趙 婷，高 波，潘 云

微小RNA（micro RNA，miRNA）作為重要的表觀遺傳調(diào)控因子廣泛存在于生物界，具有高度保守性， 是長(zhǎng)度約為18～25 個(gè)核苷酸的小分子非編碼RNA， 主要通過(guò)與靶基因mRNA 的3’-非編碼區(qū)（3’-UTR）結(jié)合，導(dǎo)致P-小體中的mRNA 降解或翻譯抑制， 在轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮表觀遺傳調(diào)控作用［1，2］。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道和miRbase、 TargetScan 等數(shù)據(jù)庫(kù)顯示， 生物體大約1/3 的基因受miRNA 調(diào)控， 單個(gè)miRNA 可以調(diào)控上百個(gè)基因的表達(dá)，同時(shí)，一個(gè)基因也可被多個(gè)miRNA 靶向調(diào)控，miRNA 異常表達(dá)常常與疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)［3］。 19 號(hào)染色體miRNA集簇 （C19MC） 是靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物特異的大型miRNA簇，跨越19q13.4 上約100 kb 大小的核苷酸，含有46 個(gè)miRNA 基因， 是目前發(fā)現(xiàn)的最大的人類(lèi)miRNA 基因簇，miR-525 是由C19MC 編碼miRNA之一［4］，主要包括miR-525-3p 和miR-525-5p，是新報(bào)道的miRNA，具有控制胚胎發(fā)育、器官分化、細(xì)胞增殖分化及衰老凋亡、信號(hào)通路等功能，與機(jī)體的正常發(fā)育、免疫穩(wěn)態(tài)、抗氧化和組織損傷等密切相關(guān)，可影響疾病的發(fā)生發(fā)展［4-6］。 在預(yù)測(cè)和診斷妊娠相關(guān)疾病方面顯示出高靈敏度和特異性［7-9］。在腫瘤中發(fā)揮抑癌和促癌作用，成為肝癌、肺鱗狀細(xì)胞癌、軟骨肉瘤等的治療靶點(diǎn)和預(yù)后因子［10-13］。該文對(duì)miR-525 的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀做一綜述。

1 miRNA 的生成和主要作用機(jī)制

在動(dòng)物的基因組中， 大約只有1%的基因編碼miRNA，這些基因位于內(nèi)含子或外顯子和基因中間區(qū)，這些基因在各個(gè)物種中高度保守［14］。 miRNA 的生成在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，可分為轉(zhuǎn)錄和成熟兩個(gè)階段：首先，細(xì)胞核內(nèi)基因組DNA 在RNA 聚合酶Ⅱ的作用下，轉(zhuǎn)錄生成長(zhǎng)度幾千甚至上萬(wàn)nt 且具有多個(gè)miRNA 莖環(huán)的初級(jí)miRNA（Pri-miRNA），接著在伴侶蛋白和RNaseⅢ家族的Drosha 酶作用下，Pri-miRNA 被 切 割 成 長(zhǎng) 度60 ～70 nt 的 前 體miRNA （Pre-miRNA）， 接著在RNA-GTP 蛋白和Exportin5 的作用下， 隨后Pre-miRNA 被轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞核，經(jīng)過(guò)Dicer 酶加工成雙鏈的miRNA，最后在解旋酶的作用下形成大約22 nt 左右的單鏈成熟體miRNA，成熟的miRNA 再通過(guò)RNA 誘導(dǎo)基因沉默復(fù)合物（RNA-induced silencing complex，RISC） 發(fā)揮其功能，該復(fù)合物由成熟的miRNA、Dicer 和其他相關(guān)蛋白組成，這些蛋白的核心是AGO（Argonaute）家族蛋白， 還包括FXRP、RNA 解旋酶等一些非AGO 家族成員蛋白，miRNA 通過(guò)與AGO I 結(jié)合形成效應(yīng)器復(fù)合物 （miRNA-RISC，miRISC），miRISC再通過(guò)miRNA 的種子序列對(duì)靶mRNA 進(jìn)行識(shí)別和降解［14］。 此外，編碼miRNA 的基因半數(shù)以上的定位于腫瘤發(fā)生相關(guān)的染色體區(qū)域、 脆性位點(diǎn)和LOH區(qū)域， 提示在腫瘤形成過(guò)程中miRNA 可能扮演著重要的角色［15-17］。 miRNA 調(diào)控靶mRNA 的經(jīng)典機(jī)制：miRNA 與mRNA 的3，-UTR 不完全互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合時(shí)，miRNA 主要抑制mRNA 翻譯而不影響其穩(wěn)定性； 二者完全互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合時(shí)，miRNA 介導(dǎo)mRNA 特異性切割， 發(fā)揮限制性內(nèi)切作用使其降解［18］。

2 miR-525 與非腫瘤性疾病

2.1 miR-525 與生育相關(guān)疾病miR-525 的表達(dá)與多種生育相關(guān)疾病相關(guān)，在疾病診斷和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方面特異性和靈敏度較高。 回顧性研究發(fā)現(xiàn)，相比正常宮內(nèi)妊娠， 異位妊娠患者血清中miR-525-3p的表達(dá)顯著降低（P＜0.01）［19］。 另外， 有學(xué)者提出，miR-525 在妊娠期高血壓患者或先兆子癇 （PE）患者血漿中增高，是PE 的特征性現(xiàn)象，提示miR-525對(duì)于PE 有預(yù)測(cè)作用［20，21，8］。 然而最近Hromadnikova等針對(duì)妊娠相關(guān)并發(fā)癥的胎盤(pán)組織中miRNA 的研究表明，miR-525 在部分妊娠高血壓、PE、胎兒生長(zhǎng)受限的病例中表達(dá)下調(diào)［22，5］。 對(duì)妊娠滋養(yǎng)細(xì)胞疾病患者的連續(xù)隨訪發(fā)現(xiàn)，miR-525 水平的增加與妊娠滋養(yǎng)細(xì)胞疾病/腫瘤（GTD/GTN）有關(guān)，且隨妊娠時(shí)間顯著增加，用miR-525 診斷GTD/GTN 顯示出100%靈敏性和92.31%的特異性［7］。 與足月妊娠女性相比， 胎膜早破和早產(chǎn)女性的胎盤(pán)中miR-525-5p 表達(dá)下調(diào)， 且與分娩時(shí)的孕齡有一定的負(fù)相關(guān)性［23］。在男性弱精癥患者的精子中發(fā)現(xiàn)miR-525-3p 表達(dá)降低，其靶基因SEMG1 表達(dá)增加，且二者表達(dá)與精子動(dòng)力差、形態(tài)異常和男性不育顯著相關(guān)［9］。隨著研究進(jìn)展，miR-525 可能成為異常妊娠或妊娠并發(fā)癥的篩查指標(biāo)。

2.2 miR-525 調(diào)節(jié)機(jī)體免疫研究發(fā)現(xiàn)，miR-525-5p 通過(guò)靶向免疫相關(guān)基因，調(diào)節(jié)機(jī)體體液免疫和細(xì)胞免疫。 miR-525-5p 在細(xì)菌脂多糖刺激的單核細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，抑制與免疫穩(wěn)態(tài)相關(guān)的靶基因VPAC1 表達(dá)［24］。 此外，在兒童系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者外周血單核細(xì)胞中miR-525-5p 呈高表達(dá)［25］。 感染阿米巴的腸上皮細(xì)胞miR-525 顯著上調(diào)，調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡［26］。感染新型腸道病毒71 型（EV71）后，細(xì)胞內(nèi)miRNA-525-5p 下調(diào)［27］。 最近一項(xiàng)研究得出類(lèi)似結(jié)論，miR-525-3p 能夠通過(guò)IRF3／IRF7 感染RV 期間誘導(dǎo)型I 干擾素表達(dá)和促炎癥細(xì)胞因子激活，誘導(dǎo)機(jī)體抗病毒免疫反應(yīng)， 進(jìn)一步抑制輪狀病毒感染， 然而感染輪狀病毒的重癥腹瀉嬰幼兒患者miR-525-3p 表達(dá)下調(diào)， 并通過(guò)活化靶基因NSP1，使病毒逃避宿主先天免疫［28，6］。以上研究表明，miR-525 在炎癥刺激、自身免疫病中呈高表達(dá)，而在病毒感染性疾病中則呈低表達(dá)狀態(tài)，提示miR-525 在抗感染和維持免疫穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著重要作用。

>2.3 miR-525 在細(xì)胞損傷中的保護(hù)效應(yīng)應(yīng)激情況下，miR-525 可以在短時(shí)間發(fā)生顯著變化， 如輻射暴露后， 多種細(xì)胞系中的miR-525-3p 在短時(shí)間內(nèi)上調(diào)顯著，下調(diào)靶基因ARRB1 和TXN1，增加在輻射暴露下的細(xì)胞存活率， 抑制miR-525-3p 可短暫降低細(xì)胞存活率。 提示miR-525-3p 的上調(diào)對(duì)于多種細(xì)胞類(lèi)型的放療后生存至關(guān)重要，可能用于放療輔助治療［29］。 此外，miR-525-3p 與氧化應(yīng)激有關(guān)，人視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（ARPE-19）在過(guò)氧化氫（H2O2）氧化應(yīng)激下，隨著過(guò)氧化氫濃度增加，miR-525-3p 濃度逐漸增加，提示可能在年齡相關(guān)性黃斑變性的發(fā)病機(jī)制中起作用［30］。 成年大鼠局部腦缺血糖氧剝奪模型中miR-525-5p 表達(dá)明顯降低， 而其靶基因ADAMTS13 表達(dá)增加，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明腦缺血區(qū)域過(guò)表達(dá)miR-525-5p 有效降低ADAMTS13 表達(dá)，降低ADAMTS13 則抵消了miR-525-5p 過(guò)表達(dá)的保護(hù)效應(yīng)， 提示miR-525-5p 可改善腦缺血再灌注誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷和神經(jīng)功能障礙［31］。miR-525-5p 參與SP1-SYNE1-AS1-miR-525-5p 反饋回路，減弱Ang-II 誘導(dǎo)的心肌肥大［32］?？傊?，在輻射暴露、缺血缺氧、氧化損傷等應(yīng)激情況下，miR-525-5p 上調(diào)， 提示miR-525-5p 可能在細(xì)胞抗損傷和修復(fù)方面發(fā)揮重要作用，但具體機(jī)制需更多研究。

3 miR-525 在腫瘤中的表達(dá)及作用

3.1 miR－525 促進(jìn)垂體腫瘤發(fā)生和發(fā)展在目前研究中，miR－525－5p 在垂體中起促腫瘤作用。miR－525－5p 在無(wú)功能垂體腺瘤中表達(dá)增加，可能靶向作用于胰島素樣生長(zhǎng)因子1 受體 （IGF1R）， 通過(guò)IGF1R 介導(dǎo)的胰島素樣生長(zhǎng)因子 （IGF1） 激活MAPK 和PI3K／AKT 信號(hào)通路， 促進(jìn)細(xì)胞增殖并抑制凋亡［33］。毛志鋼等用miRCURYTM 鎖核酸芯片檢測(cè)6 例垂體泌乳素腺瘤和6 例正常垂體組織中miRNA 的差異表達(dá)， 用實(shí)時(shí)定量PCR 驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)miR-525-5p 在垂體泌乳素腺瘤中上調(diào)可能與垂體泌乳素腺瘤的形成、增殖和侵襲性有關(guān)［34］。 miR-525-5p 在垂體腫瘤中的研究較少，作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

3.2 高水平miR－525 促進(jìn)肝癌侵襲轉(zhuǎn)移基因芯片研究發(fā)現(xiàn)，miR-525 在肝癌中高表達(dá)并促進(jìn)轉(zhuǎn)移，因此可能成為轉(zhuǎn)移性肝癌的診斷指標(biāo)和治療靶點(diǎn)。 miR-525-3p 在乙型肝炎病毒相關(guān)性肝細(xì)胞癌中上調(diào)［35］，在體外轉(zhuǎn)染SK-Hep-1 肝癌細(xì)胞后，癌細(xì)胞侵襲性顯著增加［36］。 miR-525-3p 在約60%的肝癌組織中過(guò)度表達(dá)， 并靶向鋅指蛋白395（ZNF395） 使ZNF395 下調(diào)從而促進(jìn)肝癌轉(zhuǎn)移并抑制癌細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致不良預(yù)后［10］。 基于miR-525 在肝癌中的促腫瘤作用，提示miR-525 可能是肝癌治療的潛在靶點(diǎn)。 研究發(fā)現(xiàn)Neo-N3（親本化合物新霉素B） 與miR-525 前體中的Drosha 加工位點(diǎn)結(jié)合，降低成熟的miR-525 水平，上調(diào)ZNF395，抑制肝細(xì)胞癌細(xì)胞的侵襲性［11］。 此外，人工合成的化學(xué)小分子物質(zhì)也可以抑制miRNA 的合成及表達(dá)，Disney等［4］篩選出了一種氨基糖苷衍生物Neo-N3（5’-阿奇多新霉素B）可以通過(guò)結(jié)合Drosha 酶，抑制前體miR-525（Pre-miR-525）的生成，從miR-525 的生成過(guò)程特異性地抑制了miR-525 的功能，促進(jìn)肝癌細(xì)胞的凋亡。

3.3 miR-525 對(duì)其他腫瘤的促癌和抑癌作用在喉鱗狀細(xì)胞癌中，miR-525-5p 表達(dá)明顯上調(diào) （P=0.0063）， 提示miR-525-5p 可能具有致癌特性［37］。然而， 最近多項(xiàng)研究結(jié)果顯示，miR-525 發(fā)揮抑癌作用。 例如，與反應(yīng)性增生淋巴結(jié)相比，miR-525 在經(jīng)典型霍奇金淋巴瘤組織中表達(dá)下調(diào)［38］，同樣在軟骨肉瘤中miR-525 水平降低［13］。 進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)-海綿蛋白1（F-SPON1）促進(jìn)軟骨肉瘤（CHS）的發(fā)展，miR-525 可通過(guò)靶向F-SPON1 的3'-UTR 結(jié)合來(lái)增強(qiáng)CHS 的惡性程度， 而miR-525 的過(guò)度表達(dá)可以顯著抑制CHS 細(xì)胞中F-SPON1 誘導(dǎo)的FAK/Src/PI3K/Akt 信號(hào)，發(fā)揮F-SPON1 沉默作用，因此miR-525 可能是治療靶點(diǎn)［13］。 此外，研究發(fā)現(xiàn)miR-525 的高表達(dá)可以顯著提高肺鱗狀細(xì)胞癌（LUSC）患者的總生存率［12］。 研究表明，miR-525 在不同腫瘤中發(fā)揮促癌或抑癌效應(yīng)，可能與miR-525 作用于不同的靶基因、調(diào)控不同信號(hào)通路有關(guān)。

綜上所述， 目前miR-525 在妊娠相關(guān)疾病、感染性疾病和肝癌中的研究較多，可能成為極具潛力的診療參考指標(biāo)，主要靶向作用于細(xì)胞凋亡、機(jī)體免疫、損傷修復(fù)相關(guān)基因，在細(xì)胞增殖和損傷修復(fù)、腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要作用，但在疾病中的作用仍存在爭(zhēng)議［10，33，24，29］。 不同組織細(xì)胞中miR-525的表達(dá)水平和作用不同，可能與不同信號(hào)通路的激活有關(guān)， 其具體機(jī)制尚需進(jìn)一步探討。 此外，在miR-525 的眾多靶基因中，包含了與細(xì)胞增殖凋亡和損傷修復(fù)、機(jī)體免疫相關(guān)基因、癌基因和抑癌基因（表1 和表2），提示miR-525 的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)值得探索，這為今后腫瘤的相關(guān)研究提供了新思路。

表1 miR-525 在腫瘤中的表達(dá)及作用

表2 miR-525 在非腫瘤疾病中的表達(dá)及作用