microRNA-149对肿瘤细胞生物学行为的调控作用及其临床应用价值研究进展

李银凤，刘晓柱

贵州理工学院食品药品制造工程学院，贵阳550003

肿瘤是在内部与外部因素共同作用下，细胞调控失调使得其恶性增殖的过程。近年来研究已发现，microRNA(miRNA)及其靶基因通过调节多种信号转导通路，调节肿瘤的发生与发展进程；另外，miRNA也可作为肿瘤的筛查标志和生物治疗靶点[1]，受到越来越多的重视。miR-149是新近发现的一种miRNA，包括miR-149-5p和miR-149-3p两种类型的表达体，可作为癌基因或抑癌基因调控多种肿瘤细胞的生物学行为[2]。本文就miR-149对肿瘤细胞的调控作用及其临床应用价值研究进展综述如下。

1 miR-149对肿瘤细胞的调控作用

miR-149作为抑癌基因或原癌基因，参与多种细胞内的信号转导通路，调节肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移、凋亡、周期等生物学行为，影响多种恶性肿瘤的病理进程。miR-149-5p参与多种肿瘤生长相关信号转导通路，如ERBB信号通路、胰岛素信号通路、MAPK信号通路、趋化性细胞因子通路等；miR-149-3p参与与肿瘤发生发展密切相关的信号通路，如细胞内Toll样受体信号通路、T细胞和B细胞受体细胞信号通路、附着细胞粘连信号通路、血管平滑肌收缩通路以及溶酶体信号通路等。

1.1 miR-149在细胞增殖和凋亡中的作用 细胞过度增殖与低水平凋亡是恶性肿瘤的显著特征之一。研究表明，miR-149可作为抑癌基因或癌基因，调节多种类型肿瘤细胞的生长、增殖与凋亡。Pan等[3]通过MTT法发现，miR-149通过结合靶基因PCNA，以时间依赖性的方式，显著降低胶质瘤细胞的增殖能力。而Ghasemi等[4]的研究则表明，miR-149通过抑制另外的靶基因GBM表达，降低Cyclin D1表达水平，进而抑制胶质瘤细胞U87MG的增殖活性。但Shen等[5]研究结果与Ghasemi等的结果相反，他们发现过表达miR-149-5p可促进U87MG的增殖活性，降低细胞凋亡水平。因此，miR-149在同一种类型的肿瘤中，可能发挥双重作用。

Tian等[6]研究表明，过表达miR-149-5p可显著降低急性骨髓白细胞病细胞的凋亡率，干扰miR-149靶基因FASLG则可逆转该效应，同时影响Fas相关死亡域蛋白(FADD)和细胞凋亡因子Caspase-2、Caspase-3、Caspase-8表达。宋玮华等[7]研究发现，miR-149高表达量后，口腔鳞癌细胞Tca8113增殖能力降低、细胞凋亡率提高，凋亡相关因子Caspase-3表达升高，Notch1、Hes1表达降低。在膀胱癌细胞BIU-87的研究中发现，过表达miR-149-3p可通过调节靶基因S100A4显著抑制BIU-87细胞生长[8]；在宫颈癌中，miR-149-3p可通过靶向FOXP3抑制HeLa细胞增殖，并进一步促进HeLa细胞凋亡[9]。Fujii等[10]研究表明，在前列腺癌细胞中，miR-149-5p可调控syndecan-1表达；增加syndecan-1表达，可通过调节活性氧的产生，促进前列腺癌细胞的存活；另外，miR-149还可下调干细胞转录因子SOX2、NANOG、Oct4表达，从而抑制前列腺癌细胞增殖[11]。在乳腺癌中，过表达miR-149可下调靶基因GIT1表达，从而抑制乳腺癌细胞增殖[12]。在膀胱癌中，miR-149-3p靶向抑制S100A4，进而抑制膀胱癌细胞的增殖和迁移[13]。在黑色素瘤中，miR-149-5p通过靶向降低LRIG2表达，从而抑制肿瘤细胞的增殖和转移[14]。在卵巢癌中，miR-149调节XIAP表达，从而促进卵巢癌细胞凋亡[15]。在人骨肿瘤细胞中,miR-149通过调节BMP9表达，促进肿瘤细胞增殖，抑制细胞凋亡[16]；然而，有研究发现miR-149通过调控TWEAK-FN14-PI3K-AKT通路，从而抑制人骨肿瘤细胞的生长[17]。这可能是由于二者研究的细胞株不同，导致研究结果相反。

1.2 miR-149在细胞转移和侵袭中的作用 转移和侵袭是恶性肿瘤的主要标志，也是导致患者死亡的主要原因。在肝细胞癌中，miR-149-5p低表达与肝癌患者的不良预后相关；进一步研究发现，miR-149可靶向下调细胞骨架调节蛋白PPM1F表达，通过影响应力纤维形成，从而调节肿瘤细胞的转移[18]。在胶质瘤细胞中，miR-149表达下调；过表达miR-149可通过调节靶基因Rap1B，影响细胞骨架的重塑过程，从而抑制细胞侵袭[19]。Wang等[20]研究表明，转录因子Sp1作为miR-149的靶基因，参与miR-149的甲基化过程，调节结直肠癌细胞的侵袭和转移能力。在乳腺癌细胞中，miR-149-5p通过结合Rap1a、Rap1b以及下游的整合素受体，从而抑制肿瘤细胞的转移和侵袭[21]。

对于miR-149-3p而言，过表达miR-149-3p通过靶向结合S100A4，显著抑制膀胱癌细胞的增殖、转移与侵袭[13]。王慧玲等[9]研究发现，miR-149-3p可通过靶向FOXP3抑制宫颈癌细胞的侵袭与迁移。

1.3 miR-149在细胞周期中的作用 细胞周期是生命活动的基础，若细胞周期失调，则导致肿瘤发生。在胃癌细胞和组织中，miR-149-5p表达下调，体外表达miR-149-5p可诱发细胞周期的G0/G1期受阻[22]；进一步分析发现，miR-149-5p通过直接结合靶基因ZBTB2，抑制ARF-HDM2-p53-p21信号途径，从而调节细胞周期过程。而在黑色素瘤组织中miR-149-5p表达上调，其通过激活TP53/RB1和TGFβ/SMAD信号通路，调节细胞周期G1/S期的关键点[23]。Pan等[3]研究表明，miR-149-5p通过结合靶基因Cyclin D1，阻止AKT1信号通路，诱发胶质瘤细胞周期异常。

2 miR-149的临床应用价值

2.1 miR-149作为肿瘤诊断的分子标志物 miR-149不仅在细胞、组织中表达，还存在于血清及血浆中。大量研究表明，血清中miR-149表达较稳定，获取较为方便，因此可用作多种肿瘤的筛查标志物。在膀胱癌中，miR-149表达量降低，联合miR-96、miR-181b、miR-182、miR-205、miR-375检测对膀胱癌组织与正常组织分类准确率达80%，可作为膀胱癌的诊断标志物[24]；在人类肝细胞癌中，miR-149表达显著下调，其表达水平与肿瘤体积增大、淋巴结转移、组织病理级别高以及肿瘤的囊状和血管状的浸润等临床不良病理特征相关，与患者低生存率、不良预后相一致[18]。Pérez-Rivas等[25]在复发早期乳腺癌患者组织中鉴定出包括miR-149在内的5个下调miRNA。这5个miRNA可作为患者早期高复发率和短期无复生存率的标志物。Berghmans等[26]通过前瞻性调查，分析了长春碱和诺维本治疗后的晚期非小细胞肺癌患者，发现miR-149和miR-375可用于预测其无进展生存情况。此外，miR-149在尿路上皮细胞癌中低水平表达，与肿瘤的病理分期、分级以及生存率密切相关[27]。在胶质瘤中miR-149表达也降低，其可通过调节通过AKT/mTOR信号通路，影响患者的生存期。

2.2 miR-149作为肿瘤的治疗靶点 miR-149作为癌基因或抑癌基因在多种肿瘤中异常表达，与肿瘤的病理特征、患者的生存率以及预后等密切相关，可作为肿瘤筛选标志物；同时，miR-149对多种肿瘤细胞具有调控作用，可作为癌症的生物治疗靶点。Chen等[28]通过降低前列腺癌细胞TSU中miR-149-5p表达，可降低TSU细胞增殖能力，诱导细胞凋亡。同样的结果也在胶质瘤细胞中证实，增强miR-149-3p表达可降低细胞增殖、增加细胞凋亡。体外与体内实验显示，转染miR-149-5p mimics可抑制癌细胞的转移。此外，K+电压门控抑制剂奎尼丁可抑制胶质瘤细胞U87-MG增殖，诱导细胞凋亡；进一步研究发现miR-149-3p可被奎尼丁所诱导，说明奎尼丁抗增殖和诱发凋亡作用可能是通过调节某些miRNA的表达实现的，如miR-149。另外，作为胶质瘤治疗的首选药物替莫唑胺(TMZ)也具有抑制胶质瘤细胞增殖的功能[19]；而且miR-149和miR-128通过靶向结合Rap1B介导的细胞骨架改变，可增加TMZ的细胞增殖抑制效果。

综上所述，miR-149作为癌基因或抑癌基因在多种癌症中异常表达，通过参与多种细胞信号通路，调节肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移、周期、凋亡等细胞生物学行为，同时也控制着肿瘤的转移、肿瘤的病理进程以及肿瘤患者的生存率等临床特征。然而，miR-149-5p和miR-149-3p在不同类型肿瘤中的表达模式不同，因而发挥的作用不同。采用多维度、多技术，如基因芯片技术、高通量技术以及蛋白质组学技术，进一步探讨miR-149在肿瘤中的作用机制将是未来的一个研究重点。此外，miR-149作为多种肿瘤筛查生物标志物，其表达模式与肿瘤的临床病理特征相一致。因此，miR-149可作为肿瘤生物治疗的潜在靶点。然而，miR-149作为寡核苷酸在细胞内不稳定，易被降解，细胞吸收率低以及治疗的靶向等方面的问题，制约着miR-149的临床应用。研究者通过对miRNA进行化学修饰增加了其稳定性，通过特殊运输载体进行运载，有效解决了其治疗的靶向问题。因此，未来miR-149将在多种肿瘤的筛查及治疗中发挥重要作用。