微小RNA在非小細胞肺癌細胞生長、凋亡及糖代謝過程中作用機制的研究進展

鄭文,賀莉芳

(黔南民族醫學高等專科學校，貴州都勻558000)

肺癌是導致惡性腫瘤死亡的首要原因，其中非小細胞肺癌約占85%左右，全球每年有160萬人因其死亡[1]。盡管新穎的治療手段不斷發展，但肺癌患者的5年生存率仍低于15%。新近研究[2]發現，微小RNA(miRNAs)在NSCLC的發生發展過程中起關鍵的調節作用， miRNAs是一組含20～24個核苷酸的非編碼的RNA，通過識別并結合靶基因mRNA的3′非翻譯區的互補位點(UTR)導致轉錄后基因沉默，從而負調節基因的表達。越來越多的研究證明，miRNAs可作為NSCLC治療的新型靶標。NSCLC生長涉及到細胞的增殖、侵襲、轉移、凋亡以及血管形成等過程，miRNAs可調節生長過程中的關鍵基因，從而抑制或促進細胞生長。新近研究報道，miRNA在NSCLC細胞的生長、凋亡、糖代謝過程中發揮了重要調節作用，本文就miRNAs在NSCLC這些過程中作用機制的研究進展作一綜述。

1 miRNAs在NSCLC細胞生長中的作用機制

Yang等[3]發現，NSCLC細胞中上調的miR-5195-3p通過靶向肌球蛋白Ⅵ(MYO6)的表達，從而抑制細胞的增殖、轉移和侵襲；而上調MYO6的表達能逆轉miR-5195-3p引起的細胞抑制效應，提示miR-5195-3p在細胞的生長過程中可作為新的調節基因。Zhou等[4]研究發現，在NSCLC細胞中miRNA-181b的表達下調，過表達的miRNA-181b顯著降低靶基因性決定區Y組框6的蛋白水平，從而抑制細胞的增殖和轉移，提示miRNA-181b可作為NSCLC細胞的抑癌基因。研究[5]還發現，NSCLC細胞中過表達抑癌基因miR-223-5p可通過降低靶基因E2F轉錄因子8的水平抑制細胞的增殖、遷移和侵襲。

miRNA不僅可作為NSCLC中的抑癌基因，而且有大量的miRNAs可作為致癌基因靶向基因表達，參與NSCLC細胞的生長過程，如抑制miR-3615p的表達誘導NSCLC細胞凋亡，過表達miR-3615p能減少靶基因SMAD家族成員2的表達促進

NSCLC細胞增殖，提示miR-3615p可作為miRNAs治療NSCLC的潛在靶點[6]。Zhang等[7]報道，miR-411-5p/3p作為致癌miRNA，過表達的miR-411-5p/3p通過靶向發育生長因子同源蛋白(SPRY)和硫氧還蛋白相互作用的蛋白的表達，激活表皮生長因子受體、蛋白激酶B(AKT)信號通路及上皮間質轉化(EMT)，加速NSCLC細胞的生長、增殖和遷移，提示調節miR-411-SPRY4-AKT軸在臨床上可作為肺癌治療的靶標。

肺癌的侵襲和遷移與EMT密切相關，如過表達miR-211靶向泛素特異性肽酶9X鏈(USP9X)的表達[8]，及過表達的miR-330-3p靶向人體錳超氧化物歧化酶的表達[9]，miR-105靶向靶基因髓細胞白血病-1激活雷帕霉素激酶的機制靶點(mTOR)和p38絲裂原激活的蛋白激酶(p38mapk)信號傳遞[10]，促進NSCLC細胞的EMT、侵襲、遷移。

Ho等[11]研究報道，miR-378靶向套盒1促進侵襲，miR-1827靶向CRK樣原癌基因，適配器蛋白抑制遷移，共同調節NSCLC細胞的EMT，提示miR-378和miR-1827可作為肺癌治療轉移的新型靶點。外泌體傳遞的miR-193a-3p、miR-210-3p和miR-5100通過激活轉錄3的信號轉換器和激活劑(STAT3)信號傳遞，進而誘導NSCLC細胞的EMT，促進肺癌細胞的侵襲[12]，提示外泌體攜帶的miRNA也可作為新的作用靶點。

眾所周知，轉化生長因子β受體1(TGFBR1)是腫瘤轉移的關鍵刺激因子。Jiang等[13]研究發現過表達miR-985p顯著降低TGFBR1的表達水平，抑制A549和H1299細胞的遷移和侵襲，此過程進一步在肺轉移小鼠模型中證實，提示miR985p/TGFBR1可成為NSCLC治療的靶點。

2 miRNAs在NSCLC細胞凋亡中的作用機制

腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體(TRAIL)在惡性細胞中可誘導細胞凋亡，miRNAs可靶向調節基因的表達，誘導NSCLC細胞對TRAIL的敏感性，進而促進或抑制凋亡。如miR-148a在TRAIL抗性的NSCLC細胞中是下調的，高表達miR-148a通過下調基質金屬蛋白酶15和Rho相關激酶1的水平，使細胞對TRAIL更加敏感，并在體外和體內抑制肺癌發生[14]。miR-BART7在TRAIL抗性NSCLC細胞系中是上調的，降低miR-BART7的水平使凋亡蛋白酶3和凋亡蛋白酶的表達增強，促進細胞凋亡[15]。Zhang等[16]報道，miR-760在NSCLC組織和細胞系中顯著下調，高表達miR-760通過靶向Forkhead盒A1的表達，增強NSCLC細胞對TRAIL的敏感性，提示miR-760可在NSCLC的治療過程中成為新的靶標。

miRNAs可影響NSCLC細胞周期。例如，在A549細胞中miR-34a和miR-137誘導G1期細胞周期停滯，Pre-miR-630使細胞周期阻滯在G0/G1期，miR-129-5p靶向調節G1/S期時相，而miR-223-3p誘導NSCLC細胞停滯在G2/M期[17]。miRNAs通過靶向不同基因的表達，從而誘導細胞周期的停滯，如miR-137通過靶向細胞分裂周期蛋白42和細胞周期蛋白依賴激酶6(CDK6)誘導NSCLC細胞G1周期阻滯[18]，miR-34a靶向細胞周期蛋白D1和CDK6誘導NSCLC細胞G1周期阻滯。新近研究[19]報道，過表達miR-377-5p使G0/G1期NSCLC細胞增多，S期細胞減少，然而，過表達AKT1能逆轉miR-377-5p對細胞周期的效應，提示miR-377-5p通過靶向AKT1從而抑制細胞周期進展。綜上提示，miRNAs可作為NSCLC細胞周期循環的重要調節點。

3 miRNAs在NSCLC血管生成中的作用機制

肺癌的生長需要血液的血供，血管內皮生長因子(VEGF)在其中起到關鍵作用。研究報道，miRNAs也參與了VEGF的表達，如NSCLC細胞中抑癌基因miR-126-5p與VEGF表達呈負相關，減少miR-126-5p表達的有助于VEGF的高表達，從而調節血管生成[20]。新近研究[21]報道，miR-206通過靶向14-3-3ζ的表達，抑制STAT3/VEGF信號通路，從而減少NSCLC血管形成；更重要的是，低表達miR-206且高表達14-3-3ζ的NSCLC患者存活率最低，表明miR-206/14-3-3ζ在肺癌生長和血管生成中具有重要作用，是治療NSCLC的潛在靶點。

4 miRNAs在NSCLC細胞糖代謝中的作用機制

糖代謝的變化是NSCLC的一個重要特點。越來越多的證據表明，miRNAs可靶向調節糖代謝過程中的關鍵酶，如在NSCLC中，高表達miR-143-5p抑制己糖激酶2(HK2)的表達從而抑制糖酵解[22]，miR-144-5p通過靶向調節葡萄糖載體1(GLUT1)的表達，導致葡萄糖攝取和乳酸產生增加[23]，miR-124-5p通過靶向調節AKT1/2-GLUT1/HK2的表達抑制糖酵解，miR-29a-3p通過下調關鍵糖酵解酶磷酸葡萄糖苷酶1、烯醇化酶1和磷酸甘油酸激酶1的表達抑制糖酵解[24]。Zhai等[25]發現，miR-33b的過表達可靶向結合乳酸脫氫酶A的表達抑制NSCLC細胞的葡萄糖代謝。

缺氧誘導因子1α(HIF-1α)是腫瘤細胞上調糖酵解和能量代謝的關鍵酶，其抑制劑FIH可抑制其活性。研究發現，下調miR-31-5p的表達能靶向增加FIH的水平抑制HIF-1α信號傳遞，減少NSCLC細胞的糖酵解和ATP產生[26]，而miR-210-3p通過靶向琥珀酸脫氫酶復合體亞基D的表達，升高HIF-1α活性，促進NSCLC細胞糖酵解過程。綜上提示，在NSCLC的糖代謝過程中調節miRNAs的表達可作為新的NSCLC治療策略。

綜上認為，miRNAs可通過調節不同的靶基因參與NSCLC的增殖、遷移、侵襲、凋亡、血管生成及葡萄糖代謝過程，其可作為新的治療靶標。然而，臨床使用miRNA靶向治療NSCLC仍處于早期階段，如何特定靶向miRNA的遞送？進入體內的脫靶和毒性效應如何？有沒有更好的臨床評估？這些科學問題仍有待解決，因此，更多充分的臨床前研究是必要的，只有解決了這些科學問題后，才能給臨床治療提供更多的選擇。