microRNA—125b在腫瘤發生發展中的研究進展

趙雪煜　錢亞云

[摘要] 惡性腫瘤是導致人類死亡的重要因素之一。惡性腫瘤的發生與某特定基因的異常表達密切相關。microRNA-125b（miR-125b）是一個非編碼的小RNA分子，它在不同的生物學變化中均有舉足輕重的地位。越來越多的研究顯示對某些特定惡性腫瘤的診斷，miR-125b或許能作為其先進的生物標志，并且可能成為其醫學治療的潛在新靶點。根據miR-125b與腫瘤之間關系的最新研究成果，綜述其在細胞增殖、耐藥、侵襲轉移及凋亡等多個方面對腫瘤的發生發展產生的具體影響。

[關鍵詞] microRNA-125b；腫瘤；增殖；凋亡；轉移

[中圖分類號] R73 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）12（a）-0025-04

[Abstract] Malignancy is one of the important factors leading to human death. The occurrence of malignant tumors is closely related to the abnormal expression of a particular gene. MicroRNA-125b （miR-125b） is a non-coding small RNA molecule that plays a pivotal role in different biological changes. More and more studies have shown that miR-125b may be an advanced biomarker for the diagnosis of certain specific malignancies and may be a potential new target for its medical treatment. According to the latest research results of the relationship between miR-125b and tumor， it is reviewed in the aspects of cell proliferation， apoptosis， invasion and metastasis and drug resistance.

[Key words] microRNA-125b； Carcinoma； Proliferation； Apoptosis； Metastasis

近年來關于microRNA-125b（miR-125b）在惡性腫瘤中的表達及調控作用受到了很大的關注。惡性腫瘤具有高死亡率，典型的治療如化療產生的嚴重副作用以及昂貴的治療費用給患者帶來身心痛苦。因此，對miR-125b此類microRNA的深入探索拓寬了腫瘤研究的新視野，可能成為臨床治療的新靶點。

1 miR-125b簡介

miR-125b存在于哺乳動物、脊椎動物和線蟲中，由染色體21q2位點與染色體11q23位點轉錄，其中染色體21q2位點形成miR-125b-2，染色體11q23位點形成miR-125b-1[1]。miRNA-125b的生物功能主要涉及細胞的增殖分化、凋亡等，直接影響到腫瘤的形成與發展。有研究顯示，miR-125b對造血干細胞和神經干細胞分化都有促進作用[2]。Park等[3]在相關研究報道中明確提出，miR-125b可對Nestin表達予以下調，在此基礎上對神經干細胞自我更新產生抑制作用，并對其轉移、分化予以進一步促進。同時，miR-125b還能夠將免疫細胞激活，如巨噬細胞中的過度表達miR-125b可對干擾素調節因子4（IRF4）表達予以抑制，可對巨噬細胞具備的免疫能力予以強化[4]。除此之外，miR-125b還能夠對免疫系統中轉錄因子表達予以調控，其在淋巴細胞中還可對T細胞中ETS1、STAT3表達予以調制[5]。越來越多的證據表明，microRNA包括miR-125b在惡性腫瘤的發生發展中起到重要的作用，能在轉錄水平調控基因的表達[6]。

2 miR-125b在腫瘤中的進展

2.1 在腫瘤中的表達

microRNA已經被發現在人類各種不同類型的腫瘤中存在異常表達[7]。miR-125b在來源不同的惡性腫瘤中表達異常，對腫瘤細胞增殖和凋亡等生物學變化存在明顯的組織特異性。miR-125b作為一種抑癌基因，其在皮膚鱗狀細胞癌、口腔鱗狀細胞癌、軟骨肉瘤、黑素瘤、肝癌及白血病中表達下調。He等[8]實驗表明miR-125b在卵巢癌組織中的表達量低，在卵巢癌細胞中過度表達miR-125b能夠抑制腫瘤誘導的血管生成，其與HER2和HER3的表達關系密切。Wang等[9]研究表明，相比于癌旁組織，miR-125b在骨肉瘤的癌組織中呈現低表達。在骨肉瘤U2OS和MG-63細胞系中，高表達miR-125b明顯抑制了細胞增殖、侵襲和轉移。Zhao等[10]收集了40例膀胱癌樣本，利用PCR技術檢測癌組織和相鄰正常的組織中miR-125b的表達水平，結果發現miR-125b在癌組織中表達低于正常組織。除此之外，Hoffman等[11]在相關研究報道中明確提出，乳腺癌中miR-125b的表達量較低，乳腺癌細胞增殖速度、存活能力與其表達水平呈負相關。進一步研究發現，miR-125b在mRNA水平及基因水平對髓細胞與B細胞IRF4表達產生抑制作用，導致癌癥的發生發展。

2.2 對腫瘤細胞增殖的作用

2.2.1 在細胞周期中的作用 miR-125b可對細胞周期中停滯期產生抑制，在此基礎上對細胞持續增殖予以促進，這一機制的重點為miR-125b下調蛋白p53表達。Le等[12]在相關研究報道中證實，有機結合miR-125b與p53 mRNA 3′端非翻譯區可對p53表達予以直接抑制，進而避免了G1/S期細胞周期的停滯，導致細胞發生增殖。endprint

2.2.2 對致癌基因的靶向作用 盡管在細胞周期中能夠促進細胞增殖，但是，miR-125b卻更多地表現出與某些致癌基因之間的靶向關系而達到抑制腫瘤細胞增殖的目的。Liang等[13]研究證明，miR-125b直接靶向下游致癌基因LIN28B，通過與基因LIN28B的3′端非翻譯區結合，從而降低其信使RNA的含量及蛋白表達水平，進而抑制人肝臟細胞的增殖；Shiiba等[14]在口腔鱗狀癌細胞中轉染miR-125b使其過表達，其直接調控細胞間黏附分子-2，發現腫瘤細胞的增殖率明顯降低，提示miR-125b在腫瘤中有顯著抑制細胞增殖的能力；Wu等[15]研究發現，miR-125b在胃癌中的表達量明顯降低，且與臨床分期有一定相關性。進一步體內外實驗中，上調miR-125b能夠抑制胃癌細胞的異常增殖，其通過靶向下調致癌基因髓細胞白血病蛋白-1（myeloid cell leukemia 1，MCL1）的表達從而起到抑癌的效果。同樣，還有研究結果提示，miR-125b能夠直接靶向結合sphk1的3′端非翻譯區，通過qRT-PCR和Western blot等技術，顯示出過表達miR-125b能使SphK1及表達的蛋白量降低，研究證明下調SphK1能顯著抑制膀胱癌T24細胞的增殖[10]。

2.2.3 在蛋白水平抑制增殖作用 食管癌的發生也與miR-125b的表達有一定關聯。Bao等[16]發現，HPV-16 E6轉染能明顯減弱miR-125b的表達水平，而促進了食管癌Eca109和Kyse150細胞株的集落形成。經過恢復miR-125b的表達再檢測，HPV-16 E6轉染細胞株的增殖能力會大大減弱。Wnt/β-catenin信號通路已被證明在細胞的增殖分化的過程中發揮著重要作用，這條通路被削弱可以導致人類各種類型腫瘤的發生與發展。由此說明，HPV-16 E6能通過下調miR-125b的表達促進腫瘤細胞的增殖。信號轉導、轉錄激活因子-3作為一種轉錄因子，于惡性腫瘤細胞中其表達水平均上調，可為細胞提供一個良好的發展微環境，還可對腫瘤細胞增殖予以促進。Bi等[17]在對骨癌的研究中表明，骨癌細胞中miR-125b的表達普遍下調，其表達水平與STAT3呈負相關。

2.3 對腫瘤細胞凋亡的作用

細胞凋亡參與了腫瘤發生發展的整個進程，microRNA在誘導細胞凋亡的過程中起到了至關重要的作用。Zhao等[18]研究表明miR-125b在肝癌中通過靶向抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表達，從而促進腫瘤細胞凋亡。為了進一步證實，他們在肝癌SMMC-7721細胞株中敲掉了miR-125b和Bcl-2，并且檢測阿霉素誘導的細胞凋亡，同時在SMMC-7721細胞株中轉染進這兩個相關基因的不同組合，發現細胞的凋亡率與Bcl-2蛋白的表達呈一致性。miR-125b具備的細胞凋亡抑制作用與p53及其調控網絡密切相關。Pearson等[19]在相關研究報道中明確提出，促凋亡蛋白Bax在p53異變腫瘤細胞中無法發揮作用，主要在于p53與Bcl-XL結合之后會對其抑制的Bax蛋白予以釋放，造成細胞凋亡。但是，當miR-125b調控使p53表達水平下調時，Bcl-XL會持續抑制Bax蛋白，對細胞凋亡產生影響。另外，miR-125b可通過對IL-6/JAK/STAT3信號通路的抑制而下調Survivin的表達，可對腫瘤細胞生長予以抑制。Survivin具有促進有絲分裂與抑制細胞凋亡雙重功效，其在非變異細胞中幾乎不表達，但是在癌細胞中因STAT3的持續激活，所以其表達水平大幅提升。miR-125b正是下調了抑制凋亡的Survivin蛋白，從而扮演了促進腫瘤細胞凋亡的角色。由此可見，miR-125b在癌細胞凋亡機制中發揮了重要作用，影響腫瘤的生存，為臨床的診療活動提供了新的方向。

2.4 抑制腫瘤細胞的侵襲轉移

2.4.1 上調miR-125b表達的抑制作用 上皮間質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是腫瘤細胞轉移的主要途徑，上皮細胞轉化為間質細胞的改變通常受到多種蛋白與信號傳導通路的共同調控。Zhou等[20]研究發現，miR-125b在TGF-β/Smad通路介導的EMT中起到了明顯的抑制作用。Lee等[21]實驗表明，在卵巢癌SKOV3和OVCAR-429細胞株中，miR-125a和miR-125b表達水平下調，但是EIF4EBP1 mRNA表達卻呈現上調。EIF4EBP1是能阻止封頂mRNA翻譯起始的瓊脂糖蛋白，且是AKT/mTOR通路的下游靶點，當其被磷酸化時，阻止翻譯的能力就會隨之降低。EIF4EBP1在腫瘤的蛋白合成、細胞增殖等過程中占有重要地位，是導致腫瘤發生的重要因子。他們進一步研究發現，在細胞株中過表達miR-125a和miR-125b能靶向作用減少EIF4EBP1 mRNA和蛋白水平的表達，從而抑制了卵巢癌細胞的侵襲和轉移。最新研究發現，Gab2為miR-125b的目的基因，它與PAR2誘導的細胞侵襲轉移密切相關。PAR2屬于G蛋白偶聯受體的PAR家族，它在多種惡性腫瘤中呈現高表達。Lan等[22]試驗通過下調miR-125b，結果靶向作用Gab2促使PAR2誘導的腫瘤細胞發生遷移，這是由于PAR2抑制miR-125b的甲基化，從而導致了腫瘤細胞的遷移。

2.4.2 下調miR-125b表達的抑制作用 Li等[23]將miR-125b模擬物、miR-125b抑制劑、TP53INP1表達質粒和TP53INP1的siRNA轉染進NSCLC細胞，通過實驗證明，miR-125b在NSCLC細胞中明顯高表達，并發現上調miR-125b的表達能夠增加NSCLC細胞的轉移能力，相反，下調miR-125b的表達能大大減少細胞轉移的潛在可能性。

以上研究揭示了miR-125b與腫瘤的密切相關性，通過改變它的表達和微環境調控腫瘤細胞遷移為新的表觀遺傳機制，并已成為癌癥發生發展過程中的重要一環因素。endprint

2.5 對抗腫瘤藥物的影響

近來，越來越多的數據表明miR-125b的異常表達與腫瘤的耐藥性之間存在特殊相關性。Wang等[9]對骨肉瘤的研究發現，在4個骨肉瘤HOS、Saos-2、MG-63和U2OS細胞株中，miR-125b的表達比在正常人類成骨細胞中要低，提示miR-125b在骨肉瘤中呈低表達。進一步研究顯示，miR-125b可靶向作用Bcl-2，促進細胞凋亡，從而增加順鉑對骨肉瘤細胞系U2OS和MG-63的敏感性；Xie等[24]研究發現，在阿霉素耐藥的乳腺癌細胞MCF-7中miR-125b表達水平顯著降低，而轉染miR-125b可明顯提高MCF-7細胞對阿霉素作用的敏感性。實驗中miR-125b可對抗凋亡因子MCL-2予以抑制，在此基礎上影響線粒體外膜電位，激活caspase-3誘導的內源性凋亡途徑。Wu等[15]研究發現，在經過5-FU處理的胃癌細胞MGC-803轉染過表達miR-125b或者沉默MCL1，會明顯抑制細胞增殖和侵襲，由此說明，miR-125b能夠靶向MCL1增加腫瘤細胞對化療藥物5-FU的敏感性，從而減緩了腫瘤的發展進程。

最新的研究數據顯示，在腫瘤的治療中，特異表達的細胞代謝與藥物耐藥之間有一定的關聯性。Tang等[25]研究發現，miR-125b作為抑癌因子通過靶向作用于致癌基因ErbB2，從而能夠抑制葡萄糖的新陳代謝。在軟骨肉瘤中過表達miR-125b能通過靶向作用ErbB2介導而上調糖酵解的路徑，增加了阿霉素耐藥細胞株對阿霉素的敏感性。Zhang等[26]研究發現miR-125b在紫杉醇耐藥的肺癌細胞A549-PR和H460-PR中表達水平下調，通過靶向下調Sema4C作用從而導致紫杉醇介導的EMT的發生。進一步研究將miR-125b mimic轉染進耐藥細胞株中，發現細胞的依附和分離能力顯著降低，結果顯示過表達miR-125b在肺癌細胞中能夠逆轉間質的特性，明顯增強耐藥細胞對紫杉醇的敏感性。

2.6 對腫瘤預后的影響

以往的研究數據表明體內某些microRNA表達的異常與癌癥患者的生存率之間有一定關系[27]。Wu等[15]通過對50例新鮮胃癌組織和相鄰正常組織中的miR-125b進行檢測和分析，發現miR-125b在胃癌組織中表達上調，且其表達水平與腫瘤的大小、侵襲的深度、淋巴結遠處轉移以及TNM分期緊密相關，但是與年齡、性別、地域和組織學分級無關，進一步數據整理發現其表達水平與胃癌的預后密切相關：處于Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期的胃癌患者，miR-125b表達水平較高的患者的5年生存率明顯低于miR-125b低表達的患者，但是患者若已是Ⅳ期，miR-125b的表達則與預后情況并無關聯；Gu等[28]通過對臨床病例的收集，對2578例相關腎癌患者進行了跟蹤統計，分析比較了21個miRNAs的表達變化情況，發現miR-125b的表達量高的患者預后較差，存活率相對較低。Brito等[29]在35例口腔及口咽鱗狀細胞癌樣本和10例非腫瘤口腔黏膜組織中研究發現，多個microRNA包括miR-125b的表達，與臨床病理特征相關。對臨床樣本的追蹤顯示，miR-125b上調的患者總生存率的趨勢較好。雖然此研究成果沒有達到統計學意義，但是對于后續的microRNA與腫瘤預后影響的深層研究探索提供了有利線索。

3 結語

目前miR-125b在分子生物學和臨床研究方面有了很大進展，為以后的研究開辟了新視角和新思路。miR-125b作為一個腫瘤標志物，在腫瘤中發揮重要的調控作用。大量的數據證明，miR-125b在多層面對腫瘤細胞發展的調控具有雙重性，其影響腫瘤細胞的增殖、凋亡、侵襲和轉移等，同時與耐藥以及預后緊密相關，在腫瘤的發生發展過程中扮演重要角色。miR-125b在惡性腫瘤細胞中的差異表達及其作用機制可能為腫瘤發生、發展、診斷、早期治療及預后等提供了新的分子基礎，成為治療腫瘤的新靶點。相信隨著對miR-125b的深入探索，研究者將會發現miR-125b在腫瘤診療方面更廣泛的作用，其發展前景值得期待。

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（收稿日期：2017-09-04 本文編輯：李岳澤）endprint