miR-146b在恶性肿瘤中的研究进展

陶嘉楠，王学红，张宏琳

(1.青海大学 研究生院，青海 西宁 810016；2.青海大学附属医院 消化内科，青海 西宁 810000)

1993年，Lee等[1]在研究秀丽隐杆线虫的发育时，发现了一种非编码RNA，这种RNA并没有被翻译为蛋白质，但对控制该线虫的发育起着非常重要的作用。此种RNA现在被认为是一个成员数目不断增长的非编码RNA家族的成员，该家族就叫做微小RNA(microRNA，miRNA)家族[2]。

miRNA是一种单链RNA，长度约为19～25个核苷酸[3]，它由特定的基因转录并且经过许多复杂的加工过程而形成[4-6]。近年来研究发现，在高等真核生物中，miRNA家族的数量约占基因组的1%，它是最大的基因家族之一[7]。有关的生物信息学方面的研究表明，大概三分之一的人类基因受到miRNA的控制[8]。它调节诸多过程，包括控制细胞增殖与凋亡、控制机体发育、控制造血细胞的分化等[9]。由于miRNA可以控制组织细胞的增殖与凋亡，所以恶性肿瘤的发生和发展与miRNA有着十分复杂的关系，它与恶性肿瘤的关系一直是近年来研究的热点。根据促进或抑制肿瘤的发生发展，可以将miRNA分为两类：抑癌miRNA(tumor-suppressive miRNAs )和促癌miRNA(oncogenic miRNAs )。但miRNA的促癌性或抑癌性不是一成不变的，同一miRNA可能在两种肿瘤发生发展中起着完全相反的作用。目前，多种miRNA与恶性肿瘤的关系均已有过相关研究，但是miR-146b与恶性肿瘤的关系研究较少，故本文就miR-146b在部分恶性肿瘤中的研究进展做一综述。

1 miR-146b概述

miR-146b属于miR-146家族 ，该家族包括miR-146a和miR-146b两个成员，二者结构上的区别仅仅在于3’-末端2个核苷酸不同，因此二者的作用很相似[10]，都被称为转录后基因沉默子，在调节炎症反应中起着非常重要的作用。MIR-146B基因编码了miR-146b分子，该基因定位于人类第10号染色体[11]。miR-146b的前体大约由73个核苷酸组成，并包含一个茎环状结构，分别从其5’端臂和3’端臂加工成成熟的has-miR-146b-5p(序列UGAGAACUGAAUUCCAUAGGCU)和has-miR-146b -3p(序列UGCCCUGUGGAUCAGUUCUGG)[12]。近年来研究发现，miR-146b在一些恶性肿瘤组织中的表达水平发生了变化，提示其可能会成为相关肿瘤的肿瘤标志物，甚至为肿瘤的治疗提供分子靶点。

2 miR-146b在恶性肿瘤中的主要作用机制

miR-146b是miRNA家族中研究相对较少的一种，尽管以前有一些相关研究，但它在恶性肿瘤中的具体作用机制尚不明确。目前已知的主要机制是miR-146b-EGFR途径。

Katakowski等[13]研究发现，在胶质瘤中10号染色体10q24-26区域经常缺失，而MIR-146B基因恰好在这个区域内。他们研究发现，恶性胶质瘤细胞中的miR-146b的表达明显下调，并且还发现miR-146b抑制人胶质母细胞瘤细胞系中表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)的表达，从而减少了肿瘤细胞的增殖和侵袭。其可能机制是miR-146b和EGFR mRNA的3’-非翻译区(3’-untranslated region, 3’-UTR)结合，从而抑制EGFR的表达。Cai等[14]进一步设计实验，以证明miR-146b的作用是否通过EGFR介导，他们将含有miR-146b的质粒转染入SGC-996人胆囊癌细胞系中，发现EGFR 表达量明显降低。反之，将缺乏相应3’-UTR的EGFR mRNA表达载体转染到miR-146b过表达SGC-996细胞中，EGFR蛋白的表达量比空载体转染的细胞增多。

EGFR突变型肺癌患者对EGFR靶向药物即酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor，TKI)的原发性和获得性耐药仍然是一个主要的临床问题[15]。Liu等[16]进一步研究了miR-146b是否有助于改善肺癌患者的TKI耐药，他们将miR-146b特异性模拟物瞬时转染到TKI耐药的PC9/gef肺癌细胞中。随后，将转染成功的PC9/gef细胞和未经转染的PC9/gef细胞同时暴露于吉非替尼，并分析细胞生存力。结果显示用miR-146b特异性模拟物转染的细胞存在更多的吉非替尼诱导的细胞死亡。上述实验再一次验证了miR-146b可能是通过抑制EGFR的表达而发挥作用。

3 miR-146b在部分恶性肿瘤中的研究进展

3.1恶性胶质瘤 近年来在对恶性胶质瘤(glioblastoma, GBM)诊断和治疗方面取得了较好的进步，但病程晚期患者的预后仍然很差[17]。其中一个重要原因是胶质瘤细胞侵袭性较强，目前已经对参与GBM细胞迁移和侵袭的基因和基因产物进行了相关研究，例如基质金属蛋白酶基因、生长因子、细胞因子、整合素和钙粘蛋白等[18]。Xia等[19]通过基质凝胶侵袭试验，研究miR-146b是否影响GBM细胞迁移和侵袭。结果表明在恶性胶质瘤U373细胞系中，迁移能力下降的恶性细胞中常常伴随miR-146b的过表达，而敲除miR-146b则促进U373细胞的迁移。此外他们还发现，基质金属蛋白酶16(matrix metalloprotinase-16, MMP16)基因mRNA 的3’UTR有miR-146b的结合位点。进一步实验提示miR-146b抑制了MMP16的表达，这些数据表明，miR-146b抑制胶质瘤细胞迁移和侵袭的功能性下游靶点之一就是MMP16。

3.2甲状腺癌 甲状腺癌以甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma, PTC)最为常见，其发病率在世界范围内处于逐年上升趋势[20]。miR-146b已被确定为一种在PTC中高度上调的癌症相关microRNA[21]。Abdallah等[22]研究发现miR-146b抑制了JNK/AP1途径的活性，从而PTC细胞的抗氧化应激能力得以增强。Lima等[23]报道miR-146b通过刺激作为细胞骨架的肌动蛋白的功能而发挥作用，调节PTC细胞的迁移和侵袭活性。Li等[24]发现抑制miR-146b的表达，可以通过调节低分化PTC细胞中钠/碘转运体(NIS)的表达增加了肿瘤对放射性碘的敏感性，其机制可能是miR-146b与NIS基因mRNA的3’-UTR结合，从而抑制NIS蛋白翻译并导致对放射性碘化物治疗的不敏感性[25]。综上所述，miR-146b在PTC的发生发展过程中似乎起着促癌基因的作用，但其具体机制目前仍未研究清楚。

3.3肺癌 肺癌的病死率约占全球癌症病死率的20%，已成为世界上发病率和病死率最高的恶性肿瘤之一[26]。恶性程度最高的肺癌是小细胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)，约占肺癌组织类型的80%[27], 肺癌患者的主要死亡原因是肿瘤的侵袭和转移[28]。Han等[29]研究发现，miR-146b在肺腺癌H1299/DDP和A549/DDP细胞系中的表达明显低于对照组细胞(P<0.01)。此外，将miR-146b转染入H1299/DDP和A549/DDP细胞中之后，H1299/DDP和A549/DDP细胞的附着和脱离能力显著被抑制(P<0.01)，表明miR-146b使得肺癌细胞活动性减弱，他们推测可能机制是miR-146b抑制了肺癌细胞的上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)特性，从而从某一方面降低了肺癌细胞的侵袭性。Li等[30]使用转移小室(transwell)实验和伤口愈合实验分析了过度表达miR-146b的NSCLC细胞的迁移和侵袭能力，结果提示与对照细胞相比，H1299细胞系中miR-146b的异位表达显著降低癌细胞的迁移能力。他们进一步将研究从细胞转至人体层面，使用Kaplan-Meier生存分析表明，miR-146b表达水平低的患者中位生存期和平均生存期显著缩短。以上研究说明，miR-146b在NSCLC中可能起着抑癌基因的作用。

3.4肝细胞癌( hepatocellular carcinoma, HCC) HCC是我国最常见的消化系统恶性肿瘤之一[31]。HCC的发生发展十分复杂，同样miR-146b在其发展过程中起着重要的作用。Li等[32]检测60例HCC患者术后标本中的miR-146b的相对含量，44例HCC组织(73.33%)检测到miR-146b表达下调，而只有17例HCC组织miR-146b表达上调(P<0.001)。他们进一步研究发现miR-146b相对表达量降低与肿瘤直径、静脉浸润、TNM分期及5年生存率有关。Ding等[33]利用生物信息学技术筛选与HCC发病相关的miRNA，在HCC和对照组之间总共获得了14个上调和16个下调的miRNA。研究发现差异表达的miRNA参与重要的生物学过程，如组蛋白H3-K9甲基化的调节，共发现了3个重要的miRNA调控网络：人血清白蛋白-miR-15a、人血清白蛋白-miR-125 b和人血清白蛋白-miR-122。共研究11种差异表达的miRNA，其中最重要的是调节HCC标记基因的hsa-miR-146b，推测其可能是HCC基因治疗的新一代标志物。

3.5胰腺癌(pancreatic cancer, PC) PC是一种高致死性疾病，其特点是临床表现晚、局部侵袭性强、转移潜能大、对化疗和放疗均不敏感，最重要的是总体预后非常差[34-35]。以往的研究表明，一些miRNA可以作为PC相关癌基因的抑制剂[36]。Lin等[37]使用miRNA微阵列评估了人胰腺癌干细胞中miRNAs的表达谱，并确定miR-146b是一种与胰腺癌细胞迁移和侵袭相关的miRNA。并且他们研究发现在PC组织中，miR-146b的表达比配对的邻近非肿瘤组织中的表达低0.34倍。更重要的是，他们的实验还发现，通过用miR-146b模拟物转染PC细胞，使得细胞中的miR-146b表达上调，PC细胞的迁移和侵袭被抑制。以上的结论表明miR-146b在PC中发挥着抑癌基因的作用，并且通过调节miR-146b及其靶基因的表达，我们可以制定未来PC治疗的新策略。

3.6结直肠癌(colorectal cancer, CRC) CRC是全球常见的恶性肿瘤，不论是在男性还是在女性中，发病率均居于恶性肿瘤的前几位[38]。特别是中国结直肠癌的发病率不断上升，这可能与现代新的生活方式有关，如增加脂肪摄入，减少体力活动[39]。虽然可以通过以手术、放疗、化疗等为主的综合治疗方法显著改善CRC患者的预后，但其总体病死率仍没有显著下降。CRC的发病机制十分复杂，某些miRNA在其发生发展中起着极为重要的作用。Zhu等[40]采用荧光定量PCR方法测定CRC组织和配对癌旁组织中miR-146b的相对含量，结果显示与配对癌旁组织相比，miR-146b在癌组织中的表达显著上调。此外，当他们比较从不同TNM期患者收集的组织中miR-146b的表达时，发现miR-146b的较高表达与晚期CRC相关。Zhu等[40]进一步利用生物信息学分析miR-146b在CRC中作用的靶分子，推测其可能是线粒体中的丙酮酸脱氢酶B(pyruvate dehydrogenase B, PDHB)。以上表明miR-146b参与了CRC的发展和进展，似乎起着癌基因的作用。

4 总结与展望

miR-146b在一些肿瘤中起着抑癌基因的作用，而在另外一些肿瘤中又起着癌基因的作用。对于第一种情况，我们可以利用表达miR-146b的质粒去转染肿瘤细胞，通过上调其表达水平来抑制肿瘤的发生发展；对于第二种情况，我们可以选择性敲除肿瘤细胞中的miR-146b基因，从而抑制其增殖及浸润。但以上设想目前仅仅停留在理论阶段，成熟应用于临床治疗尚且面临很多问题。此外，尽管许多学者在研究miR-146b与恶性肿瘤的关系时得出了有意义的结论，但是其具体作用机制仍不明确。今后的研究方向很可能在解析机制及成果转化方面，相信人们对miR-146b的不断研究将为恶性肿瘤的分子靶向治疗提供有益的指导和帮助。