miR-663b在惡性腫瘤中的研究進(jìn)展

蔡如玉， 葉超然， 朱妍慧， 沈麗， 周易， 喻夏飛， 吳嫻， 劉曉安

微小RNA(mircoRNA，miRNA)是一類(lèi)長(zhǎng)度18～22 nt的短鏈非編碼RNA，在調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖，細(xì)胞周期，細(xì)胞凋亡和細(xì)胞分化等多種生物學(xué)過(guò)程中起著重要作用[1]。miRNA可通過(guò)形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體與靶基因(mRNA)的3′端非編碼區(qū)(3′UTR)互補(bǔ)結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控靶基因的翻譯與表達(dá)[2]。研究證實(shí)，約50%的miRNA位于腫瘤相關(guān)的基因組區(qū)域。在哺乳動(dòng)物中，miRNA可控制60%的蛋白質(zhì)編碼基因，其中包括廣泛參與腫瘤發(fā)生的基因。miRNA在多種腫瘤的不同階段起到重要作用，故其作為腫瘤生物標(biāo)志物有很好的應(yīng)用前景。

miR-663基因家族是靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物特有的一組miRNA，在人類(lèi)中僅發(fā)現(xiàn)了miR-663a和miR-663b兩種亞型，但miR-663b在各類(lèi)腫瘤中的作用及機(jī)制與miR-663并不完全相同[3]。目前在多種類(lèi)型的惡性腫瘤中都能夠檢測(cè)到不同水平的miR-663b的表達(dá)，其表達(dá)水平與患者疾病的侵襲、轉(zhuǎn)移及預(yù)后有關(guān)。因此，本文以miR-663b在不同類(lèi)型惡性腫瘤中影響其發(fā)生發(fā)展的不同機(jī)制為切入點(diǎn)，深入探討其調(diào)控惡性腫瘤的作用。

1 miR-663b在胰腺癌中的抑癌作用

胰腺癌(pancreatic cancer，PC)是惡性程度極高的消化道腫瘤，癌癥患者的5年總生存率<5%，中位生存期僅為6個(gè)月[4]。有研究表明，miR-663b可使啟動(dòng)子區(qū)域超甲基化，這一特性導(dǎo)致miR-663b在胰腺癌中表達(dá)下調(diào)。同時(shí)有多個(gè)細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)證明，miR-663b的過(guò)表達(dá)能夠抑制PC細(xì)胞的增殖侵襲和遷移，并誘導(dǎo)其凋亡。Cai等[5]的臨床研究發(fā)現(xiàn)，miR-663b的表達(dá)下調(diào)與胰島素樣生長(zhǎng)因子2(insulin-like growth factor 2，IGF2)表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)，后經(jīng)生物信息學(xué)分析，熒光素酶報(bào)告測(cè)定以及回復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定IGF2為miR-663b的直接靶標(biāo)。另有實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，PC細(xì)胞中miR-663b呈高甲基化狀態(tài)，而作為多種組蛋白修飾復(fù)合物支架的人源HOTAIR能夠破壞miR-663b啟動(dòng)子區(qū)域上H3K4me3和H3K27me3之間的平衡，從而在PC細(xì)胞和組織中均上調(diào)[6-7]。綜上，miR-663b被HOTAIR表觀遺傳抑制，并通過(guò)靶向IGF2在PC中發(fā)揮其腫瘤抑制功能。

2 miR-663b在鼻咽癌中的促癌作用

鼻咽癌(nasopharyngealcarcinoma，NPC)是我國(guó)南方最常見(jiàn)的頭頸部惡性腫瘤，其轉(zhuǎn)移較早，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[8]。Wang等[9]研究發(fā)現(xiàn)，與鄰近的正常組織和正常的鼻咽上皮細(xì)胞相比，miR-663b的表達(dá)水平在鼻咽癌組織和鼻咽癌細(xì)胞中顯著上調(diào)(P<0.01)，并且隨著NPC的進(jìn)展而逐漸增加。且在NPC細(xì)胞中穩(wěn)轉(zhuǎn)錄miR-663b過(guò)表達(dá)病毒，能顯著促進(jìn)NPC細(xì)胞增殖，而穩(wěn)轉(zhuǎn)錄miR-663b敲低病毒能顯著抑制NPC細(xì)胞的增殖(P<0.05和P<0.01)。研究者通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了SMAD7是miR-663b的靶基因，而SMAD7是參與腫瘤細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF-β)信號(hào)通路的抑制劑，故miR-663b可間接促進(jìn)NPC細(xì)胞EMT，這一說(shuō)法通過(guò)蛋白印跡實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證[10]。因此該研究表明，miR-663b可通過(guò)直接靶向調(diào)控SMAD7，促進(jìn)NPC細(xì)胞的增殖和EMT，從而在NPC中充當(dāng)腫瘤啟動(dòng)子。此外，有研究探討了miR-663b的表達(dá)水平增加程度與晚期臨床階段的關(guān)系，結(jié)果表明，在NPC晚期臨床階段，腫瘤抑制候選物2(TUSC2)是miR-663b的新型靶基因。miR-663b在鼻咽癌細(xì)胞(CNE1細(xì)胞)的轉(zhuǎn)錄后水平上負(fù)調(diào)控TUSC2的表達(dá)，從而對(duì)CNE1細(xì)胞的增殖，遷移和侵襲起促進(jìn)作用[11-12]。綜上，miR-663b可在鼻咽癌不同臨床階段調(diào)控多個(gè)靶基因，從而實(shí)現(xiàn)其促癌作用。

3 miR-663b在子宮內(nèi)膜癌中的促癌作用

子宮內(nèi)膜癌(endometrial cancer，EC)不僅是婦科發(fā)病率最高的惡性腫瘤之一，也是子宮切除最常見(jiàn)的原因[13]。研究者發(fā)現(xiàn)，從葡萄中提取的天然抗氧化劑蕨類(lèi)植物抗壞血酸蝶呤(pterostilbene，PT)具有抗癌活性[14]。在PT對(duì)EC細(xì)胞的影響及其相關(guān)分子機(jī)制實(shí)驗(yàn)中，研究者使用miR芯片，檢測(cè)了有或無(wú)PT的EC細(xì)胞的miRNA表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)miR-663b在PT處理的EC細(xì)胞中下降最多。研究者通過(guò)預(yù)測(cè)及雙熒光素酶實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了miR-663b可以與BCL2L14的3’UTR互補(bǔ)結(jié)合，BCL2L14是miR-663b的直接靶標(biāo)。同時(shí)，BCL2L14還通過(guò)其BH3結(jié)構(gòu)域與抗凋亡Bcl-X(L)蛋白結(jié)合，從而觸發(fā)級(jí)聯(lián)凋亡。miR-663b的過(guò)表達(dá)和BCL2L14的敲低可抵消PT對(duì)EC細(xì)胞的抑制作用[15]。另外，Wang等[16]利用原位雜交技術(shù)評(píng)估了51例EC患者癌組織中的miR-663b表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)miR-663b表達(dá)高的EC患者預(yù)后更差。并且miR-663b水平與EC患者臨床特征的相關(guān)性分析表明，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、晚期腫瘤分級(jí)和腫瘤分期與miR-663b水平顯著相關(guān)。miR-663b可以作為EC預(yù)后不良的預(yù)測(cè)指標(biāo)。

4 血漿中miR-663b在膀胱癌中的生物標(biāo)志作用

膀胱癌(bladder cancer,BC)是全球最常見(jiàn)的泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤之一[17]。在一項(xiàng)研究血漿miRNA是否可以作為診斷BC的生物標(biāo)志物的實(shí)驗(yàn)中，研究者對(duì)血漿miRNA進(jìn)行定量PCR分析，驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)較普通人血漿，miR-663b在BC患者血漿中明顯增高。整合分析時(shí)發(fā)現(xiàn)miR-663b在BC患者外周血中AUC提高至0.711(95%CI=0.641-0.780)，敏感性提高至69.7%，特異性提高至69.6%[18]。這些發(fā)現(xiàn)表明血漿miR-663b可能是BC臨床檢測(cè)中有前途的新型循環(huán)生物標(biāo)志物。miR-663b增高，可作為提示BC的生物學(xué)預(yù)警指標(biāo)。另外有研究發(fā)現(xiàn)miR-663b可以在外泌體中轉(zhuǎn)移和富集，且外泌體miR-663b通過(guò)靶向Ets2-阻遏因子(ERF)促進(jìn)了BC細(xì)胞的細(xì)胞增殖和EMT，從而在BC細(xì)胞中充當(dāng)腫瘤啟動(dòng)子[19]。

5 miR-663b在結(jié)直腸癌中的作用

在全球范圍內(nèi)，結(jié)直腸癌(colorectal cancer，CRC)診出率居第三位。盡管對(duì)患者進(jìn)行系統(tǒng)治療，晚期CRC患者的預(yù)后仍然很差，而Ⅳ期CRC患者的五年總生存率僅略高于10%[20]。Hoare等[21]研究表明，miR-663b明顯過(guò)表達(dá)于CRC細(xì)胞系中。miR-663b的下調(diào)抑制了CRC細(xì)胞中的增殖和球形形成能力。miR-663b下調(diào)使Ras/Raf信號(hào)傳導(dǎo)活性失活，從而降低了CRC細(xì)胞中的YAP1和CD44表達(dá)。通過(guò)TargetScan，Ras/Raf信號(hào)的負(fù)調(diào)控子TNK1被預(yù)測(cè)為miR-663b的靶基因。進(jìn)一步的蛋白印跡等相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了TNK1的表達(dá)受到miR-663b的負(fù)調(diào)控，且miR-663b與TNK1 mRNA的直接靶向結(jié)合。該研究提出了miR-663b/TNK1/Ras/YAP1軸在結(jié)直腸癌中的促癌作用[22]。

Fang等[23]的研究發(fā)現(xiàn)阻斷MAPK/EPK通路，可以抑制CRC進(jìn)展，為CRC藥物治療提供良好靶點(diǎn)。Ragusa等[24]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)出，用MAPK/ERK抑制劑干擾CRC細(xì)胞后，miR-663b水平在所有CRC細(xì)胞中均上調(diào)，證實(shí)了miR-663b在MAPK/ERK抑制劑治療CRC過(guò)程中的作用。但這與Hong等[22]的研究相左，還需要進(jìn)一步深入探討miR-663b在CRC中的進(jìn)展及治療作用。

6 討論

6.1 miR-663與miR-663b關(guān)系 miR-663在不同環(huán)境中抑制或促進(jìn)細(xì)胞增殖和遷移。miR-663在人乳腺癌細(xì)胞(MCF7細(xì)胞)中靶向轉(zhuǎn)錄子編碼的真核翻譯延伸因子1A2(eEF1A2)，從而導(dǎo)致MCF7細(xì)胞的增殖減慢[25]。另一項(xiàng)研究則表明，miR-663在耐多藥的乳腺癌細(xì)胞(MDA-MB-231細(xì)胞)衍生的ADM細(xì)胞系中上調(diào)，miR-663的表達(dá)增加與硫酸肝素蛋白聚糖2(HSPG2)的下調(diào)和化學(xué)耐藥性有關(guān)[26]。這些結(jié)果進(jìn)一步證明了miR-663在特定類(lèi)型的腫瘤中所起的模棱兩可的作用。這些現(xiàn)象也出現(xiàn)在miR-663b與CRC的關(guān)聯(lián)中。miR-663b作為區(qū)別于miR-663卻與它關(guān)系密切的存在，在多種類(lèi)型的惡性腫瘤中與它有著相似卻并不完全一樣的作用。miR-663b通過(guò)靶向IGF2在胰腺癌中發(fā)揮腫瘤抑制功能，miR-663則通過(guò)靶向胰腺癌中的eEF1A2來(lái)抑制腫瘤生長(zhǎng)和侵襲性[27]。miR-663和miR-663b在各類(lèi)型惡性腫瘤中的確切作用及機(jī)制以及它們之間的關(guān)系值得進(jìn)一步研究。

6.2 miR-663b作為生物標(biāo)志物的價(jià)值 miRNA有特定的表達(dá)模式，可以在組織和循環(huán)血中被檢測(cè)到，且它們相對(duì)抗降解，這些特性使它們被考慮可以作為生物標(biāo)記物[28]。2008年，研究首次揭示了外周血miRNA與腫瘤之間的關(guān)系。例如，淋巴癌的患者外周血中miR-155，miR-21和miR-210的水平明顯高于對(duì)照組，而高水平的miR-21與患者的較差預(yù)后有關(guān)[29]。Miyamae等[30]報(bào)道了miR-744是胰腺癌診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物。miR-19b和miR-183可用作診斷肺癌的潛在標(biāo)志物[31]。miR-663b表達(dá)水平在膀胱癌患者血漿中明顯升高，而將miR-663b病毒轉(zhuǎn)染到BC細(xì)胞系中，也發(fā)現(xiàn)miR-663b可以抑制細(xì)胞凋亡，并促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖，遷移和侵襲，但不會(huì)影響細(xì)胞周期。這些發(fā)現(xiàn)表明，miR-663b不僅在BC患者的血漿中的表達(dá)上調(diào)，也在BC細(xì)胞系中起癌基因的作用。

目前常用的研究方法是從外泌體中miRNA入手，找到差異miRNA再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終發(fā)現(xiàn)miRNA在腫瘤中的作用及機(jī)制。同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也可以用于經(jīng)外泌體對(duì)患者本身的疾病預(yù)測(cè)。

6.3 與miR-663b相關(guān)的藥物作用 在藥物對(duì)腫瘤的影響研究中，miR-663b發(fā)揮的作用帶來(lái)更多思考。PT是一種天然的小多酚，存在于葡萄，漿果，花生和紅酒中，由于其強(qiáng)大的抗氧化、抗衰老和抗癌的化學(xué)作用而被研究者重視。天然存在的二苯乙烯PT通過(guò)miR-663b/BCL2L14信號(hào)通路顯著誘導(dǎo)EC細(xì)胞凋亡。CRC治療中常見(jiàn)的MAPK/ERK抑制劑治療中，針對(duì)該治療前后進(jìn)行miRNA驗(yàn)證表明在治療后，miR-663b在所有CRC細(xì)胞系中均被上調(diào)。在藥物治療惡性腫瘤的研究過(guò)程中，miR-663b的表達(dá)顯示出明顯差異，也從側(cè)面驗(yàn)證了miR-663b對(duì)該腫瘤的作用，也為針對(duì)miR-663b 的治療方向提供思路。

7 總結(jié)

miR-663b在各類(lèi)型惡性腫瘤中的作用并不單一，通過(guò)不同的靶基因/信號(hào)通路影響癌細(xì)胞的增殖、遷移、周期、凋亡等生物學(xué)行為。PC中，miR-663b通過(guò)HOTAIR/miR-663b/IGF2軸起到抑癌作用。NPC中miR-663b通過(guò)miR-663b/SMAD7/TGF-β軸及miR-663b/TUSC2軸起到促癌作用。EC中，miR-663b被發(fā)現(xiàn)作用于PT治療過(guò)程中，其作用是通過(guò)miR-663b/BCL2L4/P53軸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。BC患者血漿中的miR-663b明顯異常，可用于BC的體檢篩查，同時(shí)發(fā)現(xiàn)miR-663b通過(guò)靶向ERF在BC細(xì)胞中充當(dāng)腫瘤啟動(dòng)子。CRC中，miR-663b 通過(guò)miR-663b/ TNK1/Ras/YAP1軸起促癌作用。

miR-663b作為miR-663亞型的一種，近年來(lái)在多種類(lèi)型惡性腫瘤中被深入研究，其功能及機(jī)制與miR-663并不完全相同，甚至相反。目前已有各個(gè)實(shí)驗(yàn)提出miR-663b作為血液中的生物標(biāo)志物。另外，某些被證明有效抗癌藥物的相關(guān)實(shí)驗(yàn)也提出藥物能夠影響到miR-663b的表達(dá)，這為miR-663b作為腫瘤標(biāo)靶藥物提供了新的治療思路。