李超男,陳振軍
(1.沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院2017級(jí)神經(jīng)外科學(xué)碩士研究生,遼寧 沈陽(yáng) 110034;2.沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院神經(jīng)外科)
膠質(zhì)瘤是神經(jīng)外科常見(jiàn)的惡性腫瘤,具有發(fā)病率高、惡性程度高、致殘致死率高等特點(diǎn)[1],浸潤(rùn)生長(zhǎng)、復(fù)發(fā)、耐受放療與化療是本病死亡率高的主要原因。目前臨床上對(duì)膠質(zhì)瘤尚無(wú)確切的根治方法,近年來(lái),有研究提出膠質(zhì)瘤的基因靶向治療[2]。微小 RNA(miRNAs)作為一類(lèi)小的(21~25個(gè)核苷酸)RNA,通過(guò)特異性與靶基因結(jié)合配對(duì),對(duì)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄后基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控,參與人體很多的病理及生理的過(guò)程[3],miRNAs在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中的作用越來(lái)越受到關(guān)注。迄今為止,經(jīng)科學(xué)家們鑒定的miRNAs高達(dá)1 900種(http://www.mirbase.org),且在膠質(zhì)瘤的治療上的研究已成為熱點(diǎn),其作用機(jī)制也不盡相同。本文對(duì)抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖、浸潤(rùn)的miRNAs進(jìn)行了匯總,希望對(duì)膠質(zhì)瘤的基因靶向治療提供科學(xué)依據(jù)。
miR-150作為miRNAs重要類(lèi)型之一,在許多癌癥中起著重要作用,其在食管癌等腫瘤組織中表達(dá)下調(diào)[4];在宮頸癌等腫瘤中呈高表達(dá)[5],這表明miR-150在惡性腫瘤中既可作為癌基因,又發(fā)揮抑癌基因作用。許多研究表明miR-150的過(guò)表達(dá)能抑制膠質(zhì)瘤的增殖和遷移[6-8],有研究通過(guò)轉(zhuǎn)染miR-150模擬物的方式使miR-150在膠質(zhì)瘤細(xì)胞U87中高表達(dá),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)染了miR-150模擬物后,膠質(zhì)瘤細(xì)胞的遷移數(shù)量和侵襲數(shù)量均下降,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[6]。提示miR-150的表達(dá)量與膠質(zhì)瘤的病程進(jìn)展及惡性程度有關(guān),其表達(dá)程度越高,膠質(zhì)瘤的惡性程度越低。其機(jī)制可能是通過(guò)調(diào)控SP1和PTEN,抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[7],而 Sakr等[8]指出 miR-150可能通過(guò)靶向MT1-MMP抑制膠質(zhì)瘤的惡性程度,即若上調(diào)miR-150的基因表達(dá),可降低膠質(zhì)瘤的惡性程度及增殖能力。
miR-146a是位于5號(hào)染色體的LOC285628基因,第二外顯子為其成熟序列。在人體的免疫應(yīng)答中miR-146a可發(fā)揮作用,也參與炎癥性疾病及腫瘤的發(fā)生與發(fā)展的過(guò)程。有研究表明,miR-146a在甲狀腺乳頭狀癌中異常表達(dá)[9],可能是通過(guò)抑制其目的基因的表達(dá),參加疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。對(duì)于膠質(zhì)瘤細(xì)胞來(lái)說(shuō),miR-146a在癌旁正常腦組織及各種病理類(lèi)型、各種級(jí)別的膠質(zhì)瘤組織中均表達(dá),并且在不同類(lèi)型及級(jí)別的膠質(zhì)瘤組織中的表達(dá)水平均低于正常腦組織,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;且腫瘤的WHO的級(jí)別越高,其表達(dá)水平越低[10]。其機(jī)制可能是miR-146a能導(dǎo)致細(xì)胞存活率降低,而Notch1是miR-146a在膠質(zhì)瘤中潛在靶向基因[11],即也可通過(guò)上調(diào)此基因的表達(dá)來(lái)抑制膠質(zhì)瘤的生長(zhǎng)。
miR-186目前已經(jīng)被證實(shí)參與多種腫瘤的發(fā)生和發(fā)展[12-13],例如miR-186通過(guò)靶向NSBP1來(lái)抑制膀胱癌的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[12]。在食管鱗癌中,miR-186通過(guò)靶向SKP2抑制癌細(xì)胞的增殖,并誘導(dǎo)其凋亡[13]。但是目前miR-186在膠質(zhì)瘤中的作用及機(jī)制尚不完全明確,但有研究指出,miR-186的表達(dá)上調(diào)可以抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖,促進(jìn)其凋亡,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[14],此研究指出過(guò)表達(dá)的miR-186提高了細(xì)胞凋亡蛋白酶Caspase-3、Caspase-9的活力及降低了細(xì)胞周期蛋白(Cyclin D1)的表達(dá)來(lái)激活膠質(zhì)瘤細(xì)胞U251線(xiàn)粒體的凋亡途徑,從而促使膠質(zhì)瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期紊亂,而起到抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖能力。最新研究發(fā)現(xiàn)在耐化療藥物的膠質(zhì)瘤細(xì)胞中,轉(zhuǎn)錄因子YY1的過(guò)表達(dá)促進(jìn)了膠質(zhì)瘤對(duì)化療藥物的耐藥性,而miR-186的過(guò)表達(dá)抑制了膠質(zhì)瘤細(xì)胞中YY1的表達(dá),也就是說(shuō)miR-186可以通過(guò)降解膠質(zhì)瘤中的YY1逆轉(zhuǎn)膠質(zhì)瘤的耐藥性[15]。故可以考慮上調(diào)此基因來(lái)達(dá)到治療膠質(zhì)瘤的目的。
miR-106a是一種致瘤性miRNAs。迄今為止,許多專(zhuān)家學(xué)者指出miR-106a在多種腫瘤中高表達(dá)[16-17]。但在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中,miR-106a的表達(dá)是下調(diào),且研究發(fā)現(xiàn),miR-106a能夠使腺病毒E2啟動(dòng)子結(jié)合因子1(adenovirus E2 factor-1,E2F-1)的表達(dá)受抑制從而抑制細(xì)胞的增殖發(fā)展,并發(fā)現(xiàn)上調(diào)miR-106a可以明顯延長(zhǎng)膠質(zhì)瘤的細(xì)胞周期,促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的凋亡[18-19]。但目前有研究指出miR-106a能增強(qiáng)耐化療藥物的膠質(zhì)瘤細(xì)胞的耐藥性[20],故對(duì)于miR-106a在膠質(zhì)瘤的治療上需進(jìn)一步研究。
miR-128在正常神經(jīng)系統(tǒng)及其他各系統(tǒng)呈高表達(dá),可維持正常生理功能,其異常表達(dá)與神經(jīng)膠質(zhì)瘤外其他系統(tǒng)的惡性腫瘤密切相關(guān),在多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、繁殖及侵襲中發(fā)揮重要作用。有研究表明,miR-128能抑制膀胱癌腫瘤細(xì)胞的增殖克隆能力,進(jìn)而抑制細(xì)胞的增殖[21]。有很多研究發(fā)現(xiàn)miR-128對(duì)膠質(zhì)瘤的增殖起抑制作用[22-25],有研究表明,miR-128在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤U87細(xì)胞中的表達(dá)明顯低于在SHG-44細(xì)胞中的表達(dá),且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,從而推測(cè)miR-128可作為抑癌基因抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖[22]。但目前機(jī)制尚不明確;有研究表明miR-128在膠質(zhì)瘤組織中明顯低于癌旁組織,通過(guò)IRS-1/PI3K/AKT信號(hào)通路作用于Neuronal Pentraxin 1(NPTX1)靶點(diǎn)對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖起到抑制作用[23]。還有研究認(rèn)為miR-128通過(guò)靶向COX-2來(lái)抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖[24]。
miR-204是miRNAs的主要成員之一,位于人的9號(hào)染色體,其在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中表達(dá)明顯下調(diào),主要是通過(guò)作用于轉(zhuǎn)錄因子SOX4與遷移促進(jìn)受體EphB2影響膠質(zhì)瘤細(xì)胞的更新、增殖和遷移[26]。且有研究指出miR-204是作用最突出的抑制性miRNAs[27]。上調(diào)miR-204還能增強(qiáng)膠質(zhì)瘤對(duì)化療藥物的敏感性[28],有望應(yīng)用于臨床。
miR-137在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)要低于癌周?chē)<?xì)胞,高表達(dá)的miR-137可以對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖及侵襲起到抑制作用[29-32],主要機(jī)制是通過(guò)抑制GBM中的CXCL12發(fā)揮抑癌作用[30],還有研究表明miR-137是通過(guò)抑制膠質(zhì)瘤血管的形成來(lái)抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖[32]。
最新研究表明,miR-139-5p對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為具有抑制作用[33]。與正常腦組織對(duì)照,膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的miR-139-5p表達(dá)明顯下調(diào),其中ELTD1和真核翻譯起始因子4γ2(EIF4G2)為miR-139-5p的靶基因[34-35]。
miR-133a與miR-133b對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖均起到抑制作用,miR-133a通過(guò)靶向抑制金屬蛋白酶抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖和遷移[8,36];miR-133b則是通過(guò)下調(diào)上皮膜蛋白-2(EMP2)的表達(dá),激活膠質(zhì)瘤的細(xì)胞凋亡通路[37]。
除上述的miRNAs外,在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中起到抑癌基 因作用的miRNAs還包括 miR-519[38]、miR-524[39]、miR-520b[40]、miR-421[41]、miR-543[42]、miR-6500-3p[31]、miR-338-5P[43]等。
目前,膠質(zhì)瘤仍是難以根治的疾病,對(duì)于其治療仍是世界急需攻克的難題,近年來(lái)miRNAs用于膠質(zhì)瘤的治療的研究成為熱點(diǎn),miRNAs參與膠質(zhì)瘤的發(fā)生與發(fā)展,主要分為抑制和促進(jìn)兩種,本文主要對(duì)抑癌基因進(jìn)行總結(jié),匯總miRNAs的可能尚不完全,但仍希望可以對(duì)膠質(zhì)瘤的基因治療起到指導(dǎo),猜想可以通過(guò)特定的基因擴(kuò)增技術(shù)將抑癌基因上調(diào),或者通過(guò)基因移植技術(shù)將抑癌基因轉(zhuǎn)移到膠質(zhì)瘤患者的體內(nèi),從而抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖與遷移,來(lái)達(dá)到治療的目的。
沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)2019年4期