丁小麗 綜述,胡 蓉 審校
(1.贛南醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院,江西贛州 341000;2.贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科,江西贛州 341000)
·綜 述· doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2017.04.042
microRNA-25在腫瘤中的研究進(jìn)展
丁小麗1綜述,胡 蓉2△審校
(1.贛南醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院,江西贛州 341000;2.贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科,江西贛州 341000)
微RNAs 25;腫瘤;研究進(jìn)展
microRNA (微小RNA,miRNA)是約有22個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的小分子非編碼RNA,在轉(zhuǎn)錄水平上通過(guò)抑制翻譯或者降解mRNA調(diào)控著大約1/3的人類基因表達(dá)。miR-25是miRNA的一員,屬于miR-106b-25簇,定位于7號(hào)染色體長(zhǎng)臂( 7q22.1)上的微染色體維持蛋白7(MCM7)基因的內(nèi)含子上。miR-25既可作為癌基因也可作為抑癌基因參與不同腫瘤的發(fā)生過(guò)程,miR-25在肝癌、胃癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、乳腺癌、食管癌、卵巢癌和胰腺癌等中高表達(dá),被認(rèn)為是一種原癌miRNA,但在結(jié)腸癌和甲狀腺癌等腫瘤中則是抑癌性miRNA,因此,miR-25的表達(dá)程度可能與腫瘤類型或與其調(diào)控不同功能的靶基因有關(guān)。
miR-25能參與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程,其潛在機(jī)制主要有促進(jìn)腫瘤增生、轉(zhuǎn)移與侵襲,抑制腫瘤凋亡、調(diào)控細(xì)胞周期及自噬等。
1.1 miR-25參與腫瘤的增生、遷移、侵襲。
1.1.1 神經(jīng)膠質(zhì)瘤 神經(jīng)膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的惡性腫瘤,占每年腦部腫瘤的70%。Zhang等[1]用RT-PCR分析了35例膠質(zhì)瘤組織中miR-25的表達(dá),發(fā)現(xiàn)其中32例miR-25的表達(dá)量明顯多于正常腦組織,并對(duì)6種膠質(zhì)瘤細(xì)胞系檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其中4種細(xì)胞系的miR-25表達(dá)都增高;再對(duì)細(xì)胞系轉(zhuǎn)染miR-25后進(jìn)行噻唑藍(lán)(MTT)檢測(cè),結(jié)果顯示小膠質(zhì)細(xì)胞明顯增生。該研究闡明了異常高表達(dá)miR-25的通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與CDKN1C 的3′-UTR結(jié)合,導(dǎo)致CDKN1C蛋白質(zhì)水平而減少。Peng等[2]研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)miR-25在膠質(zhì)瘤細(xì)胞的另一個(gè)靶位點(diǎn)NEFL,證實(shí)miR-25靶向NEFL促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖和侵襲并闡明其機(jī)制主要是通過(guò)激活mTOR信號(hào)通路而實(shí)現(xiàn)。
1.1.2 非小細(xì)胞肺癌 Xiang等[3]通過(guò)qRT-PCR發(fā)現(xiàn)miR-25在NSCLC的組織和細(xì)胞系中都顯著上調(diào),抑制miR-25的表達(dá)明顯抑制NSCLC細(xì)胞的增殖、侵襲、遷移,而增加miR-25表達(dá)則出現(xiàn)相反結(jié)果,研究結(jié)果揭示miR-25通過(guò)靶向抑制FBXW7促進(jìn)NSCLC 細(xì)胞的增殖和遷移。
1.1.3 肝癌 Wang等[4]采用體外實(shí)驗(yàn)闡明miR-25的高表達(dá)促進(jìn)了肝癌細(xì)胞的遷移、侵襲,并激活上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),通過(guò)Targetscan、miRNA-PicTar預(yù)測(cè)軟件發(fā)現(xiàn)其6個(gè)可能的靶基因中 RhoGDP解離抑制因子1(RhoGDI1)降低最為明顯,對(duì)其進(jìn)行雙熒光素酶及功能實(shí)驗(yàn)證實(shí)miR-25通過(guò)與RhoGDI1的3′-UTR區(qū)結(jié)合抑制其mRNA的表達(dá)從而促進(jìn)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)、遷移和侵襲。
1.1.4 胃癌 據(jù)報(bào)道,miR-25可靶向調(diào)控TOB1[5]、RECK[6]、LATS2[7]、FBXW7[8]促進(jìn)胃癌細(xì)胞增生、遷移、侵襲。Li等[5]研究報(bào)道在伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或TNM分期Ⅲ或Ⅳ期胃癌患者的血漿和原發(fā)性腫瘤組織中miR-25的表達(dá)普遍增加,TOB1在胃癌組織的表達(dá)水平明顯降低,miR-25 在胃癌組織中高表達(dá)并負(fù)調(diào)控TOB1的表達(dá),研究還發(fā)現(xiàn)用miR-25誘導(dǎo)TOB1缺失增強(qiáng)了胃癌細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移的能力,過(guò)表達(dá)TOB1則出現(xiàn)相反結(jié)果。此外,Li等[5]不僅通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)證明miR-25促進(jìn)胃癌細(xì)胞增生、侵襲、轉(zhuǎn)移,同時(shí)構(gòu)建BALB/c裸鼠模型,通過(guò)尾靜脈注入miR-25拮抗劑和對(duì)照劑,并進(jìn)行遠(yuǎn)處肺轉(zhuǎn)移及腹膜轉(zhuǎn)移的體內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證miR-25的功能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-25拮抗劑組的裸鼠肺組織轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)的數(shù)量和體積大大減少,再次表明miR-25促進(jìn)胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。而最近Zhang等[9]發(fā)現(xiàn)miR-25在胃癌還具有抗凋亡的作用,揭示miR-25在AGS細(xì)胞可能是通過(guò)抑制FBXW7并促進(jìn)癌基因CCNE1和MYC的表達(dá)而產(chǎn)生抗凋亡的效應(yīng)。
1.1.5 前列腺小細(xì)胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌 正常情況下IL-8-CXCR2-p53 通路可抑制前列腺SCNC細(xì)胞的增殖,但p53基因突變后引起該通路失活,導(dǎo)致miR-25表達(dá)增加、FBXW7表達(dá)下調(diào),引起AURKA(Aurora激酶A)的水平升高,這項(xiàng)研究表明,p53基因突變后的細(xì)胞內(nèi)途徑使AYRKA表達(dá)增加,這對(duì)前列腺SCNC細(xì)胞的快速擴(kuò)散和侵襲極其重要[10]。
1.1.6 前列腺癌和結(jié)直腸癌 在以上腫瘤中miR-25大都為高表達(dá),然而有文獻(xiàn)報(bào)道在前列腺癌和結(jié)直腸癌中miR-25為低表達(dá)。Zoni 等[11]發(fā)現(xiàn)miR-25在前列腺癌細(xì)胞系中表達(dá)下調(diào),在PC-3M-Pro4Luc2和C4-2B細(xì)胞株中過(guò)表達(dá)miR-25并在72 h后檢測(cè)癌細(xì)胞的遷移能力,結(jié)果顯示88%的PC-3M-Pro4Luc2細(xì)胞株遷移能力降低,49%的C4-2B細(xì)胞遷移能力被顯著減弱。miR-25可以負(fù)性靶向具有促侵襲功能的整合素αv、α6從而調(diào)節(jié)癌細(xì)胞遷移、侵襲。在直腸癌中,血管生成樣蛋白2(ANGPTL2)是一種分泌型細(xì)胞外基質(zhì)糖蛋白,慢性缺氧能誘導(dǎo)ANGPTL2參與血管生成和血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移。Zhou等[12]通過(guò)免疫組織化學(xué)分析發(fā)現(xiàn),ANGPTL2在直腸癌組織呈高表達(dá),隨著直腸癌轉(zhuǎn)移的加劇ANGPTL2表達(dá)逐漸增加,而RT-qPCR的結(jié)果表明,在4個(gè)直腸癌細(xì)胞系中miR-25的表達(dá)水平與對(duì)照組相比顯著降低,過(guò)表達(dá)miR-25導(dǎo)致克隆形成、遷移、侵襲減少,值得一提的是Li等[13]認(rèn)為miR-25在直腸癌中是高表達(dá),可能與miR-25即可作為癌基因也可作為抑癌基因有關(guān);同樣的,在結(jié)腸癌中,miR-25也為低表達(dá),功能研究揭示恢復(fù)miR-25的表達(dá)明顯抑制細(xì)胞的增殖和遷移,此外體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明穩(wěn)定過(guò)表達(dá)miR-25后可抑制結(jié)腸癌細(xì)胞異種移植瘤的生長(zhǎng),miR-25在結(jié)腸癌作為抑癌基因,其機(jī)制主要為靶向抑制Smad7[14]。
1.2 miR-25調(diào)控細(xì)胞凋亡 凋亡存在3條主要通路:線粒體通路、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路和死亡受體通路。已報(bào)道m(xù)iR-25靶向不同凋亡通路的關(guān)鍵因子,如PTEN、TRAIL等。近年報(bào)道m(xù)iR-25在NSCLC不僅能促進(jìn)癌細(xì)胞增殖,還可負(fù)調(diào)節(jié)MOAP1[15]、RGS3[16]的表達(dá)從而抑制癌細(xì)胞凋亡。Zhang等[17]的Western blot實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示缺失miR-25引起凋亡蛋白Bax、Bim和caspase-3的表達(dá)增加,抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)下降,表明下調(diào)miR-25可誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞凋亡,而miR-25的過(guò)表達(dá)則加快卵巢癌細(xì)胞增殖,熒光素酶報(bào)告基因系統(tǒng)測(cè)定顯示,Bim是miR-25的直接靶基因。
1.3 miR-25調(diào)控細(xì)胞周期 細(xì)胞分裂周期42(CDC42)蛋白,是RhoGTP酶家族的一員,近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),RhoGTP酶在多種惡性腫瘤中高表達(dá),并與腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。研究結(jié)果顯示下調(diào)miR-25能抑制NSCLC增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞周期G1期的阻滯,提高對(duì)順鉑的敏感性,研究揭示其機(jī)制可能是NSCLC中的miR-25可靶向CDC42[18];同樣地,在小細(xì)胞肺癌(SCLC)中miR-25也是過(guò)表達(dá),作為致癌基因調(diào)控細(xì)胞周期相關(guān)蛋白cyclin E2的生成,下調(diào)miR-25產(chǎn)生抑制癌細(xì)胞增殖、侵襲的效應(yīng),誘導(dǎo)G1期阻滯,可使G0/G1向S期轉(zhuǎn)變的 cyclin E2和CDK2減少[19]。與NSCLC不同的是,下調(diào)miR-25后其對(duì)順鉑的敏感性降低。
1.4 miR-25調(diào)控細(xì)胞自噬 自噬通過(guò)溶酶體降解消除過(guò)度或不必要的蛋白質(zhì)和受損細(xì)胞器保持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)。Wang等[20]利用免疫組織化學(xué)、Western blot檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)抑制miR-25后LC3-Ⅱ或LC3-Ⅱ/Ⅰ比值增加,研究結(jié)果表明異甘草素(ISL)誘導(dǎo)化學(xué)致敏、細(xì)胞周期停滯和自噬,但不引起凋亡,而miR-25的過(guò)度表達(dá)則阻斷了ISL誘導(dǎo)的自噬和化療敏感性,抑制miR-25使靶基因ULK1的表達(dá)增加引起自噬,該研究闡明miR-25靶向ULK1調(diào)控自噬,并在自噬誘導(dǎo)階段的早期就可參與調(diào)控。
綜上所述,miR-25參與腫瘤發(fā)生發(fā)展的過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),miR-25在不同腫瘤介導(dǎo)不同的靶基因,靶基因之間的關(guān)系目前尚不完全清楚。另外,miR-25也有其不同的上游調(diào)控因素,如β-catenin,細(xì)胞因子IL-23、腫瘤壞死因子α(TNF-α),氧化應(yīng)激等。研究表明Wnt/β-catenin信號(hào)通路可激活miR-25,進(jìn)而抑制miR-25靶基因RhoGDI1的表達(dá),促進(jìn)肝癌細(xì)胞EMT、遷移和侵襲的功能[4];Mei等[21]研究發(fā)現(xiàn)IL-23通過(guò)增加miR-25的表達(dá)來(lái)抑制其靶基因SOX4的表達(dá),從而促進(jìn)未分化甲狀腺癌細(xì)胞遷移、侵襲。
研究顯示miRNA在病理狀態(tài)下會(huì)快速?gòu)慕M織中釋放入血,在血清、血漿、唾液和尿液中這些胞外miRNA與不同的腫瘤或同一腫瘤的不同病理狀態(tài)有關(guān),miR-25也不例外,隨著miR-25在許多癌癥中被廣泛報(bào)道,越來(lái)越多的研究表明miR-25是腫瘤發(fā)展的一個(gè)獨(dú)立預(yù)后指標(biāo)。例如研究證實(shí)miR-25在肝癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移患者的表達(dá)水平比無(wú)轉(zhuǎn)移的患者更高,miR-25高表達(dá)的肝癌患者預(yù)后不良;研究還報(bào)道循環(huán)的miR-25-3p和miR-451a可能是甲狀腺乳頭狀癌診斷的潛在標(biāo)志物[22];在食管癌患者定量RT-PCR結(jié)果表明血漿的miR-25水平顯著高于對(duì)照組且血漿miR-25術(shù)后水平與術(shù)前相比明顯更低,當(dāng)腫瘤復(fù)發(fā)時(shí)又增高[23];Xu等[24]發(fā)現(xiàn)miR-25在不吸煙女性肺腺癌組織中的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期有關(guān),高miR-25表達(dá)患者總生存期較差。而且miR-25可用于一些肺癌患者培美曲塞維持治療療效的預(yù)測(cè),特別是EGFR突變和ALK易位的肺癌患者[25];胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與miR-25的高表達(dá)有關(guān),Li等[5]研究證實(shí)miR-25的水平與胃癌患者生存率呈負(fù)相關(guān),血漿中的miR-25也被認(rèn)為是早期發(fā)現(xiàn)胃癌的潛在生物學(xué)標(biāo)志物;在非黑色素瘤皮膚癌中的早期就出現(xiàn)miR-25-3p的表達(dá)水平顯著下調(diào),認(rèn)為該檢測(cè)指標(biāo)可作為一種無(wú)創(chuàng)的生物學(xué)標(biāo)志物[26]。此外,miR-25在其他腫瘤如直腸癌、肺癌、卵巢癌[27]等多種腫瘤的預(yù)后研究中均有報(bào)道。
miR-25可調(diào)控放化療敏感性,而放化療敏感性會(huì)明顯影響腫瘤的治療效果。研究表明NSCLC患者中有相當(dāng)一部分對(duì)放療反應(yīng)遲鈍,He等[28]研究發(fā)現(xiàn)將NSCLC與健康對(duì)照組相比、NSCLC放射抵抗患者與放射敏感的患者相比,其中前者的miR-25表達(dá)上調(diào),且在NSCLC組織和細(xì)胞株中BTG2的表達(dá)與miR-25的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),研究認(rèn)為通過(guò)miR-25-BTG2軸直接調(diào)控BTG2表達(dá),影響NSCLC對(duì)放療的敏感性;近年來(lái),研究發(fā)現(xiàn)單核苷酸多態(tài)性也為腫瘤治療提供了可能,據(jù)前人研究報(bào)道m(xù)iR-25在胃癌中是一個(gè)癌基因,通過(guò)靶向TOB1促進(jìn)胃癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[5],然而Zhou等[29]研究發(fā)現(xiàn)若miR-25的成熟區(qū)rs41274221發(fā)生單核苷酸多態(tài)性(SNP)則改變了miR-25對(duì)胃癌的效應(yīng),可作為一個(gè)與腫瘤生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移有關(guān)的保護(hù)因素參與到胃癌的發(fā)生過(guò)程中,該研究闡明單核苷酸多態(tài)性可干擾靶基因TOB1的調(diào)控影響miR-25的功能,使原本在胃癌具有促癌功能的miR-25變成抑癌功能,阻止胃癌細(xì)胞進(jìn)一步增生、轉(zhuǎn)移,這或許是疾病的一種新生物學(xué)標(biāo)志物,但SNP在miRNA的作用還有待進(jìn)一步研究;另外,腫瘤細(xì)胞中抑癌性miR-25的缺失會(huì)增加其靶向致癌基因的表達(dá),而致癌性miR-25的升高能夠降低其靶向腫瘤抑制基因的表達(dá),這一認(rèn)識(shí)使得應(yīng)用靶向致癌性miR-25與恢復(fù)抑癌性miR-25的功能來(lái)治療腫瘤成為可能,但miR-25在治療方面未見報(bào)道,可能是今后研究的一個(gè)方向。
綜上所述,本文探討了miR-25參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展及其診斷和預(yù)后的研究進(jìn)展,現(xiàn)在對(duì)miR-25的研究多集中在其調(diào)控某一個(gè)基因?qū)δ[瘤發(fā)生發(fā)展的影響上,而對(duì)相關(guān)信號(hào)通路的研究卻仍然較少,miR-25在腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制有待更進(jìn)一步的研究,明確miR-25的調(diào)控機(jī)制可能為腫瘤的防治提供新靶點(diǎn)。另外,以miR-25為首的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中,即使在同一腫瘤中也可發(fā)現(xiàn)多種靶基因共同參與其發(fā)生發(fā)展,目前究竟是哪個(gè)靶基因發(fā)揮主要調(diào)控作用或者靶基因之間的聯(lián)系還未見相關(guān)報(bào)道,相信隨著以后對(duì)相關(guān)問(wèn)題的深入研究,可為進(jìn)一步闡明 miR-25 在腫瘤的作用、分子靶向治療及基因治療等問(wèn)題上提供新的方向。
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丁小麗(1989-),在讀碩士,主要從事分子診斷研究?!?/p>
,E-mail:13607979088@163.com。
R329.2+8;R730.3
A
1671-8348(2017)04-0545-04
2016-09-28
2016-10-29)