miRNA-22在恶性肿瘤中的研究进展
2022-12-31贾西云张自森
贾西云,张自森
(郑州大学第五附属医院,肿瘤内科,河南 郑州 450000)
microRNAs(miRNAs)是真核生物中具有调控功能的内源性非编码RNA,大小为20~25个核苷酸,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA,从而降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。miRNA-22定位于染色体17p13,是被发现的第22个miRNA,越来越多的证据表明miRNA-22广泛参与恶性肿瘤的发生发展[1-4]。miRNA-22-3p和miRNA-22-5p分别来源于miRNA-22的3’端和5’端,是miRNA-22两种独立的成熟亚型,这两种亚型均能作为肿瘤基因或肿瘤抑制因子参与肿瘤发生发展。miRNA-22通过改变相关基因表达或受ceRNA调控,影响肿瘤细胞增殖、侵袭、迁移、凋亡、化疗药物敏感性,其调控机制尚需进一步研究。本文对miRNA-22参与不同类型恶性肿瘤发生发展中的作用和潜在机制进行综述,为后续研究提供借鉴。
1 miRNA-22与胃癌
研究表明,miRNA-22在胃癌组织中表达显著低于癌旁组织,并与临床分期、淋巴结远处转移、患者总生存期相关[1,5-7],胃癌患者外周血清中miRNA-22-3p的表达高于健康对照组[8],贲门腺癌患者血清中miRNA-22-5p表达上调[9],提示miRNA-22可以作为胃癌诊断、预后生物标志物。miRNA-22具有胃癌细胞生长调控作用,显著抑制胃癌细胞增殖,阻止G1-S细胞周期转换,并诱导细胞凋亡[10]。MYC基因可以通过调节PHF8抑制miRNA-22-3p表达,从而促进胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭[11]。转移相关肺腺癌转录本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1,MALAT1)过表达可促进胃癌细胞增殖,抑制凋亡,而MALAT1负向调控miRNA-22-3p,miRNA-22-3p高表达可逆转MALAT1对胃癌细胞的促瘤作用[12]。Zhang等[13]也发现MALAT1基因敲除或miRNA-22-3p的过度表达则抑制了胃癌及其奥沙利铂耐药细胞的存活、增殖、耐药性,并诱导凋亡。LncRNA RGMB-AS1是一个促癌基因,RGMB-AS1上调抑制miRNA-22-3p的表达,RGMB-AS1通过调节miRNA-22-3p/NFIB轴促进胃癌进展[14]。此外,Li等[15]还发现幽门螺杆菌(helicobacter pylori,Hp)感染可抑制miRNA-22的表达,同时增强NLRP3的表达,而miRNA-22直接靶向NLRP3在体外和体内减弱Hp的致癌作用。由此可见,miRNA-22不仅具有诊断、预后预测价值,还调控胃癌增殖、转移、凋亡和耐药,可能是胃癌潜在生物治疗靶点。
2 miRNA-22与肺癌
在肺鳞状细胞癌中,miRNA-22的表达与肿瘤最大直径、淋巴结转移、血管浸润、TNM分期及患者生存时间相关[16]。Ling等[2]也发现miRNA-22在肺癌组织中的相对表达水平低于正常组织,转染miRNA-22表达质粒可显著抑制肺癌A549和H1299细胞活力和侵袭能力,显著降低裸鼠肿瘤体积和重量。miRNA-22过表达可靶向抑制Snail表达,通过上调E-cadherin水平、降低N-cadherin表达抑制肺癌细胞EMT和侵袭[17]。抑制miRNA-22可提高伊可替尼联合培美曲塞治疗非小细胞肺癌大鼠的疗效,抑制肿瘤生长和促进细胞凋亡[18]。miRNA-22-3p在肺癌组织中较正常肺组织明显下调,但与肿瘤分期S、分化及患者吸烟状况的临床特征无关,miRNA-22-3p可能通过抑制MET-STAT3信号抑制肺癌细胞增殖,发挥抑癌作用[19]。然而,Shang等[20]发现非小细胞肺癌患者血清miRNA-22水平显著高于健康对照组患者,血清miRNA-22水平预测NSCLC发展的特异性和敏感性分别为99.11%、84.30%,预测转移的特异性和敏感性分别为59.74%、96.00%。LINC00968通过海绵吸除miRNA-22-5p并进一步恢复CDC14A表达来抑制肺腺癌的增殖、迁移和侵袭[21]。以上研究表明,miRNA-22在肺癌组织和细胞中表达下调,恢复miRNA-22表达在体内外均可抑制肺癌细胞生长和转移。但血清中miRNA-22与肺癌组织中表达趋势不相一致,也可能是独立预测标志物,还需更多研究证实。
3 miRNA-22与结直肠癌
miRNA-22在结直肠癌组织和高转移性细胞株中呈低表达,与远处转移、晚期和复发等临床特征相关,miRNA-22通过Sp1抑制PTEN/AKT通路的活性降低结直肠癌细胞的生长和转移能力[3]。miRNA-22过表达时E-cadherin升高,并通过下调Wnt信号抑制结肠癌细胞的增殖、转移和上皮间质转化[22]。维甲酸和组蛋白去乙酰化酶抑制剂可以单独或联合诱导miRNA-22表达导致结肠癌细胞凋亡[23]。苦参碱在结肠癌中具有抗肿瘤作用,苦参碱可通过上调miRNA-22阻断Wnt/β-catenin和MEK/ERK通路,引起结肠癌细胞凋亡和G0/G1细胞周期阻滞[24]。此外,miRNA-22通过靶向NLRP3抑制人结肠癌HCT116细胞的增殖、迁移和侵袭能力,阻滞体内肿瘤生长[25]。LINC00858在结直肠癌组织和细胞系中呈高表达,下调LINC00858基因可抑制CRC细胞的增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡,通过miRNA-22-3p/YWHAZ轴发挥其抑癌功能[26]。Chen等[27]研究片仔癀作用机制时发现,片仔癀处理5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)耐药的人结直肠癌细胞株(HCT-8/5-FU)后可上调miRNA-22的表达,片仔癀可能通过增加miRNA-22的表达逆转HCT-8/5-FU细胞增殖与凋亡的失衡来克服结直肠癌细胞的化疗耐药。这些研究表明,miRNA-22表达失调与结直肠癌远处转移、临床晚期和复发相关,miRNA-22作为肿瘤抑制因子通过多种信号机制调控结直肠癌细胞增殖、侵袭、转移、凋亡和化疗耐药。
4 miRNA-22与肝癌
肝癌组织中miRNA-22呈低表达,与肝癌转移呈负相关,其表达可显著抑制肝癌细胞的增殖、迁移、侵袭和体内肿瘤生长[28-29]。miRNA-22在HBV相关性肝癌中表达下调,与肿瘤大小、淋巴结转移、TNM分期、肝硬化、AFP和HBV DNA等特征呈负相关[30]。肝细胞癌患者血清中miRNA-22表达也显著下调,可能是一种潜在诊断标志物[31]。研究发现,miRNA-22能够通过抑制YWHAZ介导的AKT磷酸化,促进FOXO3a在细胞核中聚集,进而逆转肝癌细胞的侵袭表型[32]。抑制组蛋白去乙酰化酶2表达可促进MIR22HG启动子区的组蛋白乙酰化,从而上调MIR22HG的表达,上调的MIR22HG促进miRNA-22-5p的产生,最终提高肝癌放疗的敏感性[33]。MiR4435-2HG在肝癌组织中过度表达,高水平的MiR4435-2HG通过吸附抑制miRNA-22-3p来促进YWHAZ的表达,从而增强肝癌细胞的生长和转移能力[34]。LncRNAs和miRNAs之间的相互作用调节肝癌中多种抑癌基因和癌基因的表达,其中MALAT1/miRNA-22/SNAI1轴可能是肝癌病理生理机制中的功能轴之一[35]。抑制MALAT1表达可通过miRNA-22-3p靶向IAPs抑制肝细胞癌进展[36]。上述研究表明,miRNA-22不仅具有诊断价值,还可能是参与肝癌发生发展的重要病理生理机制。
5 miRNA-22与乳腺癌
乳腺癌患者血清miRNA-22的低表达与TNM分期晚、淋巴结转移、局部复发和远处转移呈正相关,也与生存期短和不良预后显著相关,是乳腺癌的独立预后和放疗敏感性预测的潜在标志物[37-38]。miRNA-27b-3p、miRNA-22-5p、miRNA-145-5p可能是区分乳腺癌患者和健康对照组的潜在生物标志物[39]。miRNA-22在乳腺癌组织和细胞系中呈低表达,恢复miRNA-22表达可降低MCF-7细胞的增殖、迁移和侵袭能力[40]。miRNA-22高表达的乳腺癌细胞恶性表型减少,miRNA-22能够下调NK1R-Tr和ERα的表达,减弱ERK1/2的磷酸化,进而抑制乳腺癌细胞的增殖和转移[4]。研究报道,Twist可上调乳腺癌细胞中miRNA-22的表达,进而下调ER表达促进ER阴性表型[41]。miRNA-22作为一种肿瘤抑制因子,可以通过靶向SIRT1抑制乳腺癌细胞生长和转移[40],并可通过调控NRAS表达增加乳腺癌细胞对紫杉醇的敏感性[42]。因此,miRNA-22可通过调控靶mRNA表达调控乳腺癌增殖、转移、化疗药物敏感性,对乳腺癌的诊治具有重要价值,值得进一步研究。
6 miRNA-22与血液恶性肿瘤
研究发现,急性髓系白血病患者血清中miRNA-22表达显著下调[43],miRNA-22-3p在T细胞急性淋巴细胞白血病细胞系和原代样本中均下调[44]。姜黄素在体外可提高伊马替尼抗慢性粒细胞白血病效应,其机制主要与miRNA-22介导的IPO7表达下调导致HIF-1α活性降低有关[45]。在多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)中,miRNA-22与MYC相互作用构成反应环路,miRNA-22能够降低MYC的致癌活性,使MM细胞对来那度胺敏感,低miRNA-22表达可能是MM患者来那度胺不良反应的潜在预测生物标志物[46]。
7 miRNA-22与生殖系统恶性肿瘤
有研究表明,miRNA-22在前列腺癌中表达显著下调[47-48]。也有报道发现,miRNA-22的过度表达有助于前列腺肿瘤的发生[49],miRNA-22的异位过度表达促进了前列腺癌细胞的侵袭和迁移[50]。这种研究结果相反的原因尚不清楚。Li等[51]研究提示miRNA-22在人卵巢癌细胞系OVCAR-3和SKOV3中的表达显著降低,miRNA-22的过度表达通过抑制Notch信号通路抑制卵巢癌细胞活力和自噬性并诱导癌细胞凋亡,而且,miRNA-22模拟治疗能够减弱卵巢癌细胞顺铂耐药性[52]。
8 小结与展望
综上所述,miRNA-22可以调节多个mRNA或者被竞争性内源RNA 如MALAT1、MIR4435-2HG、LINC00858、RGMB-AS1等海绵吸附,通过PTEN/AKT、Wnt/β-catenin和MEK/ERK等信号通路,影响肿瘤细胞生长、转移、EMT、凋亡、化疗耐药等多种细胞生物学过程,进而影响恶性肿瘤患者远处转移、复发和总生存期,影响患者预后。同时miRNA-22还具有作为诊断、预后及放化疗敏感性的预测价值。但对miRNA-22在不同肿瘤类型中的具体作用和机制仍缺乏深入认知,今后,miRNA-22在肿瘤辅助诊断、靶向治疗、预后评估等方面的研究仍需不断深入。miRNA-22在抗肿瘤耐药领域也前景广阔,阐明miRNA-22在肿瘤中的作用机制及抗耐药机制,可能有助于减少远处转移和化疗耐药,延长患者生存时间。