MicroRNA-330-3p作用機制研究進展

謝巧麗（綜述） 賀繼剛（審校）*

作者單位：653200 云南省第一人民醫(yī)院

microRNAs（miRNAs）是一種長度為18～25個核苷酸的小分子非編碼RNA。成熟的miRNA主要通過與靶基因的3'非翻譯區(qū)（3'-UTR）結合而降解或抑制mRNA的轉錄或翻譯，從而調控細胞很多方面的功能，包括調控細胞周期、增殖、凋亡、分化和細胞應激［1］。在人類中，編碼miRNAs的基因只占基因的3%左右，但對大約30%的蛋白質的表達都具有調節(jié)作用［1］。近年來，研究表明miRNA在許多腫瘤中異常表達，這些異常表達的miRNAs通過調節(jié)多種抑癌基因或癌基因來調控腫瘤的進展［2］。最近研究發(fā)現(xiàn)，miRNA的異常表達與骨肉瘤的生物學行為如增殖、轉移和預后密切相關［3］。而miR-330-3p是在文獻中經(jīng)常被描述的一類miRNA［4-9］。

1 miR-330-3p概述

miR-330-3p是 weber［10］首 次 發(fā) 現(xiàn) 的，Has-miR-330位于人類染色體19q13.32［5］，miR-330-5p/3p分別由miR-330前體的5'端臂和3'端臂加工。雖然5p和3p來自相同的發(fā)夾結構，但它們的種子序列不同，所以它們的功能和靶mRNA也可能不同。一般而言，miR-330-5p/3p都存在，但表達水平不同。但在細胞中，更多見于miR-330-3p。

2 miR-330-3p的作用機制

miR-330-3p是一種新發(fā)現(xiàn)的miRNA，其在腫瘤發(fā)生中的作用尚不清楚。miR-330-3p在不同類型的癌癥中的表達具有爭議。在不同的研究報道中，miR-330-3p在不同的癌變過程中所起的作用是相互矛盾的［5，11］。有研究表明，即使是相同的miRNA也針對同一基因，但在不同的組織中也可能表現(xiàn)出不同的生物學效應［12］。miR-330-3p在乳腺癌［9］、肝癌［13］、食道癌［7］、肺癌［14］和膠質瘤［11］中表達上調。然而，一些研究又表明miR-330-3p在胃癌［8］、結腸癌［12］和前列腺癌［5］中表達下調。不同的表達狀態(tài)提示miR-330-3p可能在不同的腫瘤中發(fā)揮不同的作用。

2.1 miR-330-3p與乳腺癌 乳腺癌是婦女中最常見的惡性腫瘤（不包括非黑色素瘤皮膚癌），也是發(fā)達國家婦女癌癥死亡的第二大最常見原因［9］。miR-330-3p在乳腺癌中富集，而較高水平的miR-330-3p表達與乳腺癌患者群體中較低的遠距離無復發(fā)生存期有關。與這些觀察相一致的是，在乳腺癌細胞株中，miR-330-3p的過表達在體外會產(chǎn)生更大的侵襲性，而miR-330-3p過表達的細胞也會更積極地在卵巢外轉移。用miR-330-3p轉染乳腺癌細胞可減少G1群體并促進了細胞存活［15］。2017年，Mesci等［9］發(fā)現(xiàn) miR-330-3p在乳腺癌組織中高表達，可通過CCBE 1的靶向調控促進乳腺癌細胞的轉移，并可用于預測乳腺癌患者的生存期。

2.2 miR-330-3p與肝癌 肝細胞癌（HCC）是最常見的肝癌類型，占所有原發(fā)性肝癌的85%～90%，是最具威脅生命的癌癥之一。盡管肝癌治療取得了顯著進展，但其生存率仍然較低。以往的研究表明，B細胞易位基因2（Btg 2）在喉癌和前列腺癌細胞［16］中受miR-330-3p調控，btg 2是btg/tob抗增殖基因家族中發(fā)現(xiàn)的第一個基因，btg 2是一種細胞周期調節(jié)分子，通過下調cyclind1在誘導G1/s阻滯中起重要作用。因此，btg 2在大多數(shù)正常組織中都有表達，在肺、腎、腸、胰腺和前列腺［17］中檢測到高水平的btg 2。在細胞分化、抗增殖、dna損傷修復和細胞凋亡［18］中有作用。Mao等［19］采用逆轉錄-定量聚合酶鏈反應、westernblotting、MTT法、流式細胞術、跨孔侵襲實驗等方法，分析了mir-330-3p對HepG 2人肝細胞癌（HepG 2）細胞生長和基因表達的影響，發(fā)現(xiàn)btg 2基因是mir-330-3p作用的直接靶點。mir-330-3p與btg 2在肝癌中的表達呈負相關。

2.3 miR-330-3p與食管癌 由于細胞生長既受細胞增殖的影響，又受細胞凋亡的影響，而 miR-330-3p對細胞生長的影響或兩者都有作用。EDU檢測表明，miR-330-3p具有促進食管上皮癌細胞增殖的作用。FACS研究表明，具有高miR-330-3p水平的食管上皮癌細胞具有較低比例的G0/G1細胞。過表達和敲除實驗顯示，miR-330-3p水平與CDK 6和cyclinA水平呈正相關，與p21Waf1/Cip 1和p27Kip1水平呈負相關。CDK 6和cyclinA在DNA合成前出現(xiàn)在G1期，是S期進入和通過G2/M期所必需的。p21Waf1/Cip 1和p27Kip1是可阻斷細胞周期進展的細胞周期依賴激酶抑制劑［20］。因此，上述結果表明miR-330-3p可能通過促進G1/S轉變促進食管上皮癌細胞增殖。此外，還發(fā)現(xiàn)miR-330-3p能促進食管上皮癌細胞抗順鉑誘導的細胞凋亡。因此，由miR-330-3p引起的生長刺激效應可能通過加速細胞周期進程和抗細胞凋亡來介導。通過生物信息學分析表明，有幾種mRNA具有miR-330-3p的結合位點，其中腫瘤抑制基因PDCD4引起了關注。現(xiàn)在已經(jīng)證明miR-330-3p可能通過負調控PDCD4的表達而在食管上皮細胞癌中發(fā)揮腫瘤刺激作用。miR-330-3p在食管上皮細胞癌中起著癌基因的作用，參與促進細胞生長、細胞存活和侵襲［21］。如同miR-330-3p的矛盾表達一樣，在不同的癌癥中分別報道了其復雜表達的作用。

2.4 miR-330-3p與肺癌 2010年，美國估計將診斷出222520例肺癌［22］。肺癌是導致癌癥死亡的主要原因，約88%的原發(fā)性惡性腫瘤患者患有非小細胞肺癌（NSCLC）。而miRNAs在nsclc中起著重要的作用。最近的研究表明，通過熒光素酶報告試驗證實了 E2F1［5］、SP1、egr2［14］是nsclc中的mir-330-3p抑制腫瘤的靶基因。egr2的mRNA水平與miR-330-3p的水平呈負相關。Liu等［16］證明miR-330-3p在肺癌組織中高表達，其過度表達通過靶向抑制細胞外生長因子2促進非小細胞肺癌細胞的增殖。miR-330-3p在非小細胞肺癌組織和非小細胞肺癌腦轉移組織中表達上調。此外，miR-330-3p在非小細胞肺癌細胞株A 549和h23中表達上調。研究發(fā)現(xiàn)miR-330-3p對非小細胞肺癌細胞增殖和細胞周期分布具有促進作用，即miR-330-3p的表達誘導了從G0/G1期向s期和G2/m期的轉變，s期是細胞進行DNA復制的時期，G1/s期是調節(jié)細胞周期的主要檢查點，從而對非小細胞肺癌的增殖起到了積極的調節(jié)作用。

2.5 miR-330-3p與膠質母細胞瘤 膠質母細胞瘤的發(fā)病率約為60%，仍然是成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的原發(fā)性惡性腦腫瘤，盡管積極手術、聯(lián)合放療和化療，生存期約為14個月［23］。miR-330-3p在人膠質母細胞瘤細胞中的致癌作用與sh3gl2基因有關，sh3gl2可通過結合其細胞質尾來調節(jié)金屬蛋白酶分解整聯(lián)蛋白的胞內(nèi)轉運和成熟，然后影響細胞粘附和生長因子信號傳導。當與85kDa（CINC85）和CB1的CBL相互作用蛋白結合時，sh3gl2也可影響肝細胞和表皮生長因子的酪氨酸激酶受體的內(nèi)化、降解和胞內(nèi)信號傳導。sh3gl2的3'-UTR中存在一個與miR-330-3p結合的位點，表明sh3gl2是miR-330-3p的潛在靶標。Yao等［24］指出，通過下調涉及PI3K/AKT信號傳導的sh3gl2的表達，上調miR-330-3p促進成膠質細胞增殖，遷移和侵襲，并抑制了膠質母細胞瘤細胞的凋亡，從而促進成膠質細胞瘤干細胞的惡性行為途徑［11］。

2.6 miR-330-3p與胃癌 胃癌（Gc）是全球第二常見的癌癥相關死亡原因，也是全球第四常見的癌癥。據(jù)估計，每年約有100萬例胃癌病例被確診。雖然在化療和手術方面取得了進展，但胃癌的預后仍然較差，5年總生存率＜30%［25-26］。Guan等［8］發(fā)現(xiàn)miR-330-3p在胃癌組織中的表達下調，并通過調節(jié)MSI 1抑制胃癌細胞的增殖。在Li進行的結直腸癌研究中也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象［12］。miR-330-3p的表達被下調，其異位表達抑制了胃癌細胞的增殖、集落形成和遷移，而miR-330-3p的過表達促進了e-cadherin的表達，抑制了n-cadherin、vim in和snailail的表達，Musashi-1（Msi 1）是mir-330-3p的一個直接靶點。胃癌細胞中msi 1基因表達上調，msi 1基因在胃癌細胞株和組織中表達上調，msi 1在胃癌組織中的表達與mir-330-3p表達呈負相關。

2.7 miR-330-3p與結直腸癌 結直腸癌（Crc）是全世界一個重大的健康負擔，盡管在治療方案上取得了重大進展，但由于缺乏早期發(fā)現(xiàn)和作出最佳治療決策的能力有限，結直腸癌患者的生存率提高受到限制。細胞分裂周期42（cdc 42）是ras超家族的成員，屬于ras超家族，其定位于1 p36.1，編碼25-kda蛋白。cdc 42與肌動蛋白絲狀體形成、細胞運動、定向遷移和細胞生長密切相關。miR-330-3p是cdc 42的潛在調節(jié)因子，與cdc 42在結直腸癌細胞中的表達呈負相關［12］。cdc 42蛋白和mRNA水平模擬cdc 42基因敲除對大腸癌細胞增殖、G1期阻滯和凋亡具有抑制作用，cdc 42的恢復可部分減弱miR-330-3p的作用。此外，上調miR-330-3p的表達可抑制cdc 42的下游效應。總之，miR-330-3p在負調控cdc 42表達和結直腸癌細胞增殖中起作用，用miR-330-3p操縱cdc 42的表達水平可影響大腸癌的進展。

綜上所述：miRNAs通過靶向mRNAs的3’UTR來沉默基因的表達，單個miRNA可以靶向不同的基因，一個mRNA可以被多個miRNAs調控。相同的miRNA的多種效應可能是由于在不同環(huán)境下調節(jié)不同的下游基因所致。miR-330-3p的作用機制還需要進一步探討。