周韶梅,盛 望,曾 毅,李澤琳
(北京工業大學生命科學與生物工程學院病毒藥理室,北京100124)
miR-100位于11q24.1,miR-99a位于21q11.1,兩者的種子區序列完全相同,其余序列只一個堿基的差別,為同一家族。miR-100序列的種子區含有雙GC對,在另一末端以TA結束,這種特點決定了它的靶點基因種類非常少,種子區的結合力強[1]。
不同的組織器官,在胚胎生長、分化的過程中,逐漸形成自身獨有的一套microRNA表達譜。在癌變過程中,microRNA的表達普會逐漸發生一些改變,但仍會保留來源組織的一些特征。所以不同組織來源的癌細胞會有它的特點microRNA表達譜。本綜述以組織器官歸類,對各研究組的報道進行分析。
對101個術后組織樣本和3個細胞系檢測,在惡性組織中miR-100的表達量明顯低于正常組織[2]。
在口腔龕位癌[3]和10例頭、頸鱗狀細胞癌組織樣本中[4],miR-100家族成員的表達量低調。
10種人類挖空細胞卵巢癌細胞系中,miR-100表達量顯著降低[5]。
在子宮內膜癌報道中,采用46例癌組織樣本,31例非宮頸癌患者正常組織對照樣本,48例癌癥患者血液樣本和14例非宮頸癌血液樣本,發現miR-100、miR-99、miR-199b共表達性降低,癌組織與血漿中同步[6]。采用105個實驗樣本和20例對照樣本。其中在實驗樣本中,20例感染人乳頭瘤狀病毒(HPV)的正常宮頸組織,43例宮頸內皮異常增生,42例宮頸癌組織。miR-100在宮頸異常增生和宮頸癌組織中均出現表達降低,認為與病程進展相關。將4個HPV感染的細胞系與HPV陰性細胞系比較,miR-100明顯降低,但并未得到HPV的E6/E7會直接導致miR-100降低的實驗結果[7]。
檢測12種細胞株,其中6種轉移性較低乳腺癌的細胞株、4種高侵襲性的乳腺癌細胞系和2種非致瘤性、永生化的乳腺上皮細胞系,結果在惡性度較高的細胞株中miR-100明顯升高,但未檢測到因miR-100的變化而出現相應表達變化的靶點mRNA[8]。而有報道小鼠乳腺癌細胞株中miR-100的表達缺失[9]。
40位腎細胞癌患者術后組織檢測miR-99a低表達[10],但最近有報道miR-100的表達明顯高于鄰近正常組織,并且與腫瘤的進展、分期、轉移成正比。高表達miR-100的患者,5年生存率明顯降低[11]。
126位患者的癌腫塊相對于臨近正常組織,miR-100表達量降低,與生存率正相關[12]。在64位膀胱癌患者的癌腫塊和臨近正常組織以及10個人的膀胱癌細胞株檢測中,發現miR-100降低最為顯著;不論侵潤性與否都顯著降低,有遠處轉移灶的明顯低于原位非轉移性的[13]。但有報道卻是miR-99a,miR-100在非肌層侵潤性的膀胱癌(non-muscle invasive bladder cancer:NMIBC)中降低,而在肌層侵潤性的MIBC中表達增高[14]。
49位原發性未轉移患者的檢測中miR-100低表達,明顯低于良性前列腺腫瘤,與治愈率高度相關[15]。但有報道相比轉移性的前列腺癌,在非轉移性惡性度高的前列腺癌中,miR-100呈高表達狀態[16]。使用 Kaplan-Meier曲線和 COX回歸分析,發現高表達 miR-100的患者復發率是低表達的3 倍[17]。
17例胰腺導管腺癌和11例導管內乳頭狀黏液瘤,15例癌旁無腫瘤贅生的正常組織,相對于良性贅生物,miR-100高表達于癌瘤組織中[18]。
與周圍非癌組織比較,15位患者的癌組織中,miR-100明顯降低。對134個病例分析,降低的miR-100與病理等級、TNM分期、淋巴擴散、腫瘤復發等密切相關[19]。
在非小細胞性肺癌中,miR-100表達降低。對110例患者的研究,臨床生存率和病理惡化程度與miR-100 的表達降低成正比[20]。
106位急性髓系白血病患兒和20位正常兒童的骨髓單核細胞miR-100檢測中,患兒的miR-100明顯升高。高表達miR-100的患兒與高復發率,短存活期顯著相關[21]。
目前檢測到并驗證的miR-100的靶點有:哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)[2,6,13,22]、polo 樣激酶1(PLK1)[2,7,20,23]、胰島素樣生長因子 2(IGF2)[9]、成纖維細胞生長因子受體3(FGFR3)[24],以1-25雙羥基維生素D3依賴的作用方式抑制轉錄因子E2F3和PLK1[15]。觀察到miR-100對細胞產生的生物學上的作用有:抑制細胞增殖,促進調亡,使腫瘤細胞停留于G1期[13],miR-99a也使腫瘤細胞停留于 G1期[10],使癌細胞停留于 G2/M 期[7,20],但也有報道未檢測到對細胞周期有調節作用[2]。在膀胱癌的實驗中,發現FGFR3在缺氧誘導因子HIF-1α的幫助下使缺氧的癌細胞保持活力。缺氧使miR-100表達降低,導致FGFR3增加,故而腫瘤細胞得以增殖、血管形成。反推之miR-100可以降低腫瘤細胞對缺氧的耐受力[24]。但最近有報道miR-100同時又是致癌基因,通過抑制SMARCA5、BAZ2A和THAP2,致使對細胞周期的控制削弱,基因的不穩定性增加,致使腫瘤的復發率增高[22],抑制SWI/SNF蛋白的表達,促進腫瘤復發[17]。
急性髓系白血病中[25],miR-100的靶點是RBSP3的mRNA。RBSP3抑制細胞增殖,促使細胞進入分化。高表達的miR-100促進早幼粒細胞增殖而抑制其向粒細胞和單核細胞系的分化,同時miR-100調節G1/S的轉化,阻止進入S期,通過抑制RBSP3阻斷終末分化。
在疾病診斷中的應用:多個研究組得出與生存率相關的結果,反映了疾病的病理分期、進展和轉移,可做為預后診斷的參考指標[6,10-12,15]。但也有報道降低的miR-100雖與生存率的降低相關,但與腫瘤的TNM分期(國際通用的腫瘤分期系統)不相關[2]。同樣存在相反看法,認為 miR-100增高,生存期短[17]。體內實驗發現,miR-100抑制皮下和膀胱通道的腫瘤形成[13]。有報道與臨床血清AFP含量和腫瘤的大小不相關[19]。
miR-100通過抑制mTOR增加了癌細胞對放射治療的敏感性,增強癌細胞對RAD001(mTOR的抑制劑)的敏感度[5]。miR-100通過抑制 PLK1使肺腺癌細胞重建對Docetaxel(抗腫瘤藥物多西他賽)的敏感性[23]。
對實體瘤的報道,多數顯示miR-100表達降低,人為調高miR-100的表達可以對腫瘤細胞起到抑制作用。但也有報道在腫瘤細胞中miR-100表達升高,且與腫瘤的復發正相關。在急性髓系白血病和胰腺癌中,目前對miR-100的報道都為表達量增高。miR-100表達量的多少與病理分期和病情進展的關系,不同研究組之間也存在著分歧。目前已被證實的miR-100的靶點有數種,對腫瘤細胞分別起到抑制增值、導致細胞周期停滯、促進調亡,增加癌細胞對放化療的敏感性等作用。
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