M icro RNA-106b-25簇与肿瘤

董 曦，孙桂波，邢小燕，孙晓波

（中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所，北京 100193）

Micro RNA（miRNA）是一类内源性小RNA分子，其长度约为22nt，通过降解mRNA或抑制其翻译来调控基因表达［1］。miRNA于1993年被发现，并被证实参与了许多细胞通路的调节，是重要的转录后调节物。曾经的研究认为，绝大部分人类miRNA基因都不成簇存在于基因组内［1］。然而，Altuvia等［2］通过对 miRNA基因进行分析后发现，约37%的已知人类基因是成簇存在的。另一篇关于黑腹果蝇（D.melanogaster）的研究也指出［3］，黑腹果蝇的 miRNA也是高度成簇存在于基因组内的。这种排列的方式使得功能上相关的miRNA可以多顺反子的形式被转录。miRNA的功能涉及众多的生物学进程，包括增殖、凋亡、发育以及分化等，其异常表达更是与许多疾病相关。在miRNA分子中，存在一段由6个碱基组成的序列，称为“种子序列”（seed sequences）。种子序列与miRNA与目标mRNA的识别有关，它可以与靶mRNA的3’UTR结合，继而引起转录抑制或mRNA的降解，也因此成为预测miRNA目标mRNA的理论基础［4］。

miR-106b-25簇 micro RNA包括 miR-106b、miR-93和miR-25，位于人第七染色体 MCM-7基因的第13内含子处［5］。虽然miR-106b-25簇以多顺反子的形式被转录，但由于其种子序列不同，miR-106b-25簇分属于两个不同家族：miR-17家族，种子序列为AAAGUG，包括miR-106b、miR-93；miR-25家族，种子序列为AUUGCA，包括miR-25。虽然关于miR-106b-25簇的研究还比较有限，但是miR-106b-25簇涉及肿瘤的凋亡、增殖等生物进程。本文将对最近miR-106b-25簇与肿瘤的研究做一综述。

1 m iR-106b-25与肿瘤凋亡

miR-106b-25簇miRNA在许多肿瘤中表达上调，包括胃癌、食道癌、结肠癌和慢性淋巴细胞白血病等［6－9］。而除了在肿瘤细胞中的异常表达，循环miR-106b及其他一些miRNA在胃癌患者血浆中的浓度也明显提高［10］。

miR-106b-25簇与肿瘤的关系，可首先被理解为抗凋亡。有研究表明［11］，miR-25可以抑制Bcl-2家族中Bim的翻译来降低其表达，并最终产生抗凋亡作用。此外，caspase-7也被证实可被miR-106b直接调节［12］。miR-106b-25簇还能够促进肿瘤组织的血管生成。miR-93可以促进肿瘤细胞的增长并增加肿瘤组织内的血管密度，而血管生成作用的增加反过来又促进了肿瘤细胞的增长，这种作用可能是通过miR-93抑制 integrin-β8实现的［13］。

2 m iR-106b-25与肿瘤增殖

miR-106b-25簇还与肿瘤细胞的增殖有关，这一功能主要涉及RB（retinoblastoma）通路。在RB通路中，CDK4／6及cyclin D可以磷酸化RB，使转录因子E2F从RB／E2F复合物中游离出来，继而启动细胞的G1-S期转换。由于MCM-7的启动子部分存在E2F的结合位点，RB可以通过E2F来控制MCM-7及miR-106b-25簇的表达，并且p21及PTEN的mRNA都是miR-106b-25簇的下游靶标，因此，RB通路最终可通过miR-106b-25簇来调节细胞周期，促进细胞进入 S期［14］。尽管还没有研究界定miR-106b-25簇在G1-S期转换中的贡献，但是 miR-106b-25簇至少部分地参与了该转换［11］。而亦有研究指出，miR-106b可以直接调节RB来促进 G1-S期转换［15］。

在调节G1-S期转换的功能上，miR-106b与E2F转录因子的研究更为丰富。由于E2F在G1-S期转换中起到关键作用，因此许多研究者都将目光投向了这里。Trompeter等［16］的研究表明，miR-106b及其他一些miRNA可以提高E2F转录因子的活性来促进G1-S期转换，并促进细胞增殖。由于E2F可以控制 miR-106b-25簇的表达［14，17］，因此 E2F与miR-106b-25簇之间可能存在负反馈机制。值得一提的是，抑癌基因 p53及 p21与miR-106b-25簇亦有关联。Brosh等［17］发现，p53可以通过E2F来抑制miR-106b的表达，这样可以阻止DNA损伤的细胞增殖。由于miR-106b或miR-93可以分解p21的mRNA来抑制其表达，p21又是p53的下游靶基因，是p53细胞增殖抑制作用的执行者，因此这可能是miR-106b-25簇致癌的机制之一。此外，miR-106b-25簇还可以调节由p21介导的细胞周期检查点，阻止细胞的G1期阻滞［18］。有意思的是，Bueno等［19］的研究表明，与前面提到的相反，miR-106b-25簇可与其他一些miRNA对细胞进入S期产生消极作用，从而使细胞免受复制应激（replicative stress）的影响。PTEN作为另一种抑制细胞增殖或肿瘤抑制蛋白，也受到miR-106b-25簇的抑制，这种抑制与miR-106b-25簇的成瘤性有关［14］。

3 m iR-106b-25与TGFβ信号通路

miR-106b-25簇可以通过TGFβ信号通路实现其功能。TGFβ信号通路与细胞增殖、分化、凋亡等的调节有关，TGFβ因子可以通过TGFβⅠ型受体（TβRⅠ）和TGFβⅡ型受体（TβRⅡ）以及各种Smad将信号传导至细胞核，继而调节基因表达。TGFβ因子可以介导TβRⅠ和TβRⅡ组装成复合物，该复合物可以激活细胞内的磷酸化级联反应。在此级联反应中，Smad2和Smad3被磷酸化并复合成为Smad4，然后转移至细胞核内，通过与转录因子的相互作用来调节基因的表达。另一方面，Smad6和Smad7可以抑制Smad2／3的信号传导［20－21］。TGFβ信号通路通常作为肿瘤抑制的途径，因此在肿瘤中被抑制。miR-106b簇可以下调作为TGF-β通路效应物的p21与Bim，继而干扰TGFβ依赖的细胞周期阻滞，扰乱胃癌细胞细胞周期检控点（cell cycle checkpoint），并对抗TGF-β依赖的凋亡［22］。在神经细胞中，miR-106b可直接负向调节TβRⅡ表达，其机制是通过与TβRⅡmRNA结合来抑制翻译。此外，还发现在miR-106b稳定转染的神经细胞中，磷酸化 Smad2／3水平下降，而 Smad6／7水平增加［21］。这表明，除了负向调节TβRⅡ表达外，miR-106b簇可能通过与Smad的相互作用来抑制TGFβ通路。在TGFβ缺失的胃癌细胞中，miR-106b-25簇并不能明显改变其增殖和存活，因此有人认为miR-106b-25簇主要通过TGFβ通路发挥作用［20］。

然而，TGFβ信号通路的作用是多样的。在肿瘤进程中，肿瘤细胞会从其抑瘤的作用中逃逸，并将TGFβ的信号“转换”成为一种促进信号，即通过该信号来增强肿瘤细胞的上皮间质转化（EMT）、运动、存活、入侵、血管形成和免疫抑制［23］。Six1可通过上调miR-106b-25簇来转换TGFβ信号，即活化作为促进肿瘤进程TGFβ信号，而这一作用是通过抑制Smad7来实现的［24］。这一结果提示，miR-106b-25簇参与了TGFβ信号通路的抑瘤和促瘤功能。有意思的是，该研究并未发现miR-106b-25簇对TβRⅡ的抑制作用，这与刚才提到的神经细胞［21］中的情况不同，这可能与TGFβ信号转换有关。

除了TGFβ信号通路之外，miR-106b-25簇也是insulin／IGF通路的一部分。尽管相关研究还较少，但是miR-106族的表达可以下调PTEN，而PTEN是insulin／IGF通路中重要的抑制物，并且具有抑制肿瘤和细胞周期进行的功能。除此之外，insulin／IGF通路中许多mRNA都是miR-25的潜在靶mRNA，并且FoxO转录因子—insulin／IGF通路下游的效应物，可以与 miR-106b-25簇的调节区（regulatory region）结合［25－26］。

4 结语

尽管micro RNA发现的时间并不长，但是由于其参与了细胞调控的诸多方面，尤其在肿瘤的发生发展中有着重要作用，各国研究者都将目光投向了该领域。miR-106b-25簇与肿瘤存在着诸多联系，其在肿瘤发展过程中的作用及相关靶点的关系见Tab 1。对miR-106b-25簇的研究，能够更加清晰地描绘肿瘤的发生发展进程，从而对肿瘤的治疗产生积极的影响，如促进肿瘤凋亡，抑制肿瘤增殖等。此外，由于循环miR-106b胃癌患者血浆中的浓度明显提高［10］，也可将其作为预测肿瘤预后或发展的生物标记。亦有研究［27］表明miR-106b-25簇与肿瘤干细胞的耐药性有关，该方向也可作为下一步的研究课题。伴随生物信息学的不断发展完善，我们或许能够看清不同micro RNA的复杂联系，以及micro RNA-蛋白质间的网络关系，从而启发我们关于肿瘤治疗的新思路。

Tab 1 Targets and functions ofm ir-106b-25 cluster

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