miR-141在恶性肿瘤中作用的研究进展

高丹，赵志国，卢丽萍

(中国医科大学附属盛京医院 a.检验科，b.口腔颌面外科，沈阳 110004)

微RNA(microRNA，miRNA)是一类由20～24个成熟核苷酸组成的内生性单链非编码RNA，广泛存在于动物和植物中，参与转录后基因的表达及调控。近年来研究证实，人体中存在近千种miRNA，约1/3的基因已被证实受miRNAs调控[1]。miRNA在人类诸多生理和病理过程中均起到重要作用，如细胞的分化、增殖、凋亡以及信号通路的转导和分化等[2]。miRNA可以通过调控信使RNA的表达来发挥作用，与信使RNA的3′非翻译区(3′-untranslated region，3′-UTR)不完全配对，导致同源信使RNA裂解或翻译抑制[1]。一种miRNA可以调控多种信使RNA的转录过程，同一信使RNA的转录也受多种miRNA调控。研究证明，在人体癌组织和非癌组织中miRNA表达显著不同，作用与癌基因和抑癌基因类似，表明miRNAs在人类恶性肿瘤发病机制中可能起重要作用[3]。miR-141是miR-200家族成员之一，位于12p13.31，是一个成熟的序列，全长共22个核苷酸[4]。目前，对于miR-141在恶性肿瘤中的作用机制尚未达成一致。研究发现，miR-141可以作为癌基因或抑癌基因，通过调节不同的信号转导通路，在多种恶性肿瘤[如头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC)、胃癌、肝细胞肝癌、结肠直肠癌、膀胱癌和卵巢癌]中异常表达，参与恶性肿瘤的增殖、分化和迁移[5-7]。现就miR-141在恶性肿瘤中的研究进展予以综述。

1 miR-141简介

miR-141是miR-200家族(miR-141、miR-200a、miR-200b、miR-200c及miR-429)成员之一，是一个成熟的序列，全长共22个核苷酸。研究发现，miR-141通过结合不同靶点调控不同通路调节一系列的生理过程，可以在细胞生长和凋亡、新陈代谢、压力调适、血管新生、胚胎着床和胎儿的生长发育等多个生物学过程中发挥重要的调控作用[8]。有大量研究发现，miR-141可作为癌基因或抑癌基因在多种癌症中异常表达，并影响患者预后，提示miR-141与多种恶性肿瘤的发病机制有关[5-7]。

2 miR-141与恶性肿瘤

2.1呼吸系统恶性肿瘤

2.1.1HNSCC 目前，关于miR-141与HNSCC的研究报道较少。Zhao等[4]通过逆转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction，RT-PCR)发现，miR-141在HNSCC组织中的表达低于癌旁正常组织，而表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)在HNSCC组织中的表达高于癌旁正常组织，miR-141与EGFR的表达呈负相关；对HNSCC细胞系FaDu和Cal-27进行检测，发现miR-141与永生化口腔角质细胞系INOK相比表达显著降低；研究还证实，miR-141通过靶向结合作用于EGFR的3′-UTR发挥抑癌基因的作用，miR-141与EGFR、周期蛋白依赖性激酶4(cyclin dependent kinase 4，CDK4)、B细胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell lymphoma/leukemia-2,Bcl-2)和基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase 2，MMP2)呈负相关，推测miR-141可能通过调控EGFR间接调控CDK4、Bcl-2和MMP2，抑制HNSCC细胞的增殖和迁移，促进HNSCC细胞的凋亡。

2.1.2鼻咽癌 鼻咽癌是发生于鼻咽腔顶部和侧壁的恶性肿瘤，发病率为耳鼻咽喉恶性肿瘤之首。Li等[9]研究发现，在鼻咽癌组织中，锌指蛋白YY1(yin-yang 1)为c-Myc复合物的组分，YY1的异位表达可抑制c-Myc的转录活性以及c-Myc靶基因miR-141启动子的活性和表达，而恢复miR-141的表达可以部分逆转YY1对细胞增殖和肿瘤生长的抑制作用以及一些关键的c-Myc靶标的表达(如人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源物/蛋白激酶B途径组分)；研究还发现，鼻咽癌组织中的YY1表达降低，与鼻咽癌患者miR-141表达和临床分期呈负相关，与生存预后呈正相关。研究结果揭示了YY1/c-Myc/miR-141轴在鼻咽癌进展中起关键作用，可能为鼻咽癌的诊断和治疗提供潜在和有价值的靶标。Liu等[10]研究发现，miR-141的表达在鼻咽癌肿瘤细胞中下调，特别是在转移性肿瘤细胞中，miR-141的异位表达在体外阻断肿瘤细胞的增殖和侵袭能力，并抑制体内鼻咽癌肿瘤的生长；进一步机制研究发现，B细胞特异的莫洛尼白血病病毒插入位点1(B cell-specific Moloney leukemia virus integration site 1，BMI1)是miR-141的直接靶标，BMI1的过表达逆转了miR-141的肿瘤抑制作用，而预后分析显示，miR-141/BMI1信号轴与鼻咽癌患者的临床分期相关。miR-141的研究提供了对鼻咽癌进展机制的新见解，miR-141与患者的分期和转移状态相关。miR-141/BMI1轴可以作为miR-141治疗中的新型药理学靶标。

2.1.3非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC) NSCLC包括鳞癌、腺癌、大细胞癌，约占所有肺癌的80%[11]，已经成为最常见的恶性肿瘤之一。Li等[12]通过RT-PCR测量NSCLC样品中miR-141的表达水平，进行Kaplan-Meier生存分析和Cox回归分析以评估miR-141的预后价值，并进行细胞实验以探索其功能作用，结果显示，与邻近正常组织相比，NSCLC组织中miR-141的表达显著下调，而miR-141表达降低与晚期TNM分期和淋巴结转移相关；与miR-141高表达患者相比，miR-141低表达患者的总体存活率较差，miR-141下调是NSCLC的独立预后因素。miR-141可能是参与NSCLC进展的肿瘤抑制因子。Mei等[13]研究发现，miR-141通过调控PH结构域富亮氨酸重复蛋白磷酸酶(PH domain leucine-rich repeat protein phosphatase，PHLPP)-1和PHLPP-2，在NSCLC的发生中起重要作用，是未来NSCLC治疗的靶点之一。Tejero等[14]研究发现，在NSCLC中miR-141的表达显著升高，miR-141通过调控PHLPP1和PHLPP2诱导癌细胞增殖，促进肿瘤生长，起到了癌基因的作用。

2.2消化系统恶性肿瘤

2.2.1胃癌 胃癌是起源于胃黏膜上皮的恶性肿瘤，在我国各种恶性肿瘤中发病率居首位，因早期无明显症状，易被忽略。周欣亮等[15]采用RT-PCR分别检测胃癌组织及血浆中miR-141与正常对照的表达情况，分析miR-141与患者临床病理特征及预后的关系，结果发现，在胃癌组织中miR-141表达显著降低，与患者预后呈正相关；在血浆中miR-141表达显著升高，与患者预后呈负相关。推测外周血浆中的miR-141主要来源于侵入循环系统的转移瘤细胞，提示血浆中的miR-141表达水平并不能代表其在胃癌组织中的表达。miR-141通过靶向调控信号转导及转录激活因子4(signal transducer and activator of transcription 4，STAT4)信号通路，影响胃癌细胞的细胞周期，抑制其增殖，促进其凋亡[16]。Zhou等[17]通过RT-PCR或蛋白质印迹评估正常成纤维细胞或骨髓间充质干细胞中的癌症相关成纤维细胞样特征和wnt/β联蛋白(β-catenin)途径相关蛋白，结果发现，STAT4在胃癌细胞中的过表达通过激活wnt/β-catenin途径诱导正常成纤维细胞获得癌症相关成纤维细胞样特征；荧光素酶测定表明，miR-141直接靶向STAT4的3′-UTR预测序列。miR-141可以抑制胃癌细胞的迁移和侵袭，并通过靶向STAT4/wnt/β-catenin途径抑制正常成纤维细胞向癌症相关成纤维细胞转变。

2.2.2结直肠癌(colorectal cancer，CRC) CRC治疗失败的原因之一就是对化疗药物的耐药性。Wang等[18]研究探讨miR-141在介导CRC细胞5-氟尿嘧啶敏感性中的特定作用，通过MTS[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium,inner salt]测定和细胞集落形成实验测量CRC细胞活力，并通过RT-PCR、蛋白质印迹法和免疫组织化学评估miR-141及其下游靶标的表达，结果发现，miR-141的过表达可以抑制体外CRC细胞的增殖、迁移、肿瘤形成和侵袭潜力，并且促分裂原活化的蛋白激酶激酶激酶激酶4(mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinases 4，MAP4K4)被证实是miR-141的直接靶标。miR-141与5-氟尿嘧啶联合处理，较两者单独使用可以更好地抑制CRC细胞的侵袭和转移，表明miR-141/MAP4K4信号通路可能是一个潜在的分子靶标，可能会增强治疗CRC的疗效。Ye等[19]发现，miR-141可以抑制CRC的增殖并减小其放化疗抵抗。Cheng等[20]研究表明，血浆中miR-141水平是检测Ⅳ期结肠癌的敏感指标，与患者生存率密切相关，可以作为判断预后的指标。

2.2.3肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC) HCC是肝癌的主要组织学亚型，占原发肝癌的90%，是一种高病死率的恶性肿瘤[21]。Liu等[22]发现，miR-141在HCC中的表达降低，通过作用于T淋巴细胞瘤侵袭转移诱导因子1(T-lymphoma invasion and metastasis inducing factor 1，Tiam1)抑制HCC细胞的增殖和转移，起到抑癌基因的作用。Hou等[23]通过蛋白质印迹或qRT-PCR分析检测miR-141-3p和高尔基蛋白73(golgi protein 73，GP73)的表达水平，发现miR-141-3p在HCC肿瘤和细胞系中的表达显著降低，且与肿瘤进展高度相关，而GP73与HCC中的miR-141-3p呈负相关，miR-141-3p通过靶向GP73逆转上皮-间充质转化，随后抑制HCC的进展和转移。因此，miR-141-3p的过表达可以作为阻断HCC的治疗策略之一。

2.2.4胰腺癌 胰腺癌是一种恶性程度高、诊断和治疗均较困难的消化道恶性肿瘤。Cui等[24]使用RT-PCR检测TP73的反义RNA 1(tumor protein p73-antisense RNA 1,TP73-AS1)及其候选靶标miR-141在胰腺癌和邻近正常组织中的表达，并分析了TP73-AS1水平与胰腺癌患者临床病理特征的关系，结果显示，TP73-AS1在胰腺癌组织和细胞系中均上调，且高水平的TP73-AS1与较差的临床病理特征及较短的总体生存率相关；双荧光素酶实验证实miR-141是TP73-AS1的直接靶标，而β-羟丁酸脱氢酶2是miR-141的直接靶标，TP73-AS1通过miR-141正向调节β-羟丁酸脱氢酶2的表达。这些发现表明TP73-AS1可作为致癌基因，促进胰腺癌的转移。此外，TP73-AS1可作为预测因子和胰腺癌的潜在药物生物靶标。

2.3内分泌系统恶性肿瘤

2.3.1甲状腺癌 甲状腺癌是最常见的甲状腺恶性肿瘤，包括乳头状癌、滤泡状癌、未分化癌和髓样癌四种病理类型，约占全身恶性肿瘤的1%[25]。Fang等[26]研究证实，miR-141在甲状腺癌组织和细胞系中的表达异常下调，且miR-141表达水平与甲状腺癌的TNM分期和淋巴结转移呈负相关，miR-141的表达能够有效地抑制细胞生长，促进细胞凋亡，并抑制甲状腺癌细胞的侵袭；进一步用miR-141抑制剂剔除miR-141则发生了逆转，miR-141直接识别YY1的3′-UTR，并在蛋白质和信使RNA水平上负调节YY1的表达，异位表达YY1可有效消除miR-141的抗转移和促凋亡作用。表明miR-141可以作为甲状腺癌的肿瘤抑制因子，可能是甲状腺癌治疗的潜在治疗靶点。

2.3.2乳腺癌 乳腺癌是发生在乳腺上皮组织的恶性肿瘤，在我国发病率居女性恶性肿瘤第一位，已成为威胁女性身心健康的公共卫生问题。Zhang等[27]发现，在乳腺癌组织和细胞中被转化生长因子-β活化的长链非编码RNA(long non-coding RNA activated by TGF-β，lncRNA-ATB)高度表达，而miR-141表达较低；lncRNA-ATB下调导致乳腺癌细胞MDA-MB-231和BT549从纺锤状到圆形的形态学变化，并且显著抑制细胞的迁移和侵袭，其过程可以被miR-141抑制剂逆转；研究同时证明了通过增加miR-141的表达，敲低lncRNA-ATB可显著抑制乳腺癌细胞的上皮-间充质转化过程，表明miR-141和lncRNA-ATB可能作为乳腺癌的新治疗靶标。Choi等[28]报道，在三阴性乳腺癌中，过表达miR-141可以通过作用于黏着斑激酶和磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信号通路释放血管内皮生长因子A，促进癌细胞的迁移和侵袭。

2.4泌尿系统恶性肿瘤

2.4.1肾细胞癌(renal cell carcinoma，RCC) RCC是指起源于肾实质泌尿小管上皮系统的恶性肿瘤，近年来发病率呈逐年上升趋势。Xu等[29]研究证实，miR-141能够抑制肾癌细胞786-0的侵袭和转移能力。Yu等[30]研究证实，在肾细胞癌中，miR-141作用于靶点基因CDC25B(cell division cycle 25 homolog B)，当miR-141转录缺失低表达时，CDC25B表达增高，基因组的不稳定性增加，导致早期RCC的发生。Chen等[31]假设几种高度差异表达的miRNA可以作为RCC患者组织的生物标志物，对来自78例RCC患者的组织样本进行分析，用受试者工作特征曲线评估与miR-210、miR-224和miR-141表达相关的诊断的准确性，结果显示，miR-224/miR-141表现出最高的准确性，用于区分RCC组织与正常组织，灵敏度为97.06%，特异度为98.53%，表明组织miR-224/miR-141比率是检测RCC潜在的工具。

2.4.2前列腺癌 前列腺癌是指发生在前列腺的上皮恶性肿瘤，是严重威胁男性健康的恶性肿瘤之一。Richardsen等[32]通过基因筛查发现，在前列腺癌中miR-141被上调，在535例样本的大型前列腺癌队列中，miR-141与肿瘤大小、Gleason分级和前列腺特异性抗原相关；在单变量分析中，miR-141与生化无失败生存和临床无失败生存显著相关；在多变量分析中，肿瘤上皮和肿瘤基质中miR-141的过表达与生化无失败生存显著相关，由此得出，miR-141的高表达似乎与前列腺癌复发风险增加有关。另有研究也表明，miR-141表达水平与前列腺癌的临床分期相关，是一个评估疗效和预后的良好指标[33-34]。

2.5生殖系统恶性肿瘤

2.5.1卵巢癌 卵巢癌是女性生殖器常见的恶性肿瘤之一，由于深居盆腔，发现时大多已扩散至盆腹腔器官，因此卵巢癌的治疗是当前的一大难题。miR-141在人类卵巢癌组织和细胞系中可以通过抑制目的基因盐诱导激酶1(salt inducible kinase 1，SIK1)，促进卵巢癌细胞增殖[35]。van Jaarsveld等[36]研究发现，miR-141在卵巢癌组织中过表达，作用于靶点Keapl来调节顺铂的敏感性。

2.5.2宫颈癌 宫颈癌是最常见的妇科肿瘤之一，由于宫颈细胞学筛查的普遍应用，宫颈癌的发病率和病死率明显降低，但近年来宫颈癌的发病有年轻化的趋势。Li等[37]发现，宫颈癌组织中miR-141的表达显著高于正常宫颈组织，且miR-141水平与肿瘤大小和淋巴结转移状态有关；另外，miR-141高表达增加宫颈癌细胞增殖、侵袭和上皮-间充质转化，而miR-141低表达抑制宫颈癌细胞增殖和侵袭；研究还证实，叉头框转录因子A2(forkhead box A2，FOXA2)是miR-141的靶标，miR-141过表达可显著促进肿瘤的生长，同时FOXA2表达显著降低。表明miR-141主要通过抑制FOXA2作为宫颈癌的致癌基因，靶向miR-141可能作为宫颈癌未来的潜在治疗策略。

2.5.3子宫内膜癌 子宫内膜癌是发生于子宫内膜的上皮恶性肿瘤，好发于围绝经期和绝经后女性，近年来发病率逐年升高。Cui等[38]进行的qRT-PCR显示，在子宫内膜癌组织中lncRNA人类miR-22宿主基因(human miR-22 host gene，MIR22HG)表达显著下调，而体外功能测定显示，MIR22HG高表达可显著抑制子宫内膜癌细胞增殖，诱导子宫内膜癌细胞凋亡，并阻止子宫内膜癌细胞处于G0/G1期，同时证实miR-141为MIR22HG的靶标；此外，研究还证实，死亡相关蛋白激酶1(death-associated protein kinase 1，DAPK1)受MIR22HG和miR-141的调节，可以在抑制子宫内膜癌细胞增殖中起积极作用。可以通过调节miR-141/DAPK1轴抑制子宫内膜癌细胞增殖，为未来子宫内膜癌的治疗提供新的靶点。Lee等[39]研究发现，在子宫内膜癌中miR-141的表达显著增高，而且与化疗药物顺铂的耐药性有关。

2.6运动系统恶性肿瘤 骨肉瘤是发生在20岁以下青少年或儿童的一种较常见的恶性骨肿瘤，在小儿骨恶性肿瘤中最多见。Wang等[40]研究证实，miR-141-3p的表达与骨肉瘤中EGFR的表达呈负相关，miR-141-3p的过表达不仅与骨肉瘤的分类和大小密切相关，而且还通过负调节EGFR的表达对骨肉瘤的生长和迁移产生负面影响。miR-141-3p可通过靶向EGFR并影响其下游途径蛋白抑制骨肉瘤细胞的生长和转移。

3 小 结

miR-141在多种恶性肿瘤中异常表达，在肿瘤的生发、增殖、凋亡、侵袭和转移等过程中发挥重要的作用。但是，miR-141在不同类型恶性肿瘤中发挥了不同的作用，可能与miRNA的组织特异性有关，取决于恶性肿瘤的组织类型和肿瘤细胞的性质，同时也取决于其作用的靶点是癌基因还是抑癌基因以及靶基因的作用效果。目前miR-141作为癌症的生物标志物尚缺乏大样本的数据支持，因此深入阐明miR-141在不同部位、不同类型恶性肿瘤中的作用机制和作用靶点，寻找更多信号转导通路的关键节点，成为下一步研究的重点。