miRNA-495 及其成熟體調控惡性腫瘤生物學行為研究進展

劉瑞明 張帥 衣鵬程 魏巍 于濤

微小RNA（MicroRNA，miRNA）是胞內長度約為21～22nt 的非編碼RNA[1]。大部分miRNA 由RNA 聚合酶Ⅱ轉錄形成初級miRNA，后經過封端、剪接以及多聚腺苷酸化等處理過程形成成熟miRNA[2]。目前發現的主要作用機制為miRNA 特定序列結合下游信使核糖核酸（Messenger RNA，mRNA）3’末端非翻譯區，若兩者完全互補結合，會導致mRNA 降解；若兩者不完全結合，則阻礙mRNA 翻譯進程[3，4]。與正常組織或細胞相比，大量研究表明腫瘤中多種miRNA 異常表達，下游mRNA 含量隨之發生反向改變，胞內蛋白含量異常，從而影響腫瘤細胞生物學行為。其中，許多學者對miR-495 及其成熟體調控腫瘤細胞增殖、凋亡、遷移、侵襲等多種生物學行為的效應進行了研究，表明miR-495 具有成為多種腫瘤診斷和治療靶點的潛力[1～4]。

1 miR-495 結構及其相關研究

miR-495 位于14 號染色體，長度為81nt，轉錄后形成初級轉錄產物，被Drosha 酶切割形成miR-495 前體，經核糖核酸酶Dicer 切割后產生miR-495-5p 和miR-495-3p 兩個成熟體，長度均為22nt[5]。根據已發表研究顯示，與miR-495-5p 相比，miR-495-3p 更為活躍。miR-495-3p 結構序列中的-AAACAAA-可調控多個下游靶基因，從而影響更多腫瘤細胞生物學行為。多數研究結果表明腫瘤細胞和組織中miR-495 含量降低，miR-495調控下游mRNA 影響腫瘤細胞增殖、凋亡、耐藥、遷移和侵襲等生物學行為[6～8]。在子宮內膜癌相關研究中的結果表明，與對照組相比，腫瘤細胞中miR-495 含量升高[6]。此外，在膀胱癌相關研究中，Tan 等[7]檢測了膀胱癌組織和癌旁組織、膀胱癌細胞和人輸尿管上皮永生化細胞中miR-495 含量，結果發現膀胱癌細胞和組織中miR-495 表達升高；然而與之不同的是，Zhou 等[8]檢測了膀胱癌細胞和人輸尿管上皮永生化細胞中miR-495-3p 含量，發現miR-495-3p 表達降低，因此未來還需要更多研究對此進一步明確。

2 miR-495 前體及成熟體調控腫瘤細胞多種生物學行為

2.1 miR-495 通過多種途徑調控腫瘤細胞增殖能力目前已發現的影響腫瘤生長的因素包括細胞凋亡、細胞周期轉化以及血管生成等，多項研究發現miR-495 可通過調節上述方式影響腫瘤細胞增殖能力[9～12]。Jiang 等[9]研究發現miR-495 在影響腫瘤細胞凋亡的同時影響骨肉瘤細胞增殖能力，miR-495 在骨肉瘤細胞和組織中較對照組含量降低，miR-495 過表達靶向結合高遷移率族核小體結合域5 抑制骨肉瘤細胞增殖能力、誘導細胞凋亡。Lv 等[10]研究表明miR-495 可影響腎細胞癌周期轉化及阻滯，與人腎皮質近曲小管上皮細胞相比，腎細胞癌細胞中miR-495 含量下降，miR-495 過表達通過調控特殊AT 富集序列結合蛋白1 影響腫瘤細胞G0/G1 周期轉變以及抑制細胞增殖能力。Li 等[11]研究結果顯示miR-495 可影響食管癌血管生成，食管癌組織較癌旁組織中miR-495 表達降低、ATP 酶銅轉運α 表達升高，機制實驗結果表明miR-495通過負調控ATP 酶銅轉運α 調控食管癌細胞耐藥能力和血管生成能力。此外，Zhang 等[12]對miR-495 影響肝癌細胞衰老進程進行了研究，在明確miR-495 抑制肝癌細胞增殖以及促進周期轉化后進行了細胞染色-β-半乳糖苷酶活性染色實驗，發現miR-495 可促進兩種肝癌細胞衰老進程。見圖1。

圖1 miR-495 通過多種途徑調控腫瘤細胞

2.2 miR-495 通過不同途徑調控腫瘤細胞遷移和侵襲能力已發生腫瘤細胞遠處轉移的患者往往處于腫瘤晚期，是導致腫瘤患者死亡的主要原因之一，許多研究發現miR-495 可通過多種方式調控腫瘤細胞遷移和侵襲能力[13～18]。Tan 等[13]對Smad同源物4 功能缺失促進肺癌轉移的機制進行了研究，體內外實驗結果表明Smad 同源物4 通過調控miR-495、miR-543 進而負調節P21 活化激酶3，促進肺癌細胞轉移。上皮間充質轉化（Epithelialmesenchymal transition，EMT）是上皮細胞獲得間充質特征的過程，與腫瘤遠處轉移關系密切，被稱為腫瘤轉移的前過程[14]。研究表明miR-495 通過調控下游mRNA 影響腫瘤EMT 進程[14]。Bai等[15]研究發現結直腸癌細胞和組織中miR-495較對照組含量降低，miR-495 靶向結合膜聯蛋白A3 影響p53 通路，進而調控結直腸癌細胞侵襲和EMT。Wang 等[16]發現口腔鱗狀細胞癌細胞及組織中miR-495 較對照組含量降低，miR-495 通過胰島素樣生長因子1/AKT 信號軸調節口腔鱗狀細胞癌細胞侵襲、遷移以及EMT。此外，腫瘤細胞內Wnt/β-catenin 信號通路過度激活與腫瘤遠處轉移聯系緊密，miR-495 可抑制Wnt/β-catenin 信號通路活性，抑制腫瘤細胞遷移和侵襲能力[17]。Zheng等[18]研究結果對此進行了證明，與對照組相比，非小細胞肺癌組織中miR-495 含量降低，機制研究結果表明miR-495 靶向結合轉錄因子4 抑制Wnt/β-catenin 信號通路活性，抑制非小細胞肺癌細胞遷移和侵襲能力。見圖1。

2.3 miR-495 調控下游mRNA 調控腫瘤細胞耐放化療能力放化療作為目前腫瘤治療的基本方式之一，具有減小術前腫瘤體積以及殺死術后部分逃逸腫瘤細胞等作用。然而，臨床上較多腫瘤對放化療產生抵抗，是導致許多患者預后較差以及5 年生存率較低的原因之一。許多研究同樣發現miR-495 調控下游mRNA 可影響腫瘤細胞耐藥以及耐輻射能力[19～22]。Feng 等[20]研究結果表明miR-495可影響鼻咽癌細胞對輻射的耐受能力，與對照組相比，鼻咽癌組織中miR-495 含量降低，葡萄糖調節蛋白78 含量上升，進一步的機制研究結果表明miR-495 調控葡萄糖調節蛋白78 表達，提高鼻咽癌細胞抗輻射能力。有研究[21]結果表明miR-495可影響乳腺癌細胞對化療藥物的耐受能力，乳腺癌細胞中miR-495 表達降低，后續實驗顯示miR-495 通過靶向調控轉錄因子叉頭框C1、轉化生長因子β2，進而對乳腺癌細胞耐藥能力產生影響。Li等[22]分別檢測了胃癌組織與癌旁組織中miR-495和表皮生長因子受體2 含量，結果表明與對照組相比，胃癌組織中miR-495 含量降低、表皮生長因子受體2 含量升高，表皮生長因子受體2 是miR-495 的靶基因，miR-495 通過抑制表皮生長因子受體2 及mTOR 信號通路調節胃癌細胞對化療藥物的敏感性。

2.4 ceRNA 調控miR-495 影響腫瘤進展目前已發現的競爭性內源RNA（Competing endogenous RNA，ceRNA）主要包括長鏈非編碼RNA（Long noncoding RNA，lncRNA）、環 狀RNA（Circular RNA，circRNA）[23]。ceRNA 作用機制亦為近年來研究熱點，該調控機制是指某些lncRNA、circRNA 具有相同miRNA 結合位點，競爭性結合共同的下游miRNA，被結合的miRNA 生物學效應減弱，即靶向結合下游mRNA 的能力減弱，細胞的生物學行為得以調節[24]。許多研究表明lncRNA 和circRNA調控miR-495 及其下游mRNA 從而形成ceRNA軸，進而影響多種腫瘤發生、發展[25～28]。lncRNA 小核RNA 宿主基因10/miR-495-3p/鈣黏蛋白相關蛋白軸的發現來自Yuan 等[25]人的研究，發現小核RNA 宿主基因10 在胃癌組織和細胞中表達升高，miR-495-3p 在胃癌細胞中表達降低，機制實驗結果表明小核RNA 宿主基因10 靶向調控miR-495-3p/鈣黏蛋白相關蛋白軸激活Wnt/β-catenin 信號通路，促進胃癌進展。Mutalifu 等[26]研究表明膠質瘤組織和細胞中circ-0000215 較對照組含量上調、miR-495-3p 含量下降，circ-0000215 通過調控miR-495-3p/CXC 趨化因子受體2 軸，促進膠質瘤進展。lncRNA 核富集轉錄本1 作為一種廣泛研究的lncRNA，可調控多種腫瘤發生、發展[27]。有研究[28]表明miR-495 是其下游靶點之一，結腸癌細胞中核富集轉錄本1 含量升高、miR-495-3p 含量降低，機制實驗結果表明核富集轉錄本1 通過抑制miR-495-3p 激活細胞周期蛋白依賴性激酶6，從而促進結腸癌進展。

3 miR-495 前體及其成熟體與腫瘤診斷及預后

有學者發現miR-495 含量與腫瘤診斷以及患者預后關系密切[29，30]。Zhang 等[29]檢測了81 例急性髓細胞白血病患者及健康人的外周血中miR-495 含量，結果顯示急性髓細胞白血病患者外周血中miR-495 表達降低，診斷性分析結果表明，miR-495 具有成為急性髓細胞白血病早期診斷指標的潛力。Alkhathami[30]的研究表明視皮質軸突蛋白1 和接觸蛋白1 與乳腺癌患者絕經狀態、淋巴結受累、雌激素受體狀態、孕激素受體狀態、TNM 分期以及遠處轉移關系密切，而miR-495 與視皮質軸突蛋白1 和接觸蛋白1 含量成反比。

4 小結與展望

惡性腫瘤對人類生命健康造成的危害不言而喻，目前手術切除腫瘤部位輔以放化療的主流治療方式已極大提升腫瘤患者5 年生存率，然而面對已發生遠處轉移的腫瘤患者，該治療方式效果卻不盡人意[31]。令人期待的是，miRNA 調節不同腫瘤細胞生物學行為及其進展的效應已顯現出具有成為腫瘤診斷和治療靶點的潛力[32]。其中，本研究綜述的miR-495 及其成熟體被ceRNAs 調控以及可調控多種下游“明星分子”，還可對經典信號通路產生影響，表明該miRNA 在惡性腫瘤發生發展中較為活躍，具有成為多種腫瘤臨床診療小分子靶點的潛力，見表1。

表1 miR-495 及其成熟體調控惡性腫瘤的相關研究

綜上，miR-495 及其成熟體在調控惡性腫瘤生物學行為中扮演著重要角色，包括增殖、侵襲、遷移、EMT、耐藥、周期轉換等，為闡述腫瘤發生發展機制以及新型治療方式研發提供了良好的切入點。需指出的是，miR-495/mRNA 軸往往同時調控腫瘤細胞多種生物學行為。然而，目前關于miR-495 及其成熟體相關研究具有很大局限性。惡性腫瘤發生發展機制復雜，如果僅從單個miRNA 對此進行全面闡述顯然具有極大的片面性。再者，腫瘤細胞內存在廣泛的RNA-RNA、RNA-蛋白質調控網絡[56]，miR-495 上下游所有靶點及其生物學作用是否已經全部闡明，這尚未得知。最后，目前分子治療發展緩慢，存在較多問題尚未解決，因此如何根據已有研究成果進行有效的臨床轉化，如miRNA 相關疫苗的研發還存在較多技術難關尚未得到解決，未來需要更多高質量實驗對此進行研究。