周顯飛， 江建新

(貴州醫(yī)科大學(xué)附院 肝膽外科， 貴州 貴陽　550004)

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·特約專論·

microRNA-29c在腫瘤中的研究進(jìn)展*

周顯飛， 江建新**

(貴州醫(yī)科大學(xué)附院 肝膽外科， 貴州 貴陽550004)

microRNA-29c； 腫瘤； 增殖； 侵襲； 轉(zhuǎn)移； 標(biāo)志物

microRNA是一類長度約22個(gè)核苷酸的內(nèi)源性單鏈非編碼小RNA分子，其通過堿基互補(bǔ)配對原則與靶基因mRNA的3′端非編碼區(qū)配對，與靶基因完全或不完全互補(bǔ)結(jié)合，引起mRNA直接降解或轉(zhuǎn)錄后翻譯的抑制，microRNA通過調(diào)控基因的表達(dá)來影響細(xì)胞的增殖、分化、凋亡等生物學(xué)行為。目前，人類腫瘤的發(fā)病率和致死率居高不下，但其發(fā)病機(jī)制尚不明確。目前，microRNA研究為人們研究腫瘤的發(fā)生發(fā)展打開了一扇大門。腫瘤的發(fā)生發(fā)展與microRNA的異常表達(dá)具有一定的相關(guān)性，microRNA在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中有著致癌基因和抑癌基因的作用[1-3]。microRNA在腫瘤組織和外周血液中不同階段會有不同的表達(dá)模式，microRNA中的microRNA-29c與腫瘤的相關(guān)性及生物學(xué)功能日益引起人們的重視，目前已有較多的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道m(xù)icroRNA-29c的異常表達(dá)可以影響腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移與增殖及化療抵抗等。microRNA-29c與腫瘤的關(guān)系及其相關(guān)機(jī)制的進(jìn)一步闡明，為腫瘤的早期診斷、預(yù)后監(jiān)測及治療提供了一個(gè)新的研究思路。本文就microRNA-29c生物學(xué)特征及其在腫瘤中的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)，綜述如下。

1　microRNA-29c生物學(xué)特征

microRNA-29c于2003年由Dostie等[4]在人神經(jīng)元細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)，位于人體染色體的1q32.2：207801852～207801939，與CD46基因相鄰。microRNA-29家族包括microRNA-29a、microRNA-29b及microRNA-29c，它們之間僅存在2～3個(gè)堿基的差異。microRNA-29a和microRNA-29c主要在細(xì)胞質(zhì)中通過經(jīng)典的RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RNA induced silencing complex, RISC)機(jī)制發(fā)揮作用，microRNA-29b序列中存在核定位信號，主要在細(xì)胞核中通過其他機(jī)制調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)，microRNA-29家族中的3個(gè)成員共享基因調(diào)節(jié)功能，在惡性細(xì)胞的表達(dá)均可出現(xiàn)異常，具有抗腫瘤的功能，在轉(zhuǎn)錄調(diào)控、表觀遺傳修飾以及細(xì)胞凋亡等功能上也有重疊[5]。盡管成熟的microRNA-29a/b/c序列高度相同，但是有研究表明microRNA-29家族中不同亞型可以不同的生物學(xué)功能[6-7]。

2　microRNA-29c與腫瘤

2.1microRNA-29c在腫瘤中的異常表達(dá)及其功能

現(xiàn)已證明microRNA-29c是一種具有抑癌基因性質(zhì)的microRNA分子。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，microRNA-29c在胰腺癌、鼻咽癌、食管鱗狀細(xì)胞癌、肺癌、肝癌、胃癌、大腸癌及黑色素瘤等多種腫瘤中都呈低表達(dá)，都有抑制腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲與轉(zhuǎn)移的作用；同時(shí)，研究還發(fā)現(xiàn)，microRNA-29c低表達(dá)與腫瘤患者的預(yù)后有關(guān)，microRNA-29c，是一個(gè)重要的預(yù)測腫瘤預(yù)后的指標(biāo)。因此，microRNA-29c的異常表達(dá)可能是多種腫瘤發(fā)生發(fā)展的一個(gè)重要因素。

2.1.1microRNA-29c與胰腺癌Lu Y等[8]利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測臨床胰腺癌(PC)組織和細(xì)胞系時(shí)發(fā)現(xiàn)，microRNA-29c表達(dá)降低；通過質(zhì)粒轉(zhuǎn)染法使microRNA-29c過表達(dá)后，PC細(xì)胞BxPC-3和PANC-1的增殖、侵襲轉(zhuǎn)移能力明顯減弱；雙熒光素報(bào)告酶實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了ITGB1是microRNA-29c的靶基因之一，敲除該靶基因后可明顯降低PC細(xì)胞的增殖及侵襲轉(zhuǎn)移能力，說明microRNA-29c與ITGB1之間的聯(lián)系在PC的發(fā)生發(fā)展中起到重要的作用。Zou Y等[9]用裸鼠胰腺原位癌細(xì)胞種植動物模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)過表達(dá)的microRNA-29c能有效抑制裸鼠癌細(xì)胞的肝轉(zhuǎn)移，并且證實(shí)microRNA-29c靶向調(diào)控基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP2)，從而扼制惡性腫瘤組織ECM的重塑。同樣，Jiang J等[10]發(fā)現(xiàn)microRNA-29c在臨床PC組織中低表達(dá)后，可通過恢復(fù)microRNA-29c的表達(dá)量抑制Wnt信號通路，從而抑制PC細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移和干性表型；此外，研究還發(fā)現(xiàn)在PC標(biāo)本中，TGF-β/Smad3通過與microRNA-29c的啟動子綁定導(dǎo)致microRNA-29c在PC細(xì)胞中的表達(dá)下降；表明在人PC中，microRNA-29c是腫瘤抑制性的microRNA分子，將有助于臨床PC干預(yù)治療的發(fā)展。microRNA-29c在PC發(fā)生發(fā)展過程起到重要調(diào)控作用。

2.1.2microRNA-29c與鼻咽癌Niu等[11]首先通過QRT-PCR檢測microRNA-29c在正常鼻咽上皮細(xì)胞和鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma，NPC)細(xì)胞系中的表達(dá)，證實(shí)microRNA-29c在NPC細(xì)胞系中呈低表達(dá)；在NPC組織標(biāo)本中，microRNA-29c表達(dá)量在癌組織中明顯高于癌旁組織并且與腫瘤的臨床分期明顯相關(guān)；恢復(fù)microRNA-29c在NPC中的表達(dá)可明顯抑制NPC細(xì)胞的增殖和生長；研究證實(shí)microRNA-29c是通過靶向調(diào)控甲基化酶(DNMT)3a和 3b兩個(gè)基因發(fā)揮效應(yīng)，分析發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)基因與臨床預(yù)后相關(guān)，說明microRNA-29c可作為NPC臨床預(yù)后的指標(biāo)。

2.1.3microRNA-29c與食管鱗狀細(xì)胞癌褚慶華等[12]利用劃痕實(shí)驗(yàn)和transwell研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)的細(xì)胞內(nèi)過表達(dá)microRNA-29c能抑制ESCC細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移；通過雙熒光報(bào)告素基因?qū)嶒?yàn)發(fā)現(xiàn)，Tiam1作為microRNA-29c的靶基因參與調(diào)節(jié)ESCC的生物學(xué)行為。

2.1.4microRNA-29c與肺癌Wang H等[13]最開始通過microRNA arrays對低轉(zhuǎn)移能力的肺癌細(xì)胞系95C和高轉(zhuǎn)移能力的肺癌細(xì)胞系95D進(jìn)行差異性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)microRNA-29c在這兩組細(xì)胞系中表達(dá)有著明顯的差別，進(jìn)行生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)整合素β1和MMP2是microRNA-29c重要的靶基因，最后通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)microRNA-29c能抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移，microRNA-29c抑制肺癌細(xì)胞黏附至細(xì)胞外基質(zhì)和轉(zhuǎn)移是直接通過抑制整合素β1和MMP2的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的，表明microRNA-29c可作為一個(gè)新的候選治療靶點(diǎn)來延緩肺癌的轉(zhuǎn)移。

2.1.5microRNA-29c與肝癌Wang B等[14]發(fā)現(xiàn)microRNA-29c在肝癌(HCC)細(xì)胞中低表達(dá)，而且其與野生型的P53誘導(dǎo)磷酸酶1(WIP1)在HCC細(xì)胞中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。在HCC細(xì)胞中microRNA-29c過表達(dá)能顯著抑制細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡，而下調(diào)microRNA-29c后能顯著的增強(qiáng)細(xì)胞的增殖和抑制凋亡；利用熒光原位雜交和免疫組化法證實(shí)WIP1是microRNA-29c的靶基因，從而調(diào)控HCC的發(fā)生發(fā)展。Bae HJ等[15]證實(shí)在HCC細(xì)胞中microRNA-29c能抑制致癌基因去乙?；?(SIRT1)的表達(dá)，microRNA-29c通過與SIRT1的3′非翻譯區(qū)結(jié)合從而抑制蛋白翻譯；microRNA-29c的低表達(dá)能使SIRT1過表達(dá)，并促進(jìn)HCC轉(zhuǎn)移，microRNA-29c通過靶向調(diào)控SIRT1的活性來執(zhí)行抑制腫瘤發(fā)展的功能。

2.1.6microRNA-29c與胃癌Wang Y等[16]通過研究胃癌(GC)化療患者時(shí)發(fā)現(xiàn)，低復(fù)發(fā)組患者microRNA-29家族的成員表達(dá)量都升高，高復(fù)發(fā)組患者中的microRNA-29c呈低表達(dá)的趨勢，說明microRNA-29c的活性能有助于提高GC化療的療效；通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，microRNA-29c直接調(diào)控連環(huán)蛋白-δ(CTNND1)來抑制GC細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移。Matsuo等[17]研究結(jié)果表明，microRNA-29c在GC細(xì)胞中有著抑制腫瘤的功能，microRNA-29c表達(dá)下降是通過調(diào)節(jié)RCC2基因使GC細(xì)胞獲得生長的優(yōu)勢。

2.1.7microRNA-29c與結(jié)直腸癌(CRC)越來越多證據(jù)表明，microRNA調(diào)控著上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的過程，而EMT是腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵過程。Zhang等[18]通過qRT-PCR 檢測結(jié)直腸癌(CRC)和遠(yuǎn)處肝轉(zhuǎn)移組織發(fā)現(xiàn)，microRNA-29c在CRC伴有遠(yuǎn)處肝轉(zhuǎn)移組織中明顯降低，而且可作為短期生存患者的一個(gè)獨(dú)立預(yù)測指標(biāo)。提示在CRC細(xì)胞中，microRNA-29c具有抑制細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、侵襲能力。動物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)microRNA-29c能抑制癌癥的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。microRNA-29c調(diào)控CRC組織EMT過程是通過GSK-3β/β-catenin信號通路來實(shí)現(xiàn)的，其靶基因是GNA13和PTP4A。這為研究CRC的轉(zhuǎn)移提供了新的觀點(diǎn)。

2.1.8microRNA-29c與黑色素瘤microRNA-29家族的3個(gè)亞型在不同腫瘤中都能影響其甲基化，并抑制腫瘤的發(fā)生[19]。然而在黑色素瘤中microRNA-29c亞型被發(fā)現(xiàn)與甲基化酶DNMT3的表達(dá)和CpG島甲基子表型(CIMP)呈負(fù)相關(guān)，黑色素瘤患者臨床分期AJCC第Ⅲ期總體生存率與DNMT3B和microRNA-29c的表達(dá)量顯著相關(guān)[20]。

上述研究提示，microRNA-29c在許多腫瘤中呈低表達(dá)，作為抑癌基因抑制腫瘤細(xì)胞的增殖與遷移等生物學(xué)行為；同時(shí)microRNA-29c在不同腫瘤中均可通過調(diào)控靶基因而影響腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲等生物學(xué)行為。所以，microRNA-29c既可在同一種腫瘤中通過不同靶基因調(diào)控細(xì)胞的生物學(xué)行為，也可在不同腫瘤中調(diào)控同一個(gè)靶基因。

2.2microRNA-29c作為腫瘤標(biāo)志物

人血清或血漿中含較多穩(wěn)定的microRNAs，血清microRNAs的不同表達(dá)方式可指向特定疾病。因此，針對特定疾病，血清microRNAs具有潛在的標(biāo)志物作用，可做為一種非侵害性診斷工具用于臨床[21]。杜國波等[22]通過檢測NPC患者血清中的microRNA-29c的表達(dá)量，發(fā)現(xiàn)與健康對照組相比，NPC患者血清中的microRNA-29c表達(dá)量更低；與分化鱗癌相比，低分化和中分化鱗癌組織中microRNA-29c的表達(dá)水平明顯降低，提示microRNA-29c的變化可為NPC的預(yù)后和治療效果判斷提供參考。microRNA-29c在早期非小細(xì)胞肺癌患者組織和血清中都表達(dá)升高，說明microRNA-29c可作為非小細(xì)胞肺癌早期階段檢測的一個(gè)潛在生物標(biāo)記分子[23]。有研究顯示，在正常胃黏膜樣本中microRNA-29c表達(dá)量較高，而在非萎縮性胃炎、腸上皮化生、腸型胃癌樣本中表達(dá)減少，說明microRNA-29c的低表達(dá)可提示胃癌的病變的存在[24]。對乙肝病毒相關(guān)HCC的研究也發(fā)現(xiàn)，microRNA-29c也可作為一個(gè)預(yù)測HCC的因子，其低表達(dá)可提示HCC患者預(yù)后不良[25]。Yang IP等[26]研究結(jié)果顯示，在CRC患者中，早期復(fù)發(fā)患者與無早期復(fù)發(fā)患者相比，microRNA-29c表達(dá)顯著降低，進(jìn)一步利用體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明過表達(dá)microRNA-29c能抑制CRC細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移，而在早期復(fù)發(fā)患者血清中microRNA-29c表達(dá)明顯增加。提示microRNA-29c水平也可作為CRC術(shù)后早期復(fù)發(fā)的指標(biāo)。microRNA-29c在多數(shù)腫瘤中呈低表達(dá),且其表達(dá)水平與腫瘤分期、侵襲轉(zhuǎn)移和總生存期相關(guān)，腫瘤組織和癌癥患者血清中microRNA-29c水平檢測可作為判斷腫瘤患者預(yù)后的重要指標(biāo)。

3　展望

microRNAs是調(diào)節(jié)基因表達(dá)的非編碼小RNA分子，參與了細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等過程。microRNAs異常表達(dá)可導(dǎo)致人類腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移。microRNA-29c在多種腫瘤中的低表達(dá)參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程，microRNA-29c通過影響腫瘤細(xì)胞的DNA甲基化、細(xì)胞周期蛋白、細(xì)胞外基質(zhì)蛋白以及細(xì)胞凋亡等途徑參與腫瘤的發(fā)病。不久的將來，腫瘤microRNA-29c的表達(dá)水平有望作為臨床對腫瘤的早期診斷、治療及預(yù)后評估的指標(biāo)。研究microRNA-29c的不同功能及其所調(diào)節(jié)的獨(dú)立或合作的分子靶點(diǎn)，將對腫瘤的診斷和治療提供新的契機(jī)。

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(2016-05-23收稿，2016-08-25修回)

編輯： 文箐潁

國家國際科技合作專項(xiàng)資助(2014DFA31420)； 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81160311)

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A

1000-2707(2016)09-0993-04

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