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microRNA-25在肿瘤中的研究进展

2017-03-26丁小丽综述审校

重庆医学 2017年4期
关键词:胶质瘤靶向直肠癌

丁小丽 综述,胡 蓉 审校

(1.赣南医学院研究生学院,江西赣州 341000;2.赣南医学院第一附属医院检验科,江西赣州 341000)

·综 述· doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2017.04.042

microRNA-25在肿瘤中的研究进展

丁小丽1综述,胡 蓉2△审校

(1.赣南医学院研究生学院,江西赣州 341000;2.赣南医学院第一附属医院检验科,江西赣州 341000)

微RNAs 25;肿瘤;研究进展

microRNA (微小RNA,miRNA)是约有22个核苷酸长度的小分子非编码RNA,在转录水平上通过抑制翻译或者降解mRNA调控着大约1/3的人类基因表达。miR-25是miRNA的一员,属于miR-106b-25簇,定位于7号染色体长臂( 7q22.1)上的微染色体维持蛋白7(MCM7)基因的内含子上。miR-25既可作为癌基因也可作为抑癌基因参与不同肿瘤的发生过程,miR-25在肝癌、胃癌、胶质母细胞瘤、乳腺癌、食管癌、卵巢癌和胰腺癌等中高表达,被认为是一种原癌miRNA,但在结肠癌和甲状腺癌等肿瘤中则是抑癌性miRNA,因此,miR-25的表达程度可能与肿瘤类型或与其调控不同功能的靶基因有关。

1 miR-25参与多种肿瘤的发生发展

miR-25能参与多种肿瘤的发生发展过程,其潜在机制主要有促进肿瘤增生、转移与侵袭,抑制肿瘤凋亡、调控细胞周期及自噬等。

1.1 miR-25参与肿瘤的增生、迁移、侵袭。

1.1.1 神经胶质瘤 神经胶质瘤是中枢神经系统的恶性肿瘤,占每年脑部肿瘤的70%。Zhang等[1]用RT-PCR分析了35例胶质瘤组织中miR-25的表达,发现其中32例miR-25的表达量明显多于正常脑组织,并对6种胶质瘤细胞系检测发现其中4种细胞系的miR-25表达都增高;再对细胞系转染miR-25后进行噻唑蓝(MTT)检测,结果显示小胶质细胞明显增生。该研究阐明了异常高表达miR-25的通过碱基互补配对与CDKN1C 的3′-UTR结合,导致CDKN1C蛋白质水平而减少。Peng等[2]研究进一步发现miR-25在胶质瘤细胞的另一个靶位点NEFL,证实miR-25靶向NEFL促进胶质瘤细胞增殖和侵袭并阐明其机制主要是通过激活mTOR信号通路而实现。

1.1.2 非小细胞肺癌 Xiang等[3]通过qRT-PCR发现miR-25在NSCLC的组织和细胞系中都显著上调,抑制miR-25的表达明显抑制NSCLC细胞的增殖、侵袭、迁移,而增加miR-25表达则出现相反结果,研究结果揭示miR-25通过靶向抑制FBXW7促进NSCLC 细胞的增殖和迁移。

1.1.3 肝癌 Wang等[4]采用体外实验阐明miR-25的高表达促进了肝癌细胞的迁移、侵袭,并激活上皮细胞间质转化(EMT),通过Targetscan、miRNA-PicTar预测软件发现其6个可能的靶基因中 RhoGDP解离抑制因子1(RhoGDI1)降低最为明显,对其进行双荧光素酶及功能实验证实miR-25通过与RhoGDI1的3′-UTR区结合抑制其mRNA的表达从而促进肝癌细胞生长、迁移和侵袭。

1.1.4 胃癌 据报道,miR-25可靶向调控TOB1[5]、RECK[6]、LATS2[7]、FBXW7[8]促进胃癌细胞增生、迁移、侵袭。Li等[5]研究报道在伴有淋巴结转移或TNM分期Ⅲ或Ⅳ期胃癌患者的血浆和原发性肿瘤组织中miR-25的表达普遍增加,TOB1在胃癌组织的表达水平明显降低,miR-25 在胃癌组织中高表达并负调控TOB1的表达,研究还发现用miR-25诱导TOB1缺失增强了胃癌细胞增殖、侵袭和转移的能力,过表达TOB1则出现相反结果。此外,Li等[5]不仅通过体外实验证明miR-25促进胃癌细胞增生、侵袭、转移,同时构建BALB/c裸鼠模型,通过尾静脉注入miR-25拮抗剂和对照剂,并进行远处肺转移及腹膜转移的体内试验进一步验证miR-25的功能,结果发现miR-25拮抗剂组的裸鼠肺组织转移结节的数量和体积大大减少,再次表明miR-25促进胃癌细胞的转移。而最近Zhang等[9]发现miR-25在胃癌还具有抗凋亡的作用,揭示miR-25在AGS细胞可能是通过抑制FBXW7并促进癌基因CCNE1和MYC的表达而产生抗凋亡的效应。

1.1.5 前列腺小细胞神经内分泌癌 正常情况下IL-8-CXCR2-p53 通路可抑制前列腺SCNC细胞的增殖,但p53基因突变后引起该通路失活,导致miR-25表达增加、FBXW7表达下调,引起AURKA(Aurora激酶A)的水平升高,这项研究表明,p53基因突变后的细胞内途径使AYRKA表达增加,这对前列腺SCNC细胞的快速扩散和侵袭极其重要[10]。

1.1.6 前列腺癌和结直肠癌 在以上肿瘤中miR-25大都为高表达,然而有文献报道在前列腺癌和结直肠癌中miR-25为低表达。Zoni 等[11]发现miR-25在前列腺癌细胞系中表达下调,在PC-3M-Pro4Luc2和C4-2B细胞株中过表达miR-25并在72 h后检测癌细胞的迁移能力,结果显示88%的PC-3M-Pro4Luc2细胞株迁移能力降低,49%的C4-2B细胞迁移能力被显著减弱。miR-25可以负性靶向具有促侵袭功能的整合素αv、α6从而调节癌细胞迁移、侵袭。在直肠癌中,血管生成样蛋白2(ANGPTL2)是一种分泌型细胞外基质糖蛋白,慢性缺氧能诱导ANGPTL2参与血管生成和血管内皮细胞的迁移。Zhou等[12]通过免疫组织化学分析发现,ANGPTL2在直肠癌组织呈高表达,随着直肠癌转移的加剧ANGPTL2表达逐渐增加,而RT-qPCR的结果表明,在4个直肠癌细胞系中miR-25的表达水平与对照组相比显著降低,过表达miR-25导致克隆形成、迁移、侵袭减少,值得一提的是Li等[13]认为miR-25在直肠癌中是高表达,可能与miR-25即可作为癌基因也可作为抑癌基因有关;同样的,在结肠癌中,miR-25也为低表达,功能研究揭示恢复miR-25的表达明显抑制细胞的增殖和迁移,此外体内实验表明稳定过表达miR-25后可抑制结肠癌细胞异种移植瘤的生长,miR-25在结肠癌作为抑癌基因,其机制主要为靶向抑制Smad7[14]。

1.2 miR-25调控细胞凋亡 凋亡存在3条主要通路:线粒体通路、内质网通路和死亡受体通路。已报道miR-25靶向不同凋亡通路的关键因子,如PTEN、TRAIL等。近年报道miR-25在NSCLC不仅能促进癌细胞增殖,还可负调节MOAP1[15]、RGS3[16]的表达从而抑制癌细胞凋亡。Zhang等[17]的Western blot实验结果显示缺失miR-25引起凋亡蛋白Bax、Bim和caspase-3的表达增加,抗凋亡蛋白Bcl-2的表达下降,表明下调miR-25可诱导卵巢癌细胞凋亡,而miR-25的过表达则加快卵巢癌细胞增殖,荧光素酶报告基因系统测定显示,Bim是miR-25的直接靶基因。

1.3 miR-25调控细胞周期 细胞分裂周期42(CDC42)蛋白,是RhoGTP酶家族的一员,近年来研究发现,RhoGTP酶在多种恶性肿瘤中高表达,并与肿瘤的发生、转移密切相关。研究结果显示下调miR-25能抑制NSCLC增殖,诱导细胞周期G1期的阻滞,提高对顺铂的敏感性,研究揭示其机制可能是NSCLC中的miR-25可靶向CDC42[18];同样地,在小细胞肺癌(SCLC)中miR-25也是过表达,作为致癌基因调控细胞周期相关蛋白cyclin E2的生成,下调miR-25产生抑制癌细胞增殖、侵袭的效应,诱导G1期阻滞,可使G0/G1向S期转变的 cyclin E2和CDK2减少[19]。与NSCLC不同的是,下调miR-25后其对顺铂的敏感性降低。

1.4 miR-25调控细胞自噬 自噬通过溶酶体降解消除过度或不必要的蛋白质和受损细胞器保持细胞稳态。Wang等[20]利用免疫组织化学、Western blot检测结果发现抑制miR-25后LC3-Ⅱ或LC3-Ⅱ/Ⅰ比值增加,研究结果表明异甘草素(ISL)诱导化学致敏、细胞周期停滞和自噬,但不引起凋亡,而miR-25的过度表达则阻断了ISL诱导的自噬和化疗敏感性,抑制miR-25使靶基因ULK1的表达增加引起自噬,该研究阐明miR-25靶向ULK1调控自噬,并在自噬诱导阶段的早期就可参与调控。

2 相关信号通路

综上所述,miR-25参与肿瘤发生发展的过程是一个复杂的调控网络,miR-25在不同肿瘤介导不同的靶基因,靶基因之间的关系目前尚不完全清楚。另外,miR-25也有其不同的上游调控因素,如β-catenin,细胞因子IL-23、肿瘤坏死因子α(TNF-α),氧化应激等。研究表明Wnt/β-catenin信号通路可激活miR-25,进而抑制miR-25靶基因RhoGDI1的表达,促进肝癌细胞EMT、迁移和侵袭的功能[4];Mei等[21]研究发现IL-23通过增加miR-25的表达来抑制其靶基因SOX4的表达,从而促进未分化甲状腺癌细胞迁移、侵袭。

3 诊断、预后指标

研究显示miRNA在病理状态下会快速从组织中释放入血,在血清、血浆、唾液和尿液中这些胞外miRNA与不同的肿瘤或同一肿瘤的不同病理状态有关,miR-25也不例外,随着miR-25在许多癌症中被广泛报道,越来越多的研究表明miR-25是肿瘤发展的一个独立预后指标。例如研究证实miR-25在肝癌远处转移患者的表达水平比无转移的患者更高,miR-25高表达的肝癌患者预后不良;研究还报道循环的miR-25-3p和miR-451a可能是甲状腺乳头状癌诊断的潜在标志物[22];在食管癌患者定量RT-PCR结果表明血浆的miR-25水平显著高于对照组且血浆miR-25术后水平与术前相比明显更低,当肿瘤复发时又增高[23];Xu等[24]发现miR-25在不吸烟女性肺腺癌组织中的表达与淋巴结转移和TNM分期有关,高miR-25表达患者总生存期较差。而且miR-25可用于一些肺癌患者培美曲塞维持治疗疗效的预测,特别是EGFR突变和ALK易位的肺癌患者[25];胃癌淋巴结转移与miR-25的高表达有关,Li等[5]研究证实miR-25的水平与胃癌患者生存率呈负相关,血浆中的miR-25也被认为是早期发现胃癌的潜在生物学标志物;在非黑色素瘤皮肤癌中的早期就出现miR-25-3p的表达水平显著下调,认为该检测指标可作为一种无创的生物学标志物[26]。此外,miR-25在其他肿瘤如直肠癌、肺癌、卵巢癌[27]等多种肿瘤的预后研究中均有报道。

4 治 疗

miR-25可调控放化疗敏感性,而放化疗敏感性会明显影响肿瘤的治疗效果。研究表明NSCLC患者中有相当一部分对放疗反应迟钝,He等[28]研究发现将NSCLC与健康对照组相比、NSCLC放射抵抗患者与放射敏感的患者相比,其中前者的miR-25表达上调,且在NSCLC组织和细胞株中BTG2的表达与miR-25的表达呈负相关,研究认为通过miR-25-BTG2轴直接调控BTG2表达,影响NSCLC对放疗的敏感性;近年来,研究发现单核苷酸多态性也为肿瘤治疗提供了可能,据前人研究报道miR-25在胃癌中是一个癌基因,通过靶向TOB1促进胃癌细胞的生长和转移[5],然而Zhou等[29]研究发现若miR-25的成熟区rs41274221发生单核苷酸多态性(SNP)则改变了miR-25对胃癌的效应,可作为一个与肿瘤生长、转移有关的保护因素参与到胃癌的发生过程中,该研究阐明单核苷酸多态性可干扰靶基因TOB1的调控影响miR-25的功能,使原本在胃癌具有促癌功能的miR-25变成抑癌功能,阻止胃癌细胞进一步增生、转移,这或许是疾病的一种新生物学标志物,但SNP在miRNA的作用还有待进一步研究;另外,肿瘤细胞中抑癌性miR-25的缺失会增加其靶向致癌基因的表达,而致癌性miR-25的升高能够降低其靶向肿瘤抑制基因的表达,这一认识使得应用靶向致癌性miR-25与恢复抑癌性miR-25的功能来治疗肿瘤成为可能,但miR-25在治疗方面未见报道,可能是今后研究的一个方向。

5 展 望

综上所述,本文探讨了miR-25参与肿瘤的发生发展及其诊断和预后的研究进展,现在对miR-25的研究多集中在其调控某一个基因对肿瘤发生发展的影响上,而对相关信号通路的研究却仍然较少,miR-25在肿瘤发生发展的分子机制有待更进一步的研究,明确miR-25的调控机制可能为肿瘤的防治提供新靶点。另外,以miR-25为首的调控网络中,即使在同一肿瘤中也可发现多种靶基因共同参与其发生发展,目前究竟是哪个靶基因发挥主要调控作用或者靶基因之间的联系还未见相关报道,相信随着以后对相关问题的深入研究,可为进一步阐明 miR-25 在肿瘤的作用、分子靶向治疗及基因治疗等问题上提供新的方向。

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丁小丽(1989-),在读硕士,主要从事分子诊断研究。△

,E-mail:13607979088@163.com。

R329.2+8;R730.3

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1671-8348(2017)04-0545-04

2016-09-28

2016-10-29)

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