Mir-125b在腫瘤中作用的研究

張　穎　張　平

·綜述·

Mir-125b在腫瘤中作用的研究

張穎張平★

惡性腫瘤是高致死率的疾病之一，2012年全球新發(fā)惡性腫瘤患者已達(dá)1400萬，因其死亡的人數(shù)達(dá)800萬，帶癌生存人數(shù)已逾3200萬。因此，故需積極尋找對惡性腫瘤有效的診治方法。研究顯示，惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與特異基因的異常表達(dá)相關(guān)，MicroRNAs是一種非編碼小RNA，其與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展有著密切的關(guān)系，是腫瘤相關(guān)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。

1　miRNA的特點(diǎn)及作用機(jī)制

miRNA是長度約19～24nt的非編碼小分子RNA，其在轉(zhuǎn)錄后水平通過促進(jìn)信使RNA（mRAN）的降解或抑制蛋白質(zhì)的表達(dá)來調(diào)節(jié)mRNA或蛋白質(zhì)的表達(dá)，這種調(diào)控涉及細(xì)胞變化過程中的關(guān)鍵步驟，如細(xì)胞周期、分化及凋亡［1］。在細(xì)胞核內(nèi)，初始miRNA首先形成，經(jīng)過雙鏈RNA特異的核糖核酸酶Drosha作用后形成前體miRNA，前體miRNA轉(zhuǎn)運(yùn)到胞漿后由雙鏈RNA特定的核糖核酸酶Dicer酶裂解為成熟的miRNA。成熟miRNA與類似 RNA 誘導(dǎo)沉默復(fù)合物（RISC）結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮調(diào)控作用。成熟的miRNA調(diào)控基因經(jīng)兩個主要途徑：（1）成熟miRNA與目的mRNA的3’非翻譯區(qū)（UTR）堿基序列完全配對結(jié)合，則mRNA降解斷裂，誘導(dǎo)基因沉默。（2）成熟miRNA與目的mRNA的3’非翻譯區(qū)核苷酸序列不完全配對，則抑制蛋白質(zhì)翻譯。因此，miRNA的表達(dá)失調(diào)在腫瘤基因異常表達(dá)的過程中起著重要的作用。由于作用靶點(diǎn)及作用機(jī)制的不同，同一種miRNA在不同的細(xì)胞中發(fā)揮著癌基因或抑癌基因的作用。

作為miRNA的一種，miR-125b有兩個前體：miR-125b-1 和 miR-125b-2，其編碼基因分別在人類11號和21號染色體上，但其具有相同的成熟miR-125b堿基序列［2］。miR-125b是腫瘤研究的熱點(diǎn)之一，為人類攻克腫瘤難題提供了新線索。

2　miR-125b在惡性腫瘤中的表達(dá)情況

2.1miR-125b發(fā)揮癌基因作用 miR-125b在腫瘤組織中高表達(dá)提示其癌基因的功能，主要通過抑制抑癌基因的活性，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移及抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡來體現(xiàn)。Zhang等［3］在miRNA全基因表達(dá)譜中發(fā)現(xiàn)miR-125b在小兒原發(fā)急性髓性白血病骨髓中呈高表達(dá)，進(jìn)一步的大樣本實(shí)時定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶連鎖反應(yīng) （qRT-PCR）顯示miR-125b在急性早幼粒型白血病中表達(dá)高于其他類型，這提示miR-125b可能參與急性早幼粒型白血病的發(fā)病機(jī)制，其可能為小兒急性早幼粒型白血病的生物標(biāo)志。Bousquet等［4］發(fā)現(xiàn)早幼粒細(xì)胞中高表達(dá)的miR-125b抑制細(xì)胞的凋亡及骨髓的分化，促進(jìn)細(xì)胞的增殖。通過RNA測序及RT-PCR技術(shù)，推測伸長因子結(jié)合蛋白基因（ABTB1）及核心結(jié)合因子β（CBFB）是miR-125b的作用靶點(diǎn)。miR-125b通過下調(diào)ABTB1編碼的抗增殖因子及CBFB編碼的造血轉(zhuǎn)錄因子來發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞增殖及抑制骨髓分化功能。miR-125b在急性B細(xì)胞型淋巴細(xì)胞性白血病中充當(dāng)癌基因的角色，其抑制ARID3a轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)，該因子為富含AT堿基互動域家族蛋白（ARID）之一，參與造血干細(xì)胞和B細(xì)胞譜系的發(fā)展［5］。

在其他固體腫瘤中，Jiang等［6］研究認(rèn)為miR-125b在II型子宮內(nèi)膜癌中表達(dá)高于I型，其直接作用的下游抑癌基因是TP53INP1，通過下調(diào)該基因的表達(dá)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。Yang等［7］在50例胃癌組織與相應(yīng)癌旁組織中發(fā)現(xiàn)，miR-125b在癌組織中的表達(dá)顯著高于癌旁組織（P＜0.05），miR-125b的高表達(dá)明顯抑制胃癌細(xì)胞的凋亡，提示其在胃癌的發(fā)病機(jī)制中起著重要作用。

2.2miR-125b發(fā)揮抑癌癌基因作用 研究顯示，乳腺癌、肺癌、子宮內(nèi)膜癌患者11號染色體上miR-125b位點(diǎn)缺失，表明miR-125b具有腫瘤抑制基因的作用。Liu等［8］認(rèn)為miR-125b在骨肉瘤組織和細(xì)胞中低表達(dá)，在細(xì)胞中異位修復(fù)miR-125b的表達(dá)后，其阻斷細(xì)胞的生長、遷移及腫瘤形成。Guan等［9］研究顯示提高miR-125b在卵巢癌細(xì)胞中的表達(dá)量可以抑制細(xì)胞生長，使其分裂停留在G2期，這種作用是通過抑制癌基因B細(xì)胞淋巴因子-3（BCL3） 來實(shí)現(xiàn)。Fassan等［10］研究表明miR-125a或miR-125b的低表達(dá)促進(jìn)胃癌、食管癌中人類表皮生長因子2（HER-2）蛋白的表達(dá)。HER2蛋白是癌基因erbB2/neu的表達(dá)產(chǎn)物，其涉及一系列調(diào)節(jié)細(xì)胞生長及生存的信號通路，與腫瘤預(yù)后等相關(guān)。因此在HER2陽性的胃癌及食管癌患者中，miR-125b及miR-125a可能為治療靶向基因。

2.3miR-125b與腫瘤表觀遺傳 表觀遺傳指可遺傳的非DNA序列改變的基因表達(dá)模式，包括組蛋白乙酰化或甲基化及DNA甲基化。DNA甲基化在基因表達(dá)調(diào)節(jié)中起著主要作用，即在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶和DNA去甲基化酶等作用下，使抑癌基因的過甲基化和癌基因的去甲基化改變，從而使基因表達(dá)水平改變。這種作用是通過建立并維持基因啟動子甲基化來實(shí)現(xiàn)的。這些啟動子控制著細(xì)胞特異或細(xì)胞不同發(fā)展階段的基因表達(dá)。有研究顯示，卵巢癌中一些miRNA啟動子甲基化的缺失導(dǎo)致其異常表達(dá)，在結(jié)腸癌中某些miRNA啟動子的高甲基化修飾引起其轉(zhuǎn)錄后的沉默并影響癌基因BCL6及CDK6的表達(dá)，因此，miRNA的異常表達(dá)與基因及表觀修飾遺傳相關(guān)。

CpG島指長度＞100bp，GC堿基比例＞50%，且GC的觀察值/預(yù)測值比例高于0.6的基因片段，這種區(qū)域的甲基化狀態(tài)與惡性腫瘤中miRNA的表達(dá)相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)在miR-125b1基因的上游區(qū)有CpG島。Zhang等［11］發(fā)現(xiàn)乳腺癌細(xì)胞中該區(qū)域呈高甲基化狀態(tài)及miR-125b的低表達(dá)，這與乳腺癌患者較差的生存預(yù)后及較高的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，當(dāng)使用去甲基化治療后，在這些細(xì)胞中miR-125b的表達(dá)可以修復(fù)。

除DNA甲基化，組蛋白異常甲基化在惡性腫瘤中的作用日趨明顯。組蛋白甲基化在染色體的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性方面起著關(guān)鍵作用，其還利于基因與轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合。組蛋白甲基化在惡性腫瘤中常見的改變是其上游組蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶的異常調(diào)節(jié)。Au SL等［12］篩查了38對原發(fā)肝癌組織及癌旁組織、正常肝組織中包括DNA甲基轉(zhuǎn)移酶、組蛋白修飾酶、染色質(zhì)重塑蛋白在內(nèi)的90種表觀遺傳調(diào)節(jié)因子，發(fā)現(xiàn)組蛋白H3賴氨酸27三甲基化酶（H3K27me3），即果蠅zeste基因增強(qiáng)子同源物2（EZH2）的編碼蛋白在肝癌組織中明顯升高。其通過提高H3K27me3的水平來沉默抑癌基因miR-139-5p，miR-125b，miR-101，let-7c，miR-200b的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)肝癌的發(fā)生發(fā)展。花斑抑制因子同源物（SUV39H1） 基因表達(dá)的組蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶前體在組蛋白H3第9位賴氨酸三甲基化過程中起著關(guān)鍵作用。其還參與異染色質(zhì)形成，染色體分離和有絲分裂 。Fan等［13］發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)在肝癌中表達(dá)升高，促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖與轉(zhuǎn)移。同時，miR-125b的表達(dá)降低進(jìn)一步提示miRNA與組蛋白甲基化之間的相互作用。

3　miR-125b在惡性腫瘤中的潛在作用

3.1miR-125b與惡性腫瘤的早期診斷 目前已證實(shí)，miRNA在組織和細(xì)胞中的表達(dá)表現(xiàn)為顯著的腫瘤相關(guān)性、組織特異性和表達(dá)穩(wěn)定性，因此可作為反映腫瘤不同病理生理狀況的理想標(biāo)志物。Mar-Aguilar等［14］在乳腺癌組織和正常乳腺組織中發(fā)現(xiàn)miR-125b，miR-21及miR-191的差異表達(dá)，miR-125b及miR-191聯(lián)合檢測可將診斷乳腺癌的特異性及敏感性提至94%及100%，這有助于乳腺癌的早診斷、早治療。

外周循環(huán)血中的miRNA起源于腫瘤組織及循環(huán)腫瘤細(xì)胞，已有研究表明miRNA在人類血清或血漿中可以穩(wěn)定存在且其表達(dá)可與組織、細(xì)胞表達(dá)相當(dāng)。Zheng等［15］經(jīng)TaqMan低密度芯片篩選卵巢癌患者血清miRNA并經(jīng)PCR技術(shù)驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)血漿中miRNA的聯(lián)合檢測有助于提高早期卵巢癌診斷率。Ma等［16］同樣通過PCR技術(shù)發(fā)現(xiàn)非小細(xì)胞肺癌患者血清中的miR-125b表達(dá)較健康人顯著升高，Ⅳ期患者血清的miR-125b表達(dá)量升高最明顯，miR-125b區(qū)分Ⅰ～Ⅱ期與Ⅲ～Ⅳ期患者的敏感性與特異性分別為81.5%、68.4%。因此，血清miR-125b可作為非小細(xì)胞肺癌篩查的重要生物標(biāo)志物。

3.2miR-125b與惡性腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移 腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移是腫瘤治療失敗的原因之一，關(guān)于腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移的起源有兩種理論，即上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化假說和腫瘤干細(xì)胞假說，其在腫瘤分化、侵襲、轉(zhuǎn)移方面起著重要作用。Tang等［17］研究認(rèn)為 miR-125b在高轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)且促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，其表達(dá)量與轉(zhuǎn)移能力正相關(guān)。Li等［18］研究認(rèn)為轉(zhuǎn)移相關(guān)性基因1（MTA1）促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞侵襲與轉(zhuǎn)移，行MTA1敲除后的細(xì)胞侵襲能力下降，同時抑制該細(xì)胞miR-125b的表達(dá)后，細(xì)胞侵襲能力提高。

3.3miR-125b與惡性腫瘤的預(yù)后 Cui等［19］分析晚期非小細(xì)胞肺癌260例患者血清的miR-125b表達(dá)量與臨床特征、化療反應(yīng)及預(yù)后之間的關(guān)系，結(jié)果顯示miR-125b在IV期患者、腫瘤病理分化差的患者及對鉑類化療治療無反應(yīng)的患者血清中表達(dá)均高于對照組（P＜0.05），同時相關(guān)性分析顯示miR-125b的高表達(dá)與患者較差的生存顯著相關(guān)（P＜0.05），miR-125b是判斷患者預(yù)后的獨(dú)立危險因子。Zhang等［11］認(rèn)為miR-125b在侵襲性乳腺癌組織中低表達(dá)，miR-125b表達(dá)越低，患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率越高（P＜0.05），5年生存率也明顯低于miR-125b高表達(dá)患者（53.8% vs 81.8% P=0.002），多因素及非多因素分析顯示低表達(dá)的miR-125b是乳腺癌患者不利的獨(dú)立因素。

4　展望

MirR-125b在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)基因的表達(dá)，在不同腫瘤組織中其表達(dá)量不一，這顯示miR-125b的表達(dá)不僅與組織相關(guān)，還與其上下游不同的調(diào)節(jié)因素有關(guān)。MiR-125b在腫瘤早期診斷、侵襲轉(zhuǎn)移、預(yù)后等方面均有一定的意義，但是，找尋miR-125b作用的靶基因及其作用的相關(guān)機(jī)制等問題尚未解決。MiR-125b可作為一類新的生物標(biāo)志物及作用靶點(diǎn)，但還需要更多的研究來探明其作用機(jī)制。

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浙江省自然科學(xué)基金（Y2111317）

310053 浙江中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床學(xué)院（張穎）310022 浙江省腫瘤醫(yī)院婦科 （張平）