201412073-miR-196a在肿瘤研究中的进展

miR-196a在肿瘤研究中的进展姜黎黎，万里，王朝霞ProgressionofmiR-196aintumorJiangLi-li，WanLi，WangZhao-xiaDepartmentofOncology，TheSecondAffiliatedHospitalofNanjingMedicalUniversity，JiangsuNanjing210011，China．【Abstract】RecentstudieshaveshownthatmiR-196aplayabiologicalroleofoncogeneinoccurrenceanddevelopmentofvarioustumors.Down-regulationofexpressionofmiR-196acaninhibittheproliferation,invasionandmetastasisoftumorcells,promotetumorcellapoptosisandreversetumordrugresistance.Thus,miR-196aispromisingtobeanewimportanttumortargetforearlyclinicaldiagnosisandprognosispredictionandreversalofdrugresistance.ThispaperreviewsprogressionofmiR-196aintumorfromthelatestarticleshomeandabroad.【Keywords】miR-196a;Tumor【基金项目】：国家自然科学基金(编号：81272601,81472198)；江苏省科技厅临床医学科技专项(编号：BL2014096)；江苏省医学重点人才基金(编号：RC2011080)【作者单位】：南京医科大学第二附属医院肿瘤科，江苏南京210011【作者简介】：姜黎黎(1988-)，男，江苏海门人，硕士研究生，主要从事肿瘤分子生物学工作，E-mail：[e-mail]【通讯作者】：王朝霞(1969-)，女，江苏溧阳人，主任医师，主要从事肿瘤临床及基础研究。E-mail：[e-mail]【指示性摘要】最近研究表明，miR-196a在多种肿瘤的发生、发展中发挥类似癌基因的生物学功能，敲低miR-196a的表达可抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭及转移，促进肿瘤细胞凋亡，逆转肿瘤耐药，miR-196a有望成为肿瘤早期诊断、预后预测及逆转耐药的重要新靶标。本文结合国内外最新报道对miR-196a与肿瘤相关性研究进展作一综述。【关键词】miR-196a；肿瘤MicroRNA(miRNA)作为非编码RNA家族中的重要成员之一，广泛存在于真核生物中。1993年，由Lee等[1]首次在秀丽小杆线虫体内发现一种可以调节其发育进程的RNA（lin-4)后，miRNA逐步进入研究人员的视野。人们发现miRNA具有高度保守的序列，其在转录后水平通过与靶基因mRNA的3’非编码区（UTR区）完全或不完全配对抑制其表达和翻译，从而影响细胞的增殖、分化、凋亡等。miR-196a作为其中的一员，在多种肿瘤的发生、发展中发挥类似癌基因的生物学功能，敲低miR-196a的表达可抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭及转移，促进肿瘤细胞凋亡。近年来，miR-196a的功能及作用机制受到较多的关注，本研究就miR-196a与肿瘤的研究进展作一综述。1.miR-196a简介2004年由Yekta等人[2]首次报道miR-196a从HOX家族基因座转录而来，其包含两个亚型：miR-196a-1和miR-196a-2，两者的编码基因分别位于17号染色体和12号染色体，其中前者位于HOXB9和HOXB13之间，后者位于HOXC10和HOXC12之间。miR-196a在调节体细胞分化过程中扮演重要角色，Qiu等人[3]在爪蟾蜍胚胎分化早期，通过显微注射技术将哺乳动物的miR-196a前体注射到胚胎中，可诱导爪蟾蜍的眼部畸形。Mansfield等人[4]于2004年发现，miR-196a可通过负向调控HOXB8基因参与小鼠的胚胎形成。Kim等人[5]运用慢病毒过表达miR-196a可抑制人脂肪组织来源的间充质干细胞（hASCs）的增殖，抑制成骨分化，进一步实验结果表明过表达miR-196a后，HOXC8在蛋白水平及mRNA水平表达均下降。据文献报道位于不稳定位点（如微小杂合性缺失区、微小扩增区及断点区）的人类miRNAs与肿瘤发生有着密切联系[6]，HOX家族的基因座是属于不稳定位点，其中HOXB4,HOXB5,HOXC9,HOXC10,HOXD4,HOXD8与邻近miRNAs的表达紊乱参与众多实体瘤及血液系统肿瘤的形成[7]。而位于HOX基因座的miR-196a与肿瘤的发生发展也密不可分。2.miR-196a与肿瘤miR-196a及其单核甘酸多态性（SNP）与肿瘤有着密切的关系。近年来研究表明，miR-196a在多种肿瘤组织中呈高表达，表现为癌基因的作用，促进肿瘤生长、侵袭和转移，并增强细胞对化疗药物的耐药性。2.1miR-196a与食管癌食管癌是常见的消化道肿瘤，临床上亟待解决食管癌早期诊断，评估进展及预后预测等问题。Barrett’s食管（BE)作为食管腺癌的癌前病变，其患者腺癌的发生率较正常人高30-50倍。Maru等人[8]通过检测来自11个患者的显微解剖石蜡包埋组织标本发现，相比较正常的鳞状粘膜组织，miR-196a在食管腺癌、Barrett’s食管和发育异常的病灶中水平升高，其中在高度发育异常的病灶中水平最高，证实了miR-196a可作为BE病发展至食管腺癌过程中潜在的标志物，通过进一步研究进展期食管癌患者发现，miR-196a作用靶点在KRT5、SPRR2C和S100A9。Luzna等人[9]通过研究71位BE食管病患者，进行病灶显微解剖及选定的miRNA实时荧光定量核酸扩增检测相关表达分析后发现，对比正常人，miR-192和miR-196a的上调及miR-203的下调在肠化生到腺癌的发展过程中有明显的统计学意义。其中miR-196a被明确的证实为Barrett’s食管的分子标志物，其上升可以看做疾病进展的标志，结合miR-192和miR-203的表达，可以独立诊断BE，即使该诊断不被组织学检查支持。癌基因的3’非编码区的多态性通过对miRNA的调节产生致癌作用，Wang等人[10]通过屏蔽若干癌基因3’非编码区单核苷酸多态性（SNP）研究其对食管鳞癌发生风险的影响。发现Ras相关蛋白（RAP1A）3’非编码区SNPrs6573和食管鳞癌发生密切相关，通过荧光素酶报告实验证实mir-196a通过影响RAP1A基因型调节RAP1A的表达，而PAP1A在大部分食管鳞癌组织中过度表达，同时RAP1A的基因型和淋巴结转移密切相关，体外实验研究证实，RAP1A通过基质金属蛋白酶2促进了食管癌细胞的侵袭和迁移。因此RAP1A可被看作是食管鳞癌诊断和预后的标志物，而miR-196a可调节其表达。上述研究表明，miR-196a作为分子标志物，通过检测肿瘤组织中的含量可帮助临床食管癌早期诊断，进展期病情的评估及对预后的推测，指导临床治疗方案实施。2.2miR-196a与胃肠道肿瘤国内、外研究发现胃癌、结肠癌等胃肠道肿瘤发生是一个多步骤过程，涉及原癌基因、抑癌基因的突变及表观遗传学改变。研究发现miRNA通过调控靶基因参与相关的信号通路影响肿瘤的发生、侵袭、转移等过程。Sun等人[11]通过实时定量PCR(qRT-PCR)检测36对胃癌患者癌组织及癌旁正常组织，3株胃癌细胞系及胃正常细胞系中miR-196a的表达，发现癌组织及癌细胞系中miR-196a的表达显著上调，且miR-196a的高表达与患者的肿瘤大小、临床分期成正相关，Kaplan–Meier生存分析结果显示miR-196a的表达与患者生存期呈负相关，进一步体内、外实验证实，敲低miR-196a可负向调控靶基因p27kip1从而抑制胃癌细胞的增殖。Niinuma等人[12]于2012年运用miRNA芯片技术在32例胃肠道间质瘤(GIST)患者标本中检测了miRNA差异表达谱，发现miR-196a的表达显著上调，且高表达的miR-196a与GIST患者高风险分级、转移及较差预后密切相关；过表达miR-196a后，其下游共有2248条基因呈现表达下降，其中有一条编码膜联蛋白A1（ANXA1）的基因与Luthra等人[13]报道相一致，即miR-196a通过作用于ANXA1靶点，降低其靶蛋白表达，从而促进细胞凋亡，抑制细胞增殖。进一步实验发现，miR-196a可协同HOXC家族成员增加GIST的恶性表型。Schimanski等人[14]发现miR-196a在结肠癌组织及细胞系中显著高表达，而高表达的miR-196a可通过增强AKT磷酸化激活AKT信号通路，促进结肠癌细胞侵袭迁移能力，并增强细胞对铂类药物的耐药性。上述研究结果表明，miR-196a在胃肠道肿瘤中行使类似癌基因的生物学功能，通过早期检测胃癌组织中miR-196a的表达可预测肿瘤的进展并可作为检测肿瘤复发的生物标记物[15,16]。2.3miR-196a与胰腺癌胰腺癌是常见的恶性肿瘤之一。其恶性程度高、早期症状不明显、易发生远处转移，一经发现往往已是中晚期。国内外研究发现，确诊后的胰腺癌中位生存期为2-8个月，而整个患者群体的5年生存率仅为3%-6%。因此，临床上亟待需要掌握胰腺癌的发生、进展及治疗耐受的分子机制。Huang等人[17]运用miRNA芯片技术及qRT-PCR方法在胰腺癌细胞系PANC-1中检测出miR-196a表达上调，荧光素酶报告实验发现其可与NFKBIA的mRNA3’UTR区结合，体外实验证实miR-196可负向调控靶基因NFKBIA抑制PANC-1的增殖、迁移能力并使细胞周期阻滞在G0/G1期，敲低miR-196a后周期相关蛋白CyclinD1和CDK4/6的表达下降，且与上皮-间质转化（EMT)相关的分子标记物E-cadherin、N-cadherin及Vimentin也出现差异表达。Liu等人[18]通过一系列体内、外实验发现miR-196a通过负向调控生长抑制因子5（ING5）抑制PANC-1凋亡、促进增殖、侵袭迁移。临床上对于胰腺癌患者所面临的棘手问题是早期不易明确诊断、易发转移，而Kong等人[19]通过检测胰腺癌患者血清中miR-196-a的相对表达量，发现临床分期为III、IV期患者血清中miR-196a的表达较I、II期患者高，并进一步分析发现，miR-196a与患者中位生存期呈负相关。Slater等人[20]在通过检测转基因胰腺癌鼠的血清后发现，miR-196a和miR-196b血清水平在2/3度癌前病变和腺癌组织中较1度癌前病变和正常对照组显著升高，通过结合miR-196a和miR-196b诊断胰腺癌和高度癌前病变可达到100%的敏感性和90%的特异性，由此得出结论，miR-196a和miR-196b可看作生物标志物，通过联合检测可以达到筛查胰腺癌高危患者和家族胰腺癌的目的。以上研究表明，miR-196a对胰腺癌早期诊断、进展评估等具有重要的临床应用价值。2.4miR-196a与肺癌肺癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率均排恶性肿瘤前列，早发现和早治疗有助于提高患者生存率和改善生活质量，因此寻找肺癌早期诊断和预后标志物有重要意义。非小细胞肺癌作为临床上最常见的肺癌类型，其发生的分子机制已成为科研热点。我们课题组[21]通过q-PCR等实验，对34例非小细胞肺癌组织和5例非小细胞肺癌细胞系研究发现，miR-196a在非小细胞肺癌组织和细胞株中较癌旁正常组织和正常细胞表达显著升高，其作用机制主要通过下调靶基因HOXA5的表达，促进细胞增殖、侵袭及迁移，因此miR-196a可成为潜在的通过干扰治疗非小细胞肺癌的靶点。另外，miR-1