MicroRNA-613在神經膠質瘤中的研究進展

畢振澤 朱淑霞

濱州醫學院附屬醫院兒童血液與神經科，山東 256600

膠質瘤是最常見的高度惡性原發性腦腫瘤，約占兒童、成人中樞神經系統固有腫瘤的1/3［1-2］。世界衛生組織（WHO）將神經膠質瘤可分為4 個級別：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ［3］。在成人中最常見的是膠質母細胞瘤（Ⅳ），而在兒童中最常見的神經膠質瘤類型為星形細胞瘤［4］。雖然整合神經外科、放療和化療來控制惡性膠質瘤，但神經膠質瘤患者的中位生存率在過去的幾十年里并沒有顯著提高［5-6］。此外，由于伴隨這些治療的不良反應以及膠質瘤對放療和化療抵抗力的增加，臨床預后仍然很差［7］。染色體的異常和基因表達的失調已經被認為有助于膠質瘤的發生和發展。然而膠質瘤的具體分子機制仍然是難以捉摸，因此對膠質瘤的生物學特性深入研究，探索新的分子靶點，對神經膠質瘤的治療具有重要意義。

微小RNA（miRNA）是內源的非編碼小RNA，長度為20～24 nt，不編碼蛋白質，主要參與調節基因表達［8-9］。miRNA可以與靶RNA的miRNA相關受體元件（MRE）結合，并調節功能基因的表達，包括原癌基因和抑癌基因基轉錄后水平，從而發揮其腫瘤促進或抑制功能［10］。miRNA 通過靶向堿基對中的3’-非翻譯區（UTR）抑制靶基因的表達方式［11-12］。因此，miRNA 通過靶向關鍵途徑參與調節增殖、侵襲、細胞周期的分化［13］。miRNAs的發現開辟了新一代對腫瘤發生和發展的新認識。越來越多的研究證據表明，各種miRNA 在腫瘤組織中失調，這些miRNA 可作為診斷和預后的生物學標志物，也可作為癌癥治療的靶點［14］。靶向特異性miRNA 在腦膠質瘤的發展中顯示出有希望的抑制作用［15］。

微小RNA-613（microRNA-613）是一種新發現的miRNA，基因位于12 號染色體上的12p13.1；越來越多的研究表明，microRNA-613 在腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移中起著重要作用［16］。大量研究已經證明，microRNA-613 在不同的腫瘤中發揮著不同的生物學作用，例如在肝細胞癌［17］、胃癌［18］、大腸癌［19］、乳腺癌［20］中抑制癌細胞增殖、侵襲及轉移；在宮頸癌［21］中起到促進癌細胞增殖、侵襲和轉移的作用；在非小細胞肺癌［22］中可增加耐順鉑的癌細胞對順鉑治療的敏感性。

本文就microRNA-613在神經膠質瘤細胞增殖、凋亡和遷移中的作用及其對神經膠質瘤放化療的影響做一綜述。

1 microRNA-613 靶向細胞周期蛋白依賴性激酶14（CDK14）抑制Wnt信號通路

microRNA-613 可以通過靶向抑制神經膠質細胞瘤中的CDK14來調節Wnt信號通路抑制細胞的增殖和侵襲。細胞周期蛋白依賴性激酶（CDKs）是多種細胞過程的關鍵調節因子，包括細胞周期進程、細胞分化和基因轉錄［23-24］。CDK14 又稱PFTAR 蛋白激酶1（PFTK1）［25］。生物信息學顯示CDK14 是microRNA-613 的一個直接下游靶點，研究表明過表達microRNA-613 可抑制CDK14 表達［26］。CDK14 可通過促進β-catenin 的表達激活Wnt 信號通路，因此過表達microRNA-613 可通過抑制CDK14 表達顯著降低β-catenin并抑制Wnt信號的激活，進而削弱細胞活性，抑制神經膠質細胞的遷移和侵襲［27］。此外，Wnt 信號通路下游的靶基因、c-myc 和細胞周期素D1（cyclinD1）的表達也受到microRNA-613 過表達的顯著抑制。因此microRNA-613 被認為可能是一種抑制神經膠質瘤細胞增殖的抑癌基因，可能成為未來基于miRNA的治療發展的潛在的有用靶點。

2 microRNA-613靶向血管內皮生長因子A（VEGFA）及血管生成素2（Ang-2）抑制膠質細胞瘤的增殖

血管生長在腫瘤生長和腫瘤進展的過程中起到關鍵作用。VEGFA 是誘導膠質瘤血管生長中最具潛力的生長因子［28］。研究表明，microRNA-613 可通過與VEGFA 3’-UTR中的一個位點連接，對VEGFA 的表達起著負調節表達的作用，進而抑制腫瘤血管的生長［29］。血管生成素2（Ang-2）是調節腫瘤血管生成的另一種重要蛋白［29］，Ang-2 和VEGFA在腫瘤血管生成中起協同作用［30］；試驗數據顯示，將microRNA-613 過表達后可顯著降低Ang-2 的表達水平，故microRNA-613 也可通過調控Ang-2 抑制腫瘤血管的生成［31］。該研究表明，microRNA-613 可通過下調VEGFA 和Ang-2 的水平抑制腫瘤血管的生長，從而間接抑制膠質瘤細胞的生長。

3 microRNA-613靶向性別決定區Y-box9（SOX9）調節Wnt29和AKT信號通路抑制膠質瘤增值

SOX9 是一種高遷移率群盒轉錄因子，是性別決定區Y家族的成員，在胚胎發生、細胞分化、腫瘤起始和侵襲以及干細胞的自我更新過程中起著至關重要的作用［32］。有研究表明SOX9 的失調具有癌基因的作用，可促進細胞增殖、抑制細胞衰老和促進細胞轉化［33］。相關試驗進一步證實了SOX9 可以通過調節Wnt29 和AKT 信號通路等多種途徑顯著增加膠質細胞瘤的增殖、遷移和侵襲［34］。通過熒光素酶試驗和Western blotting 等相關試驗證實SOX9 是microRNA-613 的直接靶點，SOX9 的過表達與microRNA-613 在膠質細胞瘤中的表達呈負相關［34］。因此，microRNA-613可直接抑制SOX9表達通過Wnt29和AKT 信號通路抑制膠質瘤細胞的生長。故microRNA-613 調控Wnt29 和AKT 信號通路誘導細胞凋亡的機制，將有助于開發一種新的抗癌策略。

4 microRNA-613靶向精氨酸酶2抑制膠質母細胞瘤（GBM）發展

精氨酸酶是一種金屬酶，主要在肝外組織中表達，如腎臟、大腦和視網膜。精氨酸酶家族包括ARG1 和ARG2，功能是將半必需氨基酸L-精氨酸水解為L-鳥氨酸和尿素［35］。有關研究表明，ARG2通過促進腫瘤細胞的增殖、遷移、侵襲和血管生成來促進腫瘤的發生［36］。Wang Y 等［37］研究提示microRNA-613 可通過直接靶向GBM 中ARG2 mRNA 的3’-UTR 來負調控ARG2 的表達，并且通過過表達的ARG2 可以逆轉microRNA-613 對GBM 細胞增殖、克隆、侵襲和遷移的抑制作用明確了ARG2 是microRNA-613 下游的一個直接靶點，進一步證實了microRNA-613 通過抑制ARG2 的表達而抑制GBM 的進展。這一新發現的microRNA-613 靶點可作為GBM 患者的預后指標和治療靶點。

5 結 語

神經膠質瘤作為最常見的原發性惡性腦腫瘤，有較高的病死率，經過治療后仍有較高的復發率，因此探討神經膠質瘤的生物學特點及潛在治療靶點具有重要意義［38］。目前已發現多個miRNAs在神經膠質瘤組織中失調，并在腫瘤發生、發展和侵襲中起著關鍵作用。

在本綜述中，主要討論了在神經膠質瘤中microRNA-613 可以通過靶向CDK14 調節Wnt/β-catenin 信號通路抑制神經膠質瘤細胞的增殖；microRNA-613 可以通過靶向VEGFA 抑制膠質細胞瘤組織血管的生成；以及microRNA-613 的過表達可以通過靶向SOX9 調節Wnt29 和AKT 信號通路抑制腫瘤細胞的發生，同時它可以通過精氨酸酶2 抑制GBM 發展?？傊甿icroRNA-613 可以通過調控多種信號通路參與神經膠質瘤的發生發展過程，有望成為神經膠質瘤的基因診斷、治療靶點。對microRNA-613進行深入研究必將為神經膠質瘤的發病機制、診斷及治療提供新思路。

我們相信microRNA-613 相關研究將為多發性惡性腫瘤的診斷、預后評估和新的治療方法帶來積極的意義。