微小RNA在非小细胞肺癌细胞生长、凋亡及糖代谢过程中作用机制的研究进展

郑文,贺莉芳

(黔南民族医学高等专科学校，贵州都匀558000)

肺癌是导致恶性肿瘤死亡的首要原因，其中非小细胞肺癌约占85%左右，全球每年有160万人因其死亡[1]。尽管新颖的治疗手段不断发展，但肺癌患者的5年生存率仍低于15%。新近研究[2]发现，微小RNA(miRNAs)在NSCLC的发生发展过程中起关键的调节作用， miRNAs是一组含20～24个核苷酸的非编码的RNA，通过识别并结合靶基因mRNA的3′非翻译区的互补位点(UTR)导致转录后基因沉默，从而负调节基因的表达。越来越多的研究证明，miRNAs可作为NSCLC治疗的新型靶标。NSCLC生长涉及到细胞的增殖、侵袭、转移、凋亡以及血管形成等过程，miRNAs可调节生长过程中的关键基因，从而抑制或促进细胞生长。新近研究报道，miRNA在NSCLC细胞的生长、凋亡、糖代谢过程中发挥了重要调节作用，本文就miRNAs在NSCLC这些过程中作用机制的研究进展作一综述。

1 miRNAs在NSCLC细胞生长中的作用机制

Yang等[3]发现，NSCLC细胞中上调的miR-5195-3p通过靶向肌球蛋白Ⅵ(MYO6)的表达，从而抑制细胞的增殖、转移和侵袭；而上调MYO6的表达能逆转miR-5195-3p引起的细胞抑制效应，提示miR-5195-3p在细胞的生长过程中可作为新的调节基因。Zhou等[4]研究发现，在NSCLC细胞中miRNA-181b的表达下调，过表达的miRNA-181b显著降低靶基因性决定区Y组框6的蛋白水平，从而抑制细胞的增殖和转移，提示miRNA-181b可作为NSCLC细胞的抑癌基因。研究[5]还发现，NSCLC细胞中过表达抑癌基因miR-223-5p可通过降低靶基因E2F转录因子8的水平抑制细胞的增殖、迁移和侵袭。

miRNA不仅可作为NSCLC中的抑癌基因，而且有大量的miRNAs可作为致癌基因靶向基因表达，参与NSCLC细胞的生长过程，如抑制miR-3615p的表达诱导NSCLC细胞凋亡，过表达miR-3615p能减少靶基因SMAD家族成员2的表达促进

NSCLC细胞增殖，提示miR-3615p可作为miRNAs治疗NSCLC的潜在靶点[6]。Zhang等[7]报道，miR-411-5p/3p作为致癌miRNA，过表达的miR-411-5p/3p通过靶向发育生长因子同源蛋白(SPRY)和硫氧还蛋白相互作用的蛋白的表达，激活表皮生长因子受体、蛋白激酶B(AKT)信号通路及上皮间质转化(EMT)，加速NSCLC细胞的生长、增殖和迁移，提示调节miR-411-SPRY4-AKT轴在临床上可作为肺癌治疗的靶标。

肺癌的侵袭和迁移与EMT密切相关，如过表达miR-211靶向泛素特异性肽酶9X链(USP9X)的表达[8]，及过表达的miR-330-3p靶向人体锰超氧化物歧化酶的表达[9]，miR-105靶向靶基因髓细胞白血病-1激活雷帕霉素激酶的机制靶点(mTOR)和p38丝裂原激活的蛋白激酶(p38mapk)信号传递[10]，促进NSCLC细胞的EMT、侵袭、迁移。

Ho等[11]研究报道，miR-378靶向套盒1促进侵袭，miR-1827靶向CRK样原癌基因，适配器蛋白抑制迁移，共同调节NSCLC细胞的EMT，提示miR-378和miR-1827可作为肺癌治疗转移的新型靶点。外泌体传递的miR-193a-3p、miR-210-3p和miR-5100通过激活转录3的信号转换器和激活剂(STAT3)信号传递，进而诱导NSCLC细胞的EMT，促进肺癌细胞的侵袭[12]，提示外泌体携带的miRNA也可作为新的作用靶点。

众所周知，转化生长因子β受体1(TGFBR1)是肿瘤转移的关键刺激因子。Jiang等[13]研究发现过表达miR-985p显著降低TGFBR1的表达水平，抑制A549和H1299细胞的迁移和侵袭，此过程进一步在肺转移小鼠模型中证实，提示miR985p/TGFBR1可成为NSCLC治疗的靶点。

2 miRNAs在NSCLC细胞凋亡中的作用机制

肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)在恶性细胞中可诱导细胞凋亡，miRNAs可靶向调节基因的表达，诱导NSCLC细胞对TRAIL的敏感性，进而促进或抑制凋亡。如miR-148a在TRAIL抗性的NSCLC细胞中是下调的，高表达miR-148a通过下调基质金属蛋白酶15和Rho相关激酶1的水平，使细胞对TRAIL更加敏感，并在体外和体内抑制肺癌发生[14]。miR-BART7在TRAIL抗性NSCLC细胞系中是上调的，降低miR-BART7的水平使凋亡蛋白酶3和凋亡蛋白酶的表达增强，促进细胞凋亡[15]。Zhang等[16]报道，miR-760在NSCLC组织和细胞系中显著下调，高表达miR-760通过靶向Forkhead盒A1的表达，增强NSCLC细胞对TRAIL的敏感性，提示miR-760可在NSCLC的治疗过程中成为新的靶标。

miRNAs可影响NSCLC细胞周期。例如，在A549细胞中miR-34a和miR-137诱导G1期细胞周期停滞，Pre-miR-630使细胞周期阻滞在G0/G1期，miR-129-5p靶向调节G1/S期时相，而miR-223-3p诱导NSCLC细胞停滞在G2/M期[17]。miRNAs通过靶向不同基因的表达，从而诱导细胞周期的停滞，如miR-137通过靶向细胞分裂周期蛋白42和细胞周期蛋白依赖激酶6(CDK6)诱导NSCLC细胞G1周期阻滞[18]，miR-34a靶向细胞周期蛋白D1和CDK6诱导NSCLC细胞G1周期阻滞。新近研究[19]报道，过表达miR-377-5p使G0/G1期NSCLC细胞增多，S期细胞减少，然而，过表达AKT1能逆转miR-377-5p对细胞周期的效应，提示miR-377-5p通过靶向AKT1从而抑制细胞周期进展。综上提示，miRNAs可作为NSCLC细胞周期循环的重要调节点。

3 miRNAs在NSCLC血管生成中的作用机制

肺癌的生长需要血液的血供，血管内皮生长因子(VEGF)在其中起到关键作用。研究报道，miRNAs也参与了VEGF的表达，如NSCLC细胞中抑癌基因miR-126-5p与VEGF表达呈负相关，减少miR-126-5p表达的有助于VEGF的高表达，从而调节血管生成[20]。新近研究[21]报道，miR-206通过靶向14-3-3ζ的表达，抑制STAT3/VEGF信号通路，从而减少NSCLC血管形成；更重要的是，低表达miR-206且高表达14-3-3ζ的NSCLC患者存活率最低，表明miR-206/14-3-3ζ在肺癌生长和血管生成中具有重要作用，是治疗NSCLC的潜在靶点。

4 miRNAs在NSCLC细胞糖代谢中的作用机制

糖代谢的变化是NSCLC的一个重要特点。越来越多的证据表明，miRNAs可靶向调节糖代谢过程中的关键酶，如在NSCLC中，高表达miR-143-5p抑制己糖激酶2(HK2)的表达从而抑制糖酵解[22]，miR-144-5p通过靶向调节葡萄糖载体1(GLUT1)的表达，导致葡萄糖摄取和乳酸产生增加[23]，miR-124-5p通过靶向调节AKT1/2-GLUT1/HK2的表达抑制糖酵解，miR-29a-3p通过下调关键糖酵解酶磷酸葡萄糖苷酶1、烯醇化酶1和磷酸甘油酸激酶1的表达抑制糖酵解[24]。Zhai等[25]发现，miR-33b的过表达可靶向结合乳酸脱氢酶A的表达抑制NSCLC细胞的葡萄糖代谢。

缺氧诱导因子1α(HIF-1α)是肿瘤细胞上调糖酵解和能量代谢的关键酶，其抑制剂FIH可抑制其活性。研究发现，下调miR-31-5p的表达能靶向增加FIH的水平抑制HIF-1α信号传递，减少NSCLC细胞的糖酵解和ATP产生[26]，而miR-210-3p通过靶向琥珀酸脱氢酶复合体亚基D的表达，升高HIF-1α活性，促进NSCLC细胞糖酵解过程。综上提示，在NSCLC的糖代谢过程中调节miRNAs的表达可作为新的NSCLC治疗策略。

综上认为，miRNAs可通过调节不同的靶基因参与NSCLC的增殖、迁移、侵袭、凋亡、血管生成及葡萄糖代谢过程，其可作为新的治疗靶标。然而，临床使用miRNA靶向治疗NSCLC仍处于早期阶段，如何特定靶向miRNA的递送？进入体内的脱靶和毒性效应如何？有没有更好的临床评估？这些科学问题仍有待解决，因此，更多充分的临床前研究是必要的，只有解决了这些科学问题后，才能给临床治疗提供更多的选择。