miR-141在惡性腫瘤中作用的研究進展

高丹，趙志國，盧麗萍

(中國醫科大學附屬盛京醫院 a.檢驗科，b.口腔頜面外科，沈陽 110004)

微RNA(microRNA，miRNA)是一類由20～24個成熟核苷酸組成的內生性單鏈非編碼RNA，廣泛存在于動物和植物中，參與轉錄后基因的表達及調控。近年來研究證實，人體中存在近千種miRNA，約1/3的基因已被證實受miRNAs調控[1]。miRNA在人類諸多生理和病理過程中均起到重要作用，如細胞的分化、增殖、凋亡以及信號通路的轉導和分化等[2]。miRNA可以通過調控信使RNA的表達來發揮作用，與信使RNA的3′非翻譯區(3′-untranslated region，3′-UTR)不完全配對，導致同源信使RNA裂解或翻譯抑制[1]。一種miRNA可以調控多種信使RNA的轉錄過程，同一信使RNA的轉錄也受多種miRNA調控。研究證明，在人體癌組織和非癌組織中miRNA表達顯著不同，作用與癌基因和抑癌基因類似，表明miRNAs在人類惡性腫瘤發病機制中可能起重要作用[3]。miR-141是miR-200家族成員之一，位于12p13.31，是一個成熟的序列，全長共22個核苷酸[4]。目前，對于miR-141在惡性腫瘤中的作用機制尚未達成一致。研究發現，miR-141可以作為癌基因或抑癌基因，通過調節不同的信號轉導通路，在多種惡性腫瘤[如頭頸部鱗狀細胞癌(head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC)、胃癌、肝細胞肝癌、結腸直腸癌、膀胱癌和卵巢癌]中異常表達，參與惡性腫瘤的增殖、分化和遷移[5-7]。現就miR-141在惡性腫瘤中的研究進展予以綜述。

1 miR-141簡介

miR-141是miR-200家族(miR-141、miR-200a、miR-200b、miR-200c及miR-429)成員之一，是一個成熟的序列，全長共22個核苷酸。研究發現，miR-141通過結合不同靶點調控不同通路調節一系列的生理過程，可以在細胞生長和凋亡、新陳代謝、壓力調適、血管新生、胚胎著床和胎兒的生長發育等多個生物學過程中發揮重要的調控作用[8]。有大量研究發現，miR-141可作為癌基因或抑癌基因在多種癌癥中異常表達，并影響患者預后，提示miR-141與多種惡性腫瘤的發病機制有關[5-7]。

2 miR-141與惡性腫瘤

2.1呼吸系統惡性腫瘤

2.1.1HNSCC 目前，關于miR-141與HNSCC的研究報道較少。Zhao等[4]通過逆轉錄聚合酶鏈反應(reverse transcription-polymerase chain reaction，RT-PCR)發現，miR-141在HNSCC組織中的表達低于癌旁正常組織，而表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)在HNSCC組織中的表達高于癌旁正常組織，miR-141與EGFR的表達呈負相關；對HNSCC細胞系FaDu和Cal-27進行檢測，發現miR-141與永生化口腔角質細胞系INOK相比表達顯著降低；研究還證實，miR-141通過靶向結合作用于EGFR的3′-UTR發揮抑癌基因的作用，miR-141與EGFR、周期蛋白依賴性激酶4(cyclin dependent kinase 4，CDK4)、B細胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell lymphoma/leukemia-2,Bcl-2)和基質金屬蛋白酶2(matrix metalloproteinase 2，MMP2)呈負相關，推測miR-141可能通過調控EGFR間接調控CDK4、Bcl-2和MMP2，抑制HNSCC細胞的增殖和遷移，促進HNSCC細胞的凋亡。

2.1.2鼻咽癌 鼻咽癌是發生于鼻咽腔頂部和側壁的惡性腫瘤，發病率為耳鼻咽喉惡性腫瘤之首。Li等[9]研究發現，在鼻咽癌組織中，鋅指蛋白YY1(yin-yang 1)為c-Myc復合物的組分，YY1的異位表達可抑制c-Myc的轉錄活性以及c-Myc靶基因miR-141啟動子的活性和表達，而恢復miR-141的表達可以部分逆轉YY1對細胞增殖和腫瘤生長的抑制作用以及一些關鍵的c-Myc靶標的表達(如人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源物/蛋白激酶B途徑組分)；研究還發現，鼻咽癌組織中的YY1表達降低，與鼻咽癌患者miR-141表達和臨床分期呈負相關，與生存預后呈正相關。研究結果揭示了YY1/c-Myc/miR-141軸在鼻咽癌進展中起關鍵作用，可能為鼻咽癌的診斷和治療提供潛在和有價值的靶標。Liu等[10]研究發現，miR-141的表達在鼻咽癌腫瘤細胞中下調，特別是在轉移性腫瘤細胞中，miR-141的異位表達在體外阻斷腫瘤細胞的增殖和侵襲能力，并抑制體內鼻咽癌腫瘤的生長；進一步機制研究發現，B細胞特異的莫洛尼白血病病毒插入位點1(B cell-specific Moloney leukemia virus integration site 1，BMI1)是miR-141的直接靶標，BMI1的過表達逆轉了miR-141的腫瘤抑制作用，而預后分析顯示，miR-141/BMI1信號軸與鼻咽癌患者的臨床分期相關。miR-141的研究提供了對鼻咽癌進展機制的新見解，miR-141與患者的分期和轉移狀態相關。miR-141/BMI1軸可以作為miR-141治療中的新型藥理學靶標。

2.1.3非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC) NSCLC包括鱗癌、腺癌、大細胞癌，約占所有肺癌的80%[11]，已經成為最常見的惡性腫瘤之一。Li等[12]通過RT-PCR測量NSCLC樣品中miR-141的表達水平，進行Kaplan-Meier生存分析和Cox回歸分析以評估miR-141的預后價值，并進行細胞實驗以探索其功能作用，結果顯示，與鄰近正常組織相比，NSCLC組織中miR-141的表達顯著下調，而miR-141表達降低與晚期TNM分期和淋巴結轉移相關；與miR-141高表達患者相比，miR-141低表達患者的總體存活率較差，miR-141下調是NSCLC的獨立預后因素。miR-141可能是參與NSCLC進展的腫瘤抑制因子。Mei等[13]研究發現，miR-141通過調控PH結構域富亮氨酸重復蛋白磷酸酶(PH domain leucine-rich repeat protein phosphatase，PHLPP)-1和PHLPP-2，在NSCLC的發生中起重要作用，是未來NSCLC治療的靶點之一。Tejero等[14]研究發現，在NSCLC中miR-141的表達顯著升高，miR-141通過調控PHLPP1和PHLPP2誘導癌細胞增殖，促進腫瘤生長，起到了癌基因的作用。

2.2消化系統惡性腫瘤

2.2.1胃癌 胃癌是起源于胃黏膜上皮的惡性腫瘤，在我國各種惡性腫瘤中發病率居首位，因早期無明顯癥狀，易被忽略。周欣亮等[15]采用RT-PCR分別檢測胃癌組織及血漿中miR-141與正常對照的表達情況，分析miR-141與患者臨床病理特征及預后的關系，結果發現，在胃癌組織中miR-141表達顯著降低，與患者預后呈正相關；在血漿中miR-141表達顯著升高，與患者預后呈負相關。推測外周血漿中的miR-141主要來源于侵入循環系統的轉移瘤細胞，提示血漿中的miR-141表達水平并不能代表其在胃癌組織中的表達。miR-141通過靶向調控信號轉導及轉錄激活因子4(signal transducer and activator of transcription 4，STAT4)信號通路，影響胃癌細胞的細胞周期，抑制其增殖，促進其凋亡[16]。Zhou等[17]通過RT-PCR或蛋白質印跡評估正常成纖維細胞或骨髓間充質干細胞中的癌癥相關成纖維細胞樣特征和wnt/β聯蛋白(β-catenin)途徑相關蛋白，結果發現，STAT4在胃癌細胞中的過表達通過激活wnt/β-catenin途徑誘導正常成纖維細胞獲得癌癥相關成纖維細胞樣特征；熒光素酶測定表明，miR-141直接靶向STAT4的3′-UTR預測序列。miR-141可以抑制胃癌細胞的遷移和侵襲，并通過靶向STAT4/wnt/β-catenin途徑抑制正常成纖維細胞向癌癥相關成纖維細胞轉變。

2.2.2結直腸癌(colorectal cancer，CRC) CRC治療失敗的原因之一就是對化療藥物的耐藥性。Wang等[18]研究探討miR-141在介導CRC細胞5-氟尿嘧啶敏感性中的特定作用，通過MTS[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium,inner salt]測定和細胞集落形成實驗測量CRC細胞活力，并通過RT-PCR、蛋白質印跡法和免疫組織化學評估miR-141及其下游靶標的表達，結果發現，miR-141的過表達可以抑制體外CRC細胞的增殖、遷移、腫瘤形成和侵襲潛力，并且促分裂原活化的蛋白激酶激酶激酶激酶4(mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinases 4，MAP4K4)被證實是miR-141的直接靶標。miR-141與5-氟尿嘧啶聯合處理，較兩者單獨使用可以更好地抑制CRC細胞的侵襲和轉移，表明miR-141/MAP4K4信號通路可能是一個潛在的分子靶標，可能會增強治療CRC的療效。Ye等[19]發現，miR-141可以抑制CRC的增殖并減小其放化療抵抗。Cheng等[20]研究表明，血漿中miR-141水平是檢測Ⅳ期結腸癌的敏感指標，與患者生存率密切相關，可以作為判斷預后的指標。

2.2.3肝細胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC) HCC是肝癌的主要組織學亞型，占原發肝癌的90%，是一種高病死率的惡性腫瘤[21]。Liu等[22]發現，miR-141在HCC中的表達降低，通過作用于T淋巴細胞瘤侵襲轉移誘導因子1(T-lymphoma invasion and metastasis inducing factor 1，Tiam1)抑制HCC細胞的增殖和轉移，起到抑癌基因的作用。Hou等[23]通過蛋白質印跡或qRT-PCR分析檢測miR-141-3p和高爾基蛋白73(golgi protein 73，GP73)的表達水平，發現miR-141-3p在HCC腫瘤和細胞系中的表達顯著降低，且與腫瘤進展高度相關，而GP73與HCC中的miR-141-3p呈負相關，miR-141-3p通過靶向GP73逆轉上皮-間充質轉化，隨后抑制HCC的進展和轉移。因此，miR-141-3p的過表達可以作為阻斷HCC的治療策略之一。

2.2.4胰腺癌 胰腺癌是一種惡性程度高、診斷和治療均較困難的消化道惡性腫瘤。Cui等[24]使用RT-PCR檢測TP73的反義RNA 1(tumor protein p73-antisense RNA 1,TP73-AS1)及其候選靶標miR-141在胰腺癌和鄰近正常組織中的表達，并分析了TP73-AS1水平與胰腺癌患者臨床病理特征的關系，結果顯示，TP73-AS1在胰腺癌組織和細胞系中均上調，且高水平的TP73-AS1與較差的臨床病理特征及較短的總體生存率相關；雙熒光素酶實驗證實miR-141是TP73-AS1的直接靶標，而β-羥丁酸脫氫酶2是miR-141的直接靶標，TP73-AS1通過miR-141正向調節β-羥丁酸脫氫酶2的表達。這些發現表明TP73-AS1可作為致癌基因，促進胰腺癌的轉移。此外，TP73-AS1可作為預測因子和胰腺癌的潛在藥物生物靶標。

2.3內分泌系統惡性腫瘤

2.3.1甲狀腺癌 甲狀腺癌是最常見的甲狀腺惡性腫瘤，包括乳頭狀癌、濾泡狀癌、未分化癌和髓樣癌四種病理類型，約占全身惡性腫瘤的1%[25]。Fang等[26]研究證實，miR-141在甲狀腺癌組織和細胞系中的表達異常下調，且miR-141表達水平與甲狀腺癌的TNM分期和淋巴結轉移呈負相關，miR-141的表達能夠有效地抑制細胞生長，促進細胞凋亡，并抑制甲狀腺癌細胞的侵襲；進一步用miR-141抑制劑剔除miR-141則發生了逆轉，miR-141直接識別YY1的3′-UTR，并在蛋白質和信使RNA水平上負調節YY1的表達，異位表達YY1可有效消除miR-141的抗轉移和促凋亡作用。表明miR-141可以作為甲狀腺癌的腫瘤抑制因子，可能是甲狀腺癌治療的潛在治療靶點。

2.3.2乳腺癌 乳腺癌是發生在乳腺上皮組織的惡性腫瘤，在我國發病率居女性惡性腫瘤第一位，已成為威脅女性身心健康的公共衛生問題。Zhang等[27]發現，在乳腺癌組織和細胞中被轉化生長因子-β活化的長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA activated by TGF-β，lncRNA-ATB)高度表達，而miR-141表達較低；lncRNA-ATB下調導致乳腺癌細胞MDA-MB-231和BT549從紡錘狀到圓形的形態學變化，并且顯著抑制細胞的遷移和侵襲，其過程可以被miR-141抑制劑逆轉；研究同時證明了通過增加miR-141的表達，敲低lncRNA-ATB可顯著抑制乳腺癌細胞的上皮-間充質轉化過程，表明miR-141和lncRNA-ATB可能作為乳腺癌的新治療靶標。Choi等[28]報道，在三陰性乳腺癌中，過表達miR-141可以通過作用于黏著斑激酶和磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號通路釋放血管內皮生長因子A，促進癌細胞的遷移和侵襲。

2.4泌尿系統惡性腫瘤

2.4.1腎細胞癌(renal cell carcinoma，RCC) RCC是指起源于腎實質泌尿小管上皮系統的惡性腫瘤，近年來發病率呈逐年上升趨勢。Xu等[29]研究證實，miR-141能夠抑制腎癌細胞786-0的侵襲和轉移能力。Yu等[30]研究證實，在腎細胞癌中，miR-141作用于靶點基因CDC25B(cell division cycle 25 homolog B)，當miR-141轉錄缺失低表達時，CDC25B表達增高，基因組的不穩定性增加，導致早期RCC的發生。Chen等[31]假設幾種高度差異表達的miRNA可以作為RCC患者組織的生物標志物，對來自78例RCC患者的組織樣本進行分析，用受試者工作特征曲線評估與miR-210、miR-224和miR-141表達相關的診斷的準確性，結果顯示，miR-224/miR-141表現出最高的準確性，用于區分RCC組織與正常組織，靈敏度為97.06%，特異度為98.53%，表明組織miR-224/miR-141比率是檢測RCC潛在的工具。

2.4.2前列腺癌 前列腺癌是指發生在前列腺的上皮惡性腫瘤，是嚴重威脅男性健康的惡性腫瘤之一。Richardsen等[32]通過基因篩查發現，在前列腺癌中miR-141被上調，在535例樣本的大型前列腺癌隊列中，miR-141與腫瘤大小、Gleason分級和前列腺特異性抗原相關；在單變量分析中，miR-141與生化無失敗生存和臨床無失敗生存顯著相關；在多變量分析中，腫瘤上皮和腫瘤基質中miR-141的過表達與生化無失敗生存顯著相關，由此得出，miR-141的高表達似乎與前列腺癌復發風險增加有關。另有研究也表明，miR-141表達水平與前列腺癌的臨床分期相關，是一個評估療效和預后的良好指標[33-34]。

2.5生殖系統惡性腫瘤

2.5.1卵巢癌 卵巢癌是女性生殖器常見的惡性腫瘤之一，由于深居盆腔，發現時大多已擴散至盆腹腔器官，因此卵巢癌的治療是當前的一大難題。miR-141在人類卵巢癌組織和細胞系中可以通過抑制目的基因鹽誘導激酶1(salt inducible kinase 1，SIK1)，促進卵巢癌細胞增殖[35]。van Jaarsveld等[36]研究發現，miR-141在卵巢癌組織中過表達，作用于靶點Keapl來調節順鉑的敏感性。

2.5.2宮頸癌 宮頸癌是最常見的婦科腫瘤之一，由于宮頸細胞學篩查的普遍應用，宮頸癌的發病率和病死率明顯降低，但近年來宮頸癌的發病有年輕化的趨勢。Li等[37]發現，宮頸癌組織中miR-141的表達顯著高于正常宮頸組織，且miR-141水平與腫瘤大小和淋巴結轉移狀態有關；另外，miR-141高表達增加宮頸癌細胞增殖、侵襲和上皮-間充質轉化，而miR-141低表達抑制宮頸癌細胞增殖和侵襲；研究還證實，叉頭框轉錄因子A2(forkhead box A2，FOXA2)是miR-141的靶標，miR-141過表達可顯著促進腫瘤的生長，同時FOXA2表達顯著降低。表明miR-141主要通過抑制FOXA2作為宮頸癌的致癌基因，靶向miR-141可能作為宮頸癌未來的潛在治療策略。

2.5.3子宮內膜癌 子宮內膜癌是發生于子宮內膜的上皮惡性腫瘤，好發于圍絕經期和絕經后女性，近年來發病率逐年升高。Cui等[38]進行的qRT-PCR顯示，在子宮內膜癌組織中lncRNA人類miR-22宿主基因(human miR-22 host gene，MIR22HG)表達顯著下調，而體外功能測定顯示，MIR22HG高表達可顯著抑制子宮內膜癌細胞增殖，誘導子宮內膜癌細胞凋亡，并阻止子宮內膜癌細胞處于G0/G1期，同時證實miR-141為MIR22HG的靶標；此外，研究還證實，死亡相關蛋白激酶1(death-associated protein kinase 1，DAPK1)受MIR22HG和miR-141的調節，可以在抑制子宮內膜癌細胞增殖中起積極作用。可以通過調節miR-141/DAPK1軸抑制子宮內膜癌細胞增殖，為未來子宮內膜癌的治療提供新的靶點。Lee等[39]研究發現，在子宮內膜癌中miR-141的表達顯著增高，而且與化療藥物順鉑的耐藥性有關。

2.6運動系統惡性腫瘤 骨肉瘤是發生在20歲以下青少年或兒童的一種較常見的惡性骨腫瘤，在小兒骨惡性腫瘤中最多見。Wang等[40]研究證實，miR-141-3p的表達與骨肉瘤中EGFR的表達呈負相關，miR-141-3p的過表達不僅與骨肉瘤的分類和大小密切相關，而且還通過負調節EGFR的表達對骨肉瘤的生長和遷移產生負面影響。miR-141-3p可通過靶向EGFR并影響其下游途徑蛋白抑制骨肉瘤細胞的生長和轉移。

3 小 結

miR-141在多種惡性腫瘤中異常表達，在腫瘤的生發、增殖、凋亡、侵襲和轉移等過程中發揮重要的作用。但是，miR-141在不同類型惡性腫瘤中發揮了不同的作用，可能與miRNA的組織特異性有關，取決于惡性腫瘤的組織類型和腫瘤細胞的性質，同時也取決于其作用的靶點是癌基因還是抑癌基因以及靶基因的作用效果。目前miR-141作為癌癥的生物標志物尚缺乏大樣本的數據支持，因此深入闡明miR-141在不同部位、不同類型惡性腫瘤中的作用機制和作用靶點，尋找更多信號轉導通路的關鍵節點，成為下一步研究的重點。