微小RNA-10 b在肿瘤发生发展中的作用△

梁俐兰，刘永明，苏何玲

桂林医学院生物化学与分子生物学教研室，广西 桂林 541000

微小RNA（microRNA，miRNA）是一类广泛存在于真核生物中的非编码单链小分子RNA，长度为19～25个核苷酸（nucleotide，nt），可在转录后调控基因的表达。近年来，因miRNA在细胞内具有多种重要的调节作用而成为医学研究的热点。目前已发现的miRNA分子超过38 000个[1]。miRNA‐10b长度为 23 nt，序列为 5'‐UACCCUGUAGAACCGAAU‐UUGUG‐3'，基因位于人类2号染色体短臂3区1带1亚带同源异型盒D基因簇（homeobox D cluster，HOXD）的中间，靠近HOXD4基因，具体基因位点为chr2：176150303‐176150412。miRNA‐10b基因只有一个转录本，原始转录本pri‐miRNA‐10b由RNA聚合酶Ⅱ转录生成，随后被Drosha酶切割形成长度为110 nt的茎环状前体pre‐miRNA‐10b。后者通过输出蛋白5（exportin 5，XPO5）及其辅助因子Ras相关性核蛋白‐三磷酸鸟苷（Ras associated nuclear pro‐tein‐guanosine triphosphate，RAN‐GTP）从细胞核输送至细胞质。然后在Dicer酶的作用下进行第二次剪切，形成长度为23 nt的双链RNA，包括成熟的单链miRNA‐10b及其互补链。该双链被纳入RNA诱导的沉默复合体（RNA‐induced silencing complex，RISC）中。RISC中的单链miRNA‐10b可通过与其互补的信使RNA（messenger RNA，mRNA）完全或不完全结合而诱导基因沉默，调控基因表达。近年来，越来越多的研究报道指出，miRNA‐10b通过靶向与细胞凋亡、增殖、迁移和侵袭等有关的基因而在肝癌、结直肠癌和胶质瘤等多种肿瘤的发生发展中扮演着重要的角色[2‐3]。本文就miRNA‐10b在肿瘤发生发展中的作用及其分子机制的研究进展作一综述。

1 miRNA-10b在肝癌中的作用

较早前的研究发现，miRNA‐10b过表达可沉默抑癌基因细胞黏附分子1（cell adhesion molecule 1，CADM1）的表达[4]。CADM1功能丧失可诱导上皮‐间充质转化（epithelial‐mesenchymal transition，EMT），促进肿瘤细胞的局部侵袭和远处转移。这一研究结果提示，miRNA‐10b对CADM1的靶向抑制可增强肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）的侵袭和迁移能力。实际上，miRNA‐10b可通过多个环节促进EMT的发生。Li等[5]的研究指出，CADM2也是miRNA‐10b的直接靶标，其可通过黏着斑激酶（focal adhesion kinase，FAK）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，也称AKT）途径抑制HCC细胞的EMT和迁移能力，揭示了miRNA‐10b可通过靶向抑制CADM2的表达促进HCC的进展。Hujie等[6]研究发现，miRNA‐10b的过表达可以通过靶向抑制Kruppel样因子4（Kruppel like factor 4，KLF4）来促进HCC的EMT。KLF4可与KLF11的启动子结合并负调控其表达，miRNA‐10b靶向沉默KLF4可使KLF11的表达水平增加，进而激活SMAD信号转导通路，促进EMT的发生。

miRNA‐10b还通过靶向抑癌基因介导HCC的发生发展。Zhu等[7]研究报道，miRNA‐10b可通过靶向抑癌基因CUB和Sushi多结构域1（CUB and Sushi multiple domains 1，CSMD1），增强HCC细胞的活性、迁移和侵袭能力。Guan等[8]研究发现，miRNA‐10b‐3p能够靶向抑癌基因趋化素样因子超家族成员5（CKLF like MARVEL transmembrane domain containing 5，CMTM5）。CMTM5的表达上调与HCC患者预后良好有关，而miRNA‐10b‐3p表达上调引起的CMTM5靶向沉默则会导致HCC患者预后不良。提示miRNA‐10b‐3p可通过靶向抑制CMTM5的表达促进HCC的发展。

有研究指出，miRNA‐10b在HCC组织和细胞系中的表达显著增加，并且miRNA‐10b的表达水平与HCC细胞的活性和侵袭能力呈正相关[9]。其作用机制是miRNA‐10b靶向抑制HOXD10基因，促进与细胞迁移及血管生成相关基因的表达，包括ras同源物基因家族成员C（ras homolog family member C，RHOC）、尿激酶型纤溶酶原激活物受体（urokinase‐type plasminogen activators receptor，uPAR）、基质金属蛋白酶 2（matrix metalloprotein‐ase 2，MMP2）和MMP9，从而诱导HCC细胞侵袭和迁移。

2 miRNA-10b在结直肠癌中的作用

miRNA‐10b在结直肠癌组织标本及细胞系中的表达同样显著升高，并与结直肠癌细胞的活力和侵袭能力呈正相关。Wang等[10]研究发现，高表达的miRNA‐10b与结直肠癌的转移程度密切相关。miRNA‐10b通过靶向抑制HOXD10导致RHOC的表达水平增加，从而增强肿瘤细胞的侵袭性和转移能力。进一步的研究发现，miRNA‐10b通过靶向抑制HOXD10导致RHOC表达上调还与结直肠癌的临床分期和淋巴结转移有关[11]。提示miRNA‐10b的表达水平可作为结直肠癌临床分期和淋巴结转移的诊断指标。Abdelmaksoud‐Dammak等[12]研究发现，miRNA‐10b对HOXD10的靶向抑制还可诱导一种重要的抑癌分子——上皮钙黏素（E‐cadherin）表达下调，并促进结直肠癌获得转移表型。

miRNA‐10b还可以靶向抑制磷脂酰肌醇‐4，5‐二磷酸3‐激酶催化亚基α（phosphatidylinositol‐4，5‐bisphosphate 3‐kinase catalytic subunit alpha；PIK3CA）的表达。研究表明，PIK3CA基因突变可导致磷脂酰肌醇‐3‐羟激酶（phosphatidylinositol 3‐hydroxy kinase，PI3K）/AKT信号通路激活，并与多种肿瘤的发生有关。Dai等[13]研究报道，miRNA‐10b对PIK3CA的靶向抑制降低了PI3K/AKT/雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin kinase，MTOR）信号通路的活性，同时增加了转化生长因子‐β（transforming growth factor‐β，TGF‐β）和α‐平滑肌肌动蛋白的表达水平，导致成纤维细胞的表型发生改变，使其成为肿瘤相关成纤维细胞（cancer‐associated fibroblast，CAF），进而促进结直肠癌的发生。Xie等[14]研究发现，miRNA‐10b还可以通过靶向KLF4调控EMT、细胞周期、细胞凋亡及其他相关信号通路，促进结直肠癌的增殖和转移。

3 miRNA-10b在胶质瘤中的作用

miRNA‐10b对同源异型盒基因家族的靶向抑制在胶质瘤的发生发展过程中发挥重要作用。Sun等[15]研究报道，miRNA‐10b在胶质瘤细胞中对HOXD10的靶向抑制可上调侵袭相关因子MMP14和uPAR的表达，从而促进胶质瘤细胞的侵袭。miRNA‐10b的表达水平与胶质瘤的病理分级和恶性程度均呈正相关。Li等[16]的研究发现，miRNA‐10b‐5p的表达水平与胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力均呈正相关。miRNA‐10b‐5p可通过靶向抑制同源异型盒B基因簇中的B3基因（homeobox B3，HOXB3），上调迁移和侵袭相关蛋白的表达水平，如高迁移率族蛋白B1（high mobility group box 1，HMGB1）和RHOC的表达水平，继而促进胶质瘤细胞的迁移和侵袭。

miRNA‐10b也可以通过沉默抑癌基因的表达促进胶质瘤的发生发展。研究表明，miRNA‐10b‐5p能够靶向抑制抑癌基因凋亡蛋白酶激活因子1（apoptotic peptidase activating factor 1，APAF1）的表达，进而抑制由APAF1激活的胱天蛋白酶（caspase）相关信号通路，从而促进胶质瘤细胞凋亡[17]。Liang等[18]的研究报道，miRNA‐10b能够靶向抑制第10号染色体缺失的磷酸酶和张力蛋白同源基因（phosphatase and tensin homolog，PTEN）。PTEN是一种具有双特异性磷酸酶活性的抑癌基因，可通过调控PTEN/PI3K/AKT和p38促分裂原活化的蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK）信号通路来促进胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。

4 miRNA-10 b在其他肿瘤中的作用

近年来的研究还表明，miRNA‐10b在其他肿瘤的发生发展中扮演着重要的角色。Chen等[19]研究报道，miRNA‐10b在子宫内膜癌组织中的表达显著上调，并通过靶向抑制HOXB3影响子宫内膜癌细胞的凋亡、增殖、迁移和侵袭。miRNA‐10b对同源异型盒基因家族的靶向抑制还在透明细胞肾细胞癌（clear cell renal cell carcinoma，ccRCC）、胃癌和急性髓细胞性白血病（acute myeloid leukemia，AML）的发生发展中起到重要作用。He等[20]研究发现，与肾小管 HK‐2细胞相比，miRNA‐10b在ccRCC细胞中的表达下调，其可通过靶向抑制HOXA3的表达来调控ccRCC的侵袭和转移。Khella等[21]研究报道，miRNA‐10b还能够通过靶向抑制血小板衍生生长因子B（platelet derived growth factor subunit B，PDGFB）、骨髓成红细胞增多症病毒E26癌基因同源物1（v‐ets avian erythro‐blastosis virus E26 oncogene homolog 1，ETS1）和PIK3CA等基因的表达而在ccRCC的发生发展中发挥重要作用，可作为ccRCC的预后指标。miRNA‐10b对HOXD10的靶向抑制不仅可以促进胃癌的迁移和侵袭[22]，还可以调节AML细胞增殖、集落形成、细胞周期和凋亡[23]。

miRNA‐10b对胰岛素样生长因子1受体（insu‐lin like growth factor 1 receptor，IGF1R）和癌基因DBL家族成员T淋巴瘤侵袭转移诱导因子1（T‐cell lymphoma invasion and metastasis 1，TIAM1）的靶向作用在宫颈癌的发生发展中发挥重要作用。Hou等[24]的研究发现，IGF1R是miRNA‐10b在宫颈癌中的直接靶标，过表达miRNA‐10b可以抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移和侵袭，而低表达miRNA‐10b的结果相反，且miRNA‐10b在宫颈癌组织和细胞系中的表达显著下调。miRNA‐10b在宫颈癌细胞中表达下调还会导致其靶基因TIAM1的作用增强，从而促进肿瘤增大和血管浸润[25]。

研究表明，miRNA‐10b对KLF4的靶向作用可促进骨肉瘤的发展[26]；miRNA‐10b对E‐cadherin的靶向作用可促进非小细胞肺癌（non‐small cell lung cancer，NSCLC）细胞的迁移和侵袭[27]；miRNA‐10b对转录因子叉头框蛋白O3（forkhead box O3，FOXO3）的靶向作用可抑制食管癌细胞的生长和转移[28]；miRNA‐10b对过氧化物酶体增殖物激活受体 γ（peroxisome proliferator activated receptor γ，PPARγ）的靶向作用则可增强食管癌细胞对顺铂的耐药性[29]。miRNA‐10b可通过下调痒同源物E3泛素蛋白连接酶（itchy E3 ubiquitin protein ligase，ITCH）的表达抑制 ITCH/Wnt/β‐catenin 途径，进而抑制黑色素瘤在体外的增殖、迁移和侵袭[30]。在小鼠前脂肪细胞3T3‐L1中，miRNA‐10b对载脂蛋白L6（apolipoprotein L6，APOL6）的靶向作用可调节细胞分化和脂肪生成，在某些与肥胖相关的肿瘤中具有重要作用[31]。

5 小结与展望

miRNA作为细胞中一种转录后基因调控机制，在肿瘤发生发展过程中间接地发挥原癌基因或抑癌基因的作用。当miRNA以抑癌基因为靶标时，则促进肿瘤的发生发展；而当miRNA以原癌基因为靶标时，则抑制肿瘤的发生发展。实际上，目前的研究表明miRNA‐10b主要通过靶向抑制多种抑癌基因及相关蛋白的表达，在多种肿瘤的发生发展中间接地发挥癌基因的作用。miRNA‐10b这种间接癌基因作用显示出其潜在的肿瘤诊断、预后和治疗价值。寻求简便可靠的检测血浆和组织中miRNA‐10b水平的技术和方法，鉴别肿瘤发生发展过程中miR‐NA‐10b的新靶标将是未来主要的研究工作。