MiR-182研究進展

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(南華大學腫瘤研究所，湖南 衡陽，421001)

·文獻綜述·

MiR-182研究進展

蔣金艷，謝海龍*

(南華大學腫瘤研究所，湖南 衡陽，421001)

目的微小RNA是一種長約22 nt的單鏈非編碼RNA分子。自發現以來，一直是科學家們研究的熱點。miRNA對基因表達的調控具有重要作用，參與了細胞周期以及生物發育的調節，并且在腫瘤的形成和發展中，也演繹了不可或缺的角色。目前已發現約2000種人類miRNAs，本文現以miR-182的研究為重點，將對miR-182目前的結構、功能，以及目前的研究現狀方面作一綜述。

miRNAs； miR-182； 腫瘤； 調控

成熟的miRNA是一組約18～25 nt組成的單鏈非編碼的內源性小RNA分子。它最初的形態是在細胞核內由基因編碼出長約1 000 nt構成的初始RNA分子pri-miRNA(primary microRNA)，這種初始RNA經Drosha酶加工后形成長約60～80 nt的pre-miRNA。Pre-miRNA在Ran-GTP和Exportin5的輔助下從細胞核內穿出到細胞質；在細胞質中，經Dicer酶進一步加工，最終成為成熟的miRNA分子[1]。第一個被人們發現的miRNA是lin-4，是由lee等[2]科學家于1993年在一種線蟲里面發現的；lin-4與lin-14的3′非編譯區(3′UTR)結合并抑制lin-141mRNA的翻譯，調控線蟲的發育。第二個發現的miRNA：let-7，開啟了miRNA研究大門的鑰匙，很快帶領科研人員進入研究miRNA的領域[3]。miRNA是一具有高度保守的序列，其表達具有時序性和組織特異性。最先發現的兩個miRNAs，即lin-4和let-7，據報道對線蟲的發育具有重要作用[2-3]。miRNA通過轉錄后水平調控基因的表達，從而調節正常生理功能，所以若其發生異常調控將引起生物機體內環境的穩態的改變，從而導致一些疾病的發生，甚至是癌癥的發生。被驗證出來的人類miRNAs 已有2000種，其中有一半左右編碼miRNAs的基因位于腫瘤相關基因組區或染色體的脆性位點[4-6]。這些miRNA調控著21 000個人類蛋白編碼基因[5]。

1 miR-182概述

miR-182定位于人7號染色體(7q32.2)，與miR-96、miR-183形成了一個基因簇，是Lagos-Quintana等[6]于2003年在小鼠的眼中第一次發現的。miR-182首先由基因編碼出pri-miRNA，分別經Drosha酶及Dicer酶等兩次加工后，最終形成成熟的miR-1821。miR-182序列為：5′-uuuggcaaugguagaacucacacu-3′。其成熟序列最初是與其互補鏈結合成miR-182 ：miR-182*雙螺旋結構的雙鏈，螺旋打開后，兩條鏈中隨機的一條與RNA誘導的基因沉默復合物(RISC)結合，進而發揮生物學功能[7]。編碼miR-182的DNA啟動子的CpG島長度為1 989 bp，位于上游148bp-2138 bp[8]。miR-182調節靶mRNA的方式有兩種。第一種：在大多數的植物中，miRNA與RNA誘導的基因沉默復合物(RISC)結合后通過與靶mRNA完全互補配對，而使其mRNA 降解；第二種：在大多數的動物中，miRNA與RISC結合后通過與靶mRNA的不完全互補配對，而抑制其mRNA的翻譯；一個靶基因可以受多種miRNA調控；同時，一種miRNA，也可以調控多個不同的靶基因，從而發揮不同的功能[7]。miR-182同其他miRNA分子一樣可通過調節不同的靶mRNA對生物體的生長、發育、分化發揮重要調控作用；另外，它在腫瘤形成中能發揮類似癌基因或抑癌基因的作用。

2 miR-182與機體的發育及相關的疾病

研究發現，miR-182與視力和聽力的發育及疾病有密切關系。 miR-182-96-183基因簇在眼部的表達中，miR-182 分布于除視網膜色素上皮( retinal pigment epithelium，RPE) 層以外的視網膜各層，而miR-183則主要在外核層及外界膜中表達；并且這個家族的表達量在成年期達到高峰，提示其可能在維持成熟視網膜表型及功能中具有重要作用[9]。miR-182和miR-96通過調控小眼畸形相關轉錄因子(MITF)、腺苷酸環化酶(ACDY6)兩個靶基因的表達，來調節視網膜晝夜節律的改變[10]。邢蔚等[11]研究發現miR-182可以促耳蝸前體細胞分化成毛細胞。張志遠等[12]通過構建噪聲性聾小鼠模型， 應用實時熒光定量PCR(qRT-PCR)技術檢測miR-182/96/183的表達變化，發現噪聲刺激后毛細胞受損，miR-183基因簇表達也下降，提示其參與了噪聲性聾疾病形成的發生發展。miR-182可以調節抑郁癥失眠患者的睡眠周期[13]；在坐骨神經損傷的早期階段，抑制施萬細胞分化、轉移，有利于抑制病情的惡化[14]；在骨骼肌萎縮的一些疾病中，miR-182可以通過調節靶基因FOXO3，控制骨骼肌萎縮的相關基因的表達[15]。根據現有的文獻資料，發現miR-182與人類的疾病相關，而與腫瘤的關系尤為緊密。見表1。

表1miR-182的生物學功能及相關的疾病

相關疾病靶基因生物學功能致視力下降MITF、ACDY6調節視網膜晝夜節律的改變[9-10]噪聲性聾—促耳蝸前體細胞分化成毛細胞[11-12]抑郁癥—調整睡眠周期[13]骨骼肌萎縮FOXO3控制骨骼肌萎縮[15]乳腺癌BRCA1、BRMS1L、MIM、PFN1促進癌細胞增殖、侵襲、轉移[19-21]結直腸癌SATB2、FBXW7促進癌細胞增殖、侵襲,使結腸腺瘤向腺癌進展,推動腫瘤的發生[22-23]肺癌CTTN、PDCD4、RASA1抑制肺癌的發生、發展[27-29]胃癌CREB1抑制胃癌細胞增殖[16]膠質瘤LRRC4抑制膠質瘤的生長[30]腎癌—抑制癌細胞增殖[31]骨肉瘤TIAM1抑制瘤細胞的生長與侵襲[32]

3 miR-182與腫瘤的關系

大量研究發現miR-182與肺癌、胃癌、結直腸癌、胰腺癌等多種腫瘤的發生及發展有關。研究人員發現miR-182的作用復雜。它既可以抑制腫瘤的發生，也可以促進腫瘤的發生。有學者發現miR-182可以通過抑制CREB1基因抑制胃癌的增殖[16]。而周懌等[17]收集50例胃癌標本，利用RT-PCR技術檢測發現胃癌組織中的miR-182表達明顯上調，在淋巴結轉移或遠處轉移腫瘤組織中表達水平亦增高，說明miR-182在胃癌中發揮癌基因的作用，可促進腫瘤的發生和轉移。在乳腺癌、結直腸癌、肺癌和前列腺癌的研究中，miR-182可以促進其發生、發展；在肺癌、腎癌的研究中，則可以抑制其發生、發展。miR-182與腫瘤的關系復雜，其調節腫瘤的具體機制仍不十分明確，有人認為是通過抑制DNA修復產生的結果，也有人認為是其啟動子的高甲基化的結果[18，8]。

3.1 miR-182的類似癌基因作用采用實時定量聚合酶鏈反應(Realtime polymerase chain reaction，rt-PCR)、 miRNA 基因芯片、Northern印跡法(Northern blotting)技術及微陣列分析技術等多種實驗方法對miR-182的研究結果顯示，miR- 182在大多數腫瘤(肺癌、胰腺癌、膽管癌、結直腸癌、肝癌、乳腺癌、腎癌、前列腺癌和惡性膠質瘤等)細胞或組織中的表達上調，發揮著類似于癌基因的作用。

對于miR-182類似于癌基因作用的研究，最多的是乳腺癌的研究，其次是結直腸癌、肺癌和前列腺癌的研究。Patryk Moskwa等通過研究發現，在乳腺癌的發生、發展中，miR-182可以通過抑制DNA修復等機制來抑制BRCA1基因的表達，而最終導致癌細胞的增殖、侵襲和轉移的發生[18]。另有研究者利用miRNA芯片檢測技術，發現miR-182-96-183是一條可調控自分泌/旁分泌人生長激素基因(hGH) 的miRNA簇[19]。他們利用實驗證明miR-96-182-183可以通過抑制乳腺癌轉移抑制1樣基因(breast cancer metastasis suppressor 1-like， BRMS1L)的表達，進而促進乳腺癌上皮間質轉化(epithelial- mesenchymal transition， EMT)和侵襲的發生。在hGH-GHR信號通路中miR-96和miR-182可以靶向調節GHR基因，而提供潛在的負性調節反饋環，并提出hGH可通過STAT3和STAT5信號刺激miR-182-96-183的表達及功能。其他科學人員在對乳腺癌的研究中，發現miR-182也可以抑制MIM、PFN1等基因的表達來促進乳腺癌細胞的增殖、侵襲或轉移[20-21]。在對結直腸癌的研究中，miR-182可以通過抑制SATB2基因來促進結直腸癌的增殖和轉移[22]；并且有文獻報道，它可以聯合miR-503共同抑制FBXW7基因，使結腸腺瘤向腺癌進展，推動腫瘤的發生[23]。此外，在一些其他種類的癌細胞的研究中，例如肺癌、肝癌、肉瘤等，均有報道miR-182發揮著類似癌基因的作用[24-26]。

3.2 miR-182的類似抑癌基因作用大多數結果顯示miR-182在腫瘤中是高表達的，科學家們用同樣的方法，卻得出了不一樣的結論：即miR-182在腫瘤中是低表達的。目前已有研究發現在一些肺癌、胃癌、腎癌等腫瘤中，miR-182表達下調，發揮著類似抑癌基因的作用。由此可見，miR-182在腫瘤的發生發展中，作用復雜，既有高表達，又有低表達，而其具體作用機制尚不明確。

在肺癌的研究中，研究者通過轉染miR-182至肺癌細胞中，檢測發現皮層肌動蛋白和CTTN mRNA的表達均降低的；并利用體內外試驗證明miR-182可以調控癌細胞的細胞周期，從而抑制肺癌細胞的增殖，并且，可以促進癌細胞的凋亡從而起到抑癌的作用[27]。再者，研究者發現miR-182可以通過抑制PDCD4、RASA1等基因的表達，從而抑制肺癌的發生、發展[28-29]；也可以通過抑制CREB1基因抑制胃癌的增殖，通過抑制LRRC4基因抑制膠質瘤的生長[16，30]。在腎細胞癌中，miR-182-5p可通過AKT/FOXO3a通路抑制腎癌細胞的增殖[31]。在骨肉瘤中，miR-182可通過調控TIAM1的表達，抑制瘤細胞的生長與侵襲[32]。有學者同樣發現miR-182在膠質瘤中可以發揮抑瘤的作用[33]。

3.3 miR-182與腫瘤的診斷、治療及預后miR-182在腫瘤的診斷與治療中，也發揮著重要作用。Chen等[34]利用RT-qPCR 檢測109例胰腺癌、38例慢性胰腺炎以及50例健康對照者的循環miR-182的表達水平，結果顯示循環miR-182在癌癥患者中的表達高于胰腺炎及正常對照者；并且，與臨床分期及淋巴結轉移具有一定的相關性。他們還進一步分析數據發現，對診斷胰腺癌的敏感性和特異性高于CA19-9；而聯合檢測CA19-9后，其診斷的敏感性和特異性均高于單獨檢測循環miR-182。此外，經Kaplan-Meier分析得出，miR-182與胰腺癌患者的愈后密切相關。 他們的這些實驗結果均表明，循環miR-182可能成為診斷胰腺癌，及判斷其愈后的腫瘤標記物。術前測定高分化前列腺癌患者體內miR-182的表達有利于評估術前風險[35]。Qin[36]在對肝癌患者的化療藥物耐藥性的研究中，發現miR-182上調可以調節TP53INP1從而增加順鉑的耐藥性。在結腸癌中也有相似的報道，通過研究顯示miR-182若在結腸癌中高表達提示預后差[37]。隨著人們對miR-182的研究越來越多，疑惑也有越來越多，更多的問題待我們去解答。

4 進展與展望

現在的研究大多數是關于miR-182通過與其靶基因3′UTR的完全或不完全互補配對來發揮調控作用的方面，事實上也有科學家發現miR-182能與靶基因的啟動子、5′UTR結合并發揮一定的作用；因此還是需要更深入的研究。此外，隨著研究人員對miRNA的深入研究，目前科學家已經探索到了一個新的領域：ceRNA調控網絡。ceRNA假說認為所有類型的RNA轉錄物都是通過miRNA的間接語言來相互調控的[38]。自ceRNA假說的出現之后，以單個miRNA為單位的研究已經不再有優勢，更多的研究人員已經開始研究以圍繞miRNA展開的ceRNA網絡為單位開始新的研究。ceRNA假說的提出，給研究人員帶來了一種新的氣象。miRNA作為整個ceRNA調控網絡的樞紐，其作用是不容忽視的。首先，miR-182的作用復雜，其功能暫時難以研究透徹，現對miR-182基因簇的研究也有很多，結合ceRNA的研究，其基因簇在ceRNA網絡中作用仍是未知的，需要更深入的研究，探索出miR-182的調控網絡，才能發現其引起腫瘤的確切機制。其次，有研究發現miR-182在肺癌細胞中其啟動子區出現DNA高甲基化，這有利于深入研究miRNA對腫瘤的調控機制[8]。瘤性miRNA的檢測可能有助于提高疾病的診斷率，抑瘤性miRNA可能有助于化療藥物耐藥性的研究；將miRNA的研究結合于臨床，將有利于提高人類疾病的診斷、治療的有效率，并提高病人的預后，對克服癌癥具有極其重要的意義。

[1] Bartel DP. MicroRNAs：target recognition and regulatory functions [J].Cell，2009，136(2)：215-233.

[2] Lee RC， Feinbaum RL， Ambros V， et al.The C.elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14 [J].Cell，1993，75(5)：843-854.

[3] Reinhart BJ，Slack FJ，Basson M，et al.The 21-nucleotide let-7 RNA regulates developmental timing in Caenorhabditis elegans [J].Nature，2000，403(6772)：901-906.

[4] 葉峰， 張國新.miR-375 在胃癌研究中的新進展[J].江蘇醫藥，2012，38(12)：1449-1451.

[5] Pennisi E.Genomics.ENCODE projiect writes enlogy for junk DNA [J].Science，2012，337(6099)：1159-1161.

[6] Lagos-Quintana M，Rauhut R，Meyer J，et al.New microRNAs from mouse and human [J].RNA，2003，9(2)：175-179.

[7] Lai E C.MicroRNAs are complementary to 3′UTR sequence motifs that mediate negative post-transcriptional regulation [J].Nature Genet，2002，30(256)：363-364.

[8] 李永文，孫永林，任凡，等.肺癌細胞中miR-182啟動子甲基化狀態研究[J].中國肺癌雜志，2015，18(5)：260-265.

[9] 何宇，范瑋，張軍軍.miR-183/96/182在眼科學的研究進展[J].眼科新進展，2014，34(6)：589-593.

[10] 張群，羅艷，張士璀.miR-183基因簇對動物感覺器官功能和發育及腫瘤發生的調控[J].中國生物化學和分子生物學報，2012，28(7)：593-602.

[11] 邢蔚，閏輝，米文娟，等.miR-182可以促進耳蝸前體細胞分化為毛細胞[J].Chinese Journal of Otology，2014，12(2)：312-315.

[12] 張志遠，劉凱，陳燕紅，等.miR-183家族在噪聲性聾發生發展中的表達及研究[J].臨床耳鼻咽喉頭頸外科雜志，2014，28(7)：468-472.

[13] Saus E，Soria V，Escaram1s G，et al.Genetic variants and abnormal processing of pre-miR-182， a circadian clock modulator， in major depression patients with late insomnia [J].Human Molecular Genetics，2010，19(20)：4017-4025.

[14] Yu B，Qian TM，Wang YJ，et al.miR-182 inhibits Schwann cell proliferation and migration by targeting FGF9 and NTM， respectively at an early stage following sciatic nerve injury [J].Nucleic Acids Research，2012，40(2)：10356-10365.

[15] Hudson MB， Rahnert JA， Zheng B， et al.miR-182 attenuates atrophy-related gene expression by targeting FoxO3 in skeletal muscle [J].Am J Physiol Cell Physiol，2014，307(4)：C314-319.

[16] Sachdeva M，Mito JK，Lee CL，et al.MicroRNA-182 drives metastasis of primary sarcomas by targeting multiple genes [J].J Clin Invest， 2014 ，124(10) ：4305-4319.

[17] 周懌，朱清，黃重發，等.MicroRNA-182在胃癌中的表達及臨床意義[J].現代腫瘤醫學，2015，23(12)：1708-1710.

[18] Moskwa P，Buffa FM，Pan YF，et al.miR-182-mediated down-regulation of BRCA1 impacts DNA repair and sensitivity to PARP inhibitors [J].Mol Cell，2011，41(2)：210-220.

[19] Zhang W，Qian P，Zhang X，et al.Autocrine/paracrine human growth hormone stimulated miRNA 96-182-183 cluster promotes epithelial-mesenchymal transition and invasion in breast cancer [J].J Biol Chem，2015，290(22)：13812-13829.

[20] Lei R，Tang J，Zhuang X，et al.Suppression of MIM by microRNA-182 activates RhoA and promotes breast cancer metastasis [J].Oncogene，2014，33(10)：1287-1296.

[21] Liu H，Wang Y，Li X，et al.Expression and regulatory function of miRNA-182 in triple-negative breast cancer cells through its targeting of profilin 1 [J].Tumour Biol，2013，34(3)：1713-1722.

[22] Yang MH，Yu J，Jiang DM，et al.microRNA-182 targets special AT-rich sequence- binding protein 2 to promote colorectal cancer proliferation and metastasis [J].Journal of Translational Medicine，2014，12：109.

[23] Li L，Sarver AL，Khatri R，et al.Sequential expression of miR-182 and miR-503 cooperatively targets FBXW7,contributing to the malignant transformation of colon adenoma to adenocarcinoma [J].J Pathol，2014，234(4)：488-501.

[24] 丁海兵，柯宏剛.肺癌細胞中miR-182的功能及作用機制[J].Cancer Res Prev Treat，2014，41(2)：142-147.

[25] Chenggang Wang， Ren Ren， Haolin Hu,et al.MiR-182 is up-regulated and targeting Cebpa in hepatocellular carcinoma [J].ChinJ Cancer Res，2014，26(1)：17-29.

[26] Zhang L，Liu T，Huang Y，et al.microRNA-182 inhibits the proliferation and invasion of human lung adenocarcinoma cells through its effect on human cortical actin-associated protein [J].Int J Mol Med，2011，28(3)：381-388.

[27] Wang M，Wang Y，Zang W，et al.Downregulation of microRNA-182 inhibits cell growth and invasion by targeting programmed cell death 4 in human lung adenocarcinoma cells [J].Tumour Biol，2014，35(1)：39-46.

[28] Zhu YJ，Xu B，Xia W.Hsa-mir-182 downregulates RASA1 and suppresses lung squamous cell carcinoma cell proliferation [J].Clin Lab，2014，60(1)：155-159.

[29] Kong WQ，Bai R，Liu T，et al.MicroRNA-182 targets cAMP-responsive element-binding protein 1 and suppresses cell growth in human gastric adenocarcinoma [J].FEBS J，2012，279(7)：1252-1260.

[30] Tang HL，Wang ZY，Liu Q，et al.Disturbing miR-182 and -381 Inhibits BRD7 Transcription and Glioma Growth by Directly Targeting LRRC4 [J].Plos One，2014，9(1)：e84146.

[31] Xu X，Wu J，Li SQ，et al.Downregulation of microRNA-182-5p contributes to renal cell carcinoma proliferation via activating the AKT/FOXO3a signaling pathway [J].Molecular Cancer，2014，13：109.

[32] Hu J，Lv G，Zhou S，et al.The Downregulation of MiR-182 Is Associated with the Growth and Invasion of Osteosarcoma Cells through the Regulation of TIAM1 Expression [J].PLoS One，2015，10(5)：e0121175.

[33] Kouri FM，Hurley LA，Daniel WL，et al.miR-182 integrates apoptosis， growth， and differentiation programs in glioblastoma [J].Genes Dev，2015，29(7)：732-745.

[34] Chen QL，Yang LJ，Xiao YL，et al.Circulating microRNA-182 in plasma and its potential diagnostic and prognostic value for pancreatic cancer [J].Medical Oncology，2014，31(11)：225.

[35] Tsuchiyama K，Ito H，Taga M，et al.Expression of microRNAs associated with Gleason grading system in prostate cancer ：miR-182-5p is a useful marker for high grade prostate cancer [J].Prostate，2013，73(8)：827-834.

[36] Qin J，Luo M，Qian H，et al.Upregulated miR-182 increases drug resistance in cisplatin-treated HCC cell by regulating TP53INP1 [J].Gene，2014，538(2)：342-327.

[37] Rapti SM，Kontos CK，Papadopoulos IN，et al.Enhanced miR-182 transcription is a predictor of poor overall survival in colorectal adenocarcinoma patients [J].Clin Chem Lab Med，2014，52(8)：1217-1227.

[38] Salmena L，Poliseno L，Tay Y，et al.A ceRNA hypothesis：the Rosetta Stone of a hidden RNA language[J].Cell，2011，146(3)：353-358.

10.15972/j.cnki.43-1509/r.2015.05.026

2015-06-13；

2015-08-15

國家自然科學基金(81172576)資助項目.

*通訊作者，E-mail:xhl0078@sina.com.cn.

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(此文編輯：蔣湘蓮)