Mir-125b在腫瘤中作用的研究

張　穎　張　平

·綜述·

Mir-125b在腫瘤中作用的研究

張穎張平★

惡性腫瘤是高致死率的疾病之一，2012年全球新發惡性腫瘤患者已達1400萬，因其死亡的人數達800萬，帶癌生存人數已逾3200萬。因此，故需積極尋找對惡性腫瘤有效的診治方法。研究顯示，惡性腫瘤的發生、發展與特異基因的異常表達相關，MicroRNAs是一種非編碼小RNA，其與腫瘤的發生和發展有著密切的關系，是腫瘤相關研究領域的熱點之一。

1　miRNA的特點及作用機制

miRNA是長度約19～24nt的非編碼小分子RNA，其在轉錄后水平通過促進信使RNA（mRAN）的降解或抑制蛋白質的表達來調節mRNA或蛋白質的表達，這種調控涉及細胞變化過程中的關鍵步驟，如細胞周期、分化及凋亡［1］。在細胞核內，初始miRNA首先形成，經過雙鏈RNA特異的核糖核酸酶Drosha作用后形成前體miRNA，前體miRNA轉運到胞漿后由雙鏈RNA特定的核糖核酸酶Dicer酶裂解為成熟的miRNA。成熟miRNA與類似 RNA 誘導沉默復合物（RISC）結合，在轉錄后水平發揮調控作用。成熟的miRNA調控基因經兩個主要途徑：（1）成熟miRNA與目的mRNA的3’非翻譯區（UTR）堿基序列完全配對結合，則mRNA降解斷裂，誘導基因沉默。（2）成熟miRNA與目的mRNA的3’非翻譯區核苷酸序列不完全配對，則抑制蛋白質翻譯。因此，miRNA的表達失調在腫瘤基因異常表達的過程中起著重要的作用。由于作用靶點及作用機制的不同，同一種miRNA在不同的細胞中發揮著癌基因或抑癌基因的作用。

作為miRNA的一種，miR-125b有兩個前體：miR-125b-1 和 miR-125b-2，其編碼基因分別在人類11號和21號染色體上，但其具有相同的成熟miR-125b堿基序列［2］。miR-125b是腫瘤研究的熱點之一，為人類攻克腫瘤難題提供了新線索。

2　miR-125b在惡性腫瘤中的表達情況

2.1miR-125b發揮癌基因作用 miR-125b在腫瘤組織中高表達提示其癌基因的功能，主要通過抑制抑癌基因的活性，促進腫瘤細胞的增殖、遷移及抑制腫瘤細胞的凋亡來體現。Zhang等［3］在miRNA全基因表達譜中發現miR-125b在小兒原發急性髓性白血病骨髓中呈高表達，進一步的大樣本實時定量反轉錄聚合酶連鎖反應 （qRT-PCR）顯示miR-125b在急性早幼粒型白血病中表達高于其他類型，這提示miR-125b可能參與急性早幼粒型白血病的發病機制，其可能為小兒急性早幼粒型白血病的生物標志。Bousquet等［4］發現早幼粒細胞中高表達的miR-125b抑制細胞的凋亡及骨髓的分化，促進細胞的增殖。通過RNA測序及RT-PCR技術，推測伸長因子結合蛋白基因（ABTB1）及核心結合因子β（CBFB）是miR-125b的作用靶點。miR-125b通過下調ABTB1編碼的抗增殖因子及CBFB編碼的造血轉錄因子來發揮促進細胞增殖及抑制骨髓分化功能。miR-125b在急性B細胞型淋巴細胞性白血病中充當癌基因的角色，其抑制ARID3a轉錄因子表達，該因子為富含AT堿基互動域家族蛋白（ARID）之一，參與造血干細胞和B細胞譜系的發展［5］。

在其他固體腫瘤中，Jiang等［6］研究認為miR-125b在II型子宮內膜癌中表達高于I型，其直接作用的下游抑癌基因是TP53INP1，通過下調該基因的表達促進腫瘤細胞的增殖。Yang等［7］在50例胃癌組織與相應癌旁組織中發現，miR-125b在癌組織中的表達顯著高于癌旁組織（P＜0.05），miR-125b的高表達明顯抑制胃癌細胞的凋亡，提示其在胃癌的發病機制中起著重要作用。

2.2miR-125b發揮抑癌癌基因作用 研究顯示，乳腺癌、肺癌、子宮內膜癌患者11號染色體上miR-125b位點缺失，表明miR-125b具有腫瘤抑制基因的作用。Liu等［8］認為miR-125b在骨肉瘤組織和細胞中低表達，在細胞中異位修復miR-125b的表達后，其阻斷細胞的生長、遷移及腫瘤形成。Guan等［9］研究顯示提高miR-125b在卵巢癌細胞中的表達量可以抑制細胞生長，使其分裂停留在G2期，這種作用是通過抑制癌基因B細胞淋巴因子-3（BCL3） 來實現。Fassan等［10］研究表明miR-125a或miR-125b的低表達促進胃癌、食管癌中人類表皮生長因子2（HER-2）蛋白的表達。HER2蛋白是癌基因erbB2/neu的表達產物，其涉及一系列調節細胞生長及生存的信號通路，與腫瘤預后等相關。因此在HER2陽性的胃癌及食管癌患者中，miR-125b及miR-125a可能為治療靶向基因。

2.3miR-125b與腫瘤表觀遺傳 表觀遺傳指可遺傳的非DNA序列改變的基因表達模式，包括組蛋白乙酰化或甲基化及DNA甲基化。DNA甲基化在基因表達調節中起著主要作用，即在DNA甲基轉移酶和DNA去甲基化酶等作用下，使抑癌基因的過甲基化和癌基因的去甲基化改變，從而使基因表達水平改變。這種作用是通過建立并維持基因啟動子甲基化來實現的。這些啟動子控制著細胞特異或細胞不同發展階段的基因表達。有研究顯示，卵巢癌中一些miRNA啟動子甲基化的缺失導致其異常表達，在結腸癌中某些miRNA啟動子的高甲基化修飾引起其轉錄后的沉默并影響癌基因BCL6及CDK6的表達，因此，miRNA的異常表達與基因及表觀修飾遺傳相關。

CpG島指長度＞100bp，GC堿基比例＞50%，且GC的觀察值/預測值比例高于0.6的基因片段，這種區域的甲基化狀態與惡性腫瘤中miRNA的表達相關。有研究發現在miR-125b1基因的上游區有CpG島。Zhang等［11］發現乳腺癌細胞中該區域呈高甲基化狀態及miR-125b的低表達，這與乳腺癌患者較差的生存預后及較高的淋巴結轉移相關，當使用去甲基化治療后，在這些細胞中miR-125b的表達可以修復。

除DNA甲基化，組蛋白異常甲基化在惡性腫瘤中的作用日趨明顯。組蛋白甲基化在染色體的結構和穩定性方面起著關鍵作用，其還利于基因與轉錄因子的結合。組蛋白甲基化在惡性腫瘤中常見的改變是其上游組蛋白甲基化轉移酶的異常調節。Au SL等［12］篩查了38對原發肝癌組織及癌旁組織、正常肝組織中包括DNA甲基轉移酶、組蛋白修飾酶、染色質重塑蛋白在內的90種表觀遺傳調節因子，發現組蛋白H3賴氨酸27三甲基化酶（H3K27me3），即果蠅zeste基因增強子同源物2（EZH2）的編碼蛋白在肝癌組織中明顯升高。其通過提高H3K27me3的水平來沉默抑癌基因miR-139-5p，miR-125b，miR-101，let-7c，miR-200b的表達，進而促進肝癌的發生發展。花斑抑制因子同源物（SUV39H1） 基因表達的組蛋白甲基化轉移酶前體在組蛋白H3第9位賴氨酸三甲基化過程中起著關鍵作用。其還參與異染色質形成，染色體分離和有絲分裂 。Fan等［13］發現這種物質在肝癌中表達升高，促進癌細胞的增殖與轉移。同時，miR-125b的表達降低進一步提示miRNA與組蛋白甲基化之間的相互作用。

3　miR-125b在惡性腫瘤中的潛在作用

3.1miR-125b與惡性腫瘤的早期診斷 目前已證實，miRNA在組織和細胞中的表達表現為顯著的腫瘤相關性、組織特異性和表達穩定性，因此可作為反映腫瘤不同病理生理狀況的理想標志物。Mar-Aguilar等［14］在乳腺癌組織和正常乳腺組織中發現miR-125b，miR-21及miR-191的差異表達，miR-125b及miR-191聯合檢測可將診斷乳腺癌的特異性及敏感性提至94%及100%，這有助于乳腺癌的早診斷、早治療。

外周循環血中的miRNA起源于腫瘤組織及循環腫瘤細胞，已有研究表明miRNA在人類血清或血漿中可以穩定存在且其表達可與組織、細胞表達相當。Zheng等［15］經TaqMan低密度芯片篩選卵巢癌患者血清miRNA并經PCR技術驗證后發現血漿中miRNA的聯合檢測有助于提高早期卵巢癌診斷率。Ma等［16］同樣通過PCR技術發現非小細胞肺癌患者血清中的miR-125b表達較健康人顯著升高，Ⅳ期患者血清的miR-125b表達量升高最明顯，miR-125b區分Ⅰ～Ⅱ期與Ⅲ～Ⅳ期患者的敏感性與特異性分別為81.5%、68.4%。因此，血清miR-125b可作為非小細胞肺癌篩查的重要生物標志物。

3.2miR-125b與惡性腫瘤的侵襲與轉移 腫瘤侵襲與轉移是腫瘤治療失敗的原因之一，關于腫瘤侵襲與轉移的起源有兩種理論，即上皮間充質轉化假說和腫瘤干細胞假說，其在腫瘤分化、侵襲、轉移方面起著重要作用。Tang等［17］研究認為 miR-125b在高轉移性腫瘤細胞中高表達且促進腫瘤細胞的轉移，其表達量與轉移能力正相關。Li等［18］研究認為轉移相關性基因1（MTA1）促進非小細胞肺癌細胞侵襲與轉移，行MTA1敲除后的細胞侵襲能力下降，同時抑制該細胞miR-125b的表達后，細胞侵襲能力提高。

3.3miR-125b與惡性腫瘤的預后 Cui等［19］分析晚期非小細胞肺癌260例患者血清的miR-125b表達量與臨床特征、化療反應及預后之間的關系，結果顯示miR-125b在IV期患者、腫瘤病理分化差的患者及對鉑類化療治療無反應的患者血清中表達均高于對照組（P＜0.05），同時相關性分析顯示miR-125b的高表達與患者較差的生存顯著相關（P＜0.05），miR-125b是判斷患者預后的獨立危險因子。Zhang等［11］認為miR-125b在侵襲性乳腺癌組織中低表達，miR-125b表達越低，患者淋巴結轉移率越高（P＜0.05），5年生存率也明顯低于miR-125b高表達患者（53.8% vs 81.8% P=0.002），多因素及非多因素分析顯示低表達的miR-125b是乳腺癌患者不利的獨立因素。

4　展望

MirR-125b在轉錄后水平調節基因的表達，在不同腫瘤組織中其表達量不一，這顯示miR-125b的表達不僅與組織相關，還與其上下游不同的調節因素有關。MiR-125b在腫瘤早期診斷、侵襲轉移、預后等方面均有一定的意義，但是，找尋miR-125b作用的靶基因及其作用的相關機制等問題尚未解決。MiR-125b可作為一類新的生物標志物及作用靶點，但還需要更多的研究來探明其作用機制。

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浙江省自然科學基金（Y2111317）

310053 浙江中醫藥大學第二臨床學院（張穎）310022 浙江省腫瘤醫院婦科 （張平）