miRNA let-7家族在膠質瘤發生與發展中作用的進展

艾 威綜述 周 游審校

膠質瘤是最常見的顱內原發性腫瘤。WHO中樞神經系統腫瘤分類將膠質瘤分為Ⅰ～Ⅳ級，其中Ⅰ、Ⅱ級為低級別膠質瘤（low grade glioma，LGG），Ⅲ、Ⅳ級為高級別膠質瘤（high gradeglioma，HGG），膠質瘤級別愈高，惡性程度愈高[1]。目前，膠質瘤的治療仍以手術為主，并結合放療和化療等綜合治療，但膠質瘤治療效果欠佳。成人HGG的1、5年生存率分別約為30%、13%，間變性膠質瘤及膠質母細胞瘤（WHO分級Ⅳ級）的中位生存時間分別為2～3年和1年[2]。隨著分子生物學研究的發展，治療惡性膠質瘤的靶點已轉向人體干細胞內基因及蛋白因子。微小核糖核酸（microRNA，miRNA）是一類內源性小分子單鏈非編碼小分子RNA，參與細胞增殖、分化和死亡等過程，與腫瘤的發生、發展密切相關[3]。研究表明，miRNA定位在與腫瘤相關的基因組脆性位點上，發揮“癌基因”或“抑癌基因”的功能，參與調節腫瘤的發生與發展[4]。let-7家族是目前研究最為廣泛的miRNA，與人類多種腫瘤密切相關[5]。本文就膠質瘤let-7家族的研究進展進行綜述。

1 let-7 家族簡介

在2000年，Reinhart等[6]在線蟲中發現let-7，具有時序調控的作用。人let-7家族共有13位成員，分別為let-7a-1、let-7a-2、let-7a-3、let-7b、let-7c、let-7d、let-7e、let-7f-1、let-7f-2、let-7g、let-7i、miR-98和miR-202。這些成員分別位于9個不同的染色體上，主要特點為組織細胞特異性、時序性、保守性[7]。

2 let-7 家族與腫瘤的關系

研究表明，在腫瘤的形成過程中，絕大部分let-7家族成員呈現低表達水平的變化[8]。Lin28、Dicer、fas等能通過影響let-7的生成及成熟過程從而影響腫瘤的發生和發展。Viswanathan等[9]研究發現Lin28主要通過結合let-7前體的發夾結構及主體部分，抑制其轉錄過程。在lin28抑制let-7的成熟過程中，lin28同時也是let-7的下游靶基因，lin28與let-7之間是一種雙向負反饋調節關系，lin28/let-7在腫瘤形成過程中保持著一種動態的平衡關系[10]。Dicer是一個典型的miRNA合成過程中的必需酶，let-7直接靶向作用與miRNA加工酶Dicer的編碼序列，形成另一個自動調控let-7負反饋環路[11]。Geng等[12]研究發現let-7和Fas之間存在雙向調控關系，Fas表達增加明顯抑制let-7的形成，let-7同時也負向調控Fas表達。

在腫瘤的發生、發展中，Ras、c-myc等原癌基因被激活或上調其下游信號通路，調控細胞周期、細胞凋亡和細胞間黏附。let-7抑制腫瘤的發生、發展，可能通過抑制這些原癌基因的信號通路發揮作用。let-7可與Ras、c-myc等原癌基因的3'-UTR結合，負調控靶向基因的表達，抑制腫瘤的發生、發展[13]。Ras是第一個被發現的人類致癌基因，能夠調節細胞增殖、生存、遷移、分化和凋亡。Ras基因3'-UTR有許多let-7結合位點，致癌基因N-ras、H-ras和Kras的表達均受let-7家族成員的負向調控，過表達let-7抑制Ras蛋白表達，從而影響腫瘤的發生、發展[14，15]。let-7家族同樣通過負向調控c-myc的表達抑制腫瘤發生、發展，且let-7與c-myc構成雙重負反饋環路[16～18]。

研究發現腫瘤的侵襲、轉移與上皮間質轉換（epithelial-mesenchymal transition，EMT）密切相關[19]。EMT是上皮細胞來源的惡性腫瘤細胞獲得遷移和侵襲能力的重要生物學過程。有報道表明let-7家族介導的EMT過程與高遷移率族蛋白A（high mobility group A，HMGA）相關[20]。

3 let-7 與膠質瘤的關系

3.1 let-7家族在膠質瘤中的表達 在膠質瘤的形成過程中，絕大多數let-7家族呈現低表達狀態，與膠質瘤分級明顯相關，let-7表達水平隨膠質瘤惡性級別的增高而降低，表明let-7很可能是腦膠質瘤發生、發展的重要抑制因素[21]。馬瑞敏等[22]研究發現，相對于WHO分級Ⅱ級膠質瘤組織，Ⅲ級膠質瘤組織let-7a、let-7c等表達下調，其中let-7c表達水平降低最明顯。程子昊等[23]報道let-7家族成員let-7d在人腦膠質瘤中相對于正常的人腦組織呈明顯低表達，let-7d表達增加抑制膠質瘤細胞的生長和侵襲，促進膠質瘤細胞凋亡。

3.2 let-7家族參與膠質瘤發生、發展的機制 王希瑞等[24]研究發現周期素D2是let-7a的靶基因，let-7a可通過與周期素D2的3'-UTR特異性結合，將細胞阻滯在G1/G0期，進而抑制膠質瘤細胞的增殖。Li等[25]證實let-7家族的let-7a可能通過靶向HMGA2介導TGF-β/Smad3信號通路，從而抑制膠質瘤細胞的增殖和侵襲。Wang等[26]研究發現let-7a可與Myc相互作用并調節葡萄糖代謝途徑，進而影響腫瘤細胞存活、增殖和遷移。Luan等[27]研究發現let-7a通過let-7a/c-myc/hnRBPA1/PKM2信號轉導通路，調節PKM2表達，從而調節葡萄糖代謝發揮作用。這些發現提示let-7家族參與膠質瘤有氧糖酵解的途徑，抑制膠質瘤發生、發展。

IKBKE是IκB激酶家族的新成員，屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。Tian等[28]采用熒光素酶檢測證實let-7家族成員let-7b和let-7i靶向作用于IKBKE，并通過直接下調IKBKE，抑制膠質瘤細胞的侵襲。范陽華等[29]發現膠質瘤let-7家族成員miR-98也能調控IKBKE表達。此外，let-7b還能靶向調節E2F2基因[30]，let-7c靶向調節E2F5基因[31]，均能影響膠質瘤細胞增殖、轉移和侵襲。

Yan等[32]研究發現let-7f在腦膠質瘤組織和膠質瘤細胞中的表達水平下調，上調let-7f的表達可能通過靶向作用于periostin致癌活性，抑制膠質瘤細胞增殖、遷移和侵襲。進一步研究發現let-7f的過度表達抑制periostin的遷移功能，顯著降低人血管生成擬態形成，提示let-7f可以通過抑制血管擬態形成，抑制神經膠質瘤血管生成[33]。

蔣棟毅等[34]研究發現提高膠質瘤干細胞let-7i表達水平，膠質瘤干細胞的重要分子標志物CD133和nestin表達量顯著降低，膠質瘤干細胞開始向成熟分化時細胞表面GFAP標志物逐漸增高。這表明膠質瘤干細胞let-7i表達水平升高后，膠質瘤干細胞開始成熟分化，其作用機制可能是let-7i結合到LIN28的3'-UTR，抑制LIN28表達，促使膠質瘤干細胞向成熟方向分化。

綜上所述，let-7家族與腫瘤的密切關系已得到廣泛關注，其在腫瘤的基礎研究、臨床診斷、治療、預后及藥物開發中等都有著巨大潛在價值。let-7家族作為新的腫瘤抑制因子，靶向作用于多個基因，干擾let-7控制網絡，可達到治療腫瘤的目的。目前，let-7家族在膠質瘤的研究仍處于初步階段，有關let-7與膠質瘤相關性研究尚較少，許多復雜的機制尚未完全清楚，值得進一步研究。隨著基因治療研究的深入，let-7家族及其表達產物作為新的膠質瘤治療的基因靶點，具有非常重要的研究價值。