嚴其康，扈清云，朱金玲

佳木斯大學基礎(chǔ)醫(yī)學院，黑龍江 佳木斯 154007

微小RNA（microRNA，miRNA）是一種非編碼的小RNA，由前體RNA產(chǎn)生，通常由19～25個核苷酸組成，可靶向和調(diào)控下游基因的表達[1]。迄今為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過3000個人類miRNA[2]。靶向RNA的調(diào)節(jié)是通過翻譯抑制[3]、帽尾相互作用的破壞[4-5]和外切酶介導的mRNA降解[6-7]來實現(xiàn)的。對miRNA靶標的預測表明，超過60%的人類蛋白表達受到miRNA調(diào)控[8]。研究表明，miRNA與多種疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，如炎癥和腫瘤[9]。miRNA表達異常與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移有關(guān)[10]。根據(jù)靶向癌基因或抑癌基因的信使RNA，可將miRNA分為癌基因或抑癌基因，這些miRNA對細胞增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移、凋亡和新生血管生成均具有調(diào)節(jié)作用[11]。因此，通過抑制或過表達miRNA來糾正其表達缺陷可能會給腫瘤的治療帶來益處。

miRNA-22是由22個核苷酸組成的高度保守的哺乳動物miRNA，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮雙重作用[12]。miRNA的表達具有細胞和組織特異性，因此，miRNA可以作為診斷各種腫瘤的生物標志物，也可用于預測患者的生存和預后情況[13]。Liu等[14]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-22可作為一種抗凋亡因子，抑制miRNA-22的表達可減少細胞集落形成。miRNA-22是一種衰老相關(guān)的miRNA（SA-miRNA），而細胞衰老可抑制腫瘤進展[15]。miRNA-22可在人衰老成纖維細胞和上皮細胞中高表達，但在多種腫瘤細胞系中低表達。miRNA-22過表達可抑制人正常細胞和腫瘤細胞生長，并獲得衰老表型。敲低衰老成纖維細胞中miRNA-22的表達，可使細胞變小，變得更緊湊。體外實驗發(fā)現(xiàn)，miRNA-22誘導的衰老可降低細胞活力并抑制細胞侵襲能力。Xu等[16]研究證實，與衰老相關(guān)的基因CDK6、沉默調(diào)節(jié)蛋白1（sirtuin 1，SIRT1）和特異性重組蛋白SP1均是miRNA-22的直接靶標，表明miRNA-22恢復了腫瘤細胞的衰老程序，并抑制了腫瘤進展。但Li等[17]研究表明，miRNA-22似乎對細胞生長和凋亡幾乎沒有影響，且不同的腫瘤細胞可能對miRNA-22過表達或低表達表現(xiàn)出不同的生長反應。劉曙光等[18]對人類miRNA-22（hsa-miRNA-22）靶基因進行了生物信息學預測及功能分析，通過4種數(shù)據(jù)庫軟件分析發(fā)現(xiàn)，hsa-miRNA-22有194個靶基因，用基因本體（gene ontology，GO）分析發(fā)現(xiàn)，hsa-miRNA-22調(diào)控的靶基因功能與轉(zhuǎn)錄調(diào)控、蛋白修飾、生物合成和生物體發(fā)展形態(tài)的生物過程等過程相關(guān)，京都基因與基因組百科全書（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）分析發(fā)現(xiàn)，miRNA-22靶基因集合的信號轉(zhuǎn)導通路主要與肌動蛋白細胞骨架調(diào)節(jié)、細胞外基質(zhì)受體相互作用、黏著斑、erb-b2受體酪氨酸激酶（erb-b2 receptor tyrosine kinase，ERBB）信號通路、雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin kinase，MTOR）信號通路等相關(guān)，且這些信號通路涉及腫瘤發(fā)生發(fā)展的多個階段。研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-22在多種腫瘤中表達異常，可能參與了腫瘤細胞生長、凋亡、遷移和細胞周期等過程，但其具體功能機制及參與調(diào)控的信號通路還需要進一步系統(tǒng)的深入研究。本文對miRNA-22在卵巢癌、肝癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌、肺癌、胃癌中的研究進展進行綜述。

1 卵巢癌

卵巢癌即卵巢上皮癌，是女性常見的惡性腫瘤，具有轉(zhuǎn)移速度快、侵襲能力強、復發(fā)率高及病死率高等特點，晚期卵巢癌患者的5年生存率低于30%[19]。實時熒光定量聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction，PCR）檢測卵巢癌組織和卵巢癌細胞中miRNA-22的表達情況發(fā)現(xiàn)，卵巢癌組織和細胞系中miRNA-22表達下調(diào)；與正常卵巢上皮細胞系IOSE80相比，miRNA-22在上皮樣卵巢癌細胞系SKOV3和CAOV3中低表達。此外，Pei等[20]研究顯示，與癌旁正常組織相比，卵巢癌組織中miRNA-22的表達明顯降低，表明miRNA-22可能參與了卵巢癌的發(fā)生發(fā)展過程。祖木熱來提·艾尼瓦爾等[21]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-22過表達可以抑制卵巢癌SKOV3細胞的侵襲能力，這可能與血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和p53蛋白表達下調(diào)密切相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-22過表達抑制了親嗜性病毒整合位點1（ecotropic viral integration site 1，EVI1）的表達，EVI1基因通過刺激磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphoinositide 3-kinases，PI3K）/AKT 絲氨酸/蘇氨酸激酶 1（AKT serine/threonine kinase 1，AKT1）信號轉(zhuǎn)導通路來抑制細胞凋亡[22]。由此證實，強大的候選miRNA及靶基因可能有助于分析卵巢癌的發(fā)病機制，從而為卵巢癌的替代治療策略提供理論基礎(chǔ)。

2 肝細胞肝癌（hepatic cell carcinoma，HCC）

Chen等[23]對HCC的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-22-3p在HCC中表達下調(diào)，用小檗堿處理人肝癌HepG2細胞發(fā)現(xiàn)，miRNA-22-3p的表達上調(diào)；進一步使用雙熒光素酶報告基因檢測和蛋白質(zhì)印跡法（Western blot）分析發(fā)現(xiàn)，miRNA-22-3p可直接靶向SP1基因，抑制下游靶點周期蛋白D1（cyclin D1）和B細胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）的表達。表明小檗堿處理的人肝癌HepG2細胞可上調(diào)miRNA-22-3p的表達，抑制SP1以及下游靶蛋白cyclin D1、Bcl-2的表達，從而達到抑制腫瘤細胞生長的目的。

Zhou等[24]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-22-3p的表達與長鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）核旁斑裝配轉(zhuǎn)錄本1（nuclear paraspeckle assembly transcript 1，NEAT1）的表達呈負相關(guān)，NEAT1在肝癌組織和細胞系中的表達均上調(diào)，且其表達與腫瘤大小和分化程度有關(guān)。NEAT1過表達可促進HCC細胞的增殖和侵襲，抑制細胞凋亡，熒光素酶測定顯示，NEAT1和AKT絲氨酸/蘇氨酸激酶 2（AKT serine/threonine kinase 2，AKT2）均是miRNA-22-3p的直接靶基因。此外，敲低NEAT1的表達可以抑制HCC模型小鼠腫瘤的生長，這種效果可以被miRNA-22-3p抑制劑消除；NEAT1過表達促進了HCC模型小鼠腫瘤的生長，并可以被miRNA-22-3p模擬物消除。表明NEAT1可通過調(diào)節(jié)miRNA-22-3p/AKT2通路促進體外和體內(nèi)HCC的進展，為HCC的治療提供新思路。

核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）是一種轉(zhuǎn)錄因子，其介導的細胞信號轉(zhuǎn)導通路在細胞凋亡中的作用是國內(nèi)外研究的熱點。NF-κB對多種生物學現(xiàn)象（包括肝臟腫瘤的發(fā)生）均具有調(diào)節(jié)作用，其生物學作用至關(guān)重要。Takata等[25]為鑒定調(diào)節(jié)肝臟中NF-κB活性的miRNA，檢測了60種肝細胞中的miRNA表達情況，以了解其對NF-κB活性的調(diào)節(jié)能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miRNA-22和miRNA-140-3p通過調(diào)節(jié)核受體共激活劑1和核受體相互作用蛋白1的表達，明顯抑制了NF-κB活性，表明miRNA-22和miRNA-140-3p是NF-κB的共激活劑。

半乳糖凝集素 1（galectin 1，GAL1）過表達促進了肝星狀細胞誘導的T細胞凋亡和細胞因子[γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）和白細胞介素-10（interleukin-10，IL-10）]的產(chǎn)生，而 miRNA-22的表達則體現(xiàn)了抑制作用。GAL1的表達與肝星狀細胞中miRNA-22的表達呈負相關(guān)。高GAL1和低CD3表達與HCC患者的不良預后相關(guān)。上述結(jié)果表明，由肝星狀細胞衍生的GAL1在HCC中促進免疫抑制微環(huán)境的作用可以被miRNA-22抑制。GAL1和miRNA-22可能作為HCC的預后標志物和治療靶點[26]。有研究表明，miRNA-22-3p通過靶向CDKN2C抑制HCC細胞的增殖能力并阻斷細胞周期進程[27]。

Zhang等[28]使用實時定量PCR檢測HCC組織中miRNA-22的水平，并使用Kaplan-Meier確定其與患者無病生存率的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miRNA-22在HCC中表達下調(diào)，而miRNA-22低表達預示著較低的生存率。miRNA-22的異位表達明顯抑制了HCC細胞的增殖和致瘤性。此外，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用的組蛋白去乙?；?（histone deacetylase 4，HDAC4）已被證實受miRNA-22的直接靶向調(diào)節(jié)，而HDAC4在miRNA-22表達下調(diào)的HCC組織中表達上調(diào)，表明miRNA-22表達下調(diào)可能通過上調(diào)HDAC4的表達參與HCC的發(fā)生發(fā)展過程。因此，HCC細胞系中敲除HDAC4或應用組蛋白去乙?；福╤istone deacetylase，HDAC）抑制劑——曲古抑菌素-A處理，也可抑制細胞增殖。

由此可見，miRNA-22通過對不同信號通路進行調(diào)節(jié)來發(fā)揮抑制HCC發(fā)生發(fā)展的作用，可能成為肝癌治療的新方法。

3 乳腺癌

在對條件性乳腺特異性轉(zhuǎn)基因小鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn)，miRNA-22通過直接靶向甲基細胞毒雙加氧酶的10～11易位家族蛋白（ten-eleven translocation，TET），沉默抗轉(zhuǎn)移性miRNA-200，從而抑制miRNA-200啟動子的去甲基化，發(fā)揮其轉(zhuǎn)移潛能。Song等[29]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-22過表達與患者的不良預后和TET/miRNA-200通路抑制有關(guān)，最后得到的數(shù)據(jù)表明，miRNA-22可以促進細胞增殖、侵襲和新生血管生成，且可以賦予非轉(zhuǎn)移性細胞轉(zhuǎn)移特性。

體外細胞實驗證實，miRNA-22可以通過靶向下調(diào)截短型神經(jīng)激肽受體1（truncated neurokinin 1 receptor，NK1R-Tr）的表達，抑制細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）1/2信號通路活化，最終抑制細胞增殖和轉(zhuǎn)移。為研究結(jié)論的完整性并探討這種調(diào)控是否在體內(nèi)也可發(fā)揮作用，采用重癥聯(lián)合免疫缺陷小鼠進行體內(nèi)實驗，結(jié)果表明，miRNA-22確實可以抑制乳腺癌原位腫瘤的生長，也可以抑制乳腺癌的肺轉(zhuǎn)移。因此，miRNA-22在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮了非常重要的抑制作用，其異常表達將是誘發(fā)乳腺癌的潛在因素[30]。

雌激素受體α（estrogen receptor α，ERα）是一種配體調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄因子，具有廣泛的生理功能，是乳腺癌最重要的因子之一。miRNA-22通過直接靶向ERαmRNA的3'非翻譯區(qū)（3'-untranslated region，3'-UTR）明顯地抑制ERα的表達。miRNA-22過表達可下調(diào)ERα的表達、抑制雌激素信號轉(zhuǎn)導，對乳腺癌細胞ERα依賴性增殖也有抑制作用[31]。Xiong等[32]采用攜帶整個約4.7 kb 3'-UTR的ERαmRNA與合成miRNA的表達庫共轉(zhuǎn)染，以識別潛在的ERα以靶向miRNA。在所有miRNA中，miRNA-22在HEK-293T和ERα陽性MCF-7細胞中均能強烈抑制熒光素酶信號，通過突變miRNA-22種子區(qū)域的互補位點可以消除miRNA-22的這種抑制作用，而MDA-MB-231細胞中內(nèi)源性miRNA-22的拮抗作用導致ERα信號強度顯著升高。在評估5個乳腺癌細胞系和23個組織中的miRNA-22表達模式時發(fā)現(xiàn)，miRNA-22的表達與ERα的表達呈明顯負相關(guān)。評估m(xù)iRNA-22治療腫瘤的潛力發(fā)現(xiàn)，過表達miRNA-22可以在MCF-7細胞中降低內(nèi)源性ERα的表達并抑制腫瘤細胞的生長。研究發(fā)現(xiàn)，可以利用細胞衰老來延緩腫瘤進展，人工合成的miRNA-22通過在乳腺癌小鼠模型中誘導細胞衰老來抑制體內(nèi)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。

由此可見，miRNA-22可以通過靶向不同的基因來調(diào)節(jié)乳腺癌的發(fā)展，從而達到促進或抑制腫瘤進展的目的。

4 結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌是全球范圍內(nèi)常見的惡性腫瘤，病死率較高。miRNA可以通過調(diào)控結(jié)直腸癌干細胞（colorectal cancer stem cell，CCSC）的作用參與結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展過程。miRNA在CCSC中差異表達，可在結(jié)直腸癌組織和不同體液中保持一定的特異性和穩(wěn)定性，因此miRNA可作為結(jié)直腸癌早期診斷、個體化治療及療效預測的新型生物標志物[33]。

miRNA-22是常見的腫瘤抑制因子，其低表達與遠處轉(zhuǎn)移、更差的預后和更高的疾病復發(fā)風險有關(guān)[34]。Zhang等[35]研究結(jié)果表明，miRNA-22在結(jié)直腸癌組織中的相對表達量明顯低于癌旁正常組織，miRNA-22低表達與肝轉(zhuǎn)移相關(guān)。Kaplan-Meier結(jié)果顯示，miRNA-22低表達患者的總生存期較短；多因素分析表明，miRNA-22低表達是結(jié)直腸癌患者總生存的獨立危險因素。Xia等[36]指出，SP1特異性蛋白是miRNA-22的靶點，抑制miRNA-22的表達可促進結(jié)直腸癌細胞的侵襲，SP1的異位表達損害了miRNA-22的抑制作用，這是因為SP1通過結(jié)合miRNA-22啟動子抑制miRNA-22的轉(zhuǎn)錄，形成負反饋環(huán)；進一步的研究表明，miRNA-22通過SP1來抑制磷酸酯酶與張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）/蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）通路的活性，目前的結(jié)果表明，miRNA-22/SP1/PTEN/AKT通路可能是結(jié)直腸癌的潛在治療靶點。Li等[37]在結(jié)直腸癌細胞中發(fā)現(xiàn)，miRNA-22表達上調(diào)可抑制結(jié)直腸癌細胞的增殖、集落形成、遷移和侵襲，而miRNA-22表達下調(diào)則發(fā)揮了促進作用，表明miRNA-22是結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展的負調(diào)控因子，而T細胞淋巴瘤侵襲轉(zhuǎn)移1（T-cell lymphoma invasion and metastasis 1，TIAM1）在調(diào)控中發(fā)揮了積極作用，間接表明miRNA-22與TIAM1間存在相互作用，但二者間的作用機制還有待進一步深入研究。

由此可見，miRNA-22對結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展有明顯的抑制作用，可能作為結(jié)直腸癌的新型預后生物標志物。

5 肺癌

Ling等[38]通過特異性實時定量PCR法檢測肺癌組織和癌旁正常組織中miRNA-22的表達，采用侵襲試驗、CCK8試驗、膜聯(lián)蛋白V（Annexin V）/7-AAD分析法檢測轉(zhuǎn)染后肺癌細胞的侵襲和增殖能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miRNA-22在肺癌組織和肺癌細胞系中的相對表達量均低于癌旁正常組織，轉(zhuǎn)染miRNA-22過表達質(zhì)粒可顯著抑制肺癌細胞A549和H1299的增殖和侵襲；此外，miRNA-22可與ERBB3的3'-UTR結(jié)合，通過轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機制抑制ERBB3的表達，與ERBB3質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染可促進肺癌細胞A549和H1299的增殖和侵襲。在裸鼠體內(nèi)進行的實驗表明，過表達miRNA-22可以顯著減小腫瘤的體積和重量。

楊俠等[39]采用熒光定量PCR法對10例小細胞肺癌患者、116例非小細胞肺癌患者和152例非肺癌對照患者的血清miRNA-22水平進行檢測，并評估肺癌患者血清中miRNA-22水平對肺癌的診斷價值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，非小細胞肺癌患者血清中miRNA-22水平高于小細胞肺癌患者及非肺癌對照患者，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ/Ⅳ期非小細胞肺癌患者血清miRNA-22水平均高于非肺癌對照患者，但不同臨床分期非小細胞肺癌患者間血清miRNA-22水平無明顯差異。因此，血清miRNA-22水平對早期肺癌的診斷有重要意義，作為非侵襲性的檢測方法，miRNA-22有望成為早期肺癌的診斷新指標。

6 胃癌

胡立華等[40]采用定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應（quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction，qRT-PCR）檢測人胃黏膜上皮細胞、胃成纖維細胞、6種人胃癌細胞系中miRNA-22水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人胃黏膜上皮細胞及胃成纖維細胞中miRNA-22的水平均明顯高于6種人胃癌細胞系；進一步檢測88例胃癌組織及癌旁正常組織中miRNA-22的水平發(fā)現(xiàn)，癌旁正常組織中miRNA-22的水平明顯高于胃癌組織。這些結(jié)果充分表明miRNA-22在胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮了抑制作用，并通過抑制原癌基因來調(diào)控細胞的分化和凋亡，進一步抑制腫瘤發(fā)展。

化療是早期和晚期腫瘤治療的主要選擇，但內(nèi)在和獲得性耐藥顯著限制了化療療效，尋找一種新方法來檢測和克服化療藥物的耐藥性至關(guān)重要。Qian等[41]研究發(fā)現(xiàn)，加速糖酵解在胃癌細胞的內(nèi)在和獲得性順鉑耐藥中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，該研究利用葡萄糖饑餓或2-脫氧-D-葡萄糖來抑制糖酵解過程，顯著逆轉(zhuǎn)順鉑的耐藥性，進一步通過蛋白質(zhì)組學篩選發(fā)現(xiàn)，順鉑耐藥的胃癌細胞中糖酵解烯醇化酶1（enolase 1，ENO1）的表達增加。小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）對ENO1的抑制作用可明顯抑制糖酵解過程并逆轉(zhuǎn)耐藥性，ENO1的表達與miRNA-22的表達相關(guān)。ENO1蛋白水平升高與胃癌患者的總生存期縮短有關(guān)，由此認為ENO1是一種預測胃癌耐藥性和患者總體預后的新型生物標志物。通過化學抑制劑靶向ENO1或上調(diào)miRNA-22的表達對克服化療藥物的耐藥性可能很有價值。

7 小結(jié)與展望

miRNA是一種內(nèi)源性的小RNA，在細胞內(nèi)具有多種重要的調(diào)節(jié)作用，可作為多種疾病的檢測指標。一個miRNA可以有多個靶基因，多個miRNA也可以調(diào)節(jié)同一個基因。miRNA-22與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，在不同腫瘤中呈高表達或低表達，發(fā)揮抑制或促進腫瘤發(fā)生發(fā)展的作用。本文主要說明了miRNA-22在卵巢癌、肝癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌、肺癌、胃癌中的調(diào)節(jié)作用，表明miRNA-22可靶向多種基因，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著復雜的生物學功能，其靶基因集合富集于多個生物學過程及信號通路，可見其重要性。miRNA-22與一些基因間存在相互作用，但其作用機制尚未完全清楚，這些都有待于后續(xù)研究。相信miRNA-22的后續(xù)研究將為惡性腫瘤的診斷、治療和預后評估帶來積極意義。