微小RNA-10 b在腫瘤發生發展中的作用△

梁俐蘭，劉永明，蘇何玲

桂林醫學院生物化學與分子生物學教研室，廣西 桂林 541000

微小RNA（microRNA，miRNA）是一類廣泛存在于真核生物中的非編碼單鏈小分子RNA，長度為19～25個核苷酸（nucleotide，nt），可在轉錄后調控基因的表達。近年來，因miRNA在細胞內具有多種重要的調節作用而成為醫學研究的熱點。目前已發現的miRNA分子超過38 000個[1]。miRNA‐10b長度為 23 nt，序列為 5'‐UACCCUGUAGAACCGAAU‐UUGUG‐3'，基因位于人類2號染色體短臂3區1帶1亞帶同源異型盒D基因簇（homeobox D cluster，HOXD）的中間，靠近HOXD4基因，具體基因位點為chr2：176150303‐176150412。miRNA‐10b基因只有一個轉錄本，原始轉錄本pri‐miRNA‐10b由RNA聚合酶Ⅱ轉錄生成，隨后被Drosha酶切割形成長度為110 nt的莖環狀前體pre‐miRNA‐10b。后者通過輸出蛋白5（exportin 5，XPO5）及其輔助因子Ras相關性核蛋白‐三磷酸鳥苷（Ras associated nuclear pro‐tein‐guanosine triphosphate，RAN‐GTP）從細胞核輸送至細胞質。然后在Dicer酶的作用下進行第二次剪切，形成長度為23 nt的雙鏈RNA，包括成熟的單鏈miRNA‐10b及其互補鏈。該雙鏈被納入RNA誘導的沉默復合體（RNA‐induced silencing complex，RISC）中。RISC中的單鏈miRNA‐10b可通過與其互補的信使RNA（messenger RNA，mRNA）完全或不完全結合而誘導基因沉默，調控基因表達。近年來，越來越多的研究報道指出，miRNA‐10b通過靶向與細胞凋亡、增殖、遷移和侵襲等有關的基因而在肝癌、結直腸癌和膠質瘤等多種腫瘤的發生發展中扮演著重要的角色[2‐3]。本文就miRNA‐10b在腫瘤發生發展中的作用及其分子機制的研究進展作一綜述。

1 miRNA-10b在肝癌中的作用

較早前的研究發現，miRNA‐10b過表達可沉默抑癌基因細胞黏附分子1（cell adhesion molecule 1，CADM1）的表達[4]。CADM1功能喪失可誘導上皮‐間充質轉化（epithelial‐mesenchymal transition，EMT），促進腫瘤細胞的局部侵襲和遠處轉移。這一研究結果提示，miRNA‐10b對CADM1的靶向抑制可增強肝細胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）的侵襲和遷移能力。實際上，miRNA‐10b可通過多個環節促進EMT的發生。Li等[5]的研究指出，CADM2也是miRNA‐10b的直接靶標，其可通過黏著斑激酶（focal adhesion kinase，FAK）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，也稱AKT）途徑抑制HCC細胞的EMT和遷移能力，揭示了miRNA‐10b可通過靶向抑制CADM2的表達促進HCC的進展。Hujie等[6]研究發現，miRNA‐10b的過表達可以通過靶向抑制Kruppel樣因子4（Kruppel like factor 4，KLF4）來促進HCC的EMT。KLF4可與KLF11的啟動子結合并負調控其表達，miRNA‐10b靶向沉默KLF4可使KLF11的表達水平增加，進而激活SMAD信號轉導通路，促進EMT的發生。

miRNA‐10b還通過靶向抑癌基因介導HCC的發生發展。Zhu等[7]研究報道，miRNA‐10b可通過靶向抑癌基因CUB和Sushi多結構域1（CUB and Sushi multiple domains 1，CSMD1），增強HCC細胞的活性、遷移和侵襲能力。Guan等[8]研究發現，miRNA‐10b‐3p能夠靶向抑癌基因趨化素樣因子超家族成員5（CKLF like MARVEL transmembrane domain containing 5，CMTM5）。CMTM5的表達上調與HCC患者預后良好有關，而miRNA‐10b‐3p表達上調引起的CMTM5靶向沉默則會導致HCC患者預后不良。提示miRNA‐10b‐3p可通過靶向抑制CMTM5的表達促進HCC的發展。

有研究指出，miRNA‐10b在HCC組織和細胞系中的表達顯著增加，并且miRNA‐10b的表達水平與HCC細胞的活性和侵襲能力呈正相關[9]。其作用機制是miRNA‐10b靶向抑制HOXD10基因，促進與細胞遷移及血管生成相關基因的表達，包括ras同源物基因家族成員C（ras homolog family member C，RHOC）、尿激酶型纖溶酶原激活物受體（urokinase‐type plasminogen activators receptor，uPAR）、基質金屬蛋白酶 2（matrix metalloprotein‐ase 2，MMP2）和MMP9，從而誘導HCC細胞侵襲和遷移。

2 miRNA-10b在結直腸癌中的作用

miRNA‐10b在結直腸癌組織標本及細胞系中的表達同樣顯著升高，并與結直腸癌細胞的活力和侵襲能力呈正相關。Wang等[10]研究發現，高表達的miRNA‐10b與結直腸癌的轉移程度密切相關。miRNA‐10b通過靶向抑制HOXD10導致RHOC的表達水平增加，從而增強腫瘤細胞的侵襲性和轉移能力。進一步的研究發現，miRNA‐10b通過靶向抑制HOXD10導致RHOC表達上調還與結直腸癌的臨床分期和淋巴結轉移有關[11]。提示miRNA‐10b的表達水平可作為結直腸癌臨床分期和淋巴結轉移的診斷指標。Abdelmaksoud‐Dammak等[12]研究發現，miRNA‐10b對HOXD10的靶向抑制還可誘導一種重要的抑癌分子——上皮鈣黏素（E‐cadherin）表達下調，并促進結直腸癌獲得轉移表型。

miRNA‐10b還可以靶向抑制磷脂酰肌醇‐4，5‐二磷酸3‐激酶催化亞基α（phosphatidylinositol‐4，5‐bisphosphate 3‐kinase catalytic subunit alpha；PIK3CA）的表達。研究表明，PIK3CA基因突變可導致磷脂酰肌醇‐3‐羥激酶（phosphatidylinositol 3‐hydroxy kinase，PI3K）/AKT信號通路激活，并與多種腫瘤的發生有關。Dai等[13]研究報道，miRNA‐10b對PIK3CA的靶向抑制降低了PI3K/AKT/雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin kinase，MTOR）信號通路的活性，同時增加了轉化生長因子‐β（transforming growth factor‐β，TGF‐β）和α‐平滑肌肌動蛋白的表達水平，導致成纖維細胞的表型發生改變，使其成為腫瘤相關成纖維細胞（cancer‐associated fibroblast，CAF），進而促進結直腸癌的發生。Xie等[14]研究發現，miRNA‐10b還可以通過靶向KLF4調控EMT、細胞周期、細胞凋亡及其他相關信號通路，促進結直腸癌的增殖和轉移。

3 miRNA-10b在膠質瘤中的作用

miRNA‐10b對同源異型盒基因家族的靶向抑制在膠質瘤的發生發展過程中發揮重要作用。Sun等[15]研究報道，miRNA‐10b在膠質瘤細胞中對HOXD10的靶向抑制可上調侵襲相關因子MMP14和uPAR的表達，從而促進膠質瘤細胞的侵襲。miRNA‐10b的表達水平與膠質瘤的病理分級和惡性程度均呈正相關。Li等[16]的研究發現，miRNA‐10b‐5p的表達水平與膠質瘤細胞的增殖、遷移和侵襲能力均呈正相關。miRNA‐10b‐5p可通過靶向抑制同源異型盒B基因簇中的B3基因（homeobox B3，HOXB3），上調遷移和侵襲相關蛋白的表達水平，如高遷移率族蛋白B1（high mobility group box 1，HMGB1）和RHOC的表達水平，繼而促進膠質瘤細胞的遷移和侵襲。

miRNA‐10b也可以通過沉默抑癌基因的表達促進膠質瘤的發生發展。研究表明，miRNA‐10b‐5p能夠靶向抑制抑癌基因凋亡蛋白酶激活因子1（apoptotic peptidase activating factor 1，APAF1）的表達，進而抑制由APAF1激活的胱天蛋白酶（caspase）相關信號通路，從而促進膠質瘤細胞凋亡[17]。Liang等[18]的研究報道，miRNA‐10b能夠靶向抑制第10號染色體缺失的磷酸酶和張力蛋白同源基因（phosphatase and tensin homolog，PTEN）。PTEN是一種具有雙特異性磷酸酶活性的抑癌基因，可通過調控PTEN/PI3K/AKT和p38促分裂原活化的蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK）信號通路來促進膠質瘤細胞的增殖、遷移和侵襲。

4 miRNA-10 b在其他腫瘤中的作用

近年來的研究還表明，miRNA‐10b在其他腫瘤的發生發展中扮演著重要的角色。Chen等[19]研究報道，miRNA‐10b在子宮內膜癌組織中的表達顯著上調，并通過靶向抑制HOXB3影響子宮內膜癌細胞的凋亡、增殖、遷移和侵襲。miRNA‐10b對同源異型盒基因家族的靶向抑制還在透明細胞腎細胞癌（clear cell renal cell carcinoma，ccRCC）、胃癌和急性髓細胞性白血病（acute myeloid leukemia，AML）的發生發展中起到重要作用。He等[20]研究發現，與腎小管 HK‐2細胞相比，miRNA‐10b在ccRCC細胞中的表達下調，其可通過靶向抑制HOXA3的表達來調控ccRCC的侵襲和轉移。Khella等[21]研究報道，miRNA‐10b還能夠通過靶向抑制血小板衍生生長因子B（platelet derived growth factor subunit B，PDGFB）、骨髓成紅細胞增多癥病毒E26癌基因同源物1（v‐ets avian erythro‐blastosis virus E26 oncogene homolog 1，ETS1）和PIK3CA等基因的表達而在ccRCC的發生發展中發揮重要作用，可作為ccRCC的預后指標。miRNA‐10b對HOXD10的靶向抑制不僅可以促進胃癌的遷移和侵襲[22]，還可以調節AML細胞增殖、集落形成、細胞周期和凋亡[23]。

miRNA‐10b對胰島素樣生長因子1受體（insu‐lin like growth factor 1 receptor，IGF1R）和癌基因DBL家族成員T淋巴瘤侵襲轉移誘導因子1（T‐cell lymphoma invasion and metastasis 1，TIAM1）的靶向作用在宮頸癌的發生發展中發揮重要作用。Hou等[24]的研究發現，IGF1R是miRNA‐10b在宮頸癌中的直接靶標，過表達miRNA‐10b可以抑制宮頸癌細胞的增殖、遷移和侵襲，而低表達miRNA‐10b的結果相反，且miRNA‐10b在宮頸癌組織和細胞系中的表達顯著下調。miRNA‐10b在宮頸癌細胞中表達下調還會導致其靶基因TIAM1的作用增強，從而促進腫瘤增大和血管浸潤[25]。

研究表明，miRNA‐10b對KLF4的靶向作用可促進骨肉瘤的發展[26]；miRNA‐10b對E‐cadherin的靶向作用可促進非小細胞肺癌（non‐small cell lung cancer，NSCLC）細胞的遷移和侵襲[27]；miRNA‐10b對轉錄因子叉頭框蛋白O3（forkhead box O3，FOXO3）的靶向作用可抑制食管癌細胞的生長和轉移[28]；miRNA‐10b對過氧化物酶體增殖物激活受體 γ（peroxisome proliferator activated receptor γ，PPARγ）的靶向作用則可增強食管癌細胞對順鉑的耐藥性[29]。miRNA‐10b可通過下調癢同源物E3泛素蛋白連接酶（itchy E3 ubiquitin protein ligase，ITCH）的表達抑制 ITCH/Wnt/β‐catenin 途徑，進而抑制黑色素瘤在體外的增殖、遷移和侵襲[30]。在小鼠前脂肪細胞3T3‐L1中，miRNA‐10b對載脂蛋白L6（apolipoprotein L6，APOL6）的靶向作用可調節細胞分化和脂肪生成，在某些與肥胖相關的腫瘤中具有重要作用[31]。

5 小結與展望

miRNA作為細胞中一種轉錄后基因調控機制，在腫瘤發生發展過程中間接地發揮原癌基因或抑癌基因的作用。當miRNA以抑癌基因為靶標時，則促進腫瘤的發生發展；而當miRNA以原癌基因為靶標時，則抑制腫瘤的發生發展。實際上，目前的研究表明miRNA‐10b主要通過靶向抑制多種抑癌基因及相關蛋白的表達，在多種腫瘤的發生發展中間接地發揮癌基因的作用。miRNA‐10b這種間接癌基因作用顯示出其潛在的腫瘤診斷、預后和治療價值。尋求簡便可靠的檢測血漿和組織中miRNA‐10b水平的技術和方法，鑒別腫瘤發生發展過程中miR‐NA‐10b的新靶標將是未來主要的研究工作。