miR-646在恶性肿瘤中的作用研究进展

张衡，覃虹锟，桂艳萍，郭雅冰，赵丽

(中国药科大学基础医学与临床药学学院，江苏 南京 210009)

0 引言

MiRNA参与人类30%的基因调控，其可以通过特异性识别靶基因的3'端非翻译区上的相应靶位点，调控特定靶基因的表达，在转录后水平调节蛋白质的合成，在各种生理和病理过程中发挥着重要作用，如细胞分化、增殖、侵袭等[1,2]。miR-646的研究逐年增加，目前在结直肠癌、胃癌、子宫内膜癌、肾癌等均有报道(表1)，相关文献表明其在肿瘤中表达降低，过表达miR-646可以抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭等能力。本文阐述miR-646在恶性肿瘤中的研究进展。

表1 不同肿瘤中miR-646的靶点，表达水平，生物学功能

1 miR-646的作用机制

miR-646是一种起抑癌作用的miRNA，其编码基因位于20号染色体上。miR-646在多种疾病与肿瘤中发挥重要的作用，其可以靶向细胞周期蛋白、细胞周期蛋白依赖性激酶、表皮生长因子受体、核转录因子等[3,4]，进而发挥抑制肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭的作用。

2 miR-646与结直肠癌

结直肠癌是世界上最常见的胃肠道肿瘤之一，占成人恶性肿瘤的9%。虽然手术治疗是结直肠癌最有效的治疗方法[5]，并改善了患者的预后，但由于患者最终会出现复发或转移，其效果仍然有限。异常表达的miRNA在各种人类癌症的进展中是重要的，已有研究证实miR-646在结直肠癌组织和细胞系中表达下调，miR-646通过直接靶向NOB1的表达[6]，抑制了结直肠癌的进展。NOB1在许多肿瘤中过表达，并介导肿瘤的不同发展阶段，已成为抗癌治疗的一个有吸引力的靶点[7-9]。阐明miR-646/NOB1轴在不同信号通路中的作用，将为现有的结直肠癌临床诊断方法提供一种新的思路。

3 miR-646与肝癌

肝细胞癌(HCC)是最常见的肝癌类型。尽管诊断技术、手术技术有了巨大的进步，新的分子靶向治疗方法也有所发现，但HCC仍是全球癌症相关死亡的主要原因，每年造成约60万人死亡[10]。HCC的发病机制是多因素的，涉及癌基因的激活和肿瘤抑制基因的失活[11]。潘等[12]研究发现circ_0000267在HCC组织和细胞系中表达增强。circ_0000267在功能上可促进细胞生长、迁移和侵袭，减弱细胞的凋亡，其促癌机制是直接结合miR-646实现的。miRNA中的单核苷酸多态性在肿瘤的发生、发展中起着重要作用。王等[13]探讨miR-646rs6513497是否与HCC的感染风险相关，结果显示miR-646SNP rs6513497可能与HCC易感性有关。

4 miR-646与骨肉瘤

骨肉瘤(OS)是一种间充质细胞的恶性肿瘤，与骨形成有关。由于OS的快速发展和恶性性质，其发病率逐年升高，目前全球发病率约为3.4-4.3 /百万[14]。在积极的治疗下，如肿瘤切除、放疗等手段，只有小于65%的非转移性OS患者能在初始诊断后存活5年以上[15]。因此，早期诊断生物标志物和新的治疗方法的寻找一直是提高OS患者生存的关键难题。对OS遗传学的研究已经发现了大量可作为OS候选治疗靶点的基因[16,17]。杨等[18]研究发现骨肉瘤组织中MT1JP的表达明显低于癌旁组织，MT1JP是一种已经被报道的肿瘤抑制因子，此外，MT1JP过表达上调miR-646，而miR-646过表达下调FGF2，但对MT1JP表达无显著影响，MT1JP可能通过miR-646下调FGF2，抑制OS细胞的迁移和侵袭。

5 miR-646与非小细胞肺癌

肺癌是一种常见的浸润性恶性肿瘤，已成为全球癌症相关死亡的主要原因。肺癌根据病理和病因特点可分为小细胞肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC)两大类[19]。到目前为止，NSCLC的主要治疗方法是手术切除结合化疗和放疗。然而，由于高转移率和复发率，NSCLC的预后仍然较差。因此，迫切需要探索新的生物标志物，为NSCLC的精确诊断和新的治疗策略奠定基础。王等[20]研究发现miR-646在NSCLC组织和细胞系中的表达下调。功能检测表明，过表达miR-646可以抑制NSCLC细胞增殖、迁移和上皮-间充质转化(EMT)，而低表达的miR-646则具有相反的效果。miR-646通过靶向FGF2和CCND2在NSCLC中发挥肿瘤抑制作用，并可能成为NSCLC患者的预后生物标志物。也有研究表明[21]，在NSCLC中EGFR是miR-646的靶点，miR-646过表达不仅下调了EGFR/Akt信号通路，而且抑制了NSCLC细胞的增殖和转移，miR-646是影响NSCLC总生存期的预后因素之一。在NSCLC中，EGFR发挥重要的作用，目前临床治疗中常采用表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)联合放疗治疗EGFR突变的不能切除的III期非小细胞肺癌(NSCLC)，可提高患者的生存率[22,23]。因此，寻找更多靶向EGFR的分子在NSCLC的治疗中尤为重要。

6 miR-646与子宫内膜癌

子宫内膜癌(EC)是妇科最常见的恶性肿瘤，约占女性生殖道恶性肿瘤的20%-30%，近十年来发病率迅速上升[24]。因此，探讨子宫内膜癌发生发展的机制，寻找治疗和预后的生物标志物已迫在眉睫。非编码RNA研究的不断突破，打开了一个新的探索EC发病机制的方向。大量研究证实，非编码RNA与人类的疾病进展密切相关[25-27]。刘等[28]研究发现非编码RNAcircWHSC1在EC组织中的表达增加，过表达circWHSC1可促进EC细胞的增殖、迁移和侵袭，减少细胞的凋亡。更为重要的是，circWHSC1发挥促癌作用是通过与miR-646结合实现的，高表达miR-646可以逆转circWHSC1对EC的促进作用。对机制的进一步探索发现，circWHSC1过表达或敲除后，miR-646的下游靶点NPM1水平分别升高或降低。NPM1在EC中的作用已经被报道，随着EC临床分期的增加，NPM1的表达逐渐增强[29]。也有人研究发现，与对照组相比，miR-646在人EC组织和细胞系(Ishikawa和HEC-1-A)中的表达均显著降低[30]。miR-646过表达显著削弱了Ishikawa和HEC1-A细胞的增殖、迁移和侵袭能力。更重要的是，该报道也证明了NPM1是miR-646的靶点，miR-646通过靶向NPM1，从而调控EC细胞的增殖、迁移和侵袭能力。

7 miR-646与视网膜母细胞瘤

视网膜母细胞瘤(RB)是最常见的眼内恶性肿瘤，占5岁以下儿童所有恶性肿瘤的2%-4%，易导致视力丧失或失明，甚至死亡[31]。低密度脂蛋白受体相关蛋白6(LRP6)是低密度脂蛋白(LDL)受体基因家族的成员之一，该基因编码的蛋白作为Wnt的受体或Frizzled的辅助受体，参与经典的Wnt/β-catenin信号通路[32]。有报道称LRP6的表达水平受多种miRNAs的调控，如miR-133a和miR-126a-3p[32,33]。张等[34]研究发现circ_0000527在RB组织和RB细胞系中均高表达，过表达circ_0000527可促进RB细胞增殖、迁移、侵袭并抑制细胞凋亡，而敲低circ_0000527可抑制上述恶性生物学行为。其潜在机制表明，circ_0000527作为一种内源性竞争性RNA，直接靶向miR-646，并正向调控LRP6的表达。也有研究表明[35]，在RB中，Bcl-2也是miR-646的下游靶点之一。

8 miR-646与胃癌

胃癌是世界上第四大最常见的癌症，也是世界上第二大癌症死亡原因[36]。胃癌早期手术可治愈，但晚期高转移患者死亡率极高。阐明胃癌发生和转移的机制将有助于寻找新的诊断性生物标志物和开发有效的治疗干预措施。非编码RNA在胃癌的诊断及预后中发挥一定的指示作用。李等[37]研究发现环状RNA hsa_circ_0081143的抑制作用降低了胃癌细胞的增殖和侵袭能力，并诱导了胃癌细胞对顺铂(DDP)的敏感性。机制上面，hsa_circ_0081143可以作为内源性海绵体直接与miR-646结合，miR-646的上调有效地逆转了hsa_circ_008114诱导的CDK6激活，hsa_circ_0081143/miR-646/CDK6轴在胃癌进展中形成一个新的调控通路。张等[38]研究发现，胃癌组织中miR-646的表达低于癌旁组织。miR-646的低表达与胃癌恶性进展相关。瞬时转染miR-646可以抑制胃癌细胞的生长和迁移。机制上面，miR-646可以直接靶向FOXK1，并且参与调控Akt/mTOR信号通路。也有研究发现[39]，沉默circFLNA可抑制胃癌细胞的增殖、迁移、侵袭和糖酵解，并促进胃癌细胞的凋亡，机制上面，circFLNA可以海绵化miR-646，miR-646可以靶向PFKFB2，发挥对胃癌增殖，侵袭等的抑制作用。

9 miR-646与其他肿瘤

miR-646在上述肿瘤中有研究之外，在其他恶性肿瘤如喉癌、乳腺癌、胰腺癌、肾癌等也有相关报道。miR-646在喉癌组织和细胞中表达降低，过表达miR-646可降低TU212和TU686细胞的增殖和侵袭能力[40]。双荧光素酶报告基因实验证实，谷胱甘肽过氧化物酶1(GPX1)是miR-646的直接靶点，机制上面，miR-646过表达阻断了PI3K/AKT通路的激活，从而抑制喉癌细胞的增殖和侵袭。臧等[41]报道circ-CCND1在喉鳞癌(LSCC)中显著上调，circ-CCND1的缺失在体外显著抑制了LSCC细胞的增殖，在体内则抑制了肿瘤的生长。机制上面，circ-CCND1可以作为miR-646的海绵体，降低miR-646对CCND1的抑制作用。miR-646在肾癌组织中表达下调，在转移性肾癌中进一步降低，miR-646的表达与NOB1的表达呈负相关，机制上面，miR-646可以靶向NOB1发挥抑瘤作用[42]。有研究报道，miR-646在临床标本和乳腺癌细胞中的表达降低[43]，生物信息学预测HDAC2是miR-646的下游靶点，双荧光素报告基因实验验证了这个结果，功能实验显示敲除HDAC2和过表达miR-646能够抑制乳腺癌细胞的生长，miR-646/HDAC2为临床上治疗乳腺癌提供一个新的思路。miR-646在胰腺癌中也有报道[44]，miR-646异常表达与胰腺癌患者的肿瘤分期、淋巴浸润、转移和总生存期缩短有关，HIF-1α/miR-646/MIIP的反馈调节可能作为胰腺癌治疗的一个潜在靶点。

10 结语与展望

miRNA在恶性肿瘤的发生发展中发挥着重要的作用。随着研究的不断深入，miR-646在恶性肿瘤中的功能被广泛报道。在多种肿瘤中，如肾癌、结直肠癌、胃癌等，miR-646可以抑制肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭等能力，因此可以预测miR-646是一种肿瘤抑制因子，有潜力成为一种新的肿瘤标志物用于临床诊断。然而，miR-646的研究领域还很局限，在前列腺癌、皮肤癌、脑胶质瘤等肿瘤中还未见有报道。在现有的研究报道中，miR-646涉及的信号转导途径等具体机制还得进一步研究。