miR-143與骨肉瘤發(fā)生、進展及預后關系的研究進展

劉加明 徐紅 楊坤 向陽

骨肉瘤是臨床上常見的一種惡性腫瘤，可分為原發(fā)性和繼發(fā)性兩種類型［1］。骨肉瘤多好發(fā)于10～20 歲青少年，以長管狀骨干骺端、股骨遠端、脛骨和肱骨近端等部分最為常見。該腫瘤惡性程度高，侵襲性強，早期易發(fā)生肺轉移，且經(jīng)手術治療后復發(fā)率高，預后極差［2］。若可早期診治，且有評估療效、預后等方面的良好指標，將對骨肉瘤患者診療具有很大幫助。微RNA（miRNA）因有準確性、特異性高等優(yōu)勢而進入了人們的視野。miRNA屬于非編碼單鏈RNA，于轉錄或轉錄后水平負向調(diào)節(jié)蛋白的表達［3］。相關報道發(fā)現(xiàn)，miRNA 具有調(diào)節(jié)生理功能的作用，且在疾病的診斷與治療中可能起重要作用［4-5］。miRNA-143（miR-143）位于人類第五號染色體長臂3 區(qū)2 帶，通過作用于多個靶基因調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。最近研究顯示，miR-143 表達與骨肉瘤患者預后可能存在一定關系［6］。本研究就近年來miR-143 與骨肉瘤疾病發(fā)生、進展及預后關系進行綜述。

1 概述

miRNA 在多種惡性腫瘤中可能表現(xiàn)為致癌或抑癌基因的作用，在骨肉瘤組織中miRNA 表達會下降，具有抑癌基因作用，可作為區(qū)分正常人與骨肉瘤患者的標志物［7-8］。Murahari 等［9］通過分析miR-143 在骨肉瘤患者中的表達，發(fā)現(xiàn)miR-143 在骨肉瘤組織樣本中呈低表達，且與患者總生存時間、無病生存期呈正相關，與腫瘤體積呈負相關。多因素回歸分析發(fā)現(xiàn)，miR-143 表達越低，患者預后越差。Harrison 等［10］指出，miR-143 水平越低，腫瘤惡性程度越高，而上調(diào)miR-143 表達可能會對腫瘤進程造成影響。

miR-143 表達高度保守，能通過與靶基因特異性結合進而發(fā)揮抑制細胞增殖、侵襲和轉移、促進細胞凋亡等生物學效應，還能增加抗腫瘤藥物的敏感性［11］。因此，明確miR-143 在骨肉瘤發(fā)生、進展中的作用機制，對疾病診治具有重要意義，且可有效評估患者預后。

2 miR-143 與骨肉瘤的發(fā)生及進展

通過體內(nèi)上調(diào)miR-143 表達可限制骨肉瘤生長，減少腫瘤體積；而體外上調(diào)miR-143 表達可降低細胞生存能力，促進細胞凋亡。目前，最常見的被激活的信號轉導途徑是絲裂原活化蛋白激酶（Mitogen activated protein kinase，MAPK）通路，此通路的激活具有抑制細胞凋亡、血管生成及促進細胞增殖、侵襲及轉移的能力，在骨肉瘤發(fā)生、進展中發(fā)揮重要作用［12］。

MAPK 通路與表皮生長因子受體（Epidermal growth factor receptor，EGFR）信號的激活約發(fā)生在49%的骨肉瘤患者中，且信號激活與腫瘤轉移存在密切聯(lián)系［13］。腫瘤發(fā)生、發(fā)展及預后與EGFR 介導的Ras/Raf/MEK/ERK 信號通路被異常激活存在一定聯(lián)系［14］。詹得文等［15］通過評估m(xù)iR-143 在骨肉瘤中的作用發(fā)現(xiàn)，表皮生長因子（Epidermal growth factor，EGF）可刺激EGFR 磷酸化并激活基質金屬蛋白酶-9（Matrix metalloproteinase-9，MMP-9），導致骨肉瘤侵襲性增加，而miR-143 表達水平無顯著變化。當過表達miR-143 時，MMP-9 表達明顯下降，骨肉瘤侵襲性降低，但EGFR 的磷酸化水平無顯著變化［16］。齊巍等［17］則認為，MAPK7是miR-143 的靶基因，在骨肉瘤中兩者呈負相關關系。可見miR-143 調(diào)控骨肉瘤發(fā)生、發(fā)展與轉移依賴于MAPK 信號通路。

3 miR-143 與骨肉瘤的侵襲及轉移

腫瘤轉移過程較為復雜，上皮-間質轉化（Epithelial mesenchymal transition，EMT）是主要因素之一。基質金屬蛋白酶類（Matrix metalloproteinases，MMPs）、轉化生長因子-β（Transforming growth factor-β，TGF-β）等均可參與腫瘤EMT［18］。

正常情況下，MMPs 可降解細胞外基質中的蛋白質成分，并參與癌細胞侵襲、轉移及增殖等過程。小鼠骨肉瘤肺轉移模型與骨肉瘤組織中均可見MMPs 水平上升，miR-143 水平下降［19］。此外，在骨肉瘤細胞中過表達miR-143，MMP-13基因mRNA 和蛋白表達水平均降低，細胞遷移率也明顯下降。Roberto 等［20］研究指出，miR-143 可下調(diào)MMP-9 表達，使得腫瘤癌細胞轉移受到抑制。因此，miR-143 可抑制骨肉瘤轉移是較為明確的，但miR-143 下調(diào)MMPs 表達的直接靶基因尚不清楚。纖溶酶原激活物抑制因子-1（Plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1）是尿激酶型纖維蛋白溶酶原激活因子（urokinase-type plasminogen activator，uPA）成員之一，可介導纖維蛋白的降解作用。Tiedt等［21］發(fā)現(xiàn)，骨肉瘤患者中，與陰性表達或單陽性者相比，MMP-12、PAI-1 雙陽性表達者發(fā)生肺轉移幾率更高，可達53.3%。miR-143 可與PAI-1 mRNA的3′非翻譯區(qū)（3′-untranslated Regions，3′UTR）直接結合，進而達到抑制PAI-1 蛋白表達的作用，而PAI-1 可促進骨肉瘤轉移和侵襲。同時Jeffrey等［22］研究認為，PAI-1 表達受影響后，MMP-13 水平會隨之下降，腫瘤侵襲能力亦下降。這提示，uPA 不僅可直接降解細胞外基質中的大多數(shù)糖蛋白，還能激活基質金屬蛋白酶系統(tǒng)降解膠原蛋白，兩者一起促使腫瘤EMT，共同促進骨肉瘤轉移與侵襲，而miR-143 可抑制這一過程。

Dolatabadi 等［23］研究發(fā)現(xiàn)，骨肉瘤患者蛋白聚糖（Versican，VCAN）水平明顯高于正常人群，且與腫瘤轉移相關。TGF-β 可通過上調(diào)VCAN 水平促進骨肉瘤增殖、侵襲與轉移，這主要是通過Smad2/3信號抑制miR-143 表達而實現(xiàn)的。最近研究顯示，MMPs、TGF-β 共同參與了腫瘤的EMT，而MMPs、TGF-β 作用的環(huán)節(jié)受miR-143 調(diào)控［24-25］。因此，在抑制骨肉瘤EMT 中，miR-143 具有一定作用。

裸鼠體內(nèi)實驗中，骨肉瘤肺轉移miR-143 異常表達的裸鼠模型中GTP 酶激活蛋白-錨蛋白重復序列和PH 結構域3（Ankyrin repeat and PH domain 3，ASAP3）與Musashi 同源物2（Musashi homolog 2，MIS2）蛋白均呈低表達，尾靜脈注射miR-143 殼聚糖納米球懸液可抑制腫瘤轉移，且miR-143 表達異常可導致ASAP3、MIS2 減少［26-27］。說明miR-143對骨肉瘤侵襲性的抑制可能與ASAP3、MIS2基因表達下調(diào)有關，但骨肉瘤侵襲、轉移能力與ASAP3、MIS2過表達的關系仍需進一步研究。

4 miR-143 與骨肉瘤的預后

最新研究發(fā)現(xiàn)，過表達的miR-143 可抑制骨肉瘤細胞增殖與轉移，與患者預后密切相關［28-29］。最近，Nawshad 等［30］研究亦表明miR-143 水平下降與進行根治術手術的宮頸癌患者預后不佳有關。國外多項研究發(fā)現(xiàn)，Bcl-2 蛋白的3′UTR 是miR-143的主要作用靶點，在骨肉瘤細胞中，miR-143 通過作用于B 淋巴細胞瘤-2 基因（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）蛋白的3'UTR 而調(diào)控腫瘤的凋亡，影響腫瘤細胞的增殖、遷移及侵襲，進而影響患者預后［31-32］。近年來，miR-143 與骨肉瘤預后的報道越來越多。各項研究設置的miR-143 臨界值雖不一致，但miR-143 水平下降提示總體預后不佳已逐漸在醫(yī)學界達成共識［33-35］。

5 小結與展望

綜上所述，骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展及預后與miR-143 密切相關。在骨肉瘤中，miR-143 表達水平與周圍正常組織相比均有不同程度的下調(diào)，且越來越多的體外實驗顯示，上調(diào)miR-143 可有效抑制腫瘤細胞的增殖與轉移。此外，miR-143 抑制骨肉瘤細胞增殖與其負向調(diào)控的VCAN等基因表達有關。另外miR-143 對骨肉瘤的侵襲和轉移的影響與下游的MMPs、MAPK、PAI-1等基因的表達水平也是分不開的。但目前關于miR-143 與骨肉瘤關系的體內(nèi)實驗報道較為少見，故體內(nèi)miR-143過表達對骨肉瘤作用效果及對化療抵抗的效果尚有待進一步深入研究。

miR-143 作為一種新的生物學標志在如今醫(yī)療環(huán)境下具有獨特優(yōu)勢，若可進一步探究miR-143與骨肉瘤發(fā)病之間的調(diào)控關系，那么針對miR-143的調(diào)節(jié)以及針對相應靶點的調(diào)節(jié)將會為骨肉瘤的靶向治療開辟新的方向。