miRNA-125 b在惡性腫瘤發生發展中的研究進展△

陳煉，閆廣鵬，李軍#

1新疆醫科大學研究生學院，烏魯木齊830000

2新疆維吾爾自治區人民醫院口腔頜面外科，烏魯木齊830000

據統計，2018年全球惡性腫瘤新發病例數約為1810萬人，死亡病例數約為960萬人，已成為威脅人類健康的重要疾病[1]。惡性腫瘤的發病機制較為復雜，臨床中通常以手術、放療及化療等綜合治療為主。雖然近年來臨床中對各種惡性腫瘤的診斷、治療取得了很大的進展，但患者預后仍不理想。鑒于此，尋找合適的生物靶標，采取生物靶向療法治療惡性腫瘤并預測其發展及預后已成為目前研究的熱點。微小RNA（microRNA，miRNA）是目前研究的熱點，相關研究表明，人類基因組中已確認的miRNA有800多個，其中至少200多個miRNA參與腫瘤的發生發展，在各種惡性腫瘤中發揮著癌基因或抑癌基因的作用[2]。過去認為miRNA隨從鏈最終會被降解，因此其潛在的作用易被忽略，但已有研究證實其異常表達在惡性腫瘤的發病機制中具有至關重要的作用[3]。miRNA在不同惡性腫瘤組織中的表達具有特異性，且其表達水平與腫瘤的發生發展及預后具有密切關系。因此，可通過檢測并分析不同惡性腫瘤中miRNA的表達情況，確定腫瘤的組織來源，還可以直接反映基因表達水平的高低。miRNA-125b或許能夠成為診斷某些惡性腫瘤的生物學標志物，為腫瘤的診斷、治療及預后評估提供依據。隨著研究的進一步深入，研究者發現miRNA-125b在多種惡性腫瘤的發生發展過程中扮演了重要角色，與惡性腫瘤的增殖、侵襲和遷移、凋亡等生物學行為息息相關。本文就miRNA-125b在惡性腫瘤發生發展中的研究進展作一綜述。

1 miRNA-125 b概述

miRNA-125b是目前研究較為廣泛和深入的一種miRNA。miRNA-125b具有miRNA-125b-1和miRNA-125b-2兩個前體，它們擁有同樣成熟的miRNA-125b序列，其不同之處在于成熟序列的兩側序列以及它們各自編碼基因的位點[4]。miRNA-125b-1位于染色體的11q23脆性位點，而miRNA-125b-2位于染色體的21q21位點[5]。研究發現，miRNA-125b在多種惡性腫瘤的發生發展過程中均具有重要作用，其可作為癌基因抑制抑癌蛋白的表達，也可作為抑癌基因抑制癌蛋白的表達。So等[6]研究表明，miRNA-125b在髓系及B細胞白血病中過表達，進一步研究發現，miRNA-125b通過抑制干擾素調節因子4（interferon regulator factor 4，IRF4）的表達誘導髓系及B細胞白血病的發生。Wang等[7]研究表明，miRNA-125b在骨肉瘤組織中的表達水平低于癌旁組織，miRNA-125b在骨肉瘤U2OS和MG-63細胞系中具有抑癌基因的作用。研究表明，miRNA-125b與腫瘤細胞的增殖和凋亡密切相關，在腫瘤細胞的侵襲和遷移過程中也發揮著相當重要的作用，可以在轉錄水平調控基因的表達[8]。

2 miRNA-125 b在腫瘤中的研究進展

2.1 miRNA-125 b與腫瘤細胞增殖的關系

細胞的增殖能力是評價細胞活性的重要指標，細胞增殖一般分為G0/G1期、S期、G2/M期，其中S期腫瘤細胞越少，表明細胞的增殖能力越弱[9]。miRNA-125b可以抑制細胞周期G1/S期停滯，從而持續促進細胞增殖，這一機制的關鍵點在于miRNA-125b可以下調p53蛋白的表達。Zhang等[10]研究證實，p53mRNA的3'端非翻譯區能夠與miRNA-125b結合，下調p53蛋白表達，阻止G1/S期細胞周期停滯，使細胞持續增殖。雖然miRNA-125b在細胞周期中能夠促進細胞增殖，但是其通過與某些癌基因的靶向結合抑制腫瘤細胞的增殖卻更為常見。相關研究顯示，miRNA-125b可靶向抑制人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）/人表皮生長因子受體 3（human epidermal growth factor receptor 3，HER3），使腫瘤細胞的增殖被限制，其中磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，也稱AKT）信號通路在此過程中具有重要作用[11]。Shiiba等[12]將miRNA-125b轉染至口腔鱗狀細胞癌細胞中并使其過表達，結果發現，腫瘤細胞的增殖率明顯下降，表明miRNA-125b具有明顯抑制腫瘤細胞增殖的能力。Wu等[13]研究發現，胃癌中miRNA-125b的表達量較低，且miRNA-125b的表達上調可以抑制胃癌細胞的增殖。Liang等[14]研究證實，miRNA-125b能夠與下游致癌基因LIN28B的3'端非翻譯區靶向結合，使其mRNA和蛋白表達水平降低，從而抑制肝癌細胞的增殖。Sun等[15]研究表明，miRNA-125b表達下調可抑制SW756和C4-1細胞的增殖和集落形成，miRNA-125b能夠直接與染色質相關蛋白高遷移率族蛋白A1（high mobility group protein A1，HMGA1）mRNA的3'端非翻譯區靶向結合，進一步研究發現，miRNA-125b通過抑制HMGA1的表達調控PI3K/AKT通路。Yu等[16]研究證實，在食管鱗狀細胞癌組織及細胞系中，miRNA-125b過表達可抑制食管鱗狀細胞癌細胞的增殖。由于miRNA-125b可顯著降低HAX-1的表達水平和轉錄活性，HAX-1表達升高可逆轉miRNA-125b對細胞增殖的抑制作用，因此miRNA-125b可以通過調節HAX-1的表達抑制食管鱗狀細胞癌的增殖。有關研究表明，miRNA-125b能夠與SPHK1的3'端非翻譯區靶向結合，該研究采用實時熒光定量聚合酶鏈反應（quantitative real-time polymerase chain reaction，qRT-PCR）和蛋白質印跡法（Western blot）等技術，發現過表達的miRNA-125b可使膀胱癌細胞中鞘氨醇激酶1（sphingosine kinase 1，SPHK1）的mRNA及蛋白表達水平降低，證實SPHK1下調可使膀胱癌T24細胞增殖受到抑制[17]。

2.2 miRNA-125 b與腫瘤細胞侵襲及遷移的關系

侵襲及遷移是惡性腫瘤的特征性生物學表現，miRNA-125b可通過調控某些基因的表達影響腫瘤細胞的侵襲及遷移。腫瘤細胞的侵襲及遷移主要通過上皮-間充質的轉化機制完成，miRNA-125b可參與此機制進而調控上皮-間充質轉化[18]。Li等[19]研究發現，轉錄共激活因子PDZ結合基序（transcriptional coactivator with PDZ-binding motif，TAZ）是miRNA-125b的下游靶點，過表達的TAZ可抑制miRNA-125b在人肝癌細胞中的侵襲抑制作用。Zhou等[20]研究表明，miRNA-125b通過轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）/SMAD信號通路介導上皮-間充質轉化。Bu等[21]通過熒光素酶分析發現磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸3-激酶催化亞基δ（phosphatidylinositol-4，5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit delta，PIK3CD）是 miRNA-125b在甲狀腺未分化癌中的直接靶點，miRNA-125b可下調甲狀腺未分化癌細胞中PIK3CD的表達水平，并抑制甲狀腺未分化癌細胞的增殖和侵襲。Zhang等[22]研究表明，原發性黑色素瘤中miRNA-125b的表達顯著下調，且在轉移及侵襲性黑色素瘤中表達水平更低，上調miRNA-125b的表達可通過抑制整合素α9（integrin subunit alpha 9，ITGA9）的表達顯著抑制惡性表型；miRNA-125b表達降低及ITGA9表達上調是導致黑色素瘤細胞侵襲和遷移的原因。Lee等[23]研究發現，在卵巢癌SKOV3細胞株中miRNA-125b表達下調，真核翻譯起始因子4E結合蛋白1（eukaryotic translation initiation factor 4E binding protein 1，EIF4EBP1）mRNA 表達上調，而該蛋白在腫瘤的發生發展中具有重要作用，進一步研究證實，miRNA-125b可通過靶向結合EIF4EBP1降低其mRNA表達水平，從而抑制卵巢癌細胞的侵襲及遷移。Tang等[24]研究發現，在MCF-7乳腺癌細胞系中miRNA-125b能夠通過誘導上皮細胞轉化為間質細胞，促進乳腺癌細胞的侵襲及遷移。Cortez等[25]研究表明，在膠質瘤細胞中miRNA-125b可以通過下調整合膜蛋白平足蛋白（podoplanin）的表達抑制腫瘤細胞的侵襲。有研究表明，GRB2相關結合蛋白2（GRB2 associated binding protein 2，GAB2）是 miRNA-125b的靶蛋白，與蛋白酶激活受體2（protease activated receptor 2，PAR2）誘導的細胞侵襲和遷移密切相關，且PAR2在多種惡性腫瘤細胞中呈高表達。Yang等[26]研究表明，激活PAR2可抑制miRNA-125b的表達，促進腫瘤細胞遷移，而上調miRNA-125b的表達則可抑制PAR2誘導的腫瘤細胞遷移。

2.3 miRNA-125 b與腫瘤細胞凋亡的關系

細胞凋亡是腫瘤發生發展過程中的重要組成部分，其中miRNA-125b可通過調控p53、Bcl-2拮抗/殺傷因子 1（Bcl-2 antagonist/killer 1，BAK1）、Bcl-2修飾因子（Bcl-2 modifying factor，BMF）等靶基因參與細胞凋亡過程。Fan等[27]對食管癌細胞進行研究，結果發現，過表達的miRNA-125b可顯著抑制食管癌細胞增殖，其中BMF被認為是miRNA-125b潛在的候選靶點，在食管癌細胞中，BMF表達上調，其表達水平與miRNA-125b呈負相關，具有明顯的促進腫瘤細胞凋亡的作用。

Pearson等[28]研究表明，Bax作為促凋亡蛋白在腫瘤細胞的凋亡中發揮作用，但是當p53發生突變時，Bax就無法發揮作用，這是由于p53與bcl-xl結合后會將Bax釋放，導致細胞凋亡的發生。然而，當miRNA-125b調控p53使其表達下調時，bcl-xl會對Bax產生持續抑制，從而抑制細胞凋亡。Shi等[29]通過研究前列腺癌細胞內是否表達雄激素受體時發現，在表達雄激素受體的前列腺癌細胞中miRNA-125b的表達水平上調，其上調的程度與前列腺癌細胞的凋亡速率呈負相關。進一步研究發現，前列腺癌細胞中的雄激素可激活miRNA-125b，其與BAK1mRNA結合后可抑制p53下游靶蛋白BAK1的表達，進一步抑制BAK1介導的腫瘤細胞凋亡。miRNA-125b也可以通過抑制抗凋亡蛋白的表達促進腫瘤細胞凋亡。Gong等[30]研究表明，B細胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）家族中的BCL-W和Mcl-1是可被miRNA-125b抑制的抗凋亡蛋白，其mRNA可直接與miRNA-125b結合導致蛋白表達水平下降，從而促進腫瘤細胞凋亡。Xia等[31]研究發現，miRNA-125b通過下調BMF的表達促進神經膠質瘤細胞株U343的增殖，并且通過抑制全反式維甲酸（all-trans retinoic acid，ATRA）的表達誘導腫瘤細胞凋亡，BMF是Bcl-2促凋亡家族成員之一，當BMF表達下調時可明顯促進腫瘤細胞凋亡。Liu等[32]研究發現，膀胱癌細胞凋亡與PI3K/AKT信號通路有關，miRNA-125b可通過抑制該信號通路，靶向結合己糖激酶2（hexokinase 2，HK2），從而發揮抑制膀胱癌的作用，為膀胱癌的治療提供了潛在的治療靶點。Wang等[33]對非小細胞肺癌細胞的凋亡機制進行研究，結果發現 ，miRNA-125b也 可 以 通 過 抑 制 PI3K/AKT、WNT/β-聯蛋白（β-catenin）信號通路影響非小細胞肺癌細胞的凋亡。

3 小結與展望

惡性腫瘤的發病原因復雜，尋找最佳的治療方法仍是目前臨床研究的熱點。隨著分子生物學的發展，越來越多的學者從基因層面研究腫瘤的發生發展機制并尋求突破。研究發現，miRNA-125b與腫瘤細胞的增殖、侵襲、遷移、凋亡等生物學行為息息相關，但在不同惡性腫瘤中的表達可為低表達或高表達，表明miRNA-125b具有組織特異性，可作為癌基因或抑癌基因，可能與其上游的調節機制及下游的靶標有關。當其與細胞的增殖或侵襲信號通路產生關聯時，就會影響細胞的增殖或侵襲；當其與細胞的轉移及凋亡信號通路產生關聯時，就會影響細胞的轉移及凋亡。由于多種因素參與對miRNA-125b的調節，因此其對細胞生物學功能的影響也各不相同。miRNA-125b在惡性腫瘤中的作用機制及差異表達或許能夠成為一個潛在的治療惡性腫瘤的新靶點，但其具體的作用機制目前還未完全闡明，而且miRNA-125b在同一惡性腫瘤中可能調控多個信號通路，因此僅對miRNA-125b調控的一條信號通路進行靶向治療，或許不能完全阻斷惡性腫瘤的發生發展，甚至會造成正常基因的損傷，因此在保證靶向藥物特異性的同時，應該首要考慮治療方法的安全性。在臨床中，miRNA-125b可作為一個穩定而可靠的腫瘤標志物，未來可對惡性腫瘤的早期診斷、病理分型、預后評估、臨床治療和靶向藥物的研制提供理論基礎。因此，更加深入地研究miRNA-125b在惡性腫瘤中的作用機制具有重要意義。