miR-497 在惡性實體腫瘤以及耐藥方面的研究

?？?綜述，李超 審 校

（天津醫(yī)科大學第二醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科，天津 300211）

微小RNA（microRNA，miRNA）是一類長度約為18~25 個核苷酸的非編碼蛋白質、單鏈小分子RNA[1]，主要是通過轉錄后調控影響目的基因的表達[2]。miR-497 是microRNA 的一種，在多種實體腫瘤組織中呈低表達，主要表現(xiàn)為基因缺失、甲基化或組蛋白修飾的改變[3]。因此miR-497 對其靶基因的抑制作用減弱與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉移以及耐藥密切相關。耐藥性是限制各種癌癥患者存活率的主要問題，而且耐藥性的機制比較復雜，關于miR-497 與腫瘤耐藥性研究的報道較少。本文針對miR-497 在人類實體腫瘤研究及耐藥方面最新進展作一綜述。

1 miR-497 簡介

miR-497 是miR-15 家族中的一員，該家族成熟的miRNAs 5′端均含有一組高度保守的AGCAGC序列。在人體的組織和細胞中，呈中至高豐度的表達[4]。人的miR-497 由位于17 號染色體短臂上13.1（17q13.1）的miR-497HG（基因ID：100506755）基因的第一個內含子編碼，在幾乎所有人類的器官和組織中均有分布[5]。miR497 通過調節(jié)細胞周期或靶向其他信號通路發(fā)揮生物學功能，通常發(fā)揮抑癌基因的作用。

2 miR-497 在惡性實體腫瘤中的研究

2.1 miR-497 在女性生殖道腫瘤中的研究 卵巢癌是婦科惡性腫瘤死亡的主要原因。miR-497 在人卵巢癌組織中下調[6]，miR-497 通過靶向結合SMURF1 進而抑制卵巢癌細胞的遷移和侵襲[7]。miR-497 在宮頸癌組織中呈低表達狀態(tài)。miR-497通過靶向胰島素樣生長因子1 受體（IGF-1R）和轉酮醇酶（TKT）抑制宮頸癌細胞的侵襲、遷移和耐藥性[8]，過表達的miR-497 在HeLa 細胞系中可以通過靶向結合細胞周期蛋白E1（CCNE1）來抑制細胞增殖[5]。

2.2 miR-497 在消化道腫瘤中的研究 miR-497在消化道腫瘤中如食管癌、胃癌、胰腺癌、結腸直腸癌、肝細胞癌中[9]均呈低表達狀態(tài)。miR-497 通過調節(jié)ATG14 來促進發(fā)生自噬并誘導細胞抵抗，顯著上調IC50，增加細胞凋亡。抑制miR-497 則促進胃癌細胞增殖和生長[11]。miR-497 直接靶向并抑制PDK3的表達GC 細胞DNA 合成，影響細胞周期，抑制GC細胞的增殖和生長[12]。在胰腺癌的研究中[13]，miR-497 直接靶向IGF-1R，抑制了胰腺癌細胞的增殖以及侵襲，miR-497 可作為指導胰腺癌的TNM 分期的新的生物標志物。結直腸癌中[14]，miR-497 通過靶向fos 相關抗原-1 抑制結腸直腸癌細胞中的上皮-間質轉化和轉移。在肝細胞癌的研究中表明miR-497 負性調控檢測點激酶1（CHEK1），增益和損失功能的研究表明，miR-497 在肝細胞癌中發(fā)揮腫瘤抑制功能，并提出miR-497 是肝細胞癌治療的潛在分子靶標。這些結果表明miR-497 可能是潛在有效的基因治療靶標[15]。

2.3 miR-497 在骨腫瘤中的研究 miR-497 在骨肉瘤中呈低表達狀態(tài)，miR-497 的下調與骨肉瘤患者的突觸核蛋白γ（SNCG）的上調相關，miR-497 的下調可能通過SNCG mRNA 的上調導致骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉移[16]。在體外實驗中miR-497 抑制骨肉瘤細胞系MG63 細胞增殖、集落形成、遷移和侵襲，并在細胞周期的G0/G1 期誘導細胞凋亡和細胞阻滯。體內研究的結果表明，過表達miR-497 在裸鼠模型中抑制腫瘤生長?？梢妋iR-497 在骨肉瘤進展中發(fā)揮腫瘤抑制作用，并可以作為骨肉瘤新的治療靶標[17]。

2.4 miR-497 在泌尿系統(tǒng)腫瘤中的研究 在膀胱癌中，通過深度測序檢測到聚簇miRNA 的異常表達，其中miR-497 的表達下調，miR-497 的下調可以促進膀胱癌進展和轉移。成熟miR-497 的轉染可以顯著抑制癌細胞增殖、遷移和侵襲，這表明miR-497 簇在膀胱癌中作為腫瘤抑制物起作用[18]。在腎細胞癌中[19]，miR-497 的表達顯著降低。降低的miR-497 表達與腫瘤分期、組織學分級和淋巴結轉移顯著相關。較低表達的miR-497 的患者有較差的不良預后，體外實驗中miR-497 的過表達顯著抑制腎癌細胞增殖、遷移和侵襲。在前列腺癌中[20]，miR-497 抑制前列腺癌細胞生長并增加細胞凋亡，表明miR-497 是未來治療前列腺癌潛在的藥物選擇。

2.5 miR-497 在頭頸部腫瘤中的研究 頭頸部鱗狀細胞癌是全世界第六大最常見的癌癥[21]。在口腔鱗狀細胞癌（OSCC）中，miR-497 的表達水平顯著增加，而SMAD7 的水平顯著降低。因此，miR-497和SMAD7 在OSCC 標本中呈負相關。生物信息學分析表明，miR-497 靶向結合SMAD7 mRNA 的3′UTR 可以抑制其表達，進而抑制細胞侵襲[22]。miR-497 在甲狀腺癌[23]組織中下調，并且miR-497水平與晚期臨床分期和淋巴結轉移呈負相關。在鼻咽癌中，miR-497 呈低表達狀態(tài)[24]，通過靶向肌動蛋白結合蛋白（ANLN）和熱休克70 kD 蛋白4（HSPA4L）進而抑制鼻咽癌的癌癥表型，具有抑癌基因的作用。

2.6 miR-497 在神經(jīng)膠質瘤中的研究 miR-497在神經(jīng)膠質瘤中研究尚具有爭議，Lu 等[25]證明miR-497 在神經(jīng)膠質瘤組織中表達水平下調，患者總體生存率下降，提示miR-497 低表達與疾病不良進展相關。Regazzo 等[26]指出，通常膠質母細胞瘤被認為是最常見和最惡性的神經(jīng)膠質瘤亞型，miR-497 在此組織中表達水平更低，疾病進展更迅速。Ji等[27]報道，miR-497 在神經(jīng)膠質瘤組織表達水平下調，并且與預后不良相關。miR-497 可以靶向抑制CCNE1 表達從而抑制神經(jīng)膠質瘤細胞的增殖，也有報道與此相矛盾[28-29]。Lan 等[28]發(fā)現(xiàn)miR-497 在神經(jīng)膠質瘤組織中表達上調，低氧環(huán)境誘導腦膠質瘤細胞增加miR-497 表達，其可能的機制與低氧應答反應元件激活有關。Zhu 等[29]報道，miR-497 表達水平在膠質瘤細胞系中上調，miR-497 通過靶向mTOR/Bcl-2 途徑使這些細胞對替莫唑胺產(chǎn)生耐藥性。因此，miR-497 在神經(jīng)膠質瘤中的表達尚不清楚，需要進一步擴大樣本研究，并明確神經(jīng)膠質瘤組織的基因表達譜，另外，需要制定統(tǒng)一的全球標準，涵蓋樣本標準化的采集、儲存、標準實驗方案制定、miRNA 提取、純化、分析和鑒定。而且多中心研究和隊列研究必須取得一致和穩(wěn)定的結果，這樣才能服務于臨床。

3 miR-497 在惡性實體腫瘤耐藥中的研究

近些年腫瘤的治療手段有了長足的進展，放療、化療、分子靶向治療、生物治療、免疫治療等蓬勃發(fā)展，但綜合來看，晚期腫瘤患者的生存期并沒有顯著的延長，腫瘤耐藥是生存期縮短的一個主要原因[30]。已有研究表明，表觀遺傳改變在耐藥性中發(fā)揮了關鍵作用。在獲得耐藥性的過程中，相關基因的CpG 島發(fā)生DNA 甲基化而引起基因表達沉默[31]。由于DNA 甲基化是一個可逆過程，去甲基化試劑能夠通過逆轉DNA 的高甲基化狀態(tài)，從而恢復癌細胞對抗腫瘤藥物的敏感性。低劑量DNA 去甲基化劑可以上調miR-497 的表達，進而能夠靶向腫瘤干細胞，提高了癌細胞的化學敏感性。已有資料顯示，miR-497 作為潛在的治療靶點在多種腫瘤上已得到了廣泛的研究和報道[32]。關于miR-497 的表達、靶基因位點、生物學機制及其在腫瘤治療中發(fā)揮的作用仍是研究的熱點。

3.1 miR-497 在消化道腫瘤耐藥中的研究 在食管癌細胞系KYSE180 中，經(jīng)過無毒的低劑量地西他濱治療后，食管癌細胞的化療敏感性增強，表明DNA 去甲基化試劑可以靶向腫瘤干細胞并通過調節(jié)miR-497 的內源性表達來逆轉它們的化療耐藥性。miR-497 在結直腸癌中表達下調，結直腸癌細胞對新輔助化療藥物的敏感性明顯降低[33]。miR-497在耐藥的結直腸癌細胞系顯示出多種生物學特性，增加奧沙利鉑、5-FU 化療敏感性。miR-497 作為單個miRNA 可以抑制細胞中WEE1、CCNE1 等多個靶點，miRNA 的療法可能是改善耐藥結直腸癌患者治療效果的一種有希望的策略[34]。在肝細胞癌中發(fā)現(xiàn)miR-497 可以調節(jié)腫瘤細胞多種耐藥基因的表達[35]，如BCL-2，BCL-2 基因是表達抗凋亡蛋白的，BCL-2 表達的增加可以促進腫瘤的耐藥，抑制BCL-2 基因的表達，蛋白合成減少，增強了肝癌細胞對化療藥物的敏感性。在胃癌的耐藥細胞株研究中發(fā)現(xiàn)增加miR-497 mimic 可以下調BCL-2/Bax的比值，下調耐藥基因MDR1、BCRP、MRP1 以及其編碼蛋白P-gp、BCRP、MRP1 的表達，并增加了胃癌耐藥細胞株對順鉑的敏感性，促進了細胞凋亡，從而起到逆轉細胞耐藥的功能[36]。

3.2 miR-497 在女性生殖道腫瘤耐藥中的研究低劑量DNA 去甲基化試劑廣泛調節(jié)癌細胞對順鉑的敏感性，miR-497 表達升高，卵巢癌細胞A2780 對地西他濱的化療抵抗降低[32]。宮頸癌HeLa 細胞對紫杉醇、5-FU 的敏感性均增加，這些結果表明DNA去甲基化試劑可以克服多種癌癥的化學耐藥性。Xu等[32]發(fā)現(xiàn)miR-497 啟動子的高甲基化降低了耐藥卵巢癌細胞和腫瘤組織中miR-497 的表達水平。miR-497 的過度表達使耐藥卵巢腫瘤對順鉑治療敏感。因此，miR-497 可能作為一種治療性的補充藥物來增加卵巢癌對順鉑的治療反應。mTOR 是miR-497的下游靶點，miR-497 通過靶向mTOR/P70S6K 信號通路顯著降低mTOR 表達增加順鉑的化療敏感性，雙熒光素實驗證實了mTOR 是miR-497 的既定靶點。研究表明mTOR 信號通路是耐藥性的關鍵調節(jié)器，許多mTOR 抑制劑正在研發(fā)中。

3.3 miR-497 在乳腺癌耐藥中的研究 研究發(fā)現(xiàn)，miR-497 在乳腺癌紫杉醇耐藥細胞中表達水平顯著低于乳腺癌細胞系，實驗證實miR-497 可抑制乳腺癌紫杉醇耐藥細胞增殖并促進細胞凋亡。進一步研究發(fā)現(xiàn)，miR-497 可與PD-L1 結合并負向調控PD-L1 表達。表明miR-497 可通過靶向PD-L1 抑制乳腺癌紫杉醇耐藥細胞的增殖并誘導凋亡[37]。

以上結果表明，miR-497 可以靶向BCL-2、mTOR、PD-L1 等多種耐藥基因的表達，對多種實體瘤尤其是消化道腫瘤耐藥的治療具有潛在的臨床應用價值。但是以miRNA 為基礎的腫瘤耐藥方面治療仍面臨著巨大的挑戰(zhàn)，首先是如何改進miRNA的遞送，提高miRNA 生物利用度以及改善miRNA靶向腫瘤細胞的特異性等問題。其次是miRNA 在腫瘤耐藥的治療方面資料較少，其療效和不良反應尚未見大量報道，對于臨床的大規(guī)模應用還需要更深入的研究。

綜上所述，miR-497 參與了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、耐藥等多個過程，機制復雜，其具有抑癌基因的特征；在耐藥細胞系中miR-497 的恢復可以增強腫瘤細胞的化療敏感性，表明了miR-497 在提高實體腫瘤化療藥物的敏感性方面具有很廣闊的臨床應用前景。因此，miR-497 有潛力成為實體腫瘤治療的靶標，這對于提高患者的生存率和改善患者的生活質量意義重大，但在miR-497 廣泛應用到臨床前還需要更深一步的研究。