miR-641在恶性肿瘤中的研究进展

张子晗，李曙光，张国志

(华北理工大学附属医院普外科，河北 唐山 063000)

miRNA最初在1993年被提出，研究员们发现在秀丽隐杆线虫中，一种小RNA lin-4通过与其mRNA的直接相互作用调节另一种基因lin-14的表达[1]。从那以后，在人类基因组中已经验证了2500多种miRNA。发现miRNA是一种小型非编码RNA，约有18～24 nt，主要通过结合其3′-UTR负调控其靶mRNA。miRNA也可作为癌基因控制细胞凋亡,在致癌过程中起到了关键性作用。miRNA作为癌基因参与细胞凋亡的异常调节也为肿瘤的发展提供了一种新机制。相反，miRNA也可以作为肿瘤抑制因子，利用调节细胞周期机制的多个组分,来诱导细胞生命周期阻滞。一些miRNA不仅能增强转录因子在细胞周期调控中的功能，还能限制细胞周期蛋白的过度翻译。这些抑制肿瘤的miRNA同样在调节多种生物过程中发挥重要作用，这也为调控miRNA表达水平治疗癌症提供了一种潜在的治疗策略。近年来，miR-641在肿瘤增值、侵袭、转移和耐药等方面发挥着重要作用，在肿瘤研究中受到了广泛的关注。故本文就miR-641在恶性肿瘤中的研究进展做以下综述。

1 miRNA与肿瘤的相关研究

近年来，在大部分恶性肿瘤组织中miRNA的表达异常被发现。近期研究结果显示，miRNA-128-3p作为抑癌基因，可以通过靶向神经营养性酪氨酸激酶受体3(NTRK3)抑制恶性黑色素瘤细胞的恶性行为[2]。Yes相关蛋白1(YAP1)作为miR-195-5p宫颈癌中的直接靶基因[3]，起着重要的致癌作用。它被Liu等[4]发现YAP1的恢复可以部分抑制miR-195-5p诱导的肿瘤抑制作用，从而证明miR-195-5p可以靶向YAP1基因来调节宫颈癌细胞的恶性行为，包括增殖、迁移能力、侵袭性和上皮间质转化。另外有一种miRNA，起着致癌的作用。研究者通过实时荧光定量PCR测量了29对肾细胞癌及其正常匹配组织中的miR-23b-3p水平，发现miR-23b-3p肾癌患者中高表达，其表达的程度与患者生存率相关[5]，进而证明了miR-23b-3p在肾细胞癌中是一种致癌的miRNA。同样有研究发现，与原发性神经母细胞瘤相比，转移性肿瘤组织中的miR-373明显更多[6]。此外，miR-373通过直接靶向其3′-UTR来抑制SRC激酶信号抑制剂1(SRCIN1)的表达。且SRCIN1部分抵消了miR-373诱导的表型。这些发现表明，miR-373作为致癌因子可以通过控制SRCIN1表达来影响神经母细胞瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。

2 miR-641在恶性肿瘤中的研究进展

2.1 胶质母细胞瘤胶质母细胞瘤(GBM)是以磷酸化蛋白激酶B(AKT)水平升高为典型特征的一种高度恶性肿瘤。尽管人们努力寻找靶向AKT的疗法，但治疗选择仍然非常有限。AKT2是GBM发展中另一个具有重要作用的基因。它的原致癌性归因于通过减少细胞凋亡和增加化疗耐药性来增加细胞存活[7]。它与磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/AKT通路密切相关。这一途径被认为可以促进肿瘤的生长和存活，尤其是在胶质母细胞瘤中。Hinske等[8]2017年首次发现，miR-641的表达在多形性胶质母细胞瘤组织和正常脑样本之间存在显著差异，并且转染miR-641的胶质瘤细胞会拮抗PI3K/AKT通路。结合临床样本、细胞培养和生物分子方法，发现miR-641不影响AKT2的表达水平，但下调了AKT2激活所需的激酶，从而影响其功能状态。该研究还发现活化T细胞核因子5(NFAT5)是miR-641调控的中心因子，可以触发这些激酶的表达，进而激活AKT2。总而言之，作为一种现今缺乏足够的治疗选择的高度恶性肿瘤，该研究阐明了已知原癌基因AKT2与其内含子miR-641之间关系，为以后对胶质母细胞瘤的研究提供了新的思路及方向。

2.2 肺癌肺癌(LC)是全球第二常见和最致命的癌症[9]。在过去的数十年里,LC研究重点聚焦在产生与进展的基因和蛋白质上。近年来，随着miRNA在癌症中分子机制的探索，miRNA能否作为肺癌治疗新策略，越来越引人关注。Zhou等[10]对miR-641模拟物和抑制剂分别进行转染，观察肺癌细胞的细胞活力、迁移、侵袭、凋亡以及凋亡相关因子和上皮间充质转化相关因子的表达水平。发现，在LC细胞中miR-641呈低表达，上调miR-641在LC细胞中的表达可以抑制细胞活力、迁移和侵袭，但促进细胞凋亡。进一步体外研究发现，程序性细胞死亡因子4(PDCD4)与miR-641存在互补的碱基序列，并且PDCD4受到miR-641的负调控。PDCD4可以减轻miR-641对细胞增殖、转移和凋亡的抑制作用。综上所述，在LC细胞中miRNA-641抑制了增殖和转移，并且通过靶向调节PDCD4促进细胞凋亡。在耐药性方面，Chen等[11]通过对18个获得厄罗替尼治疗耐药性的人表皮生长受体(EGFR)突变非小细胞肺癌(NSCLC)样本中miR-641的表达与匹配的预处理样本进行比较，发现与匹配的预处理样本相比，miR-641表达显著增加于厄洛替尼耐药的NSCLC患者样本中，表明miR-641的上调表达与NSCLC细胞中厄洛替尼耐药性的发展显着相关。

2.3 乳腺癌乳腺癌(BC)是上皮细胞的肿瘤，是全球最常见的癌症之一，也是女性癌症死亡的最常见原因，2020年报告的病例超过42，000例[12]。BC的发病机制复杂,影响因素多，制约着它的诊断和治疗。据报道，约90%的癌症相关死亡归因于转移性。缺乏更有效的转移靶向药物，改善患者预后，仍是现在面临的主要问题。在乳腺癌中牛皮癣素(S100A7)通过抑制SLIT2来上调AKT途径促进BC细胞[13]的迁移已被证实。张等[14]研究发现，miR-641在BC细胞中表达降低，而S100A71在BC细胞中表达升高。该研究还发现miR-641和S100A71存在互补配对关系，通过把miR-641和S100A71转染进BC细胞，发现上调miR-641在BC细胞中表达可以靶向抑制S100A7基因，降低了癌细胞的增殖、迁移和侵袭。由此可见，miR-641在BC中可能是其潜在的分子靶点。

2.4 肝癌肝细胞癌(HCC)是原发性的肝脏恶性肿瘤[15]，是世界范围内非正常死亡的主要原因之一。尽管如此，由于目前的治疗方法大多无效，HCC的预后仍然很差。miRNA通过转录后控制蛋白编码基因的表达，在HCC的肿瘤发生中发挥重要作用，已成为潜在的治疗分子和靶点。近年来发现miRNA在细胞色素P450 3A4(CYP3A4)的调控和诱导中发挥着重要作用。Yan等[16]通过芯片检测利福平处理HepaRG细胞中miRNAs的表达，过表达miRNA观察对CYP3A4诱导的影响。发现miR-641能够作用于CYP3A4 3′utr荧光素酶，使其活性降低。过表达miR-641后，CYP3A4 mRNA水平显著降低，利福平对CYP3A4的诱导也显著降低。以上结果说明，miR-641可直接靶向CYP3A4，在利福平诱导CYP3A4中均呈负调控。通过对肝癌组织及癌旁组织进行病理切片分析，研究发现miR-641的表达可随肝细胞癌Edmondson分级升高而降低[17]，提示miR-641在肝细胞癌中可能作为一个致癌基因，促进肿瘤的增值与侵袭。

2.5 胰腺癌胰腺癌(PC)是最致命的恶性肿瘤之一。尽管其他主要癌症的存活率有了实质性的改善，但PC的存活率自1960年以来一直保持相对不变。尽管分子靶向治疗尚未被证明能显著延长患者的生存时间，但当使用基于单个患者肿瘤特征的靶向治疗时，它们在精确或个性化医疗中被证明是有用的。Li等[18]体外研究发现，miR-641通过对长链非编码RNA LINC01963负调控作用，使其在PC细胞系中起到抑制肿瘤发展的作用，并且证实了表皮样生长因子和卵泡抑素结构域的跨膜蛋白2(TMEFF2)是miR-641的靶基因。然而该实验并没有在体内验证lncRNA、miRNA和基因的作用，这可能是未来研究的重点。

2.6 膀胱癌膀胱癌(BLCA)是世界第十位常见的恶性尿路上皮癌，给男性带来了巨大的健康负担[19]。探索新的BLCA诊断和治疗的生物标志物迫在眉睫。Tian等[20]研究发现，miR-641可以作为一种中间介质，通过上调PTEN的海绵来抑制BLCA中细胞的生长、迁移、侵袭、EMT过程和干细胞维持，来让circSETD3在BLCA中作为肿瘤抑制因子发挥作用，为BLCA的发展和进展提供了一种新的机制。

2.7 前列腺癌前列腺癌(PCa)是男性发病率最高的癌症，也是男性癌症死亡的主要原因[9]。现如今对于局限性PCa患者，5年生存率极佳，但晚期疾病患者的生存率并不尽如人意。有研究显示，miR-641在非癌细胞系中的表达高于PCa细胞系。在有效降低环状RNA小脑变性相关蛋白1、抗感觉(acircCDR1as)和X连锁凋亡蛋白(XIAP)的表达并增加miR-641的表达后，有效抑制了PC-3细胞的增殖、侵袭和迁移。circCDR1as可以结合到miR-641上，miR-641靶向XIAP的3′-UTR。以上结果证实了，miR-641的调控轴影响了PC-3细胞的增殖和侵袭[21]。这些发现可能为PCa的靶向基因治疗提供新的方向，为阐明PCa的分子机制奠定理论基础。该研究也有一些局限性。例如，未确定miR-641调节轴是否影响其他肿瘤的增殖和转移。

2.8 宫颈癌宫颈癌(CC)是全世界女性中第四常见的癌症[22]，约80%的原发性CC来源于先前产生的鳞状异型增生细胞,其发生机制中最主要的病原菌为人乳头瘤病毒(HPV)。但是,并不是每个感染高危HPV的女性都会发展为CC。显然,在其肿瘤的发生、发展过程中出现了遗传因素与表观遗传的改变。在这些变化中，抑癌基因启动子异常甲基化导致其沉默功能，可能导致了CC的显著癌变。Yao等[23]用5-aza-2′-脱氧胞苷治疗CC细胞并进行微列阵分析，发现仅在HPV感染细胞中，miR-641呈高度上调，通过qPCR对miR-641进行分析，验证了该结果。该研究还发现，在伴有配对正常组织的CC原发肿瘤中，miR-641启动子甲基化含量与5-aza-2 ′-脱氧胞苷处理后细胞中基因的表达水平呈负相关。Zhu等[24]通过对miR-641进行模拟处理，转染入CC细胞，发现上调miR-641可以通过磷酸酶和张力素同源物(PTEN)来抑制CC细胞的侵袭和迁移。以上结果提示，miR-641可能是CC细胞的一个潜在靶基因。

3 小结与展望

miR-641即可以作为癌基因，促进肿瘤的增值、侵袭、转移，也可以作为抑癌基因,抑制癌细胞的增殖和转化等生物行为,因此，miR-641在不同肿瘤的表达水平对癌症的诊断和治疗等方面有着潜在的临床应用价值。但目前,关于miR-641在人类肿瘤中基因表达水平的研究成果相对较少,体内研究还处于起步阶段。所以,仍需要进一步找出潜在靶点和机制,为恶性肿瘤的诊断、治疗和预后提出更多理论依据。此外，随着抑制过度表达的致癌miRNA或替代肿瘤抑制miRNA癌症治疗策略的提出，优化miR-641给药系统，提高miR-641的稳定性，详细了解miR-641治疗药物的脱靶效应，也将是药物转向临床的必然挑战。另外，伴随着外泌体研究的不断深入，利用外泌体将miRNA-641递送到癌组织进行治疗或将在不远的未来成为可能。