Mir-125b在肿瘤中作用的研究

张　颖　张　平

·综述·

Mir-125b在肿瘤中作用的研究

张颖张平★

恶性肿瘤是高致死率的疾病之一，2012年全球新发恶性肿瘤患者已达1400万，因其死亡的人数达800万，带癌生存人数已逾3200万。因此，故需积极寻找对恶性肿瘤有效的诊治方法。研究显示，恶性肿瘤的发生、发展与特异基因的异常表达相关，MicroRNAs是一种非编码小RNA，其与肿瘤的发生和发展有着密切的关系，是肿瘤相关研究领域的热点之一。

1　miRNA的特点及作用机制

miRNA是长度约19～24nt的非编码小分子RNA，其在转录后水平通过促进信使RNA（mRAN）的降解或抑制蛋白质的表达来调节mRNA或蛋白质的表达，这种调控涉及细胞变化过程中的关键步骤，如细胞周期、分化及凋亡［1］。在细胞核内，初始miRNA首先形成，经过双链RNA特异的核糖核酸酶Drosha作用后形成前体miRNA，前体miRNA转运到胞浆后由双链RNA特定的核糖核酸酶Dicer酶裂解为成熟的miRNA。成熟miRNA与类似 RNA 诱导沉默复合物（RISC）结合，在转录后水平发挥调控作用。成熟的miRNA调控基因经两个主要途径：（1）成熟miRNA与目的mRNA的3’非翻译区（UTR）碱基序列完全配对结合，则mRNA降解断裂，诱导基因沉默。（2）成熟miRNA与目的mRNA的3’非翻译区核苷酸序列不完全配对，则抑制蛋白质翻译。因此，miRNA的表达失调在肿瘤基因异常表达的过程中起着重要的作用。由于作用靶点及作用机制的不同，同一种miRNA在不同的细胞中发挥着癌基因或抑癌基因的作用。

作为miRNA的一种，miR-125b有两个前体：miR-125b-1 和 miR-125b-2，其编码基因分别在人类11号和21号染色体上，但其具有相同的成熟miR-125b碱基序列［2］。miR-125b是肿瘤研究的热点之一，为人类攻克肿瘤难题提供了新线索。

2　miR-125b在恶性肿瘤中的表达情况

2.1miR-125b发挥癌基因作用 miR-125b在肿瘤组织中高表达提示其癌基因的功能，主要通过抑制抑癌基因的活性，促进肿瘤细胞的增殖、迁移及抑制肿瘤细胞的凋亡来体现。Zhang等［3］在miRNA全基因表达谱中发现miR-125b在小儿原发急性髓性白血病骨髓中呈高表达，进一步的大样本实时定量反转录聚合酶连锁反应 （qRT-PCR）显示miR-125b在急性早幼粒型白血病中表达高于其他类型，这提示miR-125b可能参与急性早幼粒型白血病的发病机制，其可能为小儿急性早幼粒型白血病的生物标志。Bousquet等［4］发现早幼粒细胞中高表达的miR-125b抑制细胞的凋亡及骨髓的分化，促进细胞的增殖。通过RNA测序及RT-PCR技术，推测伸长因子结合蛋白基因（ABTB1）及核心结合因子β（CBFB）是miR-125b的作用靶点。miR-125b通过下调ABTB1编码的抗增殖因子及CBFB编码的造血转录因子来发挥促进细胞增殖及抑制骨髓分化功能。miR-125b在急性B细胞型淋巴细胞性白血病中充当癌基因的角色，其抑制ARID3a转录因子表达，该因子为富含AT碱基互动域家族蛋白（ARID）之一，参与造血干细胞和B细胞谱系的发展［5］。

在其他固体肿瘤中，Jiang等［6］研究认为miR-125b在II型子宫内膜癌中表达高于I型，其直接作用的下游抑癌基因是TP53INP1，通过下调该基因的表达促进肿瘤细胞的增殖。Yang等［7］在50例胃癌组织与相应癌旁组织中发现，miR-125b在癌组织中的表达显著高于癌旁组织（P＜0.05），miR-125b的高表达明显抑制胃癌细胞的凋亡，提示其在胃癌的发病机制中起着重要作用。

2.2miR-125b发挥抑癌癌基因作用 研究显示，乳腺癌、肺癌、子宫内膜癌患者11号染色体上miR-125b位点缺失，表明miR-125b具有肿瘤抑制基因的作用。Liu等［8］认为miR-125b在骨肉瘤组织和细胞中低表达，在细胞中异位修复miR-125b的表达后，其阻断细胞的生长、迁移及肿瘤形成。Guan等［9］研究显示提高miR-125b在卵巢癌细胞中的表达量可以抑制细胞生长，使其分裂停留在G2期，这种作用是通过抑制癌基因B细胞淋巴因子-3（BCL3） 来实现。Fassan等［10］研究表明miR-125a或miR-125b的低表达促进胃癌、食管癌中人类表皮生长因子2（HER-2）蛋白的表达。HER2蛋白是癌基因erbB2/neu的表达产物，其涉及一系列调节细胞生长及生存的信号通路，与肿瘤预后等相关。因此在HER2阳性的胃癌及食管癌患者中，miR-125b及miR-125a可能为治疗靶向基因。

2.3miR-125b与肿瘤表观遗传 表观遗传指可遗传的非DNA序列改变的基因表达模式，包括组蛋白乙酰化或甲基化及DNA甲基化。DNA甲基化在基因表达调节中起着主要作用，即在DNA甲基转移酶和DNA去甲基化酶等作用下，使抑癌基因的过甲基化和癌基因的去甲基化改变，从而使基因表达水平改变。这种作用是通过建立并维持基因启动子甲基化来实现的。这些启动子控制着细胞特异或细胞不同发展阶段的基因表达。有研究显示，卵巢癌中一些miRNA启动子甲基化的缺失导致其异常表达，在结肠癌中某些miRNA启动子的高甲基化修饰引起其转录后的沉默并影响癌基因BCL6及CDK6的表达，因此，miRNA的异常表达与基因及表观修饰遗传相关。

CpG岛指长度＞100bp，GC碱基比例＞50%，且GC的观察值/预测值比例高于0.6的基因片段，这种区域的甲基化状态与恶性肿瘤中miRNA的表达相关。有研究发现在miR-125b1基因的上游区有CpG岛。Zhang等［11］发现乳腺癌细胞中该区域呈高甲基化状态及miR-125b的低表达，这与乳腺癌患者较差的生存预后及较高的淋巴结转移相关，当使用去甲基化治疗后，在这些细胞中miR-125b的表达可以修复。

除DNA甲基化，组蛋白异常甲基化在恶性肿瘤中的作用日趋明显。组蛋白甲基化在染色体的结构和稳定性方面起着关键作用，其还利于基因与转录因子的结合。组蛋白甲基化在恶性肿瘤中常见的改变是其上游组蛋白甲基化转移酶的异常调节。Au SL等［12］筛查了38对原发肝癌组织及癌旁组织、正常肝组织中包括DNA甲基转移酶、组蛋白修饰酶、染色质重塑蛋白在内的90种表观遗传调节因子，发现组蛋白H3赖氨酸27三甲基化酶（H3K27me3），即果蝇zeste基因增强子同源物2（EZH2）的编码蛋白在肝癌组织中明显升高。其通过提高H3K27me3的水平来沉默抑癌基因miR-139-5p，miR-125b，miR-101，let-7c，miR-200b的表达，进而促进肝癌的发生发展。花斑抑制因子同源物（SUV39H1） 基因表达的组蛋白甲基化转移酶前体在组蛋白H3第9位赖氨酸三甲基化过程中起着关键作用。其还参与异染色质形成，染色体分离和有丝分裂 。Fan等［13］发现这种物质在肝癌中表达升高，促进癌细胞的增殖与转移。同时，miR-125b的表达降低进一步提示miRNA与组蛋白甲基化之间的相互作用。

3　miR-125b在恶性肿瘤中的潜在作用

3.1miR-125b与恶性肿瘤的早期诊断 目前已证实，miRNA在组织和细胞中的表达表现为显著的肿瘤相关性、组织特异性和表达稳定性，因此可作为反映肿瘤不同病理生理状况的理想标志物。Mar-Aguilar等［14］在乳腺癌组织和正常乳腺组织中发现miR-125b，miR-21及miR-191的差异表达，miR-125b及miR-191联合检测可将诊断乳腺癌的特异性及敏感性提至94%及100%，这有助于乳腺癌的早诊断、早治疗。

外周循环血中的miRNA起源于肿瘤组织及循环肿瘤细胞，已有研究表明miRNA在人类血清或血浆中可以稳定存在且其表达可与组织、细胞表达相当。Zheng等［15］经TaqMan低密度芯片筛选卵巢癌患者血清miRNA并经PCR技术验证后发现血浆中miRNA的联合检测有助于提高早期卵巢癌诊断率。Ma等［16］同样通过PCR技术发现非小细胞肺癌患者血清中的miR-125b表达较健康人显著升高，Ⅳ期患者血清的miR-125b表达量升高最明显，miR-125b区分Ⅰ～Ⅱ期与Ⅲ～Ⅳ期患者的敏感性与特异性分别为81.5%、68.4%。因此，血清miR-125b可作为非小细胞肺癌筛查的重要生物标志物。

3.2miR-125b与恶性肿瘤的侵袭与转移 肿瘤侵袭与转移是肿瘤治疗失败的原因之一，关于肿瘤侵袭与转移的起源有两种理论，即上皮间充质转化假说和肿瘤干细胞假说，其在肿瘤分化、侵袭、转移方面起着重要作用。Tang等［17］研究认为 miR-125b在高转移性肿瘤细胞中高表达且促进肿瘤细胞的转移，其表达量与转移能力正相关。Li等［18］研究认为转移相关性基因1（MTA1）促进非小细胞肺癌细胞侵袭与转移，行MTA1敲除后的细胞侵袭能力下降，同时抑制该细胞miR-125b的表达后，细胞侵袭能力提高。

3.3miR-125b与恶性肿瘤的预后 Cui等［19］分析晚期非小细胞肺癌260例患者血清的miR-125b表达量与临床特征、化疗反应及预后之间的关系，结果显示miR-125b在IV期患者、肿瘤病理分化差的患者及对铂类化疗治疗无反应的患者血清中表达均高于对照组（P＜0.05），同时相关性分析显示miR-125b的高表达与患者较差的生存显著相关（P＜0.05），miR-125b是判断患者预后的独立危险因子。Zhang等［11］认为miR-125b在侵袭性乳腺癌组织中低表达，miR-125b表达越低，患者淋巴结转移率越高（P＜0.05），5年生存率也明显低于miR-125b高表达患者（53.8% vs 81.8% P=0.002），多因素及非多因素分析显示低表达的miR-125b是乳腺癌患者不利的独立因素。

4　展望

MirR-125b在转录后水平调节基因的表达，在不同肿瘤组织中其表达量不一，这显示miR-125b的表达不仅与组织相关，还与其上下游不同的调节因素有关。MiR-125b在肿瘤早期诊断、侵袭转移、预后等方面均有一定的意义，但是，找寻miR-125b作用的靶基因及其作用的相关机制等问题尚未解决。MiR-125b可作为一类新的生物标志物及作用靶点，但还需要更多的研究来探明其作用机制。

1 Iorio MV，Croce CM. MicroRNAs in Cancer： Small Molecules With a Huge Impact.J Clin Oncol.2009.27（34）： 5848～5856.

2 Pogue AI，Cui JG， Li YY，et al. MicroRNA-125b （miRNA-125b）function in astrogliosis and glial cell proliferation. Neurosci Lett，2010，476（1）： 18～22.

3 Zhang H，Luo X Q，Feng D D，et al.Upregulation of microRNA-125b contributes to leukemogenesis and increases drug resistance in pediatric acute promyelocytic leukemia.Mol Cancer，2011，10：108.

4 Bousquet M，Nguyen D，Chen C，et al. MicroRNA-125b transforms myeloid cell lines by repressing multiple mRNA.Haematologica，2012，97（11）：1713～1721.

5 Puissegur MP，Eichner R，Quelen C，et al.B-cell regulator of immunoglobulin heavy-chain transcription （Bright）/ARID3a is a direct target of the oncomir microRNA-125b in progenitor B-cells. Leukemia， 2012，26（10）：2224～2232.

6 Jiang F，Liu T，He YY，et al. MiR-125b promotes proliferation and migration of type II endometrial carcinoma cells through targeting TP53INP1 tumor suppressor in vitro and in vivo.BMC Cancer，2011，11：425.

7 Yang ZH，Lu CY，Yang YL，et al. MicroRNA-125b expression in gastric adenocarcinoma and its effect on the proliferation of gastric cancer cells. Mol Med Report，2013，7（1）：229～232.

8 Liu LH，Li H，Li JP，et al. miR-125b suppresses the proliferation and migration of osteosarcoma cells through down-regulation of STAT3. Biochemical and Biophysical Research Communications， 2011，416（1～2）： 31～38.

9 Guan Y，Yao H，Zheng Z H，et al. MiR-125b targets BCL3 and suppresses ovarian cancer proliferation.Int. J. Cancer，2011，128（10）：2274～2283.

10 Fassan M，Pizzi M，Realdon S， et al. The HER2-miR125a5p/miR125b loop in gastric and esophageal carcinogenesis.Human Pathology， 2013，44（9）：1804～1810.

11 Zhang Y，Yan LX，Wu QN，et al. Suppressor by Regulating the ETS1 Proto-oncogene in miR-125b Is Methylated and Functions as a Tumor Human Invasive Breast Cancer.Cancer Res，2011，71（10）：3552～3562.

12 Au SL，Wong CC，Lee JM，et al. Enhancer of zeste homolog 2 epigenetically silences multiple tumor suppressor microRNAs to promote liver cancer metastasis.Hepatology，2012，56（2）：622-～631.

13 Fan DN，Tsang FH，Tam AH，et al. Histone lysine methyltransferase，suppressor of variegation 3-9 homolog 1， promotes hepatocellular carcinoma progression and is negatively regulated by microRNA-125b.Hepatology，2013，57（2）：637～647.

14 Mar-Aguilar F，Luna-Aguirre CM，Moreno-Rocha JC，et al. Differential expression of miR-21， miR-125b and miR-191 in breast cancer tissue.Asia-Pacific Journal of Clinical Oncology，2013，9（1）：53～59.

15 Zheng H，Zhang LN，Zhao YR，et al. Plasma miRNAs as Diagnostic and Prognostic Biomarkers for Ovarian Cancer.PLoS ONE，2013，8（11）：e77853.

16 Ma YX，Tian ZN and Zhang W. Circulating miR-125b is a novel biomarker for screening non-small-cell lung cancer and predicts poor prognosis.J Cancer Res Clin Oncol，2012，138（12）：2045～2050.

17 Tang F，Zhang R，He YM，et al. MicroRNA-125b Induces Metastasis by Targeting STARD13 in MCF-7 and MDA-MB-231 Breast Cancer Cells.PLoS ONE，2012，7（5）：e35435.

18 Li YY，Chao YL，Fang Y，et al. MTA1 promotes the invasion and migration of non-small cell lung cancer cells by downregulating miR-125b. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research，2013，32（1）：33.

19 Cui EH，Li HJ，Hua F，et al.Serum microRNA 125b as a diagnostic or prognostic biomarker for advanced NSCLC patients receiving cisplatinbased chemotherapy.Acta Pharmacol Sin，2013，34（2）：309～313.

浙江省自然科学基金（Y2111317）

310053 浙江中医药大学第二临床学院（张颖）310022 浙江省肿瘤医院妇科 （张平）