用的化療藥物，抑制GC中對(duì)多西紫杉醇的化學(xué)抵抗可能是改善GC治療效果的關(guān)鍵一環(huán)。FOXM1作為一種特異性增殖致癌轉(zhuǎn)錄因子，可調(diào)節(jié)微管動(dòng)力學(xué)，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的化學(xué)耐藥。相關(guān)研究[14]通過(guò)生物信息學(xué)研究和熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)等方法，確認(rèn)miR-361-5p能夠與FOXM1 mRNA特異性結(jié)合，并降低其表達(dá)，同時(shí)作用于參與自噬調(diào)節(jié)的PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路。過(guò)表達(dá)miR-361-5p可抑制胃癌細(xì)胞的紫杉醇化療抵抗，降低紫杉醇藥物的半數(shù)致死有效劑量，增高細(xì)胞的凋亡率。該實(shí)驗(yàn)對(duì)miR-361-5p在化療抵抗中的作用進(jìn)行了較為深入的基礎(chǔ)研究，但缺少臨床樣本驗(yàn)證，仍需進(jìn)一步深入研究。

2.3 miR-361-5p與肝癌

miR-361-5p在肝癌中可抑制腫瘤增殖, SUN J J等[15]采用qRT-PCR等方法證實(shí)，與正常組織相比, miR-361-5p在肝細(xì)胞癌(HCC)組織中表達(dá)下調(diào)，其原因是pre-miR-361的啟動(dòng)子區(qū)存在過(guò)度甲基化。體內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)均證明miR-361-5p可通過(guò)作用于靶標(biāo)趨化因子受體6(CXCR6)抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。因此，這種啟動(dòng)子區(qū)甲基化導(dǎo)致的miR-361-5p表達(dá)下降與肝癌的腫瘤增殖、遷移有關(guān)。

miR-361-5p在肝癌細(xì)胞中增殖、侵襲對(duì)其產(chǎn)生影響也得到了進(jìn)一步驗(yàn)證。VEGFA通常在HCC中上調(diào)，并促進(jìn)HCC的進(jìn)展, CUI W X等[16]通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)分析證實(shí)了miR-361-5p在丙型肝炎病毒(HCV)相關(guān)肝癌患者中顯著下調(diào), miR-361-5p與VEGF-A的3′-UTR存在互補(bǔ)性, miR-361-5p可與靶標(biāo)VEGF-A直接結(jié)合，并負(fù)調(diào)節(jié)其表達(dá)。熒光素酶報(bào)告分子測(cè)定評(píng)估及蛋白質(zhì)印跡試驗(yàn)驗(yàn)證了miR-361-5p的表達(dá)與VEGF-A高度相關(guān)，miR-361-5p表達(dá)減少或缺失可增加VEGFA含量，從而對(duì)HCC的增殖、遷移和侵襲起到促進(jìn)作用。因此, miR-361-5p可作為潛在治療HCC的新靶點(diǎn)。

2.4 miR-361-5p與宮頸癌

宮頸癌(CC)是全球女性中第2高發(fā)的惡性腫瘤[17]。GAO F等[18]發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)SBF2-AS1在宮頸癌組織中表達(dá)升高，且lncRNA SBF2-AS1能夠在體內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)中促進(jìn)宮頸癌的增殖和轉(zhuǎn)移。miR-361-5p可作為內(nèi)源性競(jìng)爭(zhēng)性非編碼RNA, 與lncRNA SBF2-AS1相互作用，競(jìng)爭(zhēng)性拮抗miR-361-5p對(duì)下游靶基因FOXM1的調(diào)控作用，促進(jìn)宮頸癌的進(jìn)展。

WU X M等[19]研究結(jié)果與上述結(jié)論不同，并提出miR-361-5p的過(guò)表達(dá)可導(dǎo)致人類宮頸癌進(jìn)展的假說(shuō)。MTT比色法表明miR-361-5p上調(diào)時(shí)，宮頸惡性腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)速率顯著增高。細(xì)胞侵襲測(cè)定也顯示miR-361-5p過(guò)表達(dá)可使宮頸惡性腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出更高的侵襲性。地高辛標(biāo)記的抗miR-361-5p核酸探針原位雜交表明, miR-361-5p表達(dá)增加與宮頸癌通過(guò)EMT過(guò)程進(jìn)展相關(guān)。Matrigel-Transwell、蛋白質(zhì)印跡法和qRT-PCR等試驗(yàn)均證明miR-361-5p介導(dǎo)的Wnt/β-catenin信號(hào)傳導(dǎo)誘導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞EMT。miR-361-5p過(guò)表達(dá)導(dǎo)致人類宮頸癌進(jìn)展。因此miR-361-5p被證明是治療宮頸癌EMT進(jìn)展的有效靶點(diǎn)。

2.5 miR-361-5p與其他腫瘤

肺癌作為最常見(jiàn)的癌癥類型，其進(jìn)展與miR-361-5p的表達(dá)相關(guān)。miR-361-5p的過(guò)表達(dá)可抑制肺癌細(xì)胞的增殖和侵襲。HOU X W等[20]通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了miR-361-5p通過(guò)靶向作用于FOXM1，抑制EMT表型以抑制腫瘤進(jìn)展。

甲狀腺乳頭狀癌(PTC)是內(nèi)分泌器官中常見(jiàn)的惡性腫瘤，一些PTC患者表現(xiàn)出侵襲性行為，導(dǎo)致預(yù)后不良[21-22]。LI R等[23]通過(guò)qRT-PCR、生物信息學(xué)分析、雙熒光素酶報(bào)告基因測(cè)定證實(shí)miR-361-5p表達(dá)水平在PTC中顯著下調(diào)，過(guò)表達(dá)的miR-361-5p通過(guò)靶向作用于Rho相關(guān)的卷曲螺旋激酶1(ROCK1)來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞增殖、遷移、侵襲。miR-361-5p的表達(dá)量與TNM分期、PTC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。

miR-361-5p在前列腺癌(PCa)中可預(yù)防雄激素依賴性前列腺癌(ADPC)向去勢(shì)抵抗性前列腺癌(CRPC)的進(jìn)展，表現(xiàn)為miR-361-5p在CRPC組織中表達(dá)顯著低于ADPC組織，miR-361-5p直接作用于靶標(biāo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子-6(STAT6)，其過(guò)表達(dá)降低了STAT6/Bcl-XL信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的表達(dá)，抑制細(xì)胞增殖并促進(jìn)細(xì)胞凋亡，減緩PCa的惡性進(jìn)展[24]。轉(zhuǎn)錄因子特異性蛋白1(Sp1)在PCa進(jìn)展中具有重要作用，包括影響細(xì)胞增殖、分化、凋亡，遷移、侵襲和血管生成，是治療癌癥的理想靶點(diǎn)[25-26]。LING Z X等[27]證明miR-361-5p在預(yù)防PCa惡性進(jìn)展方面發(fā)揮重要作用。敲低Sp1可顯著抑制細(xì)胞生長(zhǎng)、有氧糖酵解和缺氧誘導(dǎo)的自噬, miR-361-5p可通過(guò)直接作用于Sp1的3′-UTR的結(jié)合位點(diǎn)來(lái)抑制Sp1/PKM2軸，從而影響PCa細(xì)胞代謝和自噬，并影響PCa的進(jìn)展。

miR-361-5p在膠質(zhì)瘤組織和細(xì)胞系中顯著降低[28]。miR-361-5p可顯著抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞遷移、侵襲和EMT。miR-361-5p通過(guò)靶向作用于EMT的關(guān)鍵誘導(dǎo)劑Twist1，調(diào)節(jié)Twist1/Bmi-1信號(hào)軸而抑制膠質(zhì)瘤的進(jìn)展。LIU J等[29]應(yīng)用免疫組化、蛋白質(zhì)印跡法、雙熒光素酶報(bào)告基因測(cè)定法等試驗(yàn)也驗(yàn)證了miR-361-5p對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞遷移和侵襲起抑制作用。miR-361-5p直接靶向作用于SND1, 從而影響MMP-2基因轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而抑制膠質(zhì)瘤遷移和侵襲。同時(shí)miR-361-5p表達(dá)下調(diào)與膠質(zhì)瘤分級(jí)呈負(fù)相關(guān)。

在皮膚鱗狀細(xì)胞癌(SCC)中, miR-361-5p通過(guò)靶向作用于VEGFA發(fā)揮抑癌作用[30]。SHEN B等[31]研究表明LncRNA MEG3/miR-361-5p/FOXM1信號(hào)軸可顯著影響骨肉瘤細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和運(yùn)動(dòng)，證實(shí)其可作為潛在的骨肉瘤的治療靶標(biāo)。

miR-361-5p過(guò)表達(dá)可顯著抑制腎細(xì)胞癌(ACHN)細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力，并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，但相關(guān)機(jī)制還需要進(jìn)一步探索[32]。

3 結(jié)論和前景

腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移、疾病復(fù)發(fā)和耐藥已被確定為惡性腫瘤的典型標(biāo)志，并且是癌癥患者臨床治療效果不佳的主要原因[33-34]。miR-361-5p的表達(dá)為獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，其異常表達(dá)與眾多惡性腫瘤的進(jìn)展存在關(guān)聯(lián)。miR-361-5p在多種人類惡性腫瘤中表達(dá)失調(diào), miR-361-5p在惡性腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移及耐藥性方面發(fā)揮作用。miR-361-5p通過(guò)不同靶基因調(diào)控疾病進(jìn)展，具有促進(jìn)或抑制腫瘤進(jìn)展的功能，且在相同惡性腫瘤中可能具有不同的作用機(jī)制[18-19]。作者認(rèn)為各研究的差異可能與所使用的細(xì)胞系或?qū)嶒?yàn)方法相關(guān)，研究之間樣本量的差異也可能會(huì)造成相反的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要在更大的群體中進(jìn)行研究以揭示miR-361-5p在腫瘤中的確切作用，并且進(jìn)一步驗(yàn)證miR-361-5p的可能效用。

本綜述通過(guò)對(duì)miR-361-5p功能及作用機(jī)制進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)了miR-361-5p的表達(dá)可作為判斷腫瘤預(yù)后的生物標(biāo)志物，有望進(jìn)一步確定其成為生物學(xué)治療的重要靶標(biāo)及潛在及臨床應(yīng)用的可能性。但miR-361-5p的多因素生物學(xué)功能尚未得到充分證明, miR-361-5p靶向治療的應(yīng)用還有待于繼續(xù)研究。