微RNA与黑色素瘤的研究进展

王　玉,蔡丽敏(综述),王永晨(审校)

(1.哈尔滨医科大学附属第一医院皮肤科,哈尔滨 150001； 2.哈尔滨医科大学附属第二医院党委办公室，哈尔滨 150001)



微RNA与黑色素瘤的研究进展

王玉1△,蔡丽敏1(综述),王永晨2※(审校)

(1.哈尔滨医科大学附属第一医院皮肤科,哈尔滨 150001； 2.哈尔滨医科大学附属第二医院党委办公室，哈尔滨 150001)

摘要：黑色素瘤是一种侵袭性强、病死率较高的皮肤恶性肿瘤，对目前常规的治疗手段均不敏感。微RNA(miRNA)是一种内源性、非编码的、单链RNA，它可以调控肿瘤细胞的增殖、分化、转移和凋亡等生命过程，对肿瘤的发生、发展起至关重要的作用。该文就近年来黑色素瘤相关miRNA及其靶基因的研究进行综述，旨在阐述miRNA在黑色素瘤发生、发展过程中的作用，为黑色素瘤的miRNA靶向治疗提供理论基础。

关键词：黑色素瘤；微RNA；靶基因

黑色素瘤是一种恶性程度较高的肿瘤，具有易侵袭、易转移、治疗难度大等特点。在过去的十年中，黑色素瘤发病率的增长速度高于其他肿瘤，在西方国家其患病率每年以3%～8%递增，并逐渐成为威胁女性健康的第五大肿瘤[1]。黑色素瘤占皮肤肿瘤的4%，但病死率却占皮肤肿瘤的74%[2]。目前最常见的治疗方法为手术切除、化学疗法、免疫治疗、放射治疗，但治疗效果差强人意，尤其体现在转移性黑色素瘤中[3]。目前黑色素瘤的发病机制尚未完全明确，仍未找到治疗黑色素瘤行之有效的办法,所以寻找新的治疗方法迫在眉睫。微RNA(microRNA，miRNA)在肿瘤的发生、发展中起至关重要的作用，现就miRNA与黑色素瘤关系的研究进展予以综述。

1miRNA概述

miRNA是一种内源性、非编码的、单链RNA。miRNA由RNA聚合酶Ⅱ从其编码基因中转录出初级产物，然后在细胞核内由RNaseⅢ家族的Drosha酶剪切成miRNA前体，再由输出蛋白5/核内小分子三磷酸鸟苷结合蛋白转运至细胞质后，经Dicer酶的剪切加工成为成熟miRNA，形成RNA诱导沉默复合物。成熟miRNA的3′非编码区以碱基互补配对的方式特异性识别靶信使RNA，再依据互补程度的不同来降解信使RNA或抑制蛋白质的翻译，在转录后水平调控基因的表达并参与一系列复杂生命活动的调控。因miRNA具有序列特异性，所以一个miRNA可以调控多个基因的表达，而一个编码蛋白的基因也可以同时受多种miRNA的调控，如miRNA-133a、miRNA-18a、miRNA-19a、miRNA-92a均可以调控kinase inhibition protein(p27kip1)和receptor tyrosin kinasec-kitproto-oncogene protein(c-Kit)，而miRNA-133a不仅可以调控肝细胞生长因子受体(hepatocyte growth factor receptor，HGFR)表达，还可以调控小眼畸形相关转录因子(microphthalmia-associtated transcription factor，MITF)和人叉头状转录因子03基因的表达，从而影响细胞的增殖、分化和转移[4]。现已证实，miRNA可以调控肿瘤细胞的增殖、分化、转移和凋亡等生命过程，对肿瘤的发生、发展有至关重要的作用[5]。

2miRNA与恶性黑色素瘤

从正常黑色素细胞到良性痣再到恶性黑色素瘤的发展过程中，miRNA通过对靶基因的调控，调节关键蛋白的表达，从而促进或抑制黑色素瘤细胞增殖、分化和凋亡，影响黑色素瘤的发生、发展。2006年，Zhang等[6]研究报道，在黑色素瘤的原代细胞培养中出现Dicer酶、调节蛋白Argonaute2、miRNA的表达异常。2008年，Schultz等[7]对157种不同的miRNA应用实时定量基因扩增荧光检测技术分析其在良性黑色素痣和原发性黑色素瘤之间的表达差异，结果发现，有72种miRNA 的表达存在差异。目前研究发现，miRNA的异常表达在黑色素瘤中所起作用不尽相同，如miRNA-221、miRNA-222在黑色素瘤发展过程中起促进作用，而miRNA-137、miRNA-34、miRNA-375、let-7等则起抑癌基因样作用[8]。

2.1miRNA-221和miRNA-222miRNA-221和miRNA-222均位于X染色体上，两者前体、作用均相同，但成熟体的形式不同。研究表明，miRNA-221/miRNA-222可以靶向调控p27/kip1、p57kip2, c-Kit、Bim、Era、人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因、人基质金属蛋白酶抑制因子3、受p53基因上调表达的凋亡调控基因等抑癌基因的表达，而其通过下调p27kip/细胞周期依赖性激酶阻滞基因1B和c-Kit 受体水平来调控黑色素瘤的形成[9]。早幼粒细胞白血病锌指蛋白是直接作用于miRNA-221/miRNA-222的转录抑制因子，当黑色素瘤细胞中缺少早幼粒细胞白血病锌指蛋白时，将导致miRNA-221/miRNA-222高表达，随着黑色素瘤的进展,过表达的miRNA-221/miRNA-222通过抑制c-Kit和p27的表达水平,更有利于恶性表型的诱导[10]。Liu等[11]发现，在黑色素瘤细胞中，将miRNA-221/miRNA-222基因剔除，不仅可以抑制细胞增殖和转移，同时可以增加细胞凋亡。

2.2miRNA-137miRNA-137位于人染色体1p22,决定了黑色素瘤的易患性。在前体miRNA-137的5′端有一15 bp小片段核甘酸序列,可以竞争性抑制22-bp miRNA-137的功能，并阻止前体miRNA-137向成熟体的转化。MITF是c-Kit下游的一段转导通路，可以介导黑色素原生成和黑色素细胞的分化。在黑色素瘤细胞中，成熟的miRNA-137可以下调MITF和细胞周期蛋白依赖性激酶6的表达，从而起到抑癌基因样作用[12]。Luo等[13]发现，高表达的miRNA-137可以下调靶基因c-Met和Y盒结合蛋白1的表达，两者对果蝇zeste基因增强子人类同源基因2(enhancer of zeste homolog 2，EZH2)和MITF的表达还有促进作用，进而抑制黑色素瘤的侵袭能力。

2.3Let-7家族Let-7家族可以反向调控癌基因Ras基因表达，其成员中除Let-7e、Let-7i外，在恶性黑色素瘤中的表达比良性黑色素痣低，在黑色素瘤的发生和发展过程起抑制作用。研究表明，Let-7a可与整合素β3的3′非编码区结合，使其表达下调，同时可以抑制neuroblastoma rat sarcoma viral oncogene homolog(NRAS)基因的表达[14-15],对黑色素瘤细胞的侵袭和迁移能力有较强的抑制作用。另有研究表明，Let-7b 可下调cyclin D1、cyclin D3、cyclin A以及细胞周期蛋白依赖性激酶4蛋白的表达,延长细胞周期，抑制黑色素瘤细胞的生长[16]。可见，Let-7a主要对黑色素瘤的发生、发展有影响，而Let-7b主要影响细胞周期。目前关于Let-7家族作用的信号通路尚不十分明确。

2.4miR-34家族与miR-199amiR-34家族在胰腺癌、结肠癌、黑色素瘤等多种肿瘤中表达异常。Heinemann等[17]发现，miR-34a与miR-34c直接作用UL16结合蛋白2信使RNA的3′非翻译区下调其表达，来降低自然杀伤细胞对黑色素瘤细胞的识别能力，UL16结合蛋白2是自然杀伤细胞受体配体家族的成员，在黑色素瘤患者血清中发现这种可溶性配体增加使自然杀伤细胞受体配体蛋白水解脱落以逃离自然杀伤细胞受体介导的免疫反应，确定自然杀伤细胞受体配体、UL16结合蛋白2可作为人类恶性黑色素瘤的不良预后标志。原癌基因c-Met编码产生蛋白c-Met,c-Met是一种具有酪氨酸酶活性的肝细胞生长因子受体,其活化失调在肿瘤发生及获得侵袭性表型中发挥重要作用。有研究表明，miR-34a在葡萄膜黑色素瘤中通过下调原癌基因c-Met的表达水平来抑制肿瘤细胞的增殖和转移，此外，miR-34b、miR-34c、miR-199a均可以作用于原癌基因c-Met来削弱肿瘤细胞的侵袭性[8]。由此可见，miR-34家族和miR-199a均可以抑制黑色素瘤细胞的发生和发展。

2.5miR-125bmiR-125是新近发现的一种与黑色素瘤关系较密切的miRNA，它是黑色素生成稳态的一个重要调节器。Kim等[18]发现，miR-125b过表达时，可以下调酪氨酸酶、酪氨酸酶相关蛋白1和多巴色素异构酶的表达水平，进而抑制黑色素细胞的增殖。Zhang等[19]研究表明，miR-125b过表达可通过混合谱系激酶3/c-Jun氨基末端激酶信号通路来抑制靶基因混合谱系激酶的表达，从而达到抑制黑色素瘤细胞增殖和侵袭的目的。Nyholm等[20]发现，黑色素瘤中miR-125b 的过表达将导致细胞周期G0/G1期阻滞和大细胞衰老标记的出现，如衰老相关β半乳糖苷酶、p21、p27、p53，促进细胞衰老。

2.6miR-214miR-214被认为与黑色素瘤的发生、侵袭有密切关系。研究表明，高表达的miR-214可以直接调控转录因子激活蛋白2(activating protein 2，AP-2)γ和间接调控转录因子AP-2α，其中AP-2α被公认在黑色素瘤的侵袭和转移中起重要作用[21]。Penna等[22]研究发现了一种由miR-214调控的信号通路，它包括调节转录因子活化蛋白2C、黏附受体adhesion receptor integrin alpha-3(ITGA3)和多个表面分子；调节转录因子活化蛋白2C可以反向调控ITGA3和MET的表达，当miR-214过表达或调节转录因子活化蛋白2C沉默后均可使黑色素瘤细胞获得或增加侵袭和转移能力。另有研究表明，miR-214高表达，通过上调的miR-148b和AP-2转录因子的调控，可使白细胞激活黏附因子表达下调，进而抑制黑色素瘤细胞的增殖和转移[23]。

2.7其他miRNALuo等[24]以Ⅳ期黑色素瘤患者作为研究对象发现，miR-101在黑色素瘤细胞中低表达，同时过表达的miR-101可以下调MITF的蛋白水平，增强EZH2的表达，当剔除MITF和EZH2基因后，miR-101可以抑制黑色素瘤细胞的侵袭和增殖。Wang等[25]发现，miR-573的上调可以抑制黑色素瘤细胞的增殖和侵袭能力，而黑色素瘤细胞黏附分子可以减弱miR-573对黑素细胞的抑制作用。Dynoodt等[26]发现，miR-145在初级无侵袭性的黑素瘤细胞中发挥抑制增殖的作用，而在转移性的黑色素瘤细胞中发挥抑制侵袭和迁移的作用。Mazar等[27]研究表明，在正常皮肤向黑色素瘤过度的过程中miR-375 CpG岛甲基化始终增加，miR-375的异位表达可以抑制黑色素瘤细胞的增殖、侵袭和转移能力。Georgantas 等[28]发现，miR-206可以通过抑制细胞周期蛋白依赖性激酶4、cyclin D1和cyclin C的翻译来诱发G1期阻滞，从而可抑制黑色素瘤的增殖，此外，has-miR-206的转染亦可诱发G1期阻滞。Margue等[29]发现，miR-211位于人转化受体电位阳离子通道亚家族M成员1内含子上，是MITF的靶基因，通过上调人转化受体电位阳离子通道亚家族M成员1和MITF可以间接促进miR-211的表达，以抑制黑色素瘤细胞的增殖和分化。Giles等[30]发现，miR-7-5p在转移性黑色素瘤中的表达低于早期黑色素瘤，miR-7-5p作用于其靶基因胰岛素受体底物蛋白2，减少致癌的蛋白激酶B发放信号，从而降低黑色素瘤的侵袭和转移。miR-650是新发现的一种miRNA，研究证实，miR-650的表达水平与肢端恶性黑色素瘤密切相关，其在肢端黑色素瘤中的表达较非肢端黑色素瘤增加4.33倍[31]。

3小结

miRNA作用于相应靶基因，在转录后水平调节基因的表达，其调节机制复杂(包括多种信号通路及转录调控因子的参与)。同时，不同的miRNA之间又存在正、负反馈作用，它们共同组成了一个复杂的调控体系。随着对其作用机制认识的日渐成熟，新的靶向基因和相关转录调控因子的发现将更加丰富黑色素瘤进展的调节机制，使其早期诊断更加明确、靶向治疗更加多元化，为miRNA靶向治疗提供了新视角与新方向。

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Research Progress of MicroRNA and MelanomaWANGYu1,CAILi-min1,WANGYong-chen2.(1.DepartmentofDermatology,theAffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity,Harbin150001,China；2.DepartmentofDermatology,theSecondAffiliatedHospitalofHarbinUniversity,Harbin150001,China)

Abstract：Melanoma,a kind of skin malignant tumor with high invasiveness and mortality.Micro RNA(miRNA),a sort of endogenous,non-coding and single stranded RNA,can regulate the proliferation,differentiation,metastasis and apoptosis of tumor cells,playing a vital role in the occurrence and development of tumor. Here makes a summary of the research of melanoma related miRNA and its target genes in recent years,so as to discuss the important roles of miRNA in the occurrence and development of melanoma,and provides theoretical basis for the miRNA target therapy.

Key words：Melanoma; MicroRNA; Target genes

收稿日期：2014-11-19修回日期：2015-02-17编辑：郑雪

基金项目：国家自然科学基金(81072234)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.18.010

中图分类号：R751

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)18-3291-03