張 健,吳 建
(第二軍醫(yī)大學附屬長征醫(yī)院,上海 200003)
鼻咽癌是中國東南部和東南亞地區(qū)常見的惡性腫瘤,其發(fā)病率和遠處轉(zhuǎn)移率都較高,嚴重威脅人類健康。microRNAs是動植物體內(nèi)的一種小分子的單鏈RNA,在生物活動調(diào)控中有重要作用。近來發(fā)現(xiàn)microRNAs與人類的鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展有密切的關(guān)系,是一大研究熱點。本文將近幾年來microRNAs與鼻咽癌的相關(guān)研究進展作一綜述。
microRNAs于1993年第一次被發(fā)現(xiàn)[1],之后其家族迅速壯大,目前已發(fā)現(xiàn)超過1 000種。microRNAs為長度約21~30 nt的單鏈小RNA分子,高度保守,屬于內(nèi)源性非編碼RNA,存在于迄今為止幾乎所有的動植物體內(nèi)[2],在生物體內(nèi)能發(fā)揮一系列調(diào)控作用。鼻咽癌是一種頭頸部上皮來源的惡性腫瘤,具有高度的侵襲性和轉(zhuǎn)移性,好發(fā)于中國東南部和東南亞地區(qū)。越來越多的研究證實,microRNAs與鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展和生化、侵襲、轉(zhuǎn)移、治療有密切的關(guān)系。
microRNAs是由其編碼基因轉(zhuǎn)錄的。編碼基因首先轉(zhuǎn)錄出初始 microRNAs,然后被加工為前提microRNAs,再通過核糖核酸酶的剪切作用加工為成熟的microRNAs。在 RNA誘導沉默復合物(RNA induced silencing complex,PDSC)的引導下與靶mRNA的5端非編碼區(qū)(UTR)配對,降解靶mRNA或抑制其轉(zhuǎn)錄,在基因轉(zhuǎn)錄后水平負向調(diào)節(jié)蛋白合成,進而調(diào)節(jié)生物的功能。主要有2種方式:①microRNA與UTR的不完全互補配對,抑制翻譯過程;②microRNA與UTR的完全互補配對,則將靶mRNA降解。通過這2種方式,microRNAs來調(diào)節(jié)細胞的增殖、分化、凋亡等生物學過程[3]。
基因芯片微陣列檢測技術(shù)在microRNAs的研究中被廣泛應用。多個研究運用這種技術(shù)對鼻咽癌細胞和非鼻咽癌患者黏膜上皮細胞進行檢測[4-7],或者對鼻咽癌不同細胞系進行檢測[8-11],或者對不同分期的鼻咽癌標本進行檢測[12],發(fā)現(xiàn)了多種差異表達的microRNAs。這些差異表達的基因,可能與鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展有密切的關(guān)系。
2.1 microRNAs與鼻咽癌細胞的產(chǎn)生和增殖
2.1.1 促進生長,抑制凋亡 近來發(fā)現(xiàn),miR-421可以通過下調(diào)FOXO4的表達來促進癌細胞的增生并抑制其凋亡[13],miR -214、miR -18a、miR -663 則通過各種機理促進腫瘤的發(fā)生[14-16],BART是由 EB病毒編碼的微 RNA。Lei等[17]研究發(fā)現(xiàn),miR-BART3在鼻咽癌細胞中大量表達,并闡明其機理為通過抑制腫瘤抑制因子DICEI來發(fā)揮其促癌作用。
2.1.2 抑制生長,促進凋亡 陳景亮等[18]發(fā)現(xiàn)外源過表達hsa-miR-136能明顯抑制鼻咽癌細胞5~8f的增殖;同時流式細胞技術(shù)檢測顯示hsa-miR-136能誘導5~8f細胞發(fā)生晚期凋亡。通過構(gòu)建靶向特定基因的質(zhì)粒并移植到宿主細胞抑制癌細胞的生長。然而僅僅知道有抑制作用是不夠的,還必須知道抑制作用的靶點是什么。蔡鑫章等通過構(gòu)建靶向hTERT[19]和VEGF[20]的質(zhì)粒,結(jié)果表明均對癌細胞的生長有明顯的抑制作用。而另外的一些研究中也都明確了microRNA的作用靶點。miR-9是通過調(diào)節(jié)IFN誘導的基因和 MHCⅠ分子來發(fā)揮作用的[21],Let-7a[22]和miR-26a[23]通過調(diào)節(jié)EZH2的表達發(fā)揮作用。miR-138 調(diào)節(jié) CCND1[24],BART9 調(diào)節(jié) LMP1[25],miR -1 調(diào)節(jié)前胸腺素 α[26],miR - 216b 調(diào)節(jié) KRAS[27],miR -218調(diào) 節(jié) SLIT -2 -ROBO1[28],miR -200a調(diào) 節(jié)ZEB2[29-30],Let-7 調(diào)節(jié) c - Myc[31]。上述所有作用靶點都有可能作為基因治療的突破口。
2.2 microRNAs與鼻咽癌的侵襲和轉(zhuǎn)移 惡性腫瘤一大重要特征是侵襲和轉(zhuǎn)移,也是腫瘤治療的難點之一。同樣,對于侵襲轉(zhuǎn)移而言,microRNAs有促進作用也有抑制作用。
2.2.1 促進轉(zhuǎn)移 淋巴轉(zhuǎn)移是腫瘤轉(zhuǎn)移的主要途徑。敬敏等[32]通過 SYBRGreen實時定量 PCR方法發(fā)現(xiàn)miRNA-146a在鼻咽癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中的表達水平高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組,可能促進鼻咽癌淋巴轉(zhuǎn)移。Ye等[33]在表達 EBV-miR-BART1的 CNE1細胞中發(fā)現(xiàn)了大量轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的表達,推測EBV-miRBART1可能促進了鼻咽癌的轉(zhuǎn)移。Luo等[34]發(fā)現(xiàn)miR-149可能通過調(diào)節(jié)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化促進鼻咽癌轉(zhuǎn)移。miR-10b也具有促進腫瘤轉(zhuǎn)移的作用[35]。
2.2.2 抑制轉(zhuǎn)移 陳景亮等[18]研究報道hsa-miR-136不僅能明顯抑制鼻咽癌細胞5~8f的增殖,促進其凋亡,遷移實驗也顯示hsa-miR-136能明顯抑制5~8f細胞的遷移。Liu等[36]研究證實miR-29c能靶向TIAM1來抑制鼻咽癌的侵襲和轉(zhuǎn)移。miR-200a不僅能抑制腫瘤細胞的生長,也能通過下調(diào)ZEB2和CTNNB1 來抑制其轉(zhuǎn)移[30]。
2.3 microRNAs與鼻咽癌的治療 鼻咽癌的治療目前有手術(shù)、放療、化療等,但是部分患者對射線和化療藥物的敏感性較低,治療效果不夠理想。而研究證實,某些microRNAs能影響鼻咽癌細胞對治療的敏感性。王旭丹等[37]對不同輻射抗拒的鼻咽癌細胞株CEN1和CEN2進行檢測,發(fā)現(xiàn)有部分差異表達的microRNAs,并推測某些microRNAs與鼻咽癌細胞的輻射抗拒有關(guān)。Zhang等[38]研究證實miR-29c能增強鼻咽癌細胞的放療敏感性和順鉑化療敏感性。Qu等[39]證實 miR-205能增強癌細胞對放療的抵抗。Chen等[40]研究發(fā)現(xiàn),miR-7表達下調(diào)能增強癌細胞的放療敏感性。
另外,潘運寶等[41]用復方小柴胡湯治療鼻咽癌,治療后通過對比CNE1和CNE2中的miRNA發(fā)現(xiàn)有差異表達,推測復方小柴胡湯能通過調(diào)節(jié)某些miRNA的表達來抑制鼻咽癌細胞增殖。
2.4 microRNAs與鼻咽癌預后 某些microRNAs的表達水平與鼻咽癌患者的生存時間有密切關(guān)系。鄧敏等[4]研究鼻咽癌與 miR -218,通過 Kaplan-Meier生存分析發(fā)現(xiàn),miR-218表達水平越高,患者生存時間越長。
microRNAs是一個龐大的家族,存在于幾乎所有的動植物體內(nèi),這也就預示著microRNAs的功能十分廣泛,可能參與了生物體內(nèi)的多種調(diào)控。從基因芯片檢測結(jié)果來看,多種microRNAs存在差異性表達,而多個研究也證實其中某些基因與鼻咽癌的產(chǎn)生、細胞增殖、腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移、治療敏感性有密切的關(guān)系。這也就為我們對鼻咽癌患者進行個體化針對性治療找到了依據(jù)。但由于microRNAs的生物學分布及其功能廣泛,尚未發(fā)現(xiàn)某一種microRNAs只在鼻咽癌中特異性的差異表達,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的有密切關(guān)系的microRNAs距離實際的臨床應用仍有一段距離。展望未來,microRNAs仍然是基因領(lǐng)域研究的熱點,microRNAs與鼻咽癌的研究前景十分廣闊,我們期待鼻咽癌從診斷到治療到預后能有一種特異性的microRNAs作為標準。
[1]Lee RC,F(xiàn)einbaum RL,Ambros V.The C.elegans hetro chronic gene Lin -4 encodes small RNA[J].Cell,1993,75(5):843-854.
[2]Bartel DP.MicroRNAs:genomics,biogenesis,mechanism,and function[J].Cell,2004,116(2):281 -297.
[3]Meltzer PS.Cancer genomics:small RNAs with big impacts[J].Nature,2005,435(743):745-746.
[4]鄧敏,賀智敏,劉季芳,等.微小RNA-218在鼻咽癌中的表達及其臨床意義[J].腫瘤,2013,33(2):177-180,189.
[5]李曉霞,李瑞平,杜紫明,等.鼻咽癌差異表達miRNAs篩選研究[J].中山大學學報:醫(yī)學科學版,2007,28(6):607-612.
[6]Li T,Chen JX,F(xiàn)u XP,et al.microRNA expression profiling of nasopharyngeal carcinoma[J].Oncol Rep,2011,25(5):1353-1363.
[7]Liu N,Chen NY,Cui RX,et al.Prognostic value of a microRNA signature in nasopharyngeal carcinoma:a microRNA expression analysis[J].Lancet Oncol,2012,13(6):633 -641.
[8]揭偉,王曉燕,羅泊濤,等.應用微陣列芯片分析人不同分化鼻咽癌細胞株miRNA的表達[J].華中科技大學學報:醫(yī)學版,2010,39(3):336 -341.
[9]揭偉,羅泊濤,陳錦,等.EB病毒miRNAs在鼻咽癌細胞株C666-1和CNE-2Z中的差異性表達分析[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學,2010,18(6):1064 -1069.
[10]肖勝軍,曾思恩,方宇,等.LMP1對鼻咽癌細胞系CNE1癌基因微小RNA表達譜的影響[J].中國病理生理雜志,2010,26(4):705 -708.
[11]曲昌菊,王旭丹,楊惠玲,等.相同遺傳背景不同輻射抗拒鼻咽癌細胞miRNA差異表達的研究[J].中國病理生理雜志,2009,25(3):484 -488.
[12]Luo Z,Zhang L,Li Z.An in silico analysis of dynamic changes in microRNA expression profiles in stepwise development of nasopharyngeal carcinoma[Z],2012.
[13]Chen L,Tang YP,Wang J,et al.miR - 421 induces cell proliferation and apoptosis resistance in human nasopharyngeal carcinoma via downregulation of FOXO4[J].Biochem Biophys Res Commun,2013,435(4):745-750.
[14]Deng M,Ye QR,Qin ZL,et al.miR - 214 promotes tumorigenesis by targeting lactotransferrin in nasopharyngeal carcinoma[J].Tumour Biol,2013,34(3):1793 -1800.
[15]Luo ZH,Dai YF,Zhang LY,et al.miR - 18a promotes malignant progression by impairing microRNA biogenesis in nasopharyngeal carcinoma[J].Carcinogenesis,2013,34(2):415-425.
[16]Yi C,Wang Q,Wang L,et al.MiR - 663,a microRNA targeting p21(WAF1/CIP1),promotes the proliferation and tumorigenesis of nasopharyngeal carcinoma[J].Oncogene,2012,31(41):4421-4433.
[17]Lei T,Yuan KS,Xu R,et al.Targeting of DICE1 tumor suppressor by Epstein-Barr virus-encoded miR-BART3*microRNA in nasopharyngeal carcinoma[J].Int J Cancer,2013,133(1):79-87.
[18]陳景亮,張越,肖偉凡,等.microRNA-136對人鼻咽癌細胞5-8f的抑制作用研究[J].生物學雜志,2012,29(1):9-12,20.
[19]蔡鑫章,危維,趙素萍,等.靶向hTERT基因的microRNA前體質(zhì)粒抑制鼻咽癌細胞生長的體內(nèi)實驗研究[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志,2010,20(9):1314 -1319.
[20]蔡鑫章,危維,趙素萍,等.microRNA抑制鼻咽癌VEGF基因表達的實驗研究[J].臨床耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2010,24(15):703 -707.
[21]Gao F,Zhao ZL,Zhao WT,et al.miR - 9 modulates the expression of interferon-regulated genes and MHC class I molecules in human nasopharyngeal carcinoma cells[J].Biochem Biophys Res Commun,2013,431(3):610-616.
[22]Cai KM,Wan Y,Sun G,et al.Let- 7a inhibits proliferation and induces apoptosis by targeting EZH2 in nasopharyngeal carcinoma cells[J].Oncol Rep,2012,28(6):2101 -2106.
[23]Lu J,He ML,Wang L,et al.MiR - 26a inhibits cell growth and tumorigenesis of nasopharyngeal carcinoma through repression of EZH2[J].Cancer Res,2011,71(1):225 -233.
[24]Liu X,Lu XB,Wang XP,et al.MiR - 138 suppressed nasopharyngeal carcinoma growth and tumorigenesis by targeting the CCND1 oncogene[J].Cell Cycle,2012,11(13):2495-2506.
[25]Ramakrishnan R,Donahue H,Garcia D,et al.Epstein -Barr virus BART9 miRNA modulates LMP1 levels and affects growth rate of nasal NK T cell lymphomas[J].PLoS One,2011,6(11):e27271.
[26]Wu CD,Kuo YS,Wu HC,et al.MicroRNA - 1 induces apoptosis by targeting prothymosin alpha in nasopharyngeal carcinoma cells[Z],2011:80.
[27]Deng M,Tang HL,Zhou YH,et al.miR -216b suppresses tumor growth and invasion by targeting KRAS in nasopharyngeal carcinoma[J].J Cell Sci,2011,124(Pt 17):2997-3005.
[28]Alajez NM,Lenarduzzi M,Ito E,et al.MiR - 218 suppresses nasopharyngeal cancer progression through downregulation of survivin and the SLIT2-ROBO1 pathway[J].Cancer Res,2011,71(6):2381 -2391.
[29]Xia HP,Cheung WK,Sze J,et al.miR - 200a regulates epithelial-mesenchymal to stem-like transition via ZEB2 and beta- catenin signaling[J].J Biol Chem,2010,285(47):36995-37004.
[30]Xia HP,Ng SS,Jiang SS,et al.miR - 200a - mediated downregulation of ZEB2 and CTNNB1 differentially inhibits nasopharyngeal carcinoma cell growth,migration and invasion[J].Biochem Biophys Res Commun,2010,391(1):535 -541.
[31]Wong TS,Man OY,Tang CM,et al.MicroRNA let- 7 suppresses nasopharyngeal carcinoma cells proliferation through downregulating c - Myc expression[J].J Cancer Res Clin Oncol,2011,137(3):415 -422.
[32]敬敏,趙穎海,陳小毅,等.miRNA-146a在鼻咽炎癥和癌癥病變組織中的表達及意義[J].山東醫(yī)藥,2012,52(37):1-3.
[33]Ye YF,Zhou Y,Zhang L,et al.EBV - miR - BART1 is involved in regulating metabolism-associated genes in nasopharyngeal carcinoma[J].Biochem Biophys Res Commun,2013,436(1):19 -24.
[34]Luo ZH,Zhang LY,Li Z,et al.miR -149 promotes epithelial-mesenchymal transition and invasion in nasopharyngeal carcinoma cells[J].Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban,2011,36(7):604-609.
[35]Li G,Wu ZR,Peng Y,et al.MicroRNA - 10b induced by Epstein-Barr virus-encoded latent membrane protein-1 promotes the metastasis of human nasopharyngeal carcinoma cells[J].Cancer Lett,2010,299(1):29 -36.
[36]Liu N,Tang LL,Sun Y,et al.MiR -29c suppresses invasion and metastasis by targeting TIAM1 in nasopharyngeal carcinoma[J].Cancer Lett,2013,329(2):181 -188.
[37]王旭丹,楊惠玲,郭禹標,等.不同輻射抗拒鼻咽癌細胞微小RNA差異表達的研究[J].中國病理生理雜志,2007,23(6):1045-1048.
[38]Zhang JX,Qian D,Wang FW,et al.MicroRNA -29c enhances the sensitivities of human nasopharyngeal carcinoma to cisplatin -based chemotherapy and radiotherapy[J].Cancer Lett,2013,329(1):91 -98.
[39]Qu CJ,Liang ZH,Huang JL,et al.MiR -205 determines the radioresistance of human nasopharyngeal carcinoma by directly targeting PTEN[J].Cell Cycle,2012,11(4):785 -796.
[40]Chen ZX,Sun AM,Chen Y,et al.Effects of radiosensitivity and X-ray dose on miR-7 expression in nasopharyngeal carcinoma[J].Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao,2010,30(8):1810-1812,1816.
[41]潘運寶,夏洪平,楊惠玲,等.復方小柴胡湯調(diào)控microRNA抑制鼻咽癌細胞增殖[J].分子診斷與治療雜志,2010,2(5):323-327.