miR-31與頭頸部腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展

屈均汶 譚英瓊 周方偉

頭頸部腫瘤(HNC)是常見的癌癥,主要發(fā)生在口腔、咽部(包括口咽,鼻咽,下咽)和喉部[1],具有高異質(zhì)性和高病死率的特點。頭頸部鱗狀細(xì)胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)是其主要病理組織學(xué)類型,約占所有HNC的90%。盡管目前對HNSCC臨床治療手段的進(jìn)步,HNSCC患者的總體5年存活率仍然很低[2]。在生理條件下,miRNAs參與細(xì)胞增殖、分化、遷移和凋亡等生物學(xué)進(jìn)程[3]。而惡性腫瘤的微小RNA(microRNA,miRNA)是一類長度為21～26個核苷酸的非編碼RNA。表達(dá)譜研究顯示,其發(fā)生發(fā)展往往伴隨著miRNAs的異常表達(dá)。miR-31的表達(dá)水平在多種惡性腫瘤中上調(diào),并表現(xiàn)出明顯的致癌能力[4]。研究表明,miR-31的異常表達(dá)在HNSCC的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用,并且與HNSCC早期診斷和預(yù)后密切相關(guān)[5]。因此,本文綜述miR-31在HNC分子發(fā)病機(jī)制以及作為診斷、預(yù)后、治療等方面生物標(biāo)記物的最新進(jìn)展。

1 miRNAs及miRNA-31概述

miRNAs是一類長度為18～26個核苷酸的內(nèi)源性非編碼RNA,最早是在研究線蟲神經(jīng)元分化時發(fā)現(xiàn)[6,7]。功能性miRNAs是通過兩步轉(zhuǎn)錄成熟過程產(chǎn)生的。第一步發(fā)生在細(xì)胞核中,這一步驟是由一種名為DROSHA的內(nèi)源性RNaseⅢ和雙鏈RNA結(jié)合域蛋白DGCR8促進(jìn)的。DROSHA復(fù)合體切割pri-miRNAs轉(zhuǎn)錄本的兩條鏈,形成具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的前體分子,其也被稱為miRNAs前體(pre-miRNAs)[8]。隨后,pre-miRNAs被轉(zhuǎn)運到細(xì)胞質(zhì)中,被Dicer剪切酶和dsRBD蛋白TRBP切割,最終形成一個長度約為22個核苷酸的分子。miRNAs與胞質(zhì)中Argonaute蛋白結(jié)合,形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體體(RNA-induced silencing complex,RISC)發(fā)揮作用。據(jù)推測RISC的5’端會與靶基因的3’非翻譯區(qū)不完全互補結(jié)合,誘導(dǎo)mRNA裂解或抑制mRNA翻譯,負(fù)向調(diào)控基因表達(dá),從而實現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄后階段調(diào)節(jié)基因[9]。研究發(fā)現(xiàn),miRNAs可以作為關(guān)鍵介質(zhì)參與了多種生物進(jìn)程的調(diào)節(jié),包括細(xì)胞生長、增殖、凋亡以及炎性反應(yīng)等[10]。不僅如此,miRNAs可以通過靶向調(diào)控下游基因的表達(dá)影響癌基因的增殖、凋亡、分化和遷移,在癌癥的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著癌基因或抑癌基因的作用。

miR-31是miRNAs家族的一員,位于人類染色體9p21.3區(qū)域[11]。miR-31不僅在胚胎早期發(fā)育過程中起到關(guān)鍵作用,還在許多生物發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用[12]。既往研究發(fā)現(xiàn),miR-31在神經(jīng)干細(xì)胞中顯著表達(dá)[13]。在脊髓損傷后,miR-31不僅可以調(diào)控脊髓損傷的炎性反應(yīng)微環(huán)境,還參與了神經(jīng)干細(xì)胞的募集、激活和促進(jìn)其定向分化為神經(jīng)元。miR-31在自身免疫性腦脊髓炎小鼠的致病性CD4+T細(xì)胞和脾細(xì)胞中呈現(xiàn)高表達(dá),而miR-31敲除后顯著降低了自身免疫性腦脊髓炎的嚴(yán)重程度[14]。研究表明,miR-31在角質(zhì)形成細(xì)胞的調(diào)控中起重要的作用,可通過調(diào)控NF-κB、RAS/MAPK、Notch信號通路及部分細(xì)胞因子,正向調(diào)控角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖、分化和細(xì)胞活性[15]。在心血管系統(tǒng)方面,miR-31在心肌梗死后心力衰竭患者中的表達(dá)水平顯著升高,且其表達(dá)水平與心功能惡化程度呈正相關(guān)[16]。此外,miR-31在多種自身免疫系統(tǒng)疾病中發(fā)揮作用。Fan等[17]發(fā)現(xiàn)miR-31在系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者T細(xì)胞中顯著低表達(dá)。而miR-31低表達(dá)會通過靶向RhoA基因?qū)е耇細(xì)胞中IL-2的異常表達(dá),進(jìn)而導(dǎo)致核NF-AT 表達(dá)和IL-2啟動子活性的改變。在不同類型的腫瘤中,miR-31得到了較為深入的研究。miR-31的異常表達(dá)影響某些腫瘤的發(fā)生、增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移及對化療藥物敏感性等過程,是預(yù)后不良的標(biāo)志。

2 miR-31與腫瘤概述

研究發(fā)現(xiàn),miR-31在不同腫瘤組織中存在顯著的差異表達(dá),發(fā)揮著不同的功能。miR-31在腫瘤中的功能取決于所處的微環(huán)境及與其他免疫調(diào)節(jié)因子復(fù)雜的相互作用,可能是與PI3K/AKT、RAS/MARK、RB/E2F等信號通路相互作用的結(jié)果[18]。miR-31基因位于染色體9p21.3區(qū)域,距離已知的腫瘤抑制因子細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制子(CDKN)2A和CDKN2B位點(編碼細(xì)胞周期抑制蛋白p15和p16)500 kb[19]。由于它們的接近性,miR-31可能會在各種類型的癌癥中與CDKN2A、CDKN2B基因一并缺失。除了基因位點缺失外,EZH2引起的超甲基化等表觀遺傳修飾也可能會導(dǎo)致miR-31的低表達(dá)。

miR-31在卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌、胃癌以及肝細(xì)胞癌中表達(dá)降低。miR-31可以通過靶向 E2F2 和 CEBPA 將卵巢癌細(xì)胞阻滯在G1期,起到抑癌作用。在宮頸癌的相關(guān)研究中,miR-31可以促進(jìn)腫瘤抑制因子基因轉(zhuǎn)錄染色質(zhì)的重構(gòu),使得癌細(xì)胞生長停滯和遷徙能力減弱[20]。miR-31的過表達(dá)并不是引起或加重腫瘤的原因,而是機(jī)體對腫瘤的發(fā)生發(fā)展而自發(fā)形成的一種保護(hù)機(jī)制。而KRAS等致癌分子可以刺激miR-31的啟動子并提高其水平。然而另有研究發(fā)現(xiàn),miR-31在肝癌、胃癌、胰腺癌、非小細(xì)胞肺癌、結(jié)直腸癌、頭頸部鱗癌和食管鱗狀細(xì)胞癌中過表達(dá),表明其致癌能力[21,22]。miR-31在肝內(nèi)膽管癌組織中過表達(dá),通過下調(diào) RASA1的表達(dá)來增加ERK1/2磷酸化,進(jìn)而促進(jìn)膽管癌細(xì)胞的增殖。miR-31還與食管鱗癌的分期密切相關(guān)[23]。miR-31直接與食管鱗癌細(xì)胞中LATS2 mRNA的3’-UTR區(qū)結(jié)合,抑制LATS2基因的表達(dá),起到促進(jìn)食管鱗癌的作用。鋅缺乏癥是食管鱗癌的重要危險因素之一。在極度缺鋅的情況下,miR-31參與了食管鱗癌的發(fā)生,而下調(diào) miR-31的水平可以有效防止鋅缺乏癥引起的食管鱗癌[24]。雖然miR-31在大多數(shù)類型肺癌中呈現(xiàn)高表達(dá),但在小部分類型肺癌中出現(xiàn)低表達(dá)現(xiàn)象,這也說明miRNAs只是腫瘤調(diào)控的一種途徑。

3 miR-31與頭頸部腫瘤概述

HNSCC具有高復(fù)發(fā)率、高轉(zhuǎn)移率、治療效果差等特點,盡管目前HNSCC治療方法包括手術(shù)、放療、化療以及免疫治療等多種手段,但患者的預(yù)后在過去30年中仍未取得明顯改善[25]。miR-31在多種癌癥中是一種典型的oncomiR(發(fā)揮促癌作用的miRNA)。HNSCC是一類異質(zhì)性很高的惡性腫瘤,但總體而言,miR-31在HNSCC中高表達(dá)。而這種異常上調(diào)被推測與HNSCC中EGFR-AKT-CEBP/β信號通路的激活有關(guān)[26]。過表達(dá)的miR-31可通過多種機(jī)制促進(jìn)HNSCC細(xì)胞的增殖和侵襲性。miR-31通過靶向HIF抑制因子(factor inhibiting HIF,FIH)改變?nèi)毖跽T導(dǎo)因子(HIF)途徑,觸發(fā)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá),從而促進(jìn)常氧條件下HNSCC的發(fā)展。此外,miR-31降低ARID1A蛋白(染色質(zhì)重塑SWI/SNF復(fù)合體的成員)的表達(dá),促進(jìn)HNSCC腫瘤干性和侵襲性[27]。ARID1A是染色體重塑復(fù)合物SWI/SNF家族BAF亞基中的一個成員,其作為抑癌基因在腫瘤的形成、增殖、侵襲遷移、細(xì)胞周期以及DNA損傷的修復(fù)等方面發(fā)揮重要作用。臨床分析進(jìn)一步證實外周血miR-31可作為區(qū)分HNSCC與健康對照組的生物標(biāo)志物,并與HNSCC患者的腫瘤分化,轉(zhuǎn)移和分期等預(yù)后指標(biāo)密切相關(guān)[5]。基于順鉑的化學(xué)放射療法(CCRT)可較好地控制局部晚期頭頸部鱗狀細(xì)胞癌(LAHNSCC)患者腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,最近一項臨床研究報道m(xù)iR-31可作為LAHNSCC 患者的CCRT改善反應(yīng)率的生物標(biāo)記物[28]。

3.1 miR-31與鼻咽癌 鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是一種與Epstein-Barr病毒(EBV)感染相關(guān)的上皮惡性腫瘤。在全球范圍內(nèi),NPC屬于罕見的頭頸部腫瘤,平均年發(fā)病率為<1/100 000[29]。然而在我國華南地區(qū)以及東南亞地區(qū)的發(fā)病率很高,局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是患者的主要死亡原因。鼻咽癌的發(fā)生與上皮細(xì)胞一系列異常的基因改變有關(guān)。Qiang等[5]發(fā)現(xiàn)人鼻咽癌CNE-2細(xì)胞系中miR-31的表達(dá)明顯高于人正常口腔角質(zhì)形成細(xì)胞(NHOK),在轉(zhuǎn)染miR-31后,細(xì)胞增殖和侵襲能力顯著增強(qiáng)。然而亦有一些研究表明miR-31在NPC患者中下調(diào),并發(fā)揮抑癌作用。Cheung等[30]檢測了NPC細(xì)胞系以及NPC患者原發(fā)腫瘤病灶中的miR-31水平,發(fā)現(xiàn)其明顯下調(diào)。

進(jìn)一步機(jī)制研究表明,miR-31可靶向微小染色體維持蛋白2(MCM2)和FIH1基因,抑制NPC細(xì)胞的生長和遷移。與其他HNSCC不同,FIH1在鼻咽癌中并非通過經(jīng)典的HIF途徑發(fā)揮作用。下調(diào)的miR-31可以促進(jìn)NPC細(xì)胞中FIH1的表達(dá),但并未改變其靶蛋白HIF1的表達(dá),而是抑制了p53/p21軸。而MCM2是真核細(xì)胞DNA復(fù)制啟動和延伸的必需因子之一,MCM2蛋白失調(diào)與多種腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)[31]。一些學(xué)者探討了miR-31在NPC中低表達(dá)的具體分子機(jī)制。染色體9p21.3區(qū)域的缺失是NPC患者中經(jīng)常觀察到的基因改變,而該區(qū)域包含了細(xì)胞周期蛋白依賴激酶抑制劑2A(CDKN2A)和miR-31基因。CDKN2A直接參與細(xì)胞周期的調(diào)控,負(fù)有調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖及分裂的功能。CDKN2A功能喪失會導(dǎo)致細(xì)胞惡性增殖從而誘發(fā)腫瘤[32]。此外,miR-31的表達(dá)受其宿主基因LOC554202的啟動子調(diào)控,LOC554202的5’CpG島的超甲基化可導(dǎo)致miR-31的轉(zhuǎn)錄抑制。而在NPC細(xì)胞中經(jīng)常出現(xiàn)LOC554202基因5’CpG島的純合缺失和超甲基化[33]。這些原因可能解釋了NPC患者中miR-31表達(dá)的異質(zhì)性。

miR-31不僅可以作為臨床上治療 NPC的新型靶標(biāo),并且具有作為NPC早期診斷的非侵入性生物標(biāo)志物的潛力。一項臨床研究發(fā)現(xiàn)NPC患者外周血的miR-31較健康對照明顯下降,并且miR-31水平與腫瘤分期以及局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[34]。放射治療是NPC的一線治療,放射抗性是影響患者治療效果和預(yù)后的主要原因之一。然而目前尚不清楚NPC產(chǎn)生放射抗性的分子機(jī)制。Guo等[35]比較分析了抗輻射的NPC CNE2-R細(xì)胞系和放射敏感性CNE2細(xì)胞系之間的差異表達(dá)microRNA,發(fā)現(xiàn)miR-31明顯下調(diào)。這表明miR-31可能參與了NPC抗輻射性的調(diào)控。miR-31下調(diào)與NPC的放射抗性有關(guān),蛋白互作網(wǎng)絡(luò)(PPI)分析表明原癌基因c-Jun是PPI網(wǎng)絡(luò)中的核心樞紐基因。c-Jun是轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白-1(AP-1)的重要組成部分,通過調(diào)節(jié)下游靶基因,參與細(xì)胞增殖、凋亡以及侵襲轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為。因此,下調(diào)的miR-31可能通過靶向c-Jun增強(qiáng) NPC放射抗性,這將為提高NPC放射敏感性提供新的治療靶點。亦有學(xué)者考慮上調(diào)體內(nèi)miR-31來治療NPC。Wu等[36]發(fā)明了一種非病毒微環(huán)載體,構(gòu)建了一個新型的EBNA1特異性miRNA表達(dá)系統(tǒng):minicircle-oriP-miR-31,mc-oriP-miR-31處理可抑制NPC細(xì)胞的增殖和遷移。

3.2 miR-31與口腔癌 在HNSCC中,口腔鱗狀細(xì)胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)是最常見的腫瘤類型,其5年生存率僅為50%?？谇话┛梢园l(fā)生于口腔的任意部位,大多數(shù)發(fā)生于舌部和口腔底部。已有多篇文獻(xiàn)報道m(xù)iR-31在OSCC中上調(diào),其可以通過調(diào)控多個靶基因的轉(zhuǎn)錄促進(jìn)OSCC的發(fā)生發(fā)展。例如,Jung等[37]發(fā)現(xiàn)miR-31靶向調(diào)控Wnt信號通路中的關(guān)鍵下游效應(yīng)分子cyclin D1和C-myc,而cyclin D1和c-MYC是參與細(xì)胞周期和增殖調(diào)控的經(jīng)典原癌基因,在腫瘤細(xì)胞的生長、侵襲、遷移、凋亡等方面發(fā)揮重要作用。miR-31亦可抑制Hippo通路中關(guān)鍵激酶LAST2表達(dá)促進(jìn)OSCC 細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移[38]。LATS2 通過磷酸化YAP蛋白從而抑制OSCC細(xì)胞侵襲,而LATS2 啟動子甲基化則會促進(jìn)OSCC 發(fā)展。此外,Lai等[39]發(fā)現(xiàn)miR-31通過調(diào)節(jié)過氧化酶體β氧化關(guān)鍵酶ACOX1,改變細(xì)胞脂質(zhì)代謝組,增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞的運動及變形能力,這促進(jìn)了OSCC轉(zhuǎn)移和侵襲的功能?；蚪M不穩(wěn)定也是OSCC發(fā)生的原因之一。Tseng等[40]在人類OSCC組織中發(fā)現(xiàn)了miR-31與Ku80的反向表達(dá)譜。特別是在化學(xué)致癌物誘導(dǎo)的OSCC,Ku80的下調(diào)和口腔鱗狀上皮修復(fù)活性的降低明顯相關(guān)。而Ku80是一種基因修復(fù)蛋白,參與DNA雙鏈斷裂修復(fù),在維持基因組完整性中起重要作用。腫瘤細(xì)胞的特征之一在于細(xì)胞能量代謝異常。最近一項研究表明,miR-31介導(dǎo)OSCC細(xì)胞的沉默信息調(diào)節(jié)因子3(SIRT3)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控[41]。miR-31-SIRT3軸失調(diào)破壞了線粒體膜電位和結(jié)構(gòu)完整性,也有助于氧化應(yīng)激的產(chǎn)生;另外,miR-31將腫瘤細(xì)胞從有氧代謝轉(zhuǎn)換為糖酵解代謝,這些證據(jù)表明miR-31可通過影響腫瘤細(xì)胞的能量代謝從而促進(jìn)OSCC發(fā)展。

miR-31的異常表達(dá)也發(fā)生在口腔癌前病變中。在口腔白斑(oral leukoplakia,OLK)患者的病變黏膜中發(fā)現(xiàn)miR-31明顯上調(diào)。有研究顯示miR-31可通過影響機(jī)體的免疫應(yīng)答功能,在口腔白斑惡性轉(zhuǎn)化為OSCC的過程中起著至關(guān)重要的調(diào)節(jié)作用[42]。

患者體液中的miR-31可以作為口腔癌早期診斷以及術(shù)后隨訪的生物標(biāo)志物。Lu等[43]發(fā)現(xiàn)在OSCC患者和健康對照之間差異miRNA時,僅血清miR-31水平存在顯著差異。而OSCC患者在切除腫瘤病灶后,miR-31的表達(dá)水平恢復(fù)到基線水平。內(nèi)源唾液miRNA的降解速度比外周血中miRNA慢得多,并且能夠更為準(zhǔn)確地反映原發(fā)腫瘤中的miRNA表達(dá)譜。近些年來,越來越多的學(xué)者開始探索唾液miRNA作為早期診斷OSCC的生物標(biāo)志物。Momen-Heravi等[44]發(fā)現(xiàn)口腔癌患者唾液中miR-31的表達(dá)顯著增加,并認(rèn)為它是口腔癌的特異性診斷標(biāo)記物。此外,miR-31與OSCC患者的預(yù)后也密切相關(guān)。Siow等[45]報道高表達(dá)的miR-31水平與OSCC患者更差的臨床分期以及病理類型有關(guān)。順鉑(DDP)是OSCC患者的一線化療藥物,而OSCC患者對DDP耐藥性仍然是臨床上亟需解決的難題。miR-31可以負(fù)向調(diào)控KN基序和錨蛋白重復(fù)結(jié)構(gòu)域1(KANK1),從而導(dǎo)致OSCC細(xì)胞對DDP敏感性降低并抑制其凋亡。

3.3 miR-31與喉癌 喉癌是我國北方最常見的頭頸部惡性腫瘤,超過95%的喉癌組織學(xué)類型為鱗狀細(xì)胞癌(laryngeal squamous cell carcinoma,LSCC)[46]。Lucas等[47]發(fā)現(xiàn)LSCC患者外周血miR-31表達(dá)明顯上調(diào),ROC曲線分析表明miR-31對LSCC診斷具有高敏感性和特異性。因此,miR-31可被視為LSCC早期診斷的非侵入性生物標(biāo)記物。然而,Yang等[48]卻發(fā)現(xiàn)LSCC組織中miR-31的表達(dá)水平下調(diào),而miR-31的過表達(dá)可抑制LSCC細(xì)胞的生長和侵襲機(jī)制,表明miR-31下調(diào)可促進(jìn)RhoA的表達(dá)。而Rho蛋白是一種具有GTP酶活性的小分子蛋白,可調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、細(xì)胞骨架活動、細(xì)胞遷移等多種生物學(xué)活動,在癌癥的進(jìn)展中起重要作用。miR-31不僅在LSCC的早期診斷中發(fā)揮作用,亦認(rèn)為miR-31可作為LSCC對化療藥物敏感性的標(biāo)志物。紫杉醇是一種廣泛應(yīng)用于晚期LSCC患者的化療藥物。然而,臨床上發(fā)現(xiàn)有20%～40%的晚期LSCC患者對紫杉醇治療無反應(yīng);利用紫杉醇處理喉癌細(xì)胞系Hep2,發(fā)現(xiàn)miR-31的表達(dá)明顯上調(diào),且增加倍數(shù)是所有發(fā)生表達(dá)變化的miRNAs中最高的[49]。這為預(yù)測LSCC患者對紫杉醇敏感性和耐藥性提供了良好的生物標(biāo)志物。然而,miR-31對LSCC作用尚存在矛盾之處,這也體現(xiàn)出LSCC發(fā)病機(jī)制的復(fù)雜性,仍需要進(jìn)一步研究miR-31在LSCC中的作用。

3.4 miR-31與甲狀腺癌 甲狀腺癌是較為常見的頭頸部惡性腫瘤之一,也是最常見的內(nèi)分泌惡性腫瘤。研究表明包括miRNAs在內(nèi)的表觀遺傳調(diào)修飾改變會促進(jìn)甲狀腺癌的發(fā)展,深入了解這些變化將會有助于其診斷、治療和預(yù)后。甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid cancer,PTC)是甲狀腺癌中最常見的病理類型。Wu等[50]發(fā)現(xiàn)相較于正常組織,PTC患者的癌組織樣本中miR-31 顯著下調(diào)。miR-31下調(diào)顯著增加了甲狀腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力,而進(jìn)一步的熒光素酶報告基因檢測顯示RNA結(jié)合蛋白Hu R是miR-31的靶基因。Hu R是一種研究較為清楚的反式作用因子,其通過結(jié)合靶mRNA 3’-UTR中富含AU的元件,參與mRNA的穩(wěn)定、剪接和翻譯調(diào)控等步驟。許多重要的致癌因子mRNA已被鑒定為Hu R的下游靶點。因此,Hu R表達(dá)增加或核漿分布異常與腫瘤的不良轉(zhuǎn)化密切相關(guān)。類似的是Wang等[51]也發(fā)現(xiàn)PTC中miR-31下調(diào),且與患者的總生存時間相關(guān)。過表達(dá)miR-31可以通過直接靶向SOX11基因,負(fù)向調(diào)節(jié)ERK 、Akt信號通路和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,從而抑制 PTC 細(xì)胞增殖、侵襲和遷移能力。

轉(zhuǎn)錄因子SOX11是SOX基因家族中的一個特定轉(zhuǎn)錄因子,其編碼的蛋白質(zhì)能與高遷移率組蛋白盒(high mobility group box,HMG-box)特定編碼區(qū)特異性結(jié)合并發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用。此外,SOX11過表達(dá)與許多基因的異常組蛋白修飾和DNA甲基化密切相關(guān)。近年發(fā)現(xiàn)SOX11在食管癌、乳腺癌、淋巴瘤等惡性腫瘤中異常表達(dá)。盡管乳頭狀甲狀腺癌(PTC)患者的預(yù)后非常好,5年生存率>95%,然而超過 25% 的 PTC 患者在長期隨訪期間出現(xiàn)復(fù)發(fā)。組織病理學(xué)分期也不易識別一部分患者具有以局部復(fù)發(fā)和(或)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的侵襲性特征。因此,識別具有侵襲性表型的 PTC 患者可能有助于通過優(yōu)化手術(shù)、輔助治療和長期隨訪來指導(dǎo)臨床管理。有學(xué)者報道與非侵襲性 PTC 相比,侵襲性 PTC 中的miR-31升高,并且血清外泌體中miR-31可作為識別侵襲性 PTC的預(yù)測診斷標(biāo)志物[52]。此外,Suresh等[53]通過分析美國PTC患者癌組織樣品miRNA 表達(dá)譜,表明miR-31在PTC中明顯上調(diào)。這些矛盾的結(jié)果表明PTC可能具有人種和地域差異,未來仍需要深入探究miR-31在PTC中的作用機(jī)制。

甲狀腺髓樣癌 (medullary thyroid carcinoma,MTC)是一種比較罕見的甲狀腺癌,占所有甲狀腺癌的 3%～5%,其惡性程度較高,對患者健康危害較大。然而,目前對 MTC 的發(fā)病機(jī)制仍知之甚少。研究發(fā)現(xiàn),miR-31表達(dá)在 MTC 中顯著下調(diào),并且表現(xiàn)為低 miR-31水平患者的預(yù)后較差[54]。miR-31可以負(fù)向調(diào)控RAS信號通路,在 MTC 的腫瘤發(fā)生中起關(guān)鍵作用。RAS 蛋白在調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、增殖、凋亡、分化、黏附、遷移、和細(xì)胞骨架重排等多種信號通路中起著至關(guān)重要的作用。大多數(shù)甲狀腺癌是由激活的 RAS/ERK 促進(jìn)有絲分裂信號通路引起。因此,靶向miR-31或許是治療甲狀腺癌行之有效的方法。

3.5 miR-31與食管癌 食管癌是我國發(fā)病率和病死率均較高的腫瘤之一,而食管鱗狀細(xì)胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)是我國食管癌患者的主要病理類型。頸段食管癌是指腫瘤上緣位于頸段食管的食管癌,由于解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,被認(rèn)為是一種治療十分棘手的頭頸部腫瘤。盡管近年來在手術(shù)、放療和化療等方面取得了一定進(jìn)展,但 ESCC患者的總體生存前景仍不容樂觀。因此,迫切需要進(jìn)一步闡明ESCC的分子發(fā)病機(jī)制,進(jìn)而提供新的治療策略。有研究發(fā)現(xiàn)miR-31在ESCC中過度表達(dá),通過TCGA數(shù)據(jù)庫進(jìn)行生物信息學(xué)分析,miR-31與ESCC患者的總生存期相關(guān)[55]。血清 miR-31 水平高的患者在生存率和復(fù)發(fā)率等預(yù)后指標(biāo)方面較差。此外,相同病理階段的食管癌患者接受相同的手術(shù)治療,可能會有不同的預(yù)后。有學(xué)者調(diào)查了可能導(dǎo)致預(yù)后差異的miRNA表達(dá)譜,結(jié)果顯示,與預(yù)后良好的患者相比,預(yù)后不良患者miR-31水平顯著上調(diào);進(jìn)一步實驗表明miR-31 靶向3個抑癌基因,包括 EMP1、KSR2和 RGS4,從而在ESCC中發(fā)揮致癌作用[56]。研究者通過對ESCC大鼠模型進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)、基因組和代謝組學(xué)測序分析,揭示miR-31敲除能夠抑制促進(jìn)ESCC 發(fā)生的許多分子[57]。其中脯氨酸羥化酶3(EGLN3)是作為 miR-31 的直接作用靶標(biāo)。miR-31過表達(dá)導(dǎo)致EGLN3/NF-κB調(diào)控的炎癥通路激活,LNA-antimiR-31給藥抑制了 ESCC 發(fā)展。EGLN3屬于脯氨酰羥化酶家族,能夠?qū)IF-α蛋白中特定的脯氨酸殘基羥基化,調(diào)節(jié)HIF氧感知通路。EGLN3也是轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的負(fù)調(diào)節(jié)因子,從而參與調(diào)控惡性腫瘤細(xì)胞許多重要信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。

3.6 miR-31與唾液腺癌 唾液腺癌(salivary gland carcinoma,SGC)是一種罕見的頭頸部惡性腫瘤[58]。SGC的病理類型包括黏液表皮樣癌、腺樣囊性癌、涎腺分泌癌、腺泡細(xì)胞癌、多形性腺瘤惡變、唾液腺導(dǎo)管癌、未分類腺癌等。大多數(shù)唾液腺癌無明顯癥狀,可表現(xiàn)為無痛、漸進(jìn)性生長的包塊。腫瘤生長較快時,可出現(xiàn)包快疼痛、功能性神經(jīng)功能受損(如麻木、面癱)等。目前針對SGC的治療策略是腫瘤切除+輔助放療,然而患者的5年生存率僅為20%[57]。通過揭示 SGC 的腫瘤特征,例如miRNAs表達(dá)譜,可以精確地實現(xiàn)患者的個體化治療。Cinpolat等[59]分析20例唾液腺腫瘤患者(良性腫瘤16例,惡性腫瘤4例),結(jié)果發(fā)現(xiàn)SGC患者血清中的miR-31較良性腫瘤組患者明顯升高,而唾液中的miR-31水平則無明顯差異。因此,血清中miR-31可能是SGC診斷的潛在生物標(biāo)志物。然而miR-31在促進(jìn)SGC發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制仍不明確,需要更多的研究來探索miR-31在SGC中的作用。

隨著新一代高通量測序、基因芯片技術(shù)和生物信息學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,學(xué)者們對miRNAs有了更加全面的認(rèn)識。miR-31失調(diào)影響腫瘤細(xì)胞多種生物學(xué)活動,在HNC的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用。miR-31與HNC患者的腫瘤進(jìn)展、治療反應(yīng)、預(yù)后等方面密切相關(guān)。外周血及唾液等體液中的miR-31性質(zhì)穩(wěn)定,因此也很可能成為臨床上HNC早期診斷、疾病監(jiān)測以及預(yù)測預(yù)后的生物標(biāo)記物。在治療方面,未來可開發(fā)基于miRNAs的藥物與一線藥物聯(lián)合,對miR-31表達(dá)進(jìn)行外源調(diào)節(jié)從而靶向治療HNC,以改善患者預(yù)后。