miR-646在惡性腫瘤中的作用研究進展

張衡，覃虹錕，桂艷萍，郭雅冰，趙麗

(中國藥科大學基礎醫學與臨床藥學學院，江蘇 南京 210009)

0 引言

MiRNA參與人類30%的基因調控，其可以通過特異性識別靶基因的3'端非翻譯區上的相應靶位點，調控特定靶基因的表達，在轉錄后水平調節蛋白質的合成，在各種生理和病理過程中發揮著重要作用，如細胞分化、增殖、侵襲等[1,2]。miR-646的研究逐年增加，目前在結直腸癌、胃癌、子宮內膜癌、腎癌等均有報道(表1)，相關文獻表明其在腫瘤中表達降低，過表達miR-646可以抑制腫瘤細胞的增殖、侵襲等能力。本文闡述miR-646在惡性腫瘤中的研究進展。

表1 不同腫瘤中miR-646的靶點，表達水平，生物學功能

1 miR-646的作用機制

miR-646是一種起抑癌作用的miRNA，其編碼基因位于20號染色體上。miR-646在多種疾病與腫瘤中發揮重要的作用，其可以靶向細胞周期蛋白、細胞周期蛋白依賴性激酶、表皮生長因子受體、核轉錄因子等[3,4]，進而發揮抑制腫瘤細胞增殖、遷移和侵襲的作用。

2 miR-646與結直腸癌

結直腸癌是世界上最常見的胃腸道腫瘤之一，占成人惡性腫瘤的9%。雖然手術治療是結直腸癌最有效的治療方法[5]，并改善了患者的預后，但由于患者最終會出現復發或轉移，其效果仍然有限。異常表達的miRNA在各種人類癌癥的進展中是重要的，已有研究證實miR-646在結直腸癌組織和細胞系中表達下調，miR-646通過直接靶向NOB1的表達[6]，抑制了結直腸癌的進展。NOB1在許多腫瘤中過表達，并介導腫瘤的不同發展階段，已成為抗癌治療的一個有吸引力的靶點[7-9]。闡明miR-646/NOB1軸在不同信號通路中的作用，將為現有的結直腸癌臨床診斷方法提供一種新的思路。

3 miR-646與肝癌

肝細胞癌(HCC)是最常見的肝癌類型。盡管診斷技術、手術技術有了巨大的進步，新的分子靶向治療方法也有所發現，但HCC仍是全球癌癥相關死亡的主要原因，每年造成約60萬人死亡[10]。HCC的發病機制是多因素的，涉及癌基因的激活和腫瘤抑制基因的失活[11]。潘等[12]研究發現circ_0000267在HCC組織和細胞系中表達增強。circ_0000267在功能上可促進細胞生長、遷移和侵襲，減弱細胞的凋亡，其促癌機制是直接結合miR-646實現的。miRNA中的單核苷酸多態性在腫瘤的發生、發展中起著重要作用。王等[13]探討miR-646rs6513497是否與HCC的感染風險相關，結果顯示miR-646SNP rs6513497可能與HCC易感性有關。

4 miR-646與骨肉瘤

骨肉瘤(OS)是一種間充質細胞的惡性腫瘤，與骨形成有關。由于OS的快速發展和惡性性質，其發病率逐年升高，目前全球發病率約為3.4-4.3 /百萬[14]。在積極的治療下，如腫瘤切除、放療等手段，只有小于65%的非轉移性OS患者能在初始診斷后存活5年以上[15]。因此，早期診斷生物標志物和新的治療方法的尋找一直是提高OS患者生存的關鍵難題。對OS遺傳學的研究已經發現了大量可作為OS候選治療靶點的基因[16,17]。楊等[18]研究發現骨肉瘤組織中MT1JP的表達明顯低于癌旁組織，MT1JP是一種已經被報道的腫瘤抑制因子，此外，MT1JP過表達上調miR-646，而miR-646過表達下調FGF2，但對MT1JP表達無顯著影響，MT1JP可能通過miR-646下調FGF2，抑制OS細胞的遷移和侵襲。

5 miR-646與非小細胞肺癌

肺癌是一種常見的浸潤性惡性腫瘤，已成為全球癌癥相關死亡的主要原因。肺癌根據病理和病因特點可分為小細胞肺癌(SCLC)和非小細胞肺癌(NSCLC)兩大類[19]。到目前為止，NSCLC的主要治療方法是手術切除結合化療和放療。然而，由于高轉移率和復發率，NSCLC的預后仍然較差。因此，迫切需要探索新的生物標志物，為NSCLC的精確診斷和新的治療策略奠定基礎。王等[20]研究發現miR-646在NSCLC組織和細胞系中的表達下調。功能檢測表明，過表達miR-646可以抑制NSCLC細胞增殖、遷移和上皮-間充質轉化(EMT)，而低表達的miR-646則具有相反的效果。miR-646通過靶向FGF2和CCND2在NSCLC中發揮腫瘤抑制作用，并可能成為NSCLC患者的預后生物標志物。也有研究表明[21]，在NSCLC中EGFR是miR-646的靶點，miR-646過表達不僅下調了EGFR/Akt信號通路，而且抑制了NSCLC細胞的增殖和轉移，miR-646是影響NSCLC總生存期的預后因素之一。在NSCLC中，EGFR發揮重要的作用，目前臨床治療中常采用表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKI)聯合放療治療EGFR突變的不能切除的III期非小細胞肺癌(NSCLC)，可提高患者的生存率[22,23]。因此，尋找更多靶向EGFR的分子在NSCLC的治療中尤為重要。

6 miR-646與子宮內膜癌

子宮內膜癌(EC)是婦科最常見的惡性腫瘤，約占女性生殖道惡性腫瘤的20%-30%，近十年來發病率迅速上升[24]。因此，探討子宮內膜癌發生發展的機制，尋找治療和預后的生物標志物已迫在眉睫。非編碼RNA研究的不斷突破，打開了一個新的探索EC發病機制的方向。大量研究證實，非編碼RNA與人類的疾病進展密切相關[25-27]。劉等[28]研究發現非編碼RNAcircWHSC1在EC組織中的表達增加，過表達circWHSC1可促進EC細胞的增殖、遷移和侵襲，減少細胞的凋亡。更為重要的是，circWHSC1發揮促癌作用是通過與miR-646結合實現的，高表達miR-646可以逆轉circWHSC1對EC的促進作用。對機制的進一步探索發現，circWHSC1過表達或敲除后，miR-646的下游靶點NPM1水平分別升高或降低。NPM1在EC中的作用已經被報道，隨著EC臨床分期的增加，NPM1的表達逐漸增強[29]。也有人研究發現，與對照組相比，miR-646在人EC組織和細胞系(Ishikawa和HEC-1-A)中的表達均顯著降低[30]。miR-646過表達顯著削弱了Ishikawa和HEC1-A細胞的增殖、遷移和侵襲能力。更重要的是，該報道也證明了NPM1是miR-646的靶點，miR-646通過靶向NPM1，從而調控EC細胞的增殖、遷移和侵襲能力。

7 miR-646與視網膜母細胞瘤

視網膜母細胞瘤(RB)是最常見的眼內惡性腫瘤，占5歲以下兒童所有惡性腫瘤的2%-4%，易導致視力喪失或失明，甚至死亡[31]。低密度脂蛋白受體相關蛋白6(LRP6)是低密度脂蛋白(LDL)受體基因家族的成員之一，該基因編碼的蛋白作為Wnt的受體或Frizzled的輔助受體，參與經典的Wnt/β-catenin信號通路[32]。有報道稱LRP6的表達水平受多種miRNAs的調控，如miR-133a和miR-126a-3p[32,33]。張等[34]研究發現circ_0000527在RB組織和RB細胞系中均高表達，過表達circ_0000527可促進RB細胞增殖、遷移、侵襲并抑制細胞凋亡，而敲低circ_0000527可抑制上述惡性生物學行為。其潛在機制表明，circ_0000527作為一種內源性競爭性RNA，直接靶向miR-646，并正向調控LRP6的表達。也有研究表明[35]，在RB中，Bcl-2也是miR-646的下游靶點之一。

8 miR-646與胃癌

胃癌是世界上第四大最常見的癌癥，也是世界上第二大癌癥死亡原因[36]。胃癌早期手術可治愈，但晚期高轉移患者死亡率極高。闡明胃癌發生和轉移的機制將有助于尋找新的診斷性生物標志物和開發有效的治療干預措施。非編碼RNA在胃癌的診斷及預后中發揮一定的指示作用。李等[37]研究發現環狀RNA hsa_circ_0081143的抑制作用降低了胃癌細胞的增殖和侵襲能力，并誘導了胃癌細胞對順鉑(DDP)的敏感性。機制上面，hsa_circ_0081143可以作為內源性海綿體直接與miR-646結合，miR-646的上調有效地逆轉了hsa_circ_008114誘導的CDK6激活，hsa_circ_0081143/miR-646/CDK6軸在胃癌進展中形成一個新的調控通路。張等[38]研究發現，胃癌組織中miR-646的表達低于癌旁組織。miR-646的低表達與胃癌惡性進展相關。瞬時轉染miR-646可以抑制胃癌細胞的生長和遷移。機制上面，miR-646可以直接靶向FOXK1，并且參與調控Akt/mTOR信號通路。也有研究發現[39]，沉默circFLNA可抑制胃癌細胞的增殖、遷移、侵襲和糖酵解，并促進胃癌細胞的凋亡，機制上面，circFLNA可以海綿化miR-646，miR-646可以靶向PFKFB2，發揮對胃癌增殖，侵襲等的抑制作用。

9 miR-646與其他腫瘤

miR-646在上述腫瘤中有研究之外，在其他惡性腫瘤如喉癌、乳腺癌、胰腺癌、腎癌等也有相關報道。miR-646在喉癌組織和細胞中表達降低，過表達miR-646可降低TU212和TU686細胞的增殖和侵襲能力[40]。雙熒光素酶報告基因實驗證實，谷胱甘肽過氧化物酶1(GPX1)是miR-646的直接靶點，機制上面，miR-646過表達阻斷了PI3K/AKT通路的激活，從而抑制喉癌細胞的增殖和侵襲。臧等[41]報道circ-CCND1在喉鱗癌(LSCC)中顯著上調，circ-CCND1的缺失在體外顯著抑制了LSCC細胞的增殖，在體內則抑制了腫瘤的生長。機制上面，circ-CCND1可以作為miR-646的海綿體，降低miR-646對CCND1的抑制作用。miR-646在腎癌組織中表達下調，在轉移性腎癌中進一步降低，miR-646的表達與NOB1的表達呈負相關，機制上面，miR-646可以靶向NOB1發揮抑瘤作用[42]。有研究報道，miR-646在臨床標本和乳腺癌細胞中的表達降低[43]，生物信息學預測HDAC2是miR-646的下游靶點，雙熒光素報告基因實驗驗證了這個結果，功能實驗顯示敲除HDAC2和過表達miR-646能夠抑制乳腺癌細胞的生長，miR-646/HDAC2為臨床上治療乳腺癌提供一個新的思路。miR-646在胰腺癌中也有報道[44]，miR-646異常表達與胰腺癌患者的腫瘤分期、淋巴浸潤、轉移和總生存期縮短有關，HIF-1α/miR-646/MIIP的反饋調節可能作為胰腺癌治療的一個潛在靶點。

10 結語與展望

miRNA在惡性腫瘤的發生發展中發揮著重要的作用。隨著研究的不斷深入，miR-646在惡性腫瘤中的功能被廣泛報道。在多種腫瘤中，如腎癌、結直腸癌、胃癌等，miR-646可以抑制腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲等能力，因此可以預測miR-646是一種腫瘤抑制因子，有潛力成為一種新的腫瘤標志物用于臨床診斷。然而，miR-646的研究領域還很局限，在前列腺癌、皮膚癌、腦膠質瘤等腫瘤中還未見有報道。在現有的研究報道中，miR-646涉及的信號轉導途徑等具體機制還得進一步研究。