MicroRNA-183家族在腫瘤中的異常表達(dá)及其機(jī)制研究進(jìn)展*

李媛，李可，劉維薇，翁文浩

(1.上海市楊浦區(qū)中心醫(yī)院檢驗(yàn)科，上海 200090；2.上海市第十人民醫(yī)院檢驗(yàn)科，上海200070；3.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院檢驗(yàn)科，上海 200032)

MicroRNA-183(miRNA-183，miR-183)家族包括miR-183、miR-96和miR-182，是一類非編碼RNA中的microRNA基因簇，其基因位于人類7號(hào)染色體。目前已發(fā)現(xiàn)在肝癌、肺癌、乳腺癌、膠質(zhì)瘤以及白血病等腫瘤中miR-183的表達(dá)水平均有不同程度的降低[1-2]，故而曾被認(rèn)為是一種抑癌基因。但近來(lái)另有學(xué)者報(bào)道，在舌癌、間皮瘤等腫瘤中miR-183可呈現(xiàn)出促癌效應(yīng)[3-4]。miR-183家族在不同腫瘤中呈現(xiàn)出不同效應(yīng)，原因主要取決于其所調(diào)控的不同下游基因。

1 miRNA-183家族與消化道腫瘤

1.1肝細(xì)胞癌 在人肝癌細(xì)胞系HCC中miR-183主要發(fā)揮抑癌作用。有學(xué)者通過(guò)Target Scan軟件預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)miR-183與MTA1基因的3′端非翻譯區(qū)(3′UTR)結(jié)合，并證實(shí)過(guò)表達(dá)的miR-183可通過(guò)下調(diào)MTA1基因的表達(dá)水平，從而起到對(duì)腫瘤的抑制作用[5]。另有研究[6]證實(shí)，miR-183在肝細(xì)胞癌中可啟動(dòng)附近CpG島，從而出現(xiàn)異常的DNA甲基化現(xiàn)象，該類甲基化現(xiàn)象在良性肝損傷[如肝細(xì)胞腺瘤(HCA,又稱肝腺瘤)、肝局灶性結(jié)節(jié)增生(focal nodular hyperplasia,FNH)等]、肝癌組織[肝細(xì)胞性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)、肝癌相關(guān)抗原(HCA)]以及肝正常組織中均有所表達(dá)，miR-183可作為多種基因甲基化改革的診斷標(biāo)志物，用于鑒別惡性腫瘤和良性病變。

1.2胃癌 多項(xiàng)生物信息分析證實(shí)，miR-183可與多種下游基因的3′UTR結(jié)合，從而表現(xiàn)出抑癌或促癌的效應(yīng)。例如,Xu等[7]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，miR-183通過(guò)直接靶向bmi-1基因，抑制胃癌的增殖和侵襲；而Yuan等[8]證實(shí)miR-183通過(guò)結(jié)合抗紫外線相關(guān)基因(UVRAG)，抑制其發(fā)揮凋亡、自噬作用，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)移?？梢?jiàn)miR-183在胃癌中的具體效應(yīng)與其作用的靶點(diǎn)相關(guān)，作用靶點(diǎn)不同則在胃癌中發(fā)揮不同的作用。

1.3結(jié)直腸癌 近期研究發(fā)現(xiàn),miR-183的表達(dá)與否及表達(dá)水平高低與結(jié)腸癌的預(yù)后、分期緊密相關(guān)[9]。研究證實(shí)在結(jié)腸癌組織中，miR-183的相對(duì)表達(dá)水平明顯高于正常黏膜(P<0.001)，對(duì)于較晚臨床分期(Ⅲ～Ⅳ期)(P=0.030)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(P=0.012)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(P=0.049)的組織，miR-183的相對(duì)表達(dá)水平升高更為明顯；此外，進(jìn)一步的Kaplan-Meier分析發(fā)現(xiàn)，miR-183高表達(dá)組的預(yù)后明顯差于低表達(dá)組(P=0.002，log-rank檢驗(yàn))，原因可能為miR-183可以降低結(jié)腸癌細(xì)胞中蛋白酪氨酸磷酸酶(PTEN)的表達(dá)，使得PI3K/PAKT通路的負(fù)向調(diào)節(jié)作用降低，從而導(dǎo)致結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)；鄭俊俊等[10]通過(guò)對(duì)臨床結(jié)腸癌組織及癌旁組織進(jìn)行基因芯片檢測(cè)，共篩選出73個(gè)差異表達(dá)且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的miRNA，并對(duì)差異明顯的前13個(gè)上調(diào)及前13個(gè)下調(diào)的基因進(jìn)行分析總結(jié)(包括所調(diào)控的靶基因、富集的生物過(guò)程和信號(hào)通路等)，發(fā)現(xiàn)抑癌基因APC、WNT2/3信號(hào)通路均受到miR-183的調(diào)節(jié)，miR-183在腫瘤組織中的表達(dá)明顯高于癌旁組織。

1.4胰腺癌 Yang等[11]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)抑制miR-183的表達(dá)可激活PTEN/PI3K/Akt信號(hào)通路，促使胰腺癌細(xì)胞增殖，抑制胰腺癌細(xì)胞正常凋亡，表現(xiàn)為促癌效應(yīng)；此外，在同一項(xiàng)研究中還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)抑制miR-183的表達(dá)，胰腺癌細(xì)胞對(duì)5-氟尿嘧啶和吉西他濱的敏感性增強(qiáng)；Miao等[12]發(fā)現(xiàn)在胰腺癌細(xì)胞系PANC-1中miR-183的表達(dá)明顯高于正常胰管細(xì)胞系HPDE6-C7(P=0.000 3)，其主要通過(guò)抑制細(xì)胞因子信號(hào)抑制物(SOCS-6)的表達(dá)促進(jìn)腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移。

2 miR-183家族與呼吸道腫瘤

miR-182是miR-183家族中重要的成員之一，研究發(fā)現(xiàn)，miR-182通過(guò)增加鈣黏蛋白水平，降低上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)，從而抑制非小細(xì)胞肺癌的轉(zhuǎn)移，即miR-182可以通過(guò)抑制EMT進(jìn)而抑制非小細(xì)胞肺癌的侵襲[13]。另有研究顯示，miR-182可能通過(guò)下調(diào)程序性細(xì)胞凋亡因子4(PDCD4)，影響非小細(xì)胞肺癌對(duì)順鉑化療的敏感性[14]，這表明抑制miRNA-182可作為一種非小細(xì)胞肺癌治療的有效策略。miR-185-5p作為miR-183家族中另一個(gè)重要的成員，可作用于ABCC1基因，促進(jìn)p21、p27、FASL、Bim凋亡蛋白的表達(dá)，增加非小細(xì)胞肺癌系A(chǔ)549對(duì)順鉑的敏感性，從而起到抑制腫瘤的效果[15]。

3 miR-183家族與泌尿系腫瘤

3.1腎透明細(xì)胞癌 miR-183家族的表達(dá)與泌尿系腫瘤的相關(guān)性研究較少，但也具有重大意義的研究。有學(xué)者[16-17]通過(guò)對(duì)不同患者的腎透明細(xì)胞癌組織進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，在組織學(xué)分級(jí)較高(Ⅲ～Ⅳ級(jí))、臨床病理分期較晚(Ⅲ～Ⅳ期)或在伴遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者中，miR-183和miR-96的表達(dá)均有不同程度升高(P<0.05)。此外，還證實(shí)了miR-183可作為腎透明細(xì)胞癌患者獨(dú)立的預(yù)后評(píng)估因素，并提出產(chǎn)生這一差異的原因可能與乳腺癌1號(hào)基因(BRCA1)相關(guān)蛋白-1突變體相關(guān)。

3.2前列腺癌 研究表明，miR-183家族簇的過(guò)度表達(dá)降低了正常前列腺組織細(xì)胞、前列腺上皮細(xì)胞的鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和細(xì)胞內(nèi)可用鋅離子水平，并進(jìn)一步證實(shí)細(xì)胞內(nèi)鋅離子的表達(dá)水平降低可導(dǎo)致腫瘤組織黏附、遷移過(guò)程明顯增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展[18]。

4 miR-183家族與生殖系統(tǒng)腫瘤

4.1卵巢癌 有學(xué)者指出，在卵巢癌中，miR-183通過(guò)(TGF)-β/Smad4通路，使得Smad4功能失活，從而調(diào)控卵巢癌細(xì)胞的生物學(xué)功能，并促進(jìn)卵巢癌的進(jìn)展[19]。研究發(fā)現(xiàn)，蟾毒素是重要的卵巢癌治療的輔助用藥，在對(duì)蟾毒素不敏感的患者中，miR-183的表達(dá)水平明顯升高，可見(jiàn)miR-183在卵巢癌中發(fā)揮促癌效應(yīng)并可有效抑制藥物作用[20]。另有學(xué)者證實(shí)，miR-183通過(guò)抑制T淋巴瘤侵襲轉(zhuǎn)移誘導(dǎo)因子1(Tiam1)的表達(dá)，從而促進(jìn)卵巢癌浸潤(rùn)與轉(zhuǎn)移[21]。

4.2子宮內(nèi)膜癌 有學(xué)者通過(guò)生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)， miR-183可與基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)基因3′端非翻譯區(qū)(3′UTR)結(jié)合，通過(guò)下調(diào)MMP-9在子宮內(nèi)膜癌(EC)中的表達(dá)水平，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲，在EC的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起到關(guān)鍵作用[22]。

5 miR-183家族與其他類型的腫瘤

5.1乳腺癌 Macedo等[23]通過(guò)生物芯片技術(shù)分析證實(shí)，miR-183通過(guò)調(diào)節(jié)視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白1(RB1)的表達(dá)，調(diào)控細(xì)胞周期的相關(guān)蛋白，miR-183可令RB1失活后釋放E2因子，促進(jìn)細(xì)胞周期從G1期向S期過(guò)渡或直接刺激細(xì)胞增殖，從而促進(jìn)乳腺癌的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。

5.2黑色素細(xì)胞瘤 研究證實(shí)，miR-183可通過(guò)抑制整合素β1(ITGB1)啟動(dòng)子活性而抑制細(xì)胞增殖，而MALAT1可作為黑色素瘤中內(nèi)源競(jìng)爭(zhēng)RNA(ceRNA)，與miR-183競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合ITGB1，促進(jìn)黑色素瘤的發(fā)展[24-26]。因此，上述研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)了1個(gè)非編碼RNA相互作用調(diào)控網(wǎng)絡(luò)——MALAT1-miR-183-ITGB1軸，并證實(shí)其在黑色素瘤進(jìn)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

5.3鼻咽癌 對(duì)順鉑化療的鼻咽癌患者病理組織進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)miR-183可以抑制轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白1(MTA1)活性，從而增強(qiáng)順鉑的細(xì)胞毒性作用，并抑制鼻咽癌的發(fā)生[27]。亦有學(xué)者指出，在與EBV感染相關(guān)的鼻咽癌中，miR-183可通過(guò)抑制腫瘤干細(xì)胞多能性，而抑制鼻咽癌的發(fā)生與發(fā)展[28]。

5.4慢性粒細(xì)胞性白血病 在慢性粒細(xì)胞性白血病患者中，通過(guò)抑制hsa-miR-183可減少慢性粒細(xì)胞干細(xì)胞集落(cml-SPCs)的增殖和損傷集落形成，造成這一效應(yīng)的原因在于一種新的BCR-ABL1蛋白激酶依賴性途徑，在該途徑下游，過(guò)表達(dá)hsa-miR-183可下調(diào)早期生長(zhǎng)反應(yīng)1(EGR1)和轉(zhuǎn)錄因子(E2F1)，促進(jìn)P53基因介導(dǎo)的凋亡[29]，增加慢性粒細(xì)胞干細(xì)胞集落(cml-SPCs)的凋亡。因此，該研究證實(shí)了hsa-miR-183是cml-SPCs存活的一個(gè)新的關(guān)鍵因素，為白血病干細(xì)胞的根除提供了新的依據(jù)。

6 miR-183檢測(cè)技術(shù)

目前,已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種檢測(cè)及分析microRNA的方法,包括Northern blot、電化學(xué)法和熒光發(fā)光發(fā)微陣列芯片法、實(shí)時(shí)熒光定量PCR等。Wang等[30]認(rèn)為，miRNA作為臨床生物標(biāo)志物的檢測(cè)對(duì)象，其發(fā)展受制于缺少標(biāo)準(zhǔn)化定量檢測(cè)方法。因此，其采用了一種免提取式PCR-熒光毛細(xì)管電泳法技術(shù)，也稱作miRNA來(lái)源的片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)(miRFLP)，提高了標(biāo)本檢測(cè)的靈敏度，實(shí)現(xiàn)了在房水等含量甚微的體液中的檢測(cè)；除此之外，基于信號(hào)放大技術(shù)的miRNA檢測(cè)方法[31]，包括液環(huán)擴(kuò)增技術(shù)(RCA)、基于RCA信號(hào)放大的細(xì)胞內(nèi)原位檢測(cè)技術(shù)、基于特異性輔酶的檢測(cè)技術(shù)等，都極大提高了miRNA檢測(cè)的靈敏度；miR-183作為目前研究較為廣泛的特異性miRNA，與多種疾病的進(jìn)展、預(yù)后息息相關(guān)，有望隨著microRNA檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，作為潛在的臨床生物標(biāo)志物。

7 小結(jié)與展望

miR-183家族作為進(jìn)化上保守的miRNA成員,在多種腫瘤中發(fā)揮原癌或抑癌基因作用，且miR-183表達(dá)水平與腫瘤的浸潤(rùn)深度、有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及TNM分期具有關(guān)聯(lián)性。國(guó)內(nèi)外對(duì)其在腫瘤組織或細(xì)胞中的研究雖較為局限，但應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有研究結(jié)果，對(duì)miR-183及其下游靶基因采取檢測(cè)及分析，發(fā)揮其基因治療的作用。此外，還應(yīng)在臨床中積極發(fā)展腫瘤的基因診斷和基因治療方法，以實(shí)現(xiàn)科研成果與臨床應(yīng)用的早日轉(zhuǎn)化。