MircoRNA-26a與腫瘤

宋倩倩 徐克

腫瘤作為目前世界上導致死亡的主要疾病之一，對人類健康造成了極大威脅，而且由于其治療手段和治療效率的局限性，目前腫瘤治療的目的之一是延長患者壽命和提高患者生存質量[1]。腫瘤是由遺傳因素（原癌基因激活、腫瘤抑制基因失活和端粒酶活性存在等）和其他外界因素（射線、化學物質和病毒等）刺激而誘發(fā)機體局部組織細胞增生所形成的新生物。腫瘤的發(fā)生包括5個階段：癌前階段、原位癌、浸潤癌、局部或區(qū)域性淋巴結轉移、轉出播散。目前腫瘤的主要治療手段是手術、放療和化療，以及少數(shù)的靶向治療，如：非小細胞肺癌患者服用的靶向藥物：表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor,EGFR）酪氨酸激酶抑制劑吉非替尼（gefitinib）和厄洛替尼（erlotinib）。

微小RNA（mircoRNAs）是由20個-22個核苷酸（nt）組成的在細胞內廣泛存在的內源性非蛋白編碼小分子RNA，通過靶向結合mRNA的3'非翻譯區(qū)（信使RNA分子3'的非編碼片段，3-untranslated region，3'-UTR），導致靶基因表達下降或降解，進而參與許多生命活動的調控[2]。通常來說，一種miRNA可以靶向結合調控多個mRNAs，一個mRNA也可能由多種miRNAs調控的。MiRNAs是由含有環(huán)狀結構的miRNAs的初級轉錄產(chǎn)物（pri-miRNAs）在細胞核內由Drosha加工成約60 nt-90 nt的miRNAs前體（pre-miRNAs），然后pre-miRNAs通過核輸出蛋白5（nuclear output protein 5）途徑轉運至細胞質，在細胞質中由RNAseIII-Dicer剪切為成熟miRNAs，詳見圖1。目前已發(fā)現(xiàn)的miRNA有28,600多種，其中人源性miRNA有4,500多種，許多研究顯示很多miRNA在機體生命活動過程中發(fā)揮重要作用。成熟的miRNA-26a包括miR-26a-1和miR-26a-2，其中，miR-26a-1位于人染色體3q21.3上，miR-26a-2位于人染色體12q14.1上，miR-26a的成熟體序列為：UUCAAGUAAUCCAGGAUAGGCU。目前研究顯示miR-26a在骨損傷修復、成骨分化、糖尿病傷口愈合、脂質代謝及腫瘤的發(fā)生發(fā)展等過程中均可以發(fā)揮重要作用，本文主要就miR-26a與腫瘤生長、轉移、耐藥、預后及生物治療的研究進展進行綜述。

1 MiR-26a對腫瘤生長的影響

癌癥是由于機體正常細胞失去正常調控，過度增殖而引起的疾病，它的形成是一個復雜的過程。正是由于癌細胞的無限增殖性使得癌癥治療存在很多困難，因此抑制腫瘤細胞增殖對于抑制腫瘤生長起關鍵作用。有研究顯示，miR-26a參與相關基因的轉錄調節(jié)，如：組蛋白甲基轉移酶（enhancer of zeste homolog 2, EZH2）、同源性磷酸酶-張力蛋白（phosphatase and tensin homolog, PTEN）、高遷移率族蛋白（high mobility group protein, HMGA）等，因此miR-26a的異常表達可以對細胞生長、G1期/S期轉化和細胞凋亡產(chǎn)生影響。

1.1 MiR-26a對腫瘤細胞生長的影響 在肝癌中，Chen等[3]報道m(xù)iR-26a在甲胎蛋白和人端粒酶逆轉錄酶的雙重調節(jié)下高表達，通過靶向抑制雌激素受體α（estrogen receptor-α,ER-α）的表達，進而降低細胞的生存能力。ER-α的3'-UTR區(qū)可以與miR-26a的種子區(qū)有效結合，使得ER-α在轉錄和翻譯水平均低表達，抑制肝癌細胞生長。白介素6/信號轉導子和轉錄激活子3（interleukin 6/signal transducer and activator of transcription 3, IL-6/STAT3）是miR-26a在肝癌中作用的另一重要通路，Yang等[4]研究顯示miR-26a靶向作用于IL-6，通過抑制IL-6/STAT3通路抑制肝腫瘤生長。Zhang等[5]報道顯示，在肝癌中miR-26a的低表達可能是IL-6表達增高活化c-Myc而導致的。

在肝癌、肺癌、乳腺癌等中發(fā)現(xiàn)miR-26a作為抑癌基因存在，相反，在膠質瘤、膽管癌中miR-26a表達水平增高，作為癌基因存在。在急性髓性白血病細胞中miR-26a靶向作用于E2F7維持細胞增殖，抑制單核細胞分化[6]。在卵巢癌中，miR-26a靶向抑制ER-α的表達促進細胞生長[7]。在膽管癌中，w-3不飽和脂肪酸抑制miR-26a表達，靶向誘導15-羥基前列腺素（15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase,15-PGDH）表達從而抑制細胞生長[8]。MiR-26a也可以通過靶向作用于糖原合成酶激酶-3β（glycogen synthase kinase-3β, GSK-3β），活化β-連環(huán)蛋白（β-catenin）促進膽管癌細胞生長和克隆形成[9]。在膠質瘤中，miR-26a靶向作用于抗增殖蛋白（prohibitin）[10]和PTEN[11]促進膠質瘤細胞生長。

1.2 MiR-26a對腫瘤細胞凋亡的影響 EZH2是多梳抑制復合物家族成員，可以使其他基因的組蛋白發(fā)生甲基化進而抑制基因翻譯。EZH2是miR-26a的直接作用靶點，miR-26a調節(jié)其表達出現(xiàn)在許多腫瘤中。Dang等[12]發(fā)現(xiàn)miR-26a靶向抑制EZH2表達，誘導DOC2/DAB2結合蛋白（DAB2IP）和人類相關轉錄因子3（RUNX3）表達，抑制肺癌細胞生長，導致G1期/S期轉化受阻，誘導凋亡。Zhang等[13]研究顯示miR-26a可以靶向異粘蛋白（metadherin, MTDH）和EZH2抑制乳腺癌細胞增殖，誘導凋亡，同樣的作用發(fā)生在肝癌[14]和鼻咽癌[15]中。

Tong等[16]研究發(fā)現(xiàn)KH型剪接調節(jié)蛋白（KH-type splicing regulatory protein, KHSRP）使miR-26a在肺癌中低表達從而使PTEN表達升高，抑制肺癌細胞生長。Ichikawa等[17]發(fā)現(xiàn)在乳腺癌中miR-26a可以抑制細胞生長，miR-26a的升高與赫賽汀治療有劑量依賴關系，導致乳腺癌細胞G1期停滯，誘導凋亡。在乳頭狀甲狀腺癌中，miR-26a靶向作用于細胞周期蛋白依賴性激酶亞基蛋白2（cyclin dependent kinase subunit 2, GKS2）促進細胞凋亡[18]。在急性髓性白血病中，miR-26a表達水平低，外源性高表達miR-26a可以靶向抑制過氧化物還原酶III（peroxiredoxin III），使活性氧（reactive oxygen species, ROS）水平升高，促進凋亡[19]。在膠質瘤中，miR-26a靶向作用于共濟失調癥突變蛋白（ataxiatelangiectasia mutated, ATM），抑制膠質瘤細胞G1期/S期轉化[20]。二甲雙胍通過上調miR-26a的表達，使MCL-1低表達，促進口腔癌細胞凋亡[21]。

2 MiR-26a在腫瘤侵襲轉移中的作用

2.1 MiR-26a對上皮間質轉化的影響 MiR-26a在淋巴結轉移腫瘤中的表達與原發(fā)腫瘤有差異，且表達水平與不同的臨床分期有關。Ma[14]、Wang等[22]證實miR-26a可以靶向抑制EZH2表達，通過抑制上皮間質轉化（epithelialmesenchymal transition, EMT）進程，進而抑制肝癌細胞生長和侵襲轉移。Yang等[4]證實miR-26a可以靶向作用IL-6抑制其翻譯，沉默STAT3轉錄因子，調控一系列基因表達，如：基質金屬蛋白酶-2（matrix metalloproteinase-2,MMP-2），髓細胞白血病-1基因（myeloid cell leukemia 1,MCL-1），B淋巴細胞瘤-2基因（B-cell lymphoma 2, BCL-2）和G1/S-特異性周期蛋白-D1（Cyclin D1）等，抑制肝癌細胞在體內及體外的生長和轉移。Liu等[23]發(fā)現(xiàn)在肺癌轉移淋巴結中miR-26a表達水平比原發(fā)腫瘤組織高，miR-26a可以靶向抑制PTEN表達，通過蛋白激酶B（protein kinase B, Akt）通路促進肺癌細胞轉移。成纖維細胞趨化因子（fibroblast chemotactic factor, FGF）是作為癌基因促進EMT發(fā)生的，能在很多惡性腫瘤中刺激腫瘤侵襲轉移。在胃癌中，miR-26a靶向抑制FGF9表達，抑制胃癌細胞生長和轉移[24]。在乳腺癌中，miR-26a抑制MCL-1表達，抑制細胞生長和轉移，增加細胞對紫杉醇的敏感性[25]。

2.2 MiR-26a對血管生成的影響 腫瘤作為一種消耗性疾病，腫瘤細胞的無限生長特性要求腫瘤環(huán)境血供豐富，為其生長提供充足的營養(yǎng)物質，因此血管生成對于腫瘤的生長和轉移十分重要。包括miR-26a在內的miRNAs可以調節(jié)促血管生成和抗血管生成的因子從而影響腫瘤的血管生成。

血管內皮生長因子A（vascular endothelial growth factor A, VEGFA）可以促進血管生成，促進腫瘤侵襲和轉移。在肝癌中，miR-26a靶向調控VEGFA的表達，通過抑制PIK3C2α/Akt/HIF-1α通路，進而抑制腫瘤血管生成[26]。肝細胞生長因子（hepatocyte growth factor, HGF）是miR-26a在肝癌中的另一作用靶點，miR-26a通過抑制HGF-cMet通路抑制腫瘤血管生成，miR-26a調節(jié)HGF-cMet的作用可以抑制PI3K/Akt/mTOR/S6K和HIF-1α-VEGF信號通路，抑制肝癌的血管生成[27]。

2.3 MiR-26a對轉移相關基因的調控 HMGA是一種帶有3個AT-hook結構域的核基質蛋白，參與調控細胞周期轉換及細胞活動性，是腫瘤細胞轉移的動力。MiR-26a在乳腺癌組織中低表達，外源性高表達miR-26a可直接靶向抑制HMGA1，進而抑制乳腺癌細胞生長，抑制腫瘤侵襲轉移[28]。MiR-26a在膀胱癌中低表達，可靶向抑制HMGA2，抑制膀胱癌細胞增殖，且miR-26a的低表達與膀胱癌的組織學分期相關，miR-26a的低表達與差的病理分期有關[29]。在肺癌中，miR-26a與HMGA1表達呈負相關，miR-26a可靶向抑制HMGA1的表達，抑制肺癌細胞的侵襲轉移[30]。

2.4 MiR-26a對失巢凋亡的影響 失巢凋亡是一種當細胞與其周圍基質和鄰近細胞分離后而被啟動死亡的過程，因此腫瘤細胞逃脫失巢凋亡是其轉移的一個重要進程。MiR-26a抑制整合素α5（integrin α5, ITGA5）在失巢凋亡過程中起重要作用，可能是轉移肝癌的治療靶點[31]。在食管癌中，miR-26a靶向Rb1-E2F1通路參與獲得性的失巢凋亡抵抗，參與腫瘤形成和轉移[32]。MiR-26a靶向賴氨酰氧化酶相關蛋白2（lysine oxidase associated protein 2, LOXL2）抑制頭頸部鱗癌的生長轉移[33]。

3 MiR-26a在腫瘤代謝中的作用

腫瘤細胞與正常細胞相比有著不同的能量代謝表型，多通過糖酵解途徑消耗更多的葡萄糖，產(chǎn)生大量乳酸，而不是通過氧化磷酸化途徑。腫瘤細胞的這種對糖酵解通路產(chǎn)能增強的現(xiàn)象被稱為“有氧糖酵解”或“瓦博格效應”[34]。腫瘤作為消耗性疾病，除了充分的血供提供氧氣外，還需要大量的能量以維持其生長，因此，抑制腫瘤產(chǎn)能，抑制其新陳代謝可以有效抑制腫瘤的生長。近來，許多研究表明miRNAs與腫瘤能量代謝存在關系，在有氧糖酵解中起重要作用。MiR-26a也與腫瘤能量代謝有關。在結腸癌中，miR-26a表達升高，可以靶向抑制丙酮酸脫氫酶復合物（pyruvate dehydrogenase complex component X, PDHX），抑制丙酮酸向乙酰輔酶A的轉化，促進糖消耗，促進有氧糖酵解以滿足結腸癌生物合成和能量代謝[35]。

圖 1 miRNA的合成Fig 1 The biogenesis of miRNAs

4 MiR-26a在臨床中的應用

4.1 MiR-26a在腫瘤診斷和預后中的應用 腫瘤的發(fā)生由多種因素引起，它的發(fā)展及預后直接關系到患者的治療效果，因此腫瘤的早期診斷和早期治療對于患者的預后生存十分關鍵。腫瘤標志物現(xiàn)已應用于很多腫瘤的篩查，但是腫瘤標志物多因它的敏感性而使結果不準確。MiRNAs在不同腫瘤組織中的異常表達也成為人們研究的重點，可以與腫瘤標志物結合檢測，有利于腫瘤的篩查和預后判斷。

相比正常肝組織來說，miR-26a在肝癌中低表達，抑制肝癌細胞生長和巨噬細胞富集，miR-26a低表達與肝癌預后差相關[36]。Yang等[4]運用實時熒光定量聚合酶鏈反應（qRT-PCR）分別檢測了肝臟正常組織標本和腫瘤組織標本、未轉移的腫瘤標本和轉移標本、初次發(fā)生腫瘤和復發(fā)腫瘤的miR-26a表達水平，發(fā)現(xiàn)miR-26a表達量在非腫瘤組織表達高于腫瘤組織、未轉移組織miR-26a表達量高于轉移組織、初次發(fā)生腫瘤miR-26a表達量高于復發(fā)腫瘤。在淋巴細胞性白血病中，外源性miR-26a高表達靶向抑制PTEN表達，與binet分期、p53異常、首次治療效果差相關[37]。在直腸癌患者中，血漿miR-26a表達與正常人相比下降，與miR-142-3p的表達水平相結合可以作為腸癌的診斷指標[38]。MiR-26a在低分化的膠質瘤中表達比高分化的膠質瘤高，提示miR-26a的表達水平可以作為膠質瘤預后判斷的指標[11]。在骨肉瘤中，外源性高表達miR-26a可以減少骨肉瘤細胞干細胞樣特性，抑制腫瘤形成和化學耐藥，miR-26a的低表達與骨肉瘤的預后差相關，可以作為骨肉瘤患者的預后標志[39,40]。低表達miR-26a與胃腫瘤轉移和復發(fā)有關[41]。MiR-26a在胃癌組織和血漿中與正常組織和正常人血漿相比，表達量較低，與患者的預后良好及5年生存率有關[24,42,43]。MiR-26a在分化差的膀胱癌中表達量相比分化好的低，miR-26a的低表達水平與腫瘤預后差相關[29,44]。在膽管癌患者中，血清miR-26a的表達比正常對照高，術后miR-26a水平比術前低，miR-26a高水平表達與臨床分期，遠處轉移，病理分型，預后差有關[45]。在膠質瘤中，miR-26a的表達與細胞對射線的敏感性呈正相關，與DNA修復有關[20]。

4.2 MiR-26a在腫瘤耐藥中的作用 腫瘤的耐藥作用是每個腫瘤患者治療過程中的必經(jīng)環(huán)節(jié)，腫瘤耐藥性的出現(xiàn)給腫瘤的治療帶來了極大的困難。MiR-26a在耐酪氨酸激酶抑制劑的肺癌細胞中的表達比不耐藥的細胞高，外源性高表達miR-26a可以靶向抑制酪氨酸蛋白磷酸酶非受體型13（tyrosine-protein phosphatase non-receptor type 13,PTPN13）的表達，增加肺癌細胞對酪氨酸激酶抑制劑的耐藥性[46]。MiR-26a在順鉑耐藥的A549/DDP細胞系中表達比正常A549低，外源性高表達miR-26a可以靶向抑制HMGA2，通過miR-26a-HMGA2-E2F1-Akt-Bcl通路增加細胞對CDDP的敏感性[47]。在乳腺癌組織中，miR-26a表達比正常乳腺組織低，外源性高表達miR-26a靶向抑制MCL-1，增加乳腺癌細胞對紫杉醇的敏感性[25]；在乳腺癌治療過程中，miR-26a的表達增高與赫賽汀有劑量依賴關系[17]；外源性高表達miR-26a可以靶向抑制EZH2，抑制CDC2表達，利于它莫西芬對轉移乳腺癌的治療[48]。在肝癌中，miR-26a表達降低，外源性高表達miR-26a抑制細胞生長和轉移。干擾素治療后miR-26a升高，提示miR-26a可以作為干擾素治療效果的評價指標[22]。在胃癌中，miR-26a靶向抑制神經(jīng)母細胞瘤病毒致癌基因RAS（neuroblastoma RAS viral oncogene homolog, NRAS）和E2F2，增加胃癌細胞對順鉑的敏感性[49]。

5 結語

腫瘤是目前世界上發(fā)病率和死亡率均位列第一的疾病，許多研究致力于揭示腫瘤發(fā)生的病因及發(fā)現(xiàn)有效的治療手段，然而，腫瘤發(fā)生、轉移及耐藥機制仍然未研究清楚。研究發(fā)現(xiàn)很多腫瘤組織和腫瘤細胞中，miR-26a的表達水平與正常組織相比存在顯著差異。MiR-26a在不同的腫瘤組織中發(fā)揮著不同的作用，且在腫瘤發(fā)生發(fā)展的不同階段，包括：增殖、轉移、血管形成、生物代謝、耐藥性及診斷預后中起不同的作用。有研究顯示，腫瘤患者血清miR-26a可以檢測出差異，術前術后及藥物治療前后miR-26a的表達水平有顯著差異，提示miR-26a未來可以作為腫瘤標志物及患者治療有效性的檢測。同時miR-26a在不同分期患者的表達水平的差異提示miR-26a對患者預后判斷有意義。

總之，隨著對miR-26a的研究不斷深入，miR-26a在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用機制會逐步揭示。MiR-26a不僅可以作為腫瘤診斷預后的指標，還可以成為腫瘤治療的有效靶點，為腫瘤治療提供新方向。