MicroRNA-330-3p作用機(jī)制研究進(jìn)展

謝巧麗（綜述） 賀繼剛（審校）*

作者單位：653200 云南省第一人民醫(yī)院

microRNAs（miRNAs）是一種長度為18～25個(gè)核苷酸的小分子非編碼RNA。成熟的miRNA主要通過與靶基因的3'非翻譯區(qū)（3'-UTR）結(jié)合而降解或抑制mRNA的轉(zhuǎn)錄或翻譯，從而調(diào)控細(xì)胞很多方面的功能，包括調(diào)控細(xì)胞周期、增殖、凋亡、分化和細(xì)胞應(yīng)激［1］。在人類中，編碼miRNAs的基因只占基因的3%左右，但對大約30%的蛋白質(zhì)的表達(dá)都具有調(diào)節(jié)作用［1］。近年來，研究表明miRNA在許多腫瘤中異常表達(dá)，這些異常表達(dá)的miRNAs通過調(diào)節(jié)多種抑癌基因或癌基因來調(diào)控腫瘤的進(jìn)展［2］。最近研究發(fā)現(xiàn)，miRNA的異常表達(dá)與骨肉瘤的生物學(xué)行為如增殖、轉(zhuǎn)移和預(yù)后密切相關(guān)［3］。而miR-330-3p是在文獻(xiàn)中經(jīng)常被描述的一類miRNA［4-9］。

1 miR-330-3p概述

miR-330-3p是 weber［10］首 次 發(fā) 現(xiàn) 的，Has-miR-330位于人類染色體19q13.32［5］，miR-330-5p/3p分別由miR-330前體的5'端臂和3'端臂加工。雖然5p和3p來自相同的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，但它們的種子序列不同，所以它們的功能和靶mRNA也可能不同。一般而言，miR-330-5p/3p都存在，但表達(dá)水平不同。但在細(xì)胞中，更多見于miR-330-3p。

2 miR-330-3p的作用機(jī)制

miR-330-3p是一種新發(fā)現(xiàn)的miRNA，其在腫瘤發(fā)生中的作用尚不清楚。miR-330-3p在不同類型的癌癥中的表達(dá)具有爭議。在不同的研究報(bào)道中，miR-330-3p在不同的癌變過程中所起的作用是相互矛盾的［5，11］。有研究表明，即使是相同的miRNA也針對同一基因，但在不同的組織中也可能表現(xiàn)出不同的生物學(xué)效應(yīng)［12］。miR-330-3p在乳腺癌［9］、肝癌［13］、食道癌［7］、肺癌［14］和膠質(zhì)瘤［11］中表達(dá)上調(diào)。然而，一些研究又表明miR-330-3p在胃癌［8］、結(jié)腸癌［12］和前列腺癌［5］中表達(dá)下調(diào)。不同的表達(dá)狀態(tài)提示miR-330-3p可能在不同的腫瘤中發(fā)揮不同的作用。

2.1 miR-330-3p與乳腺癌 乳腺癌是婦女中最常見的惡性腫瘤（不包括非黑色素瘤皮膚癌），也是發(fā)達(dá)國家婦女癌癥死亡的第二大最常見原因［9］。miR-330-3p在乳腺癌中富集，而較高水平的miR-330-3p表達(dá)與乳腺癌患者群體中較低的遠(yuǎn)距離無復(fù)發(fā)生存期有關(guān)。與這些觀察相一致的是，在乳腺癌細(xì)胞株中，miR-330-3p的過表達(dá)在體外會產(chǎn)生更大的侵襲性，而miR-330-3p過表達(dá)的細(xì)胞也會更積極地在卵巢外轉(zhuǎn)移。用miR-330-3p轉(zhuǎn)染乳腺癌細(xì)胞可減少G1群體并促進(jìn)了細(xì)胞存活［15］。2017年，Mesci等［9］發(fā)現(xiàn) miR-330-3p在乳腺癌組織中高表達(dá)，可通過CCBE 1的靶向調(diào)控促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，并可用于預(yù)測乳腺癌患者的生存期。

2.2 miR-330-3p與肝癌 肝細(xì)胞癌（HCC）是最常見的肝癌類型，占所有原發(fā)性肝癌的85%～90%，是最具威脅生命的癌癥之一。盡管肝癌治療取得了顯著進(jìn)展，但其生存率仍然較低。以往的研究表明，B細(xì)胞易位基因2（Btg 2）在喉癌和前列腺癌細(xì)胞［16］中受miR-330-3p調(diào)控，btg 2是btg/tob抗增殖基因家族中發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)基因，btg 2是一種細(xì)胞周期調(diào)節(jié)分子，通過下調(diào)cyclind1在誘導(dǎo)G1/s阻滯中起重要作用。因此，btg 2在大多數(shù)正常組織中都有表達(dá)，在肺、腎、腸、胰腺和前列腺［17］中檢測到高水平的btg 2。在細(xì)胞分化、抗增殖、dna損傷修復(fù)和細(xì)胞凋亡［18］中有作用。Mao等［19］采用逆轉(zhuǎn)錄-定量聚合酶鏈反應(yīng)、westernblotting、MTT法、流式細(xì)胞術(shù)、跨孔侵襲實(shí)驗(yàn)等方法，分析了mir-330-3p對HepG 2人肝細(xì)胞癌（HepG 2）細(xì)胞生長和基因表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)btg 2基因是mir-330-3p作用的直接靶點(diǎn)。mir-330-3p與btg 2在肝癌中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。

2.3 miR-330-3p與食管癌 由于細(xì)胞生長既受細(xì)胞增殖的影響，又受細(xì)胞凋亡的影響，而 miR-330-3p對細(xì)胞生長的影響或兩者都有作用。EDU檢測表明，miR-330-3p具有促進(jìn)食管上皮癌細(xì)胞增殖的作用。FACS研究表明，具有高miR-330-3p水平的食管上皮癌細(xì)胞具有較低比例的G0/G1細(xì)胞。過表達(dá)和敲除實(shí)驗(yàn)顯示，miR-330-3p水平與CDK 6和cyclinA水平呈正相關(guān)，與p21Waf1/Cip 1和p27Kip1水平呈負(fù)相關(guān)。CDK 6和cyclinA在DNA合成前出現(xiàn)在G1期，是S期進(jìn)入和通過G2/M期所必需的。p21Waf1/Cip 1和p27Kip1是可阻斷細(xì)胞周期進(jìn)展的細(xì)胞周期依賴激酶抑制劑［20］。因此，上述結(jié)果表明miR-330-3p可能通過促進(jìn)G1/S轉(zhuǎn)變促進(jìn)食管上皮癌細(xì)胞增殖。此外，還發(fā)現(xiàn)miR-330-3p能促進(jìn)食管上皮癌細(xì)胞抗順鉑誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。因此，由miR-330-3p引起的生長刺激效應(yīng)可能通過加速細(xì)胞周期進(jìn)程和抗細(xì)胞凋亡來介導(dǎo)。通過生物信息學(xué)分析表明，有幾種mRNA具有miR-330-3p的結(jié)合位點(diǎn)，其中腫瘤抑制基因PDCD4引起了關(guān)注。現(xiàn)在已經(jīng)證明miR-330-3p可能通過負(fù)調(diào)控PDCD4的表達(dá)而在食管上皮細(xì)胞癌中發(fā)揮腫瘤刺激作用。miR-330-3p在食管上皮細(xì)胞癌中起著癌基因的作用，參與促進(jìn)細(xì)胞生長、細(xì)胞存活和侵襲［21］。如同miR-330-3p的矛盾表達(dá)一樣，在不同的癌癥中分別報(bào)道了其復(fù)雜表達(dá)的作用。

2.4 miR-330-3p與肺癌 2010年，美國估計(jì)將診斷出222520例肺癌［22］。肺癌是導(dǎo)致癌癥死亡的主要原因，約88%的原發(fā)性惡性腫瘤患者患有非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）。而miRNAs在nsclc中起著重要的作用。最近的研究表明，通過熒光素酶報(bào)告試驗(yàn)證實(shí)了 E2F1［5］、SP1、egr2［14］是nsclc中的mir-330-3p抑制腫瘤的靶基因。egr2的mRNA水平與miR-330-3p的水平呈負(fù)相關(guān)。Liu等［16］證明miR-330-3p在肺癌組織中高表達(dá)，其過度表達(dá)通過靶向抑制細(xì)胞外生長因子2促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖。miR-330-3p在非小細(xì)胞肺癌組織和非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移組織中表達(dá)上調(diào)。此外，miR-330-3p在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株A 549和h23中表達(dá)上調(diào)。研究發(fā)現(xiàn)miR-330-3p對非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期分布具有促進(jìn)作用，即miR-330-3p的表達(dá)誘導(dǎo)了從G0/G1期向s期和G2/m期的轉(zhuǎn)變，s期是細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制的時(shí)期，G1/s期是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的主要檢查點(diǎn)，從而對非小細(xì)胞肺癌的增殖起到了積極的調(diào)節(jié)作用。

2.5 miR-330-3p與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤 膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的發(fā)病率約為60%，仍然是成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的原發(fā)性惡性腦腫瘤，盡管積極手術(shù)、聯(lián)合放療和化療，生存期約為14個(gè)月［23］。miR-330-3p在人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞中的致癌作用與sh3gl2基因有關(guān)，sh3gl2可通過結(jié)合其細(xì)胞質(zhì)尾來調(diào)節(jié)金屬蛋白酶分解整聯(lián)蛋白的胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)和成熟，然后影響細(xì)胞粘附和生長因子信號傳導(dǎo)。當(dāng)與85kDa（CINC85）和CB1的CBL相互作用蛋白結(jié)合時(shí)，sh3gl2也可影響肝細(xì)胞和表皮生長因子的酪氨酸激酶受體的內(nèi)化、降解和胞內(nèi)信號傳導(dǎo)。sh3gl2的3'-UTR中存在一個(gè)與miR-330-3p結(jié)合的位點(diǎn)，表明sh3gl2是miR-330-3p的潛在靶標(biāo)。Yao等［24］指出，通過下調(diào)涉及PI3K/AKT信號傳導(dǎo)的sh3gl2的表達(dá)，上調(diào)miR-330-3p促進(jìn)成膠質(zhì)細(xì)胞增殖，遷移和侵襲，并抑制了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的凋亡，從而促進(jìn)成膠質(zhì)細(xì)胞瘤干細(xì)胞的惡性行為途徑［11］。

2.6 miR-330-3p與胃癌 胃癌（Gc）是全球第二常見的癌癥相關(guān)死亡原因，也是全球第四常見的癌癥。據(jù)估計(jì)，每年約有100萬例胃癌病例被確診。雖然在化療和手術(shù)方面取得了進(jìn)展，但胃癌的預(yù)后仍然較差，5年總生存率＜30%［25-26］。Guan等［8］發(fā)現(xiàn)miR-330-3p在胃癌組織中的表達(dá)下調(diào)，并通過調(diào)節(jié)MSI 1抑制胃癌細(xì)胞的增殖。在Li進(jìn)行的結(jié)直腸癌研究中也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象［12］。miR-330-3p的表達(dá)被下調(diào)，其異位表達(dá)抑制了胃癌細(xì)胞的增殖、集落形成和遷移，而miR-330-3p的過表達(dá)促進(jìn)了e-cadherin的表達(dá)，抑制了n-cadherin、vim in和snailail的表達(dá)，Musashi-1（Msi 1）是mir-330-3p的一個(gè)直接靶點(diǎn)。胃癌細(xì)胞中msi 1基因表達(dá)上調(diào)，msi 1基因在胃癌細(xì)胞株和組織中表達(dá)上調(diào)，msi 1在胃癌組織中的表達(dá)與mir-330-3p表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。

2.7 miR-330-3p與結(jié)直腸癌 結(jié)直腸癌（Crc）是全世界一個(gè)重大的健康負(fù)擔(dān)，盡管在治療方案上取得了重大進(jìn)展，但由于缺乏早期發(fā)現(xiàn)和作出最佳治療決策的能力有限，結(jié)直腸癌患者的生存率提高受到限制。細(xì)胞分裂周期42（cdc 42）是ras超家族的成員，屬于ras超家族，其定位于1 p36.1，編碼25-kda蛋白。cdc 42與肌動蛋白絲狀體形成、細(xì)胞運(yùn)動、定向遷移和細(xì)胞生長密切相關(guān)。miR-330-3p是cdc 42的潛在調(diào)節(jié)因子，與cdc 42在結(jié)直腸癌細(xì)胞中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)［12］。cdc 42蛋白和mRNA水平模擬cdc 42基因敲除對大腸癌細(xì)胞增殖、G1期阻滯和凋亡具有抑制作用，cdc 42的恢復(fù)可部分減弱miR-330-3p的作用。此外，上調(diào)miR-330-3p的表達(dá)可抑制cdc 42的下游效應(yīng)。總之，miR-330-3p在負(fù)調(diào)控cdc 42表達(dá)和結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖中起作用，用miR-330-3p操縱cdc 42的表達(dá)水平可影響大腸癌的進(jìn)展。

綜上所述：miRNAs通過靶向mRNAs的3’UTR來沉默基因的表達(dá)，單個(gè)miRNA可以靶向不同的基因，一個(gè)mRNA可以被多個(gè)miRNAs調(diào)控。相同的miRNA的多種效應(yīng)可能是由于在不同環(huán)境下調(diào)節(jié)不同的下游基因所致。miR-330-3p的作用機(jī)制還需要進(jìn)一步探討。