miR-146b在惡性腫瘤中的研究進展

陶嘉楠，王學紅，張宏琳

(1.青海大學 研究生院，青海 西寧 810016；2.青海大學附屬醫院 消化內科，青海 西寧 810000)

1993年，Lee等[1]在研究秀麗隱桿線蟲的發育時，發現了一種非編碼RNA，這種RNA并沒有被翻譯為蛋白質，但對控制該線蟲的發育起著非常重要的作用。此種RNA現在被認為是一個成員數目不斷增長的非編碼RNA家族的成員，該家族就叫做微小RNA(microRNA，miRNA)家族[2]。

miRNA是一種單鏈RNA，長度約為19～25個核苷酸[3]，它由特定的基因轉錄并且經過許多復雜的加工過程而形成[4-6]。近年來研究發現，在高等真核生物中，miRNA家族的數量約占基因組的1%，它是最大的基因家族之一[7]。有關的生物信息學方面的研究表明，大概三分之一的人類基因受到miRNA的控制[8]。它調節諸多過程，包括控制細胞增殖與凋亡、控制機體發育、控制造血細胞的分化等[9]。由于miRNA可以控制組織細胞的增殖與凋亡，所以惡性腫瘤的發生和發展與miRNA有著十分復雜的關系，它與惡性腫瘤的關系一直是近年來研究的熱點。根據促進或抑制腫瘤的發生發展，可以將miRNA分為兩類：抑癌miRNA(tumor-suppressive miRNAs )和促癌miRNA(oncogenic miRNAs )。但miRNA的促癌性或抑癌性不是一成不變的，同一miRNA可能在兩種腫瘤發生發展中起著完全相反的作用。目前，多種miRNA與惡性腫瘤的關系均已有過相關研究，但是miR-146b與惡性腫瘤的關系研究較少，故本文就miR-146b在部分惡性腫瘤中的研究進展做一綜述。

1 miR-146b概述

miR-146b屬于miR-146家族 ，該家族包括miR-146a和miR-146b兩個成員，二者結構上的區別僅僅在于3’-末端2個核苷酸不同，因此二者的作用很相似[10]，都被稱為轉錄后基因沉默子，在調節炎癥反應中起著非常重要的作用。MIR-146B基因編碼了miR-146b分子，該基因定位于人類第10號染色體[11]。miR-146b的前體大約由73個核苷酸組成，并包含一個莖環狀結構，分別從其5’端臂和3’端臂加工成成熟的has-miR-146b-5p(序列UGAGAACUGAAUUCCAUAGGCU)和has-miR-146b -3p(序列UGCCCUGUGGAUCAGUUCUGG)[12]。近年來研究發現，miR-146b在一些惡性腫瘤組織中的表達水平發生了變化，提示其可能會成為相關腫瘤的腫瘤標志物，甚至為腫瘤的治療提供分子靶點。

2 miR-146b在惡性腫瘤中的主要作用機制

miR-146b是miRNA家族中研究相對較少的一種，盡管以前有一些相關研究，但它在惡性腫瘤中的具體作用機制尚不明確。目前已知的主要機制是miR-146b-EGFR途徑。

Katakowski等[13]研究發現，在膠質瘤中10號染色體10q24-26區域經常缺失，而MIR-146B基因恰好在這個區域內。他們研究發現，惡性膠質瘤細胞中的miR-146b的表達明顯下調，并且還發現miR-146b抑制人膠質母細胞瘤細胞系中表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)的表達，從而減少了腫瘤細胞的增殖和侵襲。其可能機制是miR-146b和EGFR mRNA的3’-非翻譯區(3’-untranslated region, 3’-UTR)結合，從而抑制EGFR的表達。Cai等[14]進一步設計實驗，以證明miR-146b的作用是否通過EGFR介導，他們將含有miR-146b的質粒轉染入SGC-996人膽囊癌細胞系中，發現EGFR 表達量明顯降低。反之，將缺乏相應3’-UTR的EGFR mRNA表達載體轉染到miR-146b過表達SGC-996細胞中，EGFR蛋白的表達量比空載體轉染的細胞增多。

EGFR突變型肺癌患者對EGFR靶向藥物即酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor，TKI)的原發性和獲得性耐藥仍然是一個主要的臨床問題[15]。Liu等[16]進一步研究了miR-146b是否有助于改善肺癌患者的TKI耐藥，他們將miR-146b特異性模擬物瞬時轉染到TKI耐藥的PC9/gef肺癌細胞中。隨后，將轉染成功的PC9/gef細胞和未經轉染的PC9/gef細胞同時暴露于吉非替尼，并分析細胞生存力。結果顯示用miR-146b特異性模擬物轉染的細胞存在更多的吉非替尼誘導的細胞死亡。上述實驗再一次驗證了miR-146b可能是通過抑制EGFR的表達而發揮作用。

3 miR-146b在部分惡性腫瘤中的研究進展

3.1惡性膠質瘤 近年來在對惡性膠質瘤(glioblastoma, GBM)診斷和治療方面取得了較好的進步，但病程晚期患者的預后仍然很差[17]。其中一個重要原因是膠質瘤細胞侵襲性較強，目前已經對參與GBM細胞遷移和侵襲的基因和基因產物進行了相關研究，例如基質金屬蛋白酶基因、生長因子、細胞因子、整合素和鈣粘蛋白等[18]。Xia等[19]通過基質凝膠侵襲試驗，研究miR-146b是否影響GBM細胞遷移和侵襲。結果表明在惡性膠質瘤U373細胞系中，遷移能力下降的惡性細胞中常常伴隨miR-146b的過表達，而敲除miR-146b則促進U373細胞的遷移。此外他們還發現，基質金屬蛋白酶16(matrix metalloprotinase-16, MMP16)基因mRNA 的3’UTR有miR-146b的結合位點。進一步實驗提示miR-146b抑制了MMP16的表達，這些數據表明，miR-146b抑制膠質瘤細胞遷移和侵襲的功能性下游靶點之一就是MMP16。

3.2甲狀腺癌 甲狀腺癌以甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma, PTC)最為常見，其發病率在世界范圍內處于逐年上升趨勢[20]。miR-146b已被確定為一種在PTC中高度上調的癌癥相關microRNA[21]。Abdallah等[22]研究發現miR-146b抑制了JNK/AP1途徑的活性，從而PTC細胞的抗氧化應激能力得以增強。Lima等[23]報道miR-146b通過刺激作為細胞骨架的肌動蛋白的功能而發揮作用，調節PTC細胞的遷移和侵襲活性。Li等[24]發現抑制miR-146b的表達，可以通過調節低分化PTC細胞中鈉/碘轉運體(NIS)的表達增加了腫瘤對放射性碘的敏感性，其機制可能是miR-146b與NIS基因mRNA的3’-UTR結合，從而抑制NIS蛋白翻譯并導致對放射性碘化物治療的不敏感性[25]。綜上所述，miR-146b在PTC的發生發展過程中似乎起著促癌基因的作用，但其具體機制目前仍未研究清楚。

3.3肺癌 肺癌的病死率約占全球癌癥病死率的20%，已成為世界上發病率和病死率最高的惡性腫瘤之一[26]。惡性程度最高的肺癌是小細胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)，約占肺癌組織類型的80%[27], 肺癌患者的主要死亡原因是腫瘤的侵襲和轉移[28]。Han等[29]研究發現，miR-146b在肺腺癌H1299/DDP和A549/DDP細胞系中的表達明顯低于對照組細胞(P<0.01)。此外，將miR-146b轉染入H1299/DDP和A549/DDP細胞中之后，H1299/DDP和A549/DDP細胞的附著和脫離能力顯著被抑制(P<0.01)，表明miR-146b使得肺癌細胞活動性減弱，他們推測可能機制是miR-146b抑制了肺癌細胞的上皮-間質轉化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)特性，從而從某一方面降低了肺癌細胞的侵襲性。Li等[30]使用轉移小室(transwell)實驗和傷口愈合實驗分析了過度表達miR-146b的NSCLC細胞的遷移和侵襲能力，結果提示與對照細胞相比，H1299細胞系中miR-146b的異位表達顯著降低癌細胞的遷移能力。他們進一步將研究從細胞轉至人體層面，使用Kaplan-Meier生存分析表明，miR-146b表達水平低的患者中位生存期和平均生存期顯著縮短。以上研究說明，miR-146b在NSCLC中可能起著抑癌基因的作用。

3.4肝細胞癌( hepatocellular carcinoma, HCC) HCC是我國最常見的消化系統惡性腫瘤之一[31]。HCC的發生發展十分復雜，同樣miR-146b在其發展過程中起著重要的作用。Li等[32]檢測60例HCC患者術后標本中的miR-146b的相對含量，44例HCC組織(73.33%)檢測到miR-146b表達下調，而只有17例HCC組織miR-146b表達上調(P<0.001)。他們進一步研究發現miR-146b相對表達量降低與腫瘤直徑、靜脈浸潤、TNM分期及5年生存率有關。Ding等[33]利用生物信息學技術篩選與HCC發病相關的miRNA，在HCC和對照組之間總共獲得了14個上調和16個下調的miRNA。研究發現差異表達的miRNA參與重要的生物學過程，如組蛋白H3-K9甲基化的調節，共發現了3個重要的miRNA調控網絡：人血清白蛋白-miR-15a、人血清白蛋白-miR-125 b和人血清白蛋白-miR-122。共研究11種差異表達的miRNA，其中最重要的是調節HCC標記基因的hsa-miR-146b，推測其可能是HCC基因治療的新一代標志物。

3.5胰腺癌(pancreatic cancer, PC) PC是一種高致死性疾病，其特點是臨床表現晚、局部侵襲性強、轉移潛能大、對化療和放療均不敏感，最重要的是總體預后非常差[34-35]。以往的研究表明，一些miRNA可以作為PC相關癌基因的抑制劑[36]。Lin等[37]使用miRNA微陣列評估了人胰腺癌干細胞中miRNAs的表達譜，并確定miR-146b是一種與胰腺癌細胞遷移和侵襲相關的miRNA。并且他們研究發現在PC組織中，miR-146b的表達比配對的鄰近非腫瘤組織中的表達低0.34倍。更重要的是，他們的實驗還發現，通過用miR-146b模擬物轉染PC細胞，使得細胞中的miR-146b表達上調，PC細胞的遷移和侵襲被抑制。以上的結論表明miR-146b在PC中發揮著抑癌基因的作用，并且通過調節miR-146b及其靶基因的表達，我們可以制定未來PC治療的新策略。

3.6結直腸癌(colorectal cancer, CRC) CRC是全球常見的惡性腫瘤，不論是在男性還是在女性中，發病率均居于惡性腫瘤的前幾位[38]。特別是中國結直腸癌的發病率不斷上升，這可能與現代新的生活方式有關，如增加脂肪攝入，減少體力活動[39]。雖然可以通過以手術、放療、化療等為主的綜合治療方法顯著改善CRC患者的預后，但其總體病死率仍沒有顯著下降。CRC的發病機制十分復雜，某些miRNA在其發生發展中起著極為重要的作用。Zhu等[40]采用熒光定量PCR方法測定CRC組織和配對癌旁組織中miR-146b的相對含量，結果顯示與配對癌旁組織相比，miR-146b在癌組織中的表達顯著上調。此外，當他們比較從不同TNM期患者收集的組織中miR-146b的表達時，發現miR-146b的較高表達與晚期CRC相關。Zhu等[40]進一步利用生物信息學分析miR-146b在CRC中作用的靶分子，推測其可能是線粒體中的丙酮酸脫氫酶B(pyruvate dehydrogenase B, PDHB)。以上表明miR-146b參與了CRC的發展和進展，似乎起著癌基因的作用。

4 總結與展望

miR-146b在一些腫瘤中起著抑癌基因的作用，而在另外一些腫瘤中又起著癌基因的作用。對于第一種情況，我們可以利用表達miR-146b的質粒去轉染腫瘤細胞，通過上調其表達水平來抑制腫瘤的發生發展；對于第二種情況，我們可以選擇性敲除腫瘤細胞中的miR-146b基因，從而抑制其增殖及浸潤。但以上設想目前僅僅停留在理論階段，成熟應用于臨床治療尚且面臨很多問題。此外，盡管許多學者在研究miR-146b與惡性腫瘤的關系時得出了有意義的結論，但是其具體作用機制仍不明確。今后的研究方向很可能在解析機制及成果轉化方面，相信人們對miR-146b的不斷研究將為惡性腫瘤的分子靶向治療提供有益的指導和幫助。