miRNA-126抑制乳腺癌转移的作用靶点研究进展

冯雪松，高琦，鲁明骞，陆海燕，苏进

(三峡大学第一临床医学院 宜昌市中心人民医院，湖北宜昌443000)

乳腺癌是世界范围内女性癌症相关死亡的主要原因，以侵袭性局部浸润、早期转移和多药耐药为特征。目前放化疗是非手术治疗乳腺最主要的方法，但会抑制免疫系统，长期应用可产生抵抗而降低疗效。因此，寻找有效的、特异的肿瘤标志物进行精准靶向治疗是目前研究的热点。miRNA是一类长度为18～25个核苷酸的非编码RNA，可通过直接剪切靶基因或与靶基因的3′末端互补结合抑制靶基因的转录来调节基因表达，在肿瘤的发生发展中起到癌基因或抑癌基因的作用。我们的前期研究发现，miR-126作为乳腺癌的一种抑癌基因，位于人类染色体9q34.3的类表皮生长因子7(Egfl-7)宿主基因上，对乳腺癌的生长及转移起抑制作用。本文对miRNA-126抑制乳腺癌转移的作用靶点综述如下。

1 血管内皮生长因子(VEGF)

VEGF是一种重要的生长因子，可以调节血管生成[1]，并激活PI3K/AKT信号通路，促进血管内皮细胞的生长、迁移和一氧化氮的产生[2]，是涉及肿瘤血管发生的主要细胞因子之一，可通过促进肿瘤血管生成，增强乳腺癌细胞的增殖、转移和复发。

Zhu等[3]研究发现，miR-126及其宿主基因Egfl-7在大鼠组织中广泛表达，但在内皮细胞中表达减少。通过荧光素酶报告基因检测和Western blotting检测发现，VEGFA可作为miR-126的作用靶点。在VEGF/PI3K/AKT信号通路被激活的乳腺肿瘤组织中，miR-126的表达下调；而将miR-126模拟物引入乳腺癌MCF-7细胞中，可有效降低VEGF/PI3K/AKT信号传导活性。这些结果表明，内皮特异性miR-126可靶向VEGFA，通过调节VEGF/PI3K/AKT信号通路在肿瘤发生和转移中起作用。另外，一些研究也得到了相同的结论。例如：米旭光等[4]研究发现，miR-126 在乳腺癌组织中低表达，与VEGF表达呈负相关；上调miR-126可以降低VEGF表达，抑制乳腺癌细胞的增殖和迁移能力。Yoshida等[5]发现，miR-126敲除的癌细胞中VEGF诱导的ERK和AKT磷酸化增加，提示miR-126可通过靶向VEGF调节VEGF/PI3K/AKT信号通路起到肿瘤抑制作用。

2 磷脂酰肌醇3-激酶调节亚基β(PIK3R2)

PIK3R2是位于AKT上游的PI3K的调节成分，可结合并灭活PI3K，而PI3K的失活对PI3K/p-AKT通路功能有重要影响[3]。PI3K/p-AKT信号通路负责调节癌症发展过程中的细胞生长、增殖、存活和血管生成，故改变PIK3R2的表达可能是降低癌症转移的有效途径。既往已有研究表明，miR-126可通过直接靶向PIK3R2的3′非编码区域来降低PIK3R2的表达[6,7]，因此，miR-126可直接靶向PIK3R2，通过参与PI3K/p-AKT信号通路抑制血管生成以降低乳腺癌的增殖、转移。并且，Zhu等[3]通过荧光素酶报告基因检测和Western blotting检测发现，VEGFA可作为miR-126的作用靶点的同时也可直接靶向PIK3R2。

为研究miRNA-126在不同的类型乳腺癌细胞系的作用，Turgut等[8]通过转染miR-126模拟物及抑制剂的方法，发现miR-126在细胞行为上对高转移性的MDA-MB-231细胞更有效，并发现miR-126调节了MCF-7和MDA-MB-231细胞中VEGF/PI3K/AKT和MAPK信号传导的基因表达。因此，他们认为miR-126对转移性乳腺癌的抑制更有效，进一步证明了miR-126抑制乳腺癌转移的作用。

3 Egfl-7

在脊椎动物中，Egfl-7基因能够编码生物活性miRNA[9]。miR-126是其中的一种，在人类染色体9p34.3区的内含子7中发现，具有内皮细胞特异性，控制着从造血谱系中分化出的多种细胞功能，包括巨核细胞和红细胞[10]。Zhang等[11]研究表明，宿主基因Egfl-7的表观遗传调控与乳腺癌进展期间miR-126表达的改变密切相关。

Turgut等[8]报告了Egfl -7是miR-126的靶标之一，miR-126位于Egfl-7的3′-非编码区中。在乳腺癌MCF-7细胞实验中，虽然在用miR-126抑制剂转染的MCF-7细胞中，Egfl-7基因表达没有观察到统计学上显著增加；但当miR-126模拟物转染到MCF-7细胞时，Egfl-7基因表达在统计学上显著降低。在乳腺癌MDA-MB-231细胞中实验中，在用miR-126模拟物转染的MDA-MB-231细胞中，观察到Egfl-7基因表达的统计学显著降低；在用miR-126抑制剂转染的MDA-MB-231细胞中，测定到Egfl-7基因表达的统计学显著增加。这表明miR-126对高转移性MDA-MB-231细胞的抑制作用更显著，说明miR-126可通过靶向Egfl-7对乳腺癌的转移起抑制作用。

4 基质细胞衍生因子1α(Sdf-1α)

肿瘤转移是一个复杂的过程，涉及癌细胞与细胞外基质的相互作用。肿瘤基质是癌症进展期间的积极参与者，肿瘤基质微环境被认为对于通过促进肿瘤相关的脉管系统形成或通过交换癌细胞背景信号来获取和维持癌细胞的转移能力至关重要。研究表明，miRNA可以通过改变癌细胞自主特征来调节转移过程的多个方面。Zhang等[11]研究发现，来自单一前体的miR-126和miR-126*均可抑制间充质干细胞和炎性单核细胞向肿瘤基质中募集，以抑制小鼠异种移植瘤模型中乳腺癌细胞的肺转移。

Sdf-1α是由乳腺癌细胞和相关基质细胞如成纤维细胞分泌的多功能趋化因子，可以通过Sdf-1/CXCR4/ERK信号通路促进肿瘤细胞增殖和迁移[12]，并从骨髓中募集内皮足细胞(EPCs)、造血干细胞(HSCs)和间充质肝细胞(MSCs)进入肿瘤微环境。Sdf-1α/CXCL-12是miR-126的直接靶标。Zhang等[11]发现，miR-126可直接抑制Sdf-1α表达，并间接抑制Sdf-1依赖的癌细胞中趋化因子配体2(CCL-2)的表达，进而抑制乳腺癌的转移；同时发现，miR-126下调与乳腺癌患者较差的无转移生存率存在相关性。

5 解整合素金属蛋白酶(ADAM)

ADAM是具有许多特征结构域的模块化Ⅰ型跨膜蛋白，包括金属蛋白酶、解整合素和跨膜结构域[13]。研究发现，与相邻正常组织比较，乳腺癌组织中miR-126的表达明显下调；并且，miR-126表达上调可显著降低ADAM9蛋白水平，进而抑制体外乳腺癌细胞侵袭；通过小干扰RNA敲低ADAM9，也抑制乳腺癌细胞侵袭。这些表明，miR-126的表达增加可通过下调ADAM9直接抑制细胞侵袭，达到抑制乳腺癌转移的作用。另外，Kelwick等[14]研究也发现，ADAM增加与癌症进展密切相关；并且，ADAM9在各种类型癌症中上调，包括乳腺癌[15]。还有一些报道发现，ADAM9涉及乳腺癌细胞侵袭的负调控[16,17]。这些结果均表明，miR-126可靶向ADAM对乳腺癌转移起抑制作用。

6 1型芽生性相关络氨酸激酶结构域(SPRED-1)

SPRED-1是Ras-丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和RhoA细胞信号通路的抑制剂，在肿瘤发生和转移中起重要作用[18]。其活性主要受到酪氨酸磷酸化的调节，由造血因子促进，可结合并灭活参与MAPK信号传导通路并且代表信号通路的上游激酶RAF-1。而miR-126表达下调与 SPRED-1表达增加相关，导致RAF(p-RAF/RAF)和MAPK(p-MAPK/MAPK)活化降低，从而抑制VEGF途径，进而抑制肿瘤增殖、转移[19]。并且，Turgut等[8]在研究miR-126在不同的类型乳腺癌细胞系的作用时，发现miR-126也可调节MCF-7和MDA-MB-231中MAPK信号传导的基因表达。另外在几项研究中，也报道过SPRED-1和PIK3R2水平的降低与miR-126的表达增加密切相关，miR-126可通过靶向SPRED-1和PIK3R2调节MAPK和VEGF/PI3K/AKT信号传导中的VEGF信号转导[9]。

7 CD97

CD97是一种刺激肿瘤细胞侵袭和通过募集内皮细胞诱导血管发生来促进转移的转移性G蛋白偶联受体(GPCR)。Lu等[20]为了阐明miR-126抑制肿瘤的机制，使用BOBCAT和SILAC两种互补的蛋白质组学方法，分析了人类转移性乳腺癌细胞MDA-MB-231中miR-126过表达的蛋白质组学，发现了一种新的miR-126直接作用靶标CD97。miR-126表达下调与癌症中CD97的过度表达有关，表明miR-126可直接靶向CD97在细胞自主和非细胞自主性癌症进展中起肿瘤抑制作用。

8 胰岛素受体底物1(IRS-1)

为了鉴定miR-126的靶基因，Zhang等[21]使用开放获取软件对在3′-非编码区中具有miR-126互补位点的基因进行计算筛选，选择具有高预测分数并与细胞生长相关的4个基因(IRS1、TOM1、RGS3、CCNE2)，于进一步分析发现miR-126显著抑制了IRS-1 3′-非编码区的荧光素酶活性，表明miR-126可以靶向IRS-1。通过转染miR-126模拟物，IRS1蛋白水平呈剂量依赖性下降；并且IRS-1的敲除导致细胞生长减少，其重现了miR-126的细胞抑制作用。因此，他们认为miR-126作为细胞生长抑制因子，可靶向IRS-1并抑制G1/G0到S期的细胞周期转换达到抑制肿瘤的作用。另一项研究发现，miR-126影响IRS-1表达，并导致乳腺癌MCF-7和MDA-MB-231细胞的生长下降[22]。Lu等[20]研究发现，miR-126可以通过靶向IRS-1来抑制细胞自主的癌症进展，以抑制肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭。

9 其他

一些诱导表达及敲除表达实验表明，miR-126通过靶向协调促凋亡基因胰岛素样生长因子结合蛋白2(IGFBP2)、磷脂酰肌醇转移蛋白(PITPNC1)和c-Mer酪氨酸激酶(MERTK)抑制转移性内皮募集、血管生成，从而抑制免疫缺陷型SCID小鼠中的人乳腺癌MDA-MB-231细胞的肺转移定植[23,24]。Lu等[20]也发现，miR-126可通过下调IGFBP2、MERTK和PITPNC1以非细胞自主的方式限制细胞募集以抑制转移。

目前，国内外对miR-126在乳腺癌中作为抑癌基因发挥抑制作用，尤其是乳腺癌转移的抑制作用方面的研究较多，并且研究者们正在积极寻找miR-126可能的作用靶点，目的是为了寻找到其特异性的作用靶标并研发相关的药物进行精准靶向治疗。目前，被报道得最多的与miR-126对乳腺癌转移抑制作用相关的靶点是VEGF和PIK3R2，通过调节VEGF/PI3K/AKT信号通路，抑制血管内皮细胞的募集及新生血管形成起到抑制乳腺癌增殖、转移的作用。一些其他的可能靶点如Egfl-7、Sdf-1α、ADAM、SPRED-1、CD97、IRS-1、IGFBP2、PITPNC1和MERTK，可能在miR-126对乳腺癌转移的抑制作用方面发挥着或多或少的作用。本文旨在将目前研究出的可能靶点进行综述，为后来的研究提供可供参考的依据，并为基于miR-126进行靶向治疗新药的开发提供可供参考的靶点及科学依据。