Dicer与肿瘤的关系研究进展

王 熙 综述 韩 庆 审校

(宜昌市第二人民医院，湖北 宜昌 443000)

Dicer与肿瘤的关系研究进展

王 熙 综述 韩 庆 审校

(宜昌市第二人民医院，湖北 宜昌 443000)

Dicer酶是RNaseⅢ家族成员，是miRNA成熟的关键酶，Dicer表达水平直接影响着miRNA的表达及其靶基因的调控能力，进而调节生物体的生命活动。大量研究表明，Dicer表达水平及其活性变化与肿瘤的发生发展、侵袭转移及预后明显相关，但其在不同肿瘤中的表达差异并不完全一致，说明Dicer的表达具有肿瘤的特异性。本文探讨了近几年来对Dicer在肿瘤中的研究进展，以期带来肿瘤分子治疗的新方法。

Dicer；肿瘤；侵袭转移；耐药；治疗；进展

人类Dicer基因于2001年被克隆出来，是一个相对分子量约为200 000的多结构域蛋白，Dicer酶是RNaseⅢ家族成员，是miRNA成熟的关键酶[1]。miRNA是一类在进化上非常保守的分子，参与生命过程中的一系列重要进程，是具有调控功能的小分子非编码RNA，由细胞质内的核酸酶Dicer切割单链RNA前体后生成。因此Dicer在个体的发生及发展中发挥不可缺少的作用[2]。大量研究证明，在肿瘤组织中miRNA的表达异常[3-4]，作为调控miRNA成熟的关键酶，Dicer可能与肿瘤的发生、发展、转移、预后和治疗的关系密切[5]，近年对这方面的研究有很大的进展，本文就Dicer的生物合成、功能及与肿瘤的关系做一综述。

1 Dicer的结构及功能

Dicer酶普遍存在于包括人类在内的多种高等动物中，它在进化上高度保守，不同物种中Dicer的结构具有相似性。通常Dicer含有6个结构域：1)RNA解旋酶；2)含结合dsRNA折叠的DUF283域；3)结合dsRNA末端的折叠DUF283域；4)PAZ结构域；5)RNaseIII结构域；6)dsRNA结合结构域。RNA解旋酶结构域N末端有与ATP结合及水解相关的结合亚基，C末端有与RNA结合的相关亚基，通过这些亚基利用ATP提供的能量完成解旋功能。PAZ结构域能够识别RNA。RNaseⅢ结构域能够准确地将双链RNA(dsRNA)切割成21～25 nt的siRNA，是Dicer酶的活性中心[6]。细胞核内编码的miRNA基因在RANpolⅡ的作用下转录成miRNA的初始转录产物，即pri-miRAN，后者在Drosha-DGCR8复合体的作用下，剪切成长约70个核苷酸、具有茎环结构miRNA前体，即pre-miRNA，pre-miRNA在Ran2GTP依赖的核质/细胞质转运蛋白Exportin5的作用下，从核内运输到胞质中，在Dicer-TRBP复合体的作用下，剪切成长约20个核苷酸长度的成熟miRNA，而后，成熟miRNA中的一条单链并入RISC复合体，随之发挥序列特异性转录后调控作用[7]。因此，Dicer表达水平直接影响着miRNA的表达及其靶基因的调控能力。

2 Dicer与肿瘤的发生

人类Dicer基因是一种单倍体不足的抑癌基因，当其单等位基因缺失时可以导致肿瘤的发生，而双等位基因缺失反而抑制肿瘤的发生[8]。Lambertz等[9]对成视网膜细胞瘤小鼠模型的研究发现，敲除视网膜祖细胞中的Dicer的单等位基因后，不影响正常视网膜的发育，但是将小鼠置于成视网膜细胞瘤敏感的环境后，Dicer的单等位基因缺失的小鼠肿瘤形成的速度大大加快。Kumar等[8]分析了几种小鼠肿瘤模型中条件敲除Dicer基因的后果，显示Dicer的单等位基因缺失的小鼠加速了肿瘤的发生，其生存期明显缩短，而双等位基因缺失的小鼠却抑制了肿瘤的发生。Hill等[10]研究家族性胸膜肺母细胞瘤时发现其遗传易感性基因位于染色体14q，对其经过基因分析发现Dicer基因是重要的易感基因。对11个家系进行直接测序后发现所有家系均存在Dicer基因的杂合的胚系突变。在人类肿瘤基因库中，频繁的出现Dicer基因的半合子缺失，而未见纯合子缺失的报道。在《The Cancer Genome Project at the Sanger Institute》中对人类 Dicer基因拷贝数据进行了分析，结果显示在多个不同的肿瘤类型中频繁的出现Dicer单等位基因的缺失[11]。在《The Cancer Genome Atlas》中对恶性胶质瘤及卵巢癌的Dicer基因拷贝数据的分析也得到同样的结果[12]。

在人类肿瘤中存在着大量的miRNA的缺失，其中存在着miRNA加工过程的部分功能缺失，肿瘤中频繁的Dicer基因单拷贝缺失对miRNA生物功能的损害密切相关[13]。事实上，Dicer及Drosha的表达改变已经在一些卵巢癌细胞系中得到证实[14]。从分析肿瘤中miRNA加工过程的突变中已经发现了多种基因型的改变，暗示Dicer作为抑癌基因有着显著的作用。过去传统观点认为抑癌基因的双等位基因突变或缺失促进肿瘤进展，而近几年的研究明确表明一些基因的单等位基因缺失可能导致肿瘤的发生。现在抑癌基因通过单倍剂量不足对肿瘤的影响越来越得到重视，其局部的缺失有利于肿瘤的发生，而完全缺失反而不利于肿瘤的生长[15]。对全组基因的研究开始探索人类肿瘤中染色体缺失的功能作用，这必将揭露Dicer作为单倍体不足抑癌基因的重要作用。

3 Dicer与肿瘤的侵袭转移

Chiosea等[16]使用免疫组化检测发现在肺非典型腺瘤增生和细支气管肺泡癌中Dicer高表达，而在转移区域和进展期腺癌中Dicer低表达，一小部分甚至出现Dicer的缺失。肺鳞状细胞癌中Dicer的表达高于腺癌。Jafarnejad等[17]研究黑素瘤患者活组织检查中的Dicer的表达，发现在黑素瘤的不同时期Dicer的表达有着明显的不同，转移性黑素瘤的Dicer表达明显低于其他黑素细胞损伤的阶段。此外，他们还发现在原发性黑素瘤病例中淋巴细胞反应与Dicer表达存在相关性。Han等[18]通过沉默肿瘤细胞中Dicer的表达，发现肿瘤细胞的增殖和侵袭的能力增强，细胞周期相关蛋白及细胞侵袭相关蛋白的表达增高，其皮下移植瘤的增长能力也明显强于未处理组细胞。Grelier等[19]发现在乳腺癌中，Dicer的表达水平是有着临床相关性的，Dicer低表达的患者更易发生转移复发及淋巴结转移，还发现在一种乳腺癌细胞系的两种独立的转移性骨衍生克隆中Dicer的表达是被抑制的。shu等[20]通过免疫组化的方法检测出Dicer的阳性率在低分化的胆囊腺癌伴淋巴结转移、侵袭性、不能手术切除的病例降低，显著低于分化良好的胆囊腺癌不伴淋巴结转移及侵袭，可以彻底手术切除的病例。Chiosea等[21]通过基因组织芯片研究发现，在正常前列腺组织中Dicer仅存在于基底细胞中，而在肿瘤上皮细胞中Dicer高表达，当前列腺癌发生进展和转移到淋巴结或其他内脏器官时，Dicer表达持续升高。Dicer在转移性前列腺癌中的表达量高于原发性前列腺癌。提示Dicer在不同肿瘤发展的过程中的作用是不一样的，其具体机制尚不明确。

4 Dicer与肿瘤的耐药及治疗

随着近代多种抗肿瘤药物的发现及应用于临床，一部分肿瘤治疗效果得到明显改善，甚至有些肿瘤可以治愈，但存在部分肿瘤对抗肿瘤药物不敏感，或者在治疗过程中逐渐出现对抗肿瘤药物的耐药，成为限制抗肿瘤药物临床治疗的重要因素。现在对抗肿瘤药物作用及耐药的分子机制研究很多，大量研究证明miRNA影响了药物的吸收、代谢及分布，其表达差异与肿瘤耐药明显相关[22]。可见，Dicer作为miRNA成熟的关键酶可起到调控miRNA的表达，从而影响抗肿瘤药物疗效。目前Dicer对肿瘤治疗的作用研究不多。RNA干扰是一种基因转录后沉默机制，它由双链RNA启动，在Dicer酶的参与下，把RNA分子切割为小分子干扰RNA(smallinterfering RNA/shortinterfering RNA，si RNA)，并特异性地与m RNA的同源序列结合，从而产生相应的功能表型缺失的现象[23]。Grelier等[19]在人乳腺癌细胞系MCF-7中用siRNA干扰Dicer的表达后，可以阻滞细胞生长，还可以增加细胞对顺铂的敏感性。Merritt等[14]的研究结论证明卵巢癌中低Dicer的表达，对化疗亦低敏感。这些都提示Dicer可能成为肿瘤分子治疗的新靶点，为逆转肿瘤耐药提供新的思路。

5 Dicer与肿瘤的预后

Jafarnejad等[17]评估了Dicer的表达与原发性和转移性黑素瘤患者的5年生存率的相关性发现，Dicer高表达患者的总生存率高于Dicer低表达患者，Dicer的表达与黑素瘤患者生存率之间存在着显著的正相关。此外，结果也显示Dicer的表达能够预测总体及特定疾病型患者的生存率，并且与性别和年龄无关。Karube等[24]报道，在非小细胞肺癌肺癌中，Dicer表达的降低与肺癌手术后的预后有明显的相关性，使用多元COX回归分析显示Dicer的预后相关性与肿瘤的分期无关，逻辑回归分析发现在分化不良的肿瘤中Dicer低表达的发生率更高，表明了Dicer表达的降低与肺癌的发展预后相关。Merritt等[14]检测了111例上皮性卵巢癌患者标本中的Dicer表达水平发现，在高级别卵巢癌中Dicer的表达越低，Dicer的高表达与临床生存率的增加相关。他们通过多变量分析发现减少疾病相关存活率的三个独立预后因素：低Dicer的表达、高级别的组织学形态、对化疗的低敏感，并确认了Dicer的表达越低则患者的预后越差。Lin等[25]研究成神经细胞瘤临床分期与Dicer的关系发现，在4期肿瘤中Dicer的表达明显低于其他期别(特别是1期)，Dicer低表达与肿瘤高风险表型密切相关，并且Dicer表达越低，患者存活期越短。He等[26]分析Dicer的表达与宫颈癌患者临床特征的关系发现Dicer表达低的患者中，其5年无病生存率及5年总存活率越低，而且，Dicer低表达与宫颈癌临床分期是肿瘤不良结局的重要独立的预测因素。Chiosea等[21]发现在前列腺癌中临床分期越晚，存在淋巴结转移的，Gleason评分越高的Dicer表达越高，且预后越差。Faber[27]对结肠癌的研究也得出相似的结论，Dicer的高表达与低生存率有着高度的相关性，Dicer表达越高其存活率越低，同样，无进展生存率也越低。复发组中有着最强的Dicer表达，而无复发组中则没有Dicer的表达。可见Dicer的表达水平在不同肿瘤中的预后也是不同的。

6 结论

综上所述，Dicer是一种独特的抑癌基因，在大部分肿瘤中低表达，其低表达能促进肿瘤的进展及侵袭转移，而且表现出预后越差的特点。然而在部分肿瘤中却得出相反的结论，如前列腺癌及结肠癌。虽然Dicer与各种肿瘤的关系存在不一致性，需要对不同肿瘤进行单独的研究，但是这些发现提示改变Dicer的表达对致瘤作用及肿瘤的进展有重要意义，对肿瘤耐药及预后有指导意义，其具体机制有待更多更深入的研究以明确。

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R79-3

A

1003—6350（2017）19—3192—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.19.032

韩庆。E-mail：1205472677@qq.com

2016-09-27)