微RNA结合靶点区单核苷酸多态性与肿瘤的关系＊

何亚舟，刘嘉铭，舒 驰 综述，黄 进审校

（四川大学华西临床医学院，四川成都610041）

微RNA（microRNA，miRNA）是一类长度为18～26nt的小分子非编码RNA。研究表明miRNA与人类肿瘤的发生发展有重要关联［1］；其通过与靶基因mRNA结合在转录后水平调控肿瘤相关基因表达［2］。靶基因mRNA序列中与miRNA相结合的区域称为miRNA结合靶点区（miRNA binding site）。miRNA结合靶点区单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）是影响miRNA与靶序列结合的重要因素。近年来，研究发现miRNA结合靶点区SNP可能介导肿瘤的发生、发展及预后［3］；因而探索miRNA结合靶点区SNP与肿瘤的相关性对肿瘤的个体诊疗有重大意义。本文结合最新研究进展，对miRNA结合靶点区SNP与人类肿瘤的关系进行综述，为研究肿瘤分子遗传机制及临床实践提供参考。

1 miRNA结合靶点区SNP影响肿瘤的主要机制概述

20世纪90年代，Lee等［4］首先发现线虫体内Lin-4基因编码的小分子RNA（2001年命名为microRNA）序列与Lin-14基因3′端非翻译区（3′UTR）内多个位点呈互补关系。而同年Wightman等［5］发现了这些位点与Lin-14基因的表达抑制密切相关；实验中观察到Lin-14蛋白明显减少，但Lin-14mRNA水平保持不变。这提示了miRNA可能通过与mRNA结合在转录后水平调控基因表达。近年来，有研究证实人类miRNA也能够与肿瘤相关基因互补结合，从而影响肿瘤的发生、发展［6］，而位于结合靶点区内的SNP是影响miRNA结合过程的关键因素。Chen等［7］首先发现了绵羊体内Mstn基因结合靶点区的SNP使得靶基因上产生了新的miRNA-206结合位点，导致Mstn基因的表达水平显著下降。许多研究提出假设，认为这种调控机制也可能适用于人类肿瘤相关基因，并进行了验证［8-9］。Nicoloso等［9］研究了已被报道与乳腺癌相关的2个结合靶点区SNP；发现其野生型与突变型对应的靶序列与miRNA结合时的能量变化以及相应蛋白表达水平存在差异，这证实结合靶点区的SNP确实影响了miRNA与靶序列的结合过程和肿瘤相关基因的表达。现有研究发现，miRNA结合靶点区SNP影响人类肿瘤发生、发展可能的主要机制为：发生在肿瘤相关基因miRNA结合靶点区的SNP改变了靶序列结构，使得miRNA与靶序列的结合过程发生异常，进而改变肿瘤相关基因的表达情况［9］。随着研究的深入，不断有研究报道了miRNA结合靶点区SNP与肿瘤的发生、发展及预后存在密切关系。

2 miRNA结合靶点区SNP与肿瘤相关性的研究现状

前期开展的一些生物信息学研究发现了许多可能与人类肿瘤相关的miRNA结合靶点区SNP，为探索miRNA结合靶点区SNP调控肿瘤相关基因表达的机制提供了重要参考。Yu等［3］借助dbSNP、EST数据库，比较了肿瘤患者miRNA结合靶点区SNP等位基因频率与正常个体之间的差异；最终发现了12个miRNA结合靶点区SNP存在异常等位基因频率。在这些基础上，许多研究报道了miRNA结合靶点区SNP与乳腺癌、卵巢癌、肺癌等人类恶性肿瘤的关系。

2.1 miRNA结合靶点区SNP与乳腺癌的相关性 乳腺癌是发达国家女性发病率最高的癌症之一［10］。P53抑癌基因与乳腺癌的发生关系密切［11］；而SET8基因能将P53基因的Lys-382位点甲基化，从而调控P53的表达［12］。Song等［13］在此基础上研究发现SET8基因miRNA-502结合靶点区SNPrs16917494能够影响乳腺癌的早期感染风险。PARP1基因是重要的DNA修复酶基因；Teo等［14］研究表明其miRNA结合靶点区SNP rs8679纯合子患乳腺癌的风险明显高于其他分型。IQGAP1基因在许多人类肿瘤组织中呈高表达［15］。Zheng等［16］通过对大样本人群的IQGAP1基因miRNA-124结合靶点区SNPrs1042538进行基因分型，发现IQGAP1基因TT型的乳腺癌感染风险明显低于AA型。ATF1基因能够编码人类AMP依赖性转录因子，而考虑到BRCA基因与许多乳腺癌相关基因表达有重要关联［17］，Kontorovich等［18］采用多元回归分析，结果在乳腺癌高发的犹太女性中发现位于ATF1基因结合靶点区SNP rs11169571杂合子的乳腺癌患病风险约为纯合子的2倍。另有研究表明BMPR1B基因结合靶点区SNP也与乳腺癌的发生相关［19］。整合素在介导细胞增殖转移等方面具有重要作用，与肿瘤预后密切相关［20］；Brendle等［21］研究了6个整合素基因，发现ITGB4基因结合靶点区SNP rs743554可能与乳腺癌的预后有重要关联。此外，也有研究报道了阴性结果，如 Wang等［22］研究表明位于人类最大节律基因NPAS2结合靶点区内的SNP rs3739008与乳腺癌的发病无明显关联。

2.2 miRNA结合靶点区SNP与卵巢癌的相关性 卵巢癌是西方国家死亡率最高的女性生殖系统肿瘤［23］。KRAS基因与许多肿瘤的发生、发展相关，其编码的蛋白在多种信号转导通路中发挥重要作用。Ratner等［24］通过两个独立的病例对照分析，发现KRAS基因结合靶点区SNP rs61764370（KRAS-Variant）与卵巢癌的发生明显相关。然而Pharoah等［25］将样本量扩大后，结果却显示该SNP与卵巢癌的发生无明显关联；这提示了之前的研究可能受到样本量不足的限制。PDGFC基因编码的血小板生成因子对于肿瘤组织血管生成意义重大；而

Liang等［26］较为全面地研究了226个SNP与卵巢癌发生、发展及药物疗效的关系；其中PDGFC基因结合靶点区的SNPrs1425486，其纯合子的生存率非常低。Permuth-Wey等［27］在Liang等［26］研究的基础上，合并了之前的相关研究，并进行了严格的人种筛选，研究涵盖6个基因中的23个SNP，但并未发现这些SNP与卵巢癌有明显关联。研究表明MDM4基因上的细微变异也能导致小鼠P53抑癌通路的巨大变化［28］，Wynendaele等［29］通过检测113例侵袭性卵巢癌患者MDM4基因 miRNA结合靶点区SNP（SNP34091）；发现该SNP导致机体异常获得miRNA-191结合靶点，从而降低MDM4的表达，减缓卵巢癌的发展；而携带野生型（AA）的患者卵巢癌复发概率比突变型高4.2倍，致死率高5.5倍。然而值得关注的是，并未检测到AA型患者p53表达水平存在明显下降，这提示了MDM4基因miRNA结合靶点区SNP对于卵巢癌发展过程的调控效应可能并不依赖于P53的表达。

2.3 miRNA结合靶点区SNP与肺癌的相关性 肺癌是世界上死亡率最高的恶性肿瘤，其中有80%左右的患者为非小细胞肺癌（non-small-cell lung cancer，NSCLC）［30］。KRAS是重要的致癌基因，与肺癌的发生、发展关系密切。2008年，Chin等［31］首先通过研究证实KRAS基因中与let-7族miRNA结合的互补序列（let-7complementary sites，LCS）中存在SNP；并先后通过2个病例对照研究发现该SNP能改变let-7miRNA与靶序列结合情况，进而显著提高KRAS表达水平，使得中度吸烟者感染NSCLC的概率增高1.4～2.3倍。随着SNP数据库不断更新完善，2010年，彭晓蓓等［32］选择对于LCS中的SNP rs712在华中地区人群中的分型进行研究，结果表明rs712与NSCLC的患病风险无统计学关联。而对于NSCLC的预后，Nelson等［33］对KRAS基因miRNA结合靶点区SNP做了检测，并做了生存分析；但并未发现该SNP与NSCLS患者的生存状况之间有明显关系。另外，对于角蛋白相关基因KRT81，Campayo等［34］对175例术后 NSCLS患者复发时间（time to recurrence，TTR）进行评估后发现，对于该基因miRNA结合靶点区SNP rs3660，其CC型对应的TTR中位数为20.3个月，而CG 型或 GG 型为86.8个月（P＝0.003）；这提示了KRT81基因miRNA结合靶点区SNP对于经手术切除后的NSCLC患者的临床结局有很大影响。小细胞肺癌（small-cell lung cancer，SCLC）是肺癌的另一种亚型，其癌细胞增殖转移的速度极快，侵袭性很强［35］。Xiong等［36］的研究表明原癌基因MYCL1的miRNA结合靶点区SNP rs3134615与SCLC的发展之间存在相关性。

2.4 miRNA结合靶点区SNP与其他肿瘤的相关性 许多研究还报道了miRNA结合靶点区SNP与消化系统肿瘤、泌尿系统肿瘤、头颈部肿瘤以及黑色素瘤等多种恶性肿瘤的关系。Landi等［8］通过对结直肠癌发病率最高的捷克人进行研究，发现CD86和INSR基因的miRNA结合靶点区SNPrs17281995和rs1051690与结直肠癌发生有关。而另一项针对中国汉族人群胃癌发病机制的研究中，所选取的PYR3等7个基因的结合靶点区SNP均为阴性结果［37］。关于泌尿系统肿瘤，Teo等［15］所进行的研究也同时表明PARP1基因miRNA结合靶点区SNP rs8679与膀胱癌的发生有关联。Yang等［38］也发现位于GEM IN3基因miRNA结合靶点区的SNP（rs197414）与膀胱癌发病有关联，其中CC型和CA型可以明显增加膀胱癌发病概率。除膀胱癌外，一项最新研究表明BMPR1B基因miRNA-125b结合靶点区的SNP与前列腺癌的发生相关［39］。此外，Christensen等［40］所作的一项研究表明，KRAS基因let-7miRNA结合靶点区SNP与口腔癌症患者的生存时间有关。同样对于KRAS基因，Chan等［41］通过研究其miRNA结合靶点区SNPrs61764370与黑色素瘤易感性的相关性，发现该位点突变型携带者黑色素瘤的易感性明显高于野生型；且该位点突变型使得miRNA-137水平显著降低，进而导致miRNA-137潜在的上下游调节因子在野生型和突变型人群中呈不同表达。

3 展 望

越来越多的研究表明，miRNA结合靶点区SNP与肿瘤有密切关系。研究还发现这些SNP能影响许多疾病的治疗和机体的抗药性［42］。然而，目前这个领域的研究尚处于起步阶段，现有的miRNA结合靶点区SNP与人类肿瘤相关性的研究还比较少；且研究面较窄，主要集中在KRAS、P53等重要肿瘤调控通路中。再者一些研究未进行严格的人种分层，或纳入的样本量不足，使得同一个结合靶点区SNP对于同种肿瘤的影响出现不同的研究结论，目前仍需要更多细化人种分层的大样本研究加以证实。另外，由于肿瘤分子遗传机制复杂，许多肿瘤相关基因在各调控通路中的具体作用以及其上下游调控因子对其的影响尚未完全研究清楚，因此，现有研究多只进行了单因素分析。相信随着研究的不断开展和深入，将有更多的miRNA结合靶点区SNP被人们所认识；这也将为拓展以肿瘤为代表的多基因遗传病的发病机制、调控通路以及药物选择等方面的研究提供新的思路和方向。

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