MicroRNA-150在腫瘤發生發展中作用的研究進展

楊珂 鄭建明

·綜述與講座·

MicroRNA-150在腫瘤發生發展中作用的研究進展

楊珂 鄭建明

MicroRNAs(miRNAs)是一類長約18～22個核苷酸的小分子單鏈非編碼RNA分子(non-coding RNA，ncRNA)，它通過破壞靶mRNA的穩定性或者抑制其翻譯的方式對基因的表達進行調控[1]。目前的研究認為，miRNA作為轉錄后調控分子，參與了人類癌癥的發生和發展過程。通過分析miRNA表達譜有助于對人類腫瘤的診斷、分期、預后及治療效果等方面進行評估[2-3]。自1993年首次在秀麗新小桿線蟲中發現了lin-4 RNA以來，越來越多的miRNAs和它們各自的作用靶點及相應功能被人們發現并研究[4]。miR-150作為miRNAs家族中的一員，在腫瘤性疾病和非腫瘤性疾病中均具有重要的作用。現就miR-150在腫瘤發生發展中的作用研究進展作一綜述。

一、miR-150的特征

miR-150是一種在成熟的淋巴細胞中特異性表達的miRNA[5]，主要表達于淋巴結和脾臟，并且在成熟的T細胞和B細胞發展過程中明顯高表達，在不成熟B細胞階段表達也急劇上調。miR-150在造血干細胞中的過表達對CD8+T細胞、CD4+T細胞、粒細胞和巨噬細胞的形成均沒有影響，但對成熟B細胞的形成卻有巨大的破壞作用，阻礙從祖B細胞階段到前B細胞階段的轉變[6]。miR-150還可以通過作用于轉錄因子c-myb來促進NK細胞的成熟及發揮作用。與之相比，miR-150的過表達則可導致胸腺和外周淋巴器官中的NK/T細胞大量減少[7-8]。miR-150在巨核細胞的生成和血小板的產生中也發揮著重要作用[9]。

二、miR-150與腫瘤

miR-150在多種腫瘤中存在異常表達，既有上調發揮癌基因作用的報道，也有下調發揮抑癌基因作用的報道。分析其作用機制，有研究顯示c-myb是miR-150的一個進化保守的作用靶點，miR-150和c-myb的相互作用在腫瘤形成過程中可能發揮重要的作用。乳腺癌細胞和白血病細胞中miR-150的異常表達在mRNA和蛋白水平上均可抑制內生性的c-myb，在一些白血病細胞系、原發性白血病細胞和正常淋巴細胞中miR-150的表達水平均與c-myb呈負相關關系[10]。Zhang等[11]證實miR-150與c-myb mRNA的3′UTR相互作用，miR-150的過表達可下調c-myb的蛋白水平，并且可導致細胞周期調節因子cyclin D1和細胞生成調節因子Bcl-2的減少。另有研究顯示[12]，在胰腺癌組織中miR-150表達與MUC4的表達呈負相關性。Watanabe等[13]則證實在NK/T細胞淋巴瘤中，miR-150可直接下調DKC1和AKT2的表達，降低AKT磷酸化，增加Bim和p53等腫瘤抑制物的水平。

1．miR-150作為癌基因：Wu等[14]研究發現，miR-150在胃癌細胞株和組織中均過表達，異常表達的miR-150可通過直接作用于EGR2，促進胃癌的發生以及癌細胞的生長和增殖。Lulla等[15]則通過real-time PCR的方法分析得出在骨肉瘤組織中miR-150表達較正常成骨細胞增加，推測miR-150對于骨肉瘤的發生也起一定的作用。Lin等[16]通過對miRNA微陣列和qRT-PCR進一步證實miR-150在結直腸癌伴肝轉移中表達上調，表明miRNAs不僅參與結直腸癌的發生，而且參與結直腸癌肝臟轉移的過程。

顱咽管瘤起源于垂體胚胎發生過程中殘存的扁平上皮細胞，是一種常見的先天性顱內良性腫瘤，其發病機制目前尚不十分清楚。Campanini等[17]報道，miR-150在顱咽管瘤中過表達，但其表達水平與腫瘤大小和是否復發均無明顯的相關性。

肝母細胞瘤是兒童時期最常見的肝臟腫瘤，屬于惡性胚胎性腫瘤。Magrelli等[18]采用微陣列和qRT-PCR的方法檢測到miRNA在肝母細胞瘤和非腫瘤組織中的表達存在差異，而且與肝細胞癌相比，miR-150在肝母細胞瘤中表達上調。近期Di Masi等[19]對多種肝癌細胞株進行研究后發現，miR-150可以用來區分人類正常的肝細胞和肝癌細胞。

Wang等[20]收集了33例慢性淋巴細胞性白血病患者的淋巴結標本以及37例慢性淋巴細胞性白血病患者的外周血標本，采用qRT-PCR方法檢測15種miRNAs的表達，其中miR-150在兩種標本均呈高表達，并且與免疫球蛋白重鏈(IgH)是否突變和ZAP-70表達是否陽性均無明顯關系；通過RNA原位雜交也顯示miR-150在增殖中心以外的腫瘤細胞中呈強陽性，且與BIC/miR-155的表達呈負相關。Fulci等[21]采用成熟miRNAs的qRT-PCR和miRNA克隆兩種獨立的方法檢測原發性慢性淋巴細胞白血病細胞miRNAs的表達，發現miR-150在慢性淋巴細胞白血病患者中表達明顯異常。Cai等[22]采用miRNA微陣列的方法檢測結膜黏膜相關淋巴瘤及正常鄰近組織中的miRNAs表達譜，并通過qRT-PCR進一步確認后得出miR-150的表達水平在眼結膜黏膜相關淋巴瘤中較正常組織升高。

2．miR-150作為抑癌基因：白血病是一類造血干細胞異常的惡性克隆性疾病，是兒童和青年中最常見的一種惡性腫瘤，病死率較高。Agirre等[23]報道，miR-150在慢性髓細胞性白血病患者的單核細胞和CD34+細胞中的表達水平較正常對照組均下調。Machova等[24]也報道，miR-150在慢性粒細胞白血病確診患者及急變期患者中表達水平降低，在67%的復發患者中水平降低，并且與已知靶蛋白c-myb和BCR-ABL轉錄水平呈負相關。Flamant等[25]則發現，用甲磺酸伊馬替尼治療兩周后的慢性粒細胞白血病患者血液標本中miR-150的表達升高，在慢性期和急變期患者的外周血細胞中miR-150的表達量較正常血細胞降低了約30倍，提示miRNAs可能作為該病的一個新的臨床有用的生物標記。Xu等[26]研究發現，在兒童急性淋巴母細胞性白血病的早期復發病例，miR-150的表達下調。

Gibcus等[27]采用qRT-PCR和miRNA微陣列的方法檢測霍奇金淋巴瘤及B細胞非霍奇金淋巴瘤的miRNA 表達譜，發現只有miR-150在霍奇金淋巴瘤的表達較非霍奇金淋巴瘤中表達明顯下調。Zhao等[28]報道，miR-150在套細胞淋巴瘤的表達較正常B淋巴細胞明顯下調。

胰腺癌是一種惡性程度很高的腫瘤。Srivastava等[12]研究發現，胰腺癌組織miR-150表達下調，并且與MUC4的表達呈負相關性。研究還顯示，miR-150與MUC4的3′UTR結合可抑制它的翻譯，從而抑制MUC4蛋白的表達，并伴隨人表皮生長因子受體HER2表達下調。進一步的研究發現，miR-150過表達可抑制胰腺癌細胞的生長、集落生成、遷移和侵襲。我們初步的實驗結果也證實，miR-150、c-myb及MUC4的表達在胰腺癌及癌旁組織中存在差異，miR-150還可影響胰腺癌細胞的凋亡。

三、展望

作為一類在轉錄后基因調控中發揮功能的非編碼小RNAs，由于它強大且廣泛的調控作用，miRNAs已經成為了目前的研究熱點之一。它通過與靶基因mRNA(通常與mRNA非翻譯區結合)的堿基互補配對來影響mRNA的穩定性或抑制其翻譯，參與包括細胞分化、發育和細胞增殖、凋亡等多種生物學過程。目前研究認為，miRNAs可通過類似癌基因、抑癌基因或其他方式調控腫瘤的發生、發展和轉歸過程。腫瘤細胞與正常組織細胞miRNA 表達譜具有明顯差異，且多數 miRNA 基因都位于腫瘤形成相關的脆弱基因位點，miRNA 基因高頻率地出現在這些與腫瘤密切相關的易變基因組中，提示miRNA在腫瘤形成過程中可能扮演著重要的角色。

miR-150作為眾多miRNAs的一員，在血細胞生成、腫瘤及多種非腫瘤性疾病中起著重要的調控作用。但其在腫瘤發生、發展過程中的精細調控機制以及miR-150表達和腫瘤生物學特性變化之間的關系等方面都還有待進一步研究。目前國內外尚未見到從作用靶點c-myb的角度探討miR-150對胰腺癌的發生、發展和生物學特征影響，以及miR-150及靶基因表達與胰腺癌臨床病理參數和預后間相關性的報道。因此，隨著生物信息學及基因芯片技術的發展，對包括miR-150在內的眾多miRNAs的研究將會不斷深入，有望為預防、診斷及治療包括腫瘤在內的各種疾病提供新的思路及廣闊的應用前景。

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(本文編輯：屠振興)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2013.01.019

200433 上海，第二軍醫大學長海醫院病理科

鄭建明，Email:jmzheng1962@163.com

2012-07-05)