金鳳敏，肖鵬翔，曾清芳

【提要】 近年來(lái)越來(lái)越多的微小RNA(miRNA)在結(jié)直腸癌中的作用被認(rèn)識(shí)。盡管miR-206早期被認(rèn)為與肌肉的發(fā)育有關(guān)，但近年來(lái)發(fā)現(xiàn)其也是結(jié)直腸癌的抑癌因素。miR-206受多個(gè)基因的靶向調(diào)控，又能調(diào)控多個(gè)下游靶基因，在結(jié)直腸癌的臨床和基礎(chǔ)研究中都取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。本文就近年來(lái)miR-206在結(jié)直腸癌中的作用機(jī)制、相關(guān)基因和信號(hào)通路的研究進(jìn)展予以綜述，為進(jìn)一步探討miR-206結(jié)直腸癌的早期診斷和靶向治療提供參考。

結(jié)直腸癌是目前臨床常見的消化道腫瘤之一。在全球所有腫瘤中，結(jié)直腸癌的發(fā)病率為第三位，死亡率為第二位，結(jié)直腸癌約占每年全部腫瘤相關(guān)死亡的10%左右[1]。就我國(guó)2018年的數(shù)據(jù)而言，結(jié)直腸癌是男性的第五大死因、女性第四大死因[2]。結(jié)直腸癌的預(yù)后與診斷階段直接相關(guān)，早期腫瘤局限患者5年生存率可達(dá)90%左右，而對(duì)于已發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者，5年生存率僅為12%[3]。盡管隨著電子結(jié)腸鏡的普及，早期結(jié)直腸癌的檢出率已經(jīng)得到提高，但對(duì)于醫(yī)療欠發(fā)達(dá)地區(qū)的結(jié)直腸癌篩查仍存在困難。這受到地區(qū)醫(yī)療水平、經(jīng)濟(jì)收入、居民認(rèn)識(shí)等多個(gè)方面的影響。對(duì)于結(jié)直腸癌早期診斷仍需要探索更靈敏的、非侵入性的生物標(biāo)志物。

微小RNA(microRNAs，miRNA)是一類短鏈非編碼RNA，通過(guò)與靶基因特異性結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶基因的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。已證實(shí)多種miRNA可在轉(zhuǎn)錄后水平上阻止蛋白表達(dá)并影響與腫瘤相關(guān)的信號(hào)通路，且在結(jié)直腸癌的發(fā)生、發(fā)展多個(gè)階段發(fā)揮作用[4]。其中微小RNA206(miR-206)最早發(fā)現(xiàn)于骨骼肌中，被認(rèn)為是肌肉特異性miRNAs(myomiRs)，近年來(lái)越來(lái)越多的研究表明miR-206不僅在肌肉中參與諸多生理和病理過(guò)程，而且在結(jié)直腸癌的腫瘤進(jìn)程起著重要的調(diào)控作用。因此本文總結(jié)梳理了miR-206在結(jié)直腸癌研究領(lǐng)域中的進(jìn)展，以期為進(jìn)一步研究提供基礎(chǔ)。

1 miRNA特征及其與腫瘤的關(guān)系

大量的研究已經(jīng)明確地證明，在正常的生理發(fā)育和幾乎所有疾病的發(fā)病機(jī)制中，98%的非蛋白質(zhì)編碼基因組確實(shí)參與了基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。這些轉(zhuǎn)錄介質(zhì)通常被稱為非編碼RNA(noncoding RNAs, ncRNAs)，它們可以在轉(zhuǎn)錄后剪接，但不能翻譯成蛋白質(zhì)。這些ncRNA可以以組織特異性的方式產(chǎn)生促腫瘤或抗腫瘤功能[5]。近年來(lái)，miRNAs與腫瘤的關(guān)系已成為腫瘤學(xué)基礎(chǔ)研究的熱點(diǎn)，越來(lái)越多的miRNAs被確定為腫瘤診斷及預(yù)后的生物標(biāo)志物和新的基因治療的潛在靶點(diǎn)[6]。miRNAs屬于小ncRNAs的一類，最早于1993年在秀麗隱桿線蟲中被發(fā)現(xiàn)[7]，它們是真核生物中的內(nèi)源性非編碼小RNA，一般由19～22個(gè)核苷酸組成。

目前miRBase(22.1版本)已注冊(cè)38 589個(gè)miRNAs。miRNA的產(chǎn)生是從RNA聚合酶Ⅱ(POL Ⅱ)在細(xì)胞核中對(duì)miRNA基因的轉(zhuǎn)錄開始的，初級(jí)miRNA(pri-miRNA)發(fā)生折疊，形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，隨后又被RNase III Drosha切割成前體miRNA(pre-miRNA)，接著pre-miRNA被轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(Exportin 5)運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中，被RNase III Dicer進(jìn)一步切割產(chǎn)生成熟miRNAs雙鏈[8]，miRNA雙鏈與AGO2蛋白組成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物(RISC)，RISC去除客體鏈后便能與靶標(biāo)mRNA的3′非編碼區(qū)(3′-UTR)結(jié)合[9]。

miRNAs的5′端的第2～8個(gè)堿基為它們的“種子序列”，可與目標(biāo)mRNA的3′UTR區(qū)的互補(bǔ)堿基對(duì)結(jié)合。通過(guò)這一靶向結(jié)合過(guò)程，miRNAs要么造成RNA降解，要么破壞RNA信息的穩(wěn)定，亦或是抑制蛋白質(zhì)翻譯，從而負(fù)調(diào)控下游基因的表達(dá)，而這些效果都取決于互補(bǔ)堿基對(duì)匹配的數(shù)量。目前的研究普遍認(rèn)為，種子序列與mRNA靶標(biāo)完全互補(bǔ)的miRNAs會(huì)導(dǎo)致靶向的mRNA切割，而部分互補(bǔ)的情況下則會(huì)導(dǎo)致翻譯抑制[10]。

早在2008年，有學(xué)者認(rèn)為miRNAs調(diào)控超過(guò)30%的蛋白質(zhì)編碼基因，且miRNA與mRNA的靶向關(guān)系呈現(xiàn)出“一對(duì)多”的特點(diǎn)[11]，即一個(gè)miRNA通?？梢园邢蚨鄠€(gè)mRNAs，而一個(gè)mRNA也通常是多個(gè)miRNAs的靶基因。直到Calin等[12]人發(fā)現(xiàn)miRNAs在白血病中特異性缺失時(shí)，人們才首次認(rèn)識(shí)到miRNA在癌癥中的重要性。近年來(lái)，隨著研究的深入，miRNAs被證實(shí)在越來(lái)越多的腫瘤中表達(dá)異常，這些異常的miRNAs根據(jù)發(fā)揮的效應(yīng)不同被為兩類，即抑癌miRNAs和致癌miRNAs。

2 miR-206生物學(xué)特征

miR-206被普遍認(rèn)為是一種抑癌miRNA。miR-206因最早被發(fā)現(xiàn)在骨骼肌中的特異性表達(dá)，被歸為肌肉特異性miRNA[13]。肌肉特異性miRNA分為兩個(gè)家族，miR-1家族和miR-133家族。miR-206是miR-1家族成員。Anderson等[14]人發(fā)現(xiàn)6個(gè)miR-1家族成員被排列成3個(gè)同源基因簇，即miR-1-2/miR-133a-1、miR-1-1/miR-133a-2和miR-206/miR-133b基因簇。Ana K等[15]人則證實(shí)miR-206基因(hsa-miR-206)與miR-133b基因均定位于6號(hào)染色體上的雙順反子簇。

目前已經(jīng)認(rèn)識(shí)到miR-206含有兩個(gè)啟動(dòng)子，近端的啟動(dòng)子負(fù)責(zé)miR-206的表達(dá)，遠(yuǎn)端的啟動(dòng)子負(fù)責(zé)整個(gè)轉(zhuǎn)錄本的轉(zhuǎn)錄，其中包含miR-206、miR-133b和一個(gè)肌肉特異的長(zhǎng)鏈非編碼RNA(Linc-MD1)[16]。

早期認(rèn)為miR-206主要與肌肉的發(fā)育、代謝和疾病相關(guān)，能通過(guò)對(duì)糖代謝的調(diào)節(jié)參與對(duì)肌營(yíng)養(yǎng)不良癥的調(diào)控。miR-206還對(duì)心肌細(xì)胞凋亡具有保護(hù)作用[17]。近些年來(lái)，miR-206在腫瘤中的作用逐漸成為研究熱點(diǎn)，目前miR-206已被證明參與了頭頸部鱗癌、甲狀腺癌、膠質(zhì)瘤、非小細(xì)胞肺癌、腎細(xì)胞癌、膀胱癌、宮頸癌、乳腺癌、骨肉瘤等諸多腫瘤的調(diào)控[18]，并展現(xiàn)了作為診斷標(biāo)志物和抑癌治療靶點(diǎn)的潛力。

3 miR-206與結(jié)直腸癌的關(guān)系

目前認(rèn)為miR-206下調(diào)與結(jié)直腸癌發(fā)生密切相關(guān)。由于miR-206分子量小，且在各種生物樣本(如組織、血液和糞便)中可以較穩(wěn)定表達(dá)，miR-206有潛力作為結(jié)直腸癌的診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)[19]。

在結(jié)直腸癌患者中發(fā)現(xiàn)，腫瘤組織和血液中miR-206明顯下調(diào)，且這種下調(diào)在腫瘤發(fā)生的早期即出現(xiàn)，并與腫瘤的TNM分期和預(yù)后顯著相關(guān)[20]。Vickers等[21]人則發(fā)現(xiàn)隨著腫瘤的轉(zhuǎn)移，miR-206有進(jìn)一步降低的趨勢(shì)。這表明miR-206有作為結(jié)直腸癌的診斷及預(yù)后標(biāo)志物的潛力。并在體外實(shí)驗(yàn)中也證實(shí)了miR-206能抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力[22]。

Xu等[23]發(fā)現(xiàn)CCL19在大腸癌組織中的低表達(dá)與高微血管密度顯著相關(guān)，而CCL19能通過(guò)誘導(dǎo)miR-206的表達(dá)來(lái)抑制Met/ERK/Elk-1/HIF-1、α/VEGF-A信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，從而抑制結(jié)直腸癌中的血管生成。Park等[24]發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌中高表達(dá)的PGE2能明顯下調(diào)miR-206的表達(dá)，并增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力。而miR-206直接靶向TM4SF1，過(guò)表達(dá)miR-206能抑制PGE2誘導(dǎo)的p-AKT和p-ERK的表達(dá)。此該外研究還發(fā)現(xiàn)miR-206可以抑制PGE2誘導(dǎo)的細(xì)胞中β-catenin、VEGF、MMP9、Snail和Vimentin的表達(dá)，且增強(qiáng)了E-cadherin的表達(dá)，從而證實(shí)miR-206能抑制上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的發(fā)生。這些研究結(jié)果表明miR-206有作為診斷標(biāo)志物的前景，且對(duì)結(jié)直腸癌有抑制作用，可能是潛在的治療靶點(diǎn)。

4 miR-206所調(diào)控結(jié)直腸癌相關(guān)通路進(jìn)展

miR-206受多個(gè)基因的靶向調(diào)控，尤其是非編碼RNA。miR-206又能調(diào)控多個(gè)下游靶基因，從而發(fā)揮抑癌作用。目前認(rèn)為miR-206調(diào)控結(jié)直腸癌相關(guān)的基因和通路主要與以下幾個(gè)方面有關(guān)。

4.1 HGF/c-Met軸

miR-206在結(jié)直腸癌中可通過(guò)靶向c-Met發(fā)揮抑癌效應(yīng)。細(xì)胞間充質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化因子(c-Met)屬于原癌基因，并將其確定為融合基因，它能編碼配體肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)的受體。HGF以旁分泌或自分泌方式與其特異性受體c-Met結(jié)合，c-Met位于肝細(xì)胞表面[25]。

c-Met是一種受體酪氨酸激酶(RTK)，由二硫鍵連接的異二聚體復(fù)合物組成，而HGF/c-Met軸被認(rèn)為是調(diào)節(jié)細(xì)胞生物學(xué)事件(包括細(xì)胞增殖、遷移和形態(tài)發(fā)生)以及腫瘤生物學(xué)過(guò)程(如血管生成和耐藥性)的重要信號(hào)軸。HGF/c-Met軸不僅在肝細(xì)胞癌的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移密中起到重要作用，而且在結(jié)直腸癌等多種消化道腫瘤中同樣發(fā)揮關(guān)鍵作用。HGF/c-Met信號(hào)通路在結(jié)直腸癌中通過(guò)HGF或c-Met的過(guò)度表達(dá)、基因擴(kuò)增、c-Met的突變激活、Met靶向miRNA的下調(diào)、與其他配體的結(jié)合、自分泌信號(hào)或異常高的HGF水平而失控[26]。這些也從側(cè)面說(shuō)明miR-206在結(jié)直腸癌中能通過(guò)c-Met發(fā)揮調(diào)節(jié)作用

4.2 NOTCH3基因

NOTCH3在結(jié)直腸癌和肝癌中被證實(shí)受到miR-206的靶向調(diào)控。NOTCH是一種跨膜受體，是多種組織發(fā)育、細(xì)胞分化中的必須蛋白。在哺乳動(dòng)物中，有4種Notch受體和5種典型配體。NOTCH3基因，定位于染色體19p13.12，其33個(gè)外顯子編碼一個(gè)由2321個(gè)氨基酸組成的單程跨膜異二聚體受體蛋白。該受體蛋白包括一個(gè)胞外區(qū)、一個(gè)跨膜區(qū)和一個(gè)胞內(nèi)區(qū)，它們富含EGF重復(fù)序列。我國(guó)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)直腸癌中，miR-206可以通過(guò)直接靶向NOTCH3，調(diào)控其下游的配體JAG1，轉(zhuǎn)錄因子HEY1以及轉(zhuǎn)移相關(guān)基因CDH2和MMP9，從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移、阻滯細(xì)胞周期，并通過(guò)上調(diào)caspase3激活腫瘤細(xì)胞的調(diào)亡[27]。

4.3 LINC00707/miR-206/FMNL2軸

LINC00707屬于長(zhǎng)鏈非編碼RNA，位于染色體10p14，能作為miRNAs的內(nèi)源競(jìng)爭(zhēng)性RNA(ceRNA)，海綿吸附多個(gè)miRNAs，在結(jié)直腸癌中海綿吸附miR-206和miR-485-5p。Zhu等發(fā)現(xiàn)在結(jié)直腸癌組織中LINC00707的表達(dá)明顯高于癌旁組織，且腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移與LINC00707表達(dá)顯著相關(guān)[28]。而LINC00707作為miR-206的分子海綿，可間接調(diào)控其靶蛋白NOTCH3和TM4SF1的表達(dá)。Ren等[29]證明，在結(jié)直腸癌中miR-206與FMNL2和c-Met都有直接靶向關(guān)系。Shao等[30]的研究則進(jìn)一步證實(shí)了結(jié)直腸癌中LINC00707/miR-206/FMNL2軸的存在，揭示了miR-206在其中發(fā)揮的抑癌作用。此外，亦有研究通過(guò)對(duì)在線數(shù)據(jù)的分析，預(yù)測(cè)在結(jié)直腸癌中miR-206可能靶向調(diào)控KLF13[31]，其機(jī)制和作用有待進(jìn)一步探索。

綜上所述，miR-206在消化系統(tǒng)腫瘤中普遍下調(diào)，而大量的功能獲得實(shí)驗(yàn)證實(shí)，展示了miR-206對(duì)腫瘤的抑制作用。這些研究也證實(shí)miR-206受多個(gè)基因調(diào)控，同時(shí)又調(diào)控多個(gè)下游靶基因，這印證了腫瘤細(xì)胞中miRNA-mRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，同時(shí)也對(duì)進(jìn)一步的研究提出了挑戰(zhàn)。miR-206在消化系統(tǒng)腫瘤中顯示出作為診斷標(biāo)志物的優(yōu)勢(shì)，與其它分子聯(lián)合檢測(cè)可能是未來(lái)的研究方向；此外，miR-206在腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移和細(xì)胞周期調(diào)控等各個(gè)環(huán)節(jié)都能發(fā)揮抑癌作用，還能抑制腫瘤的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和化療藥物耐藥，并參與調(diào)節(jié)腫瘤的糖酵解和血管形成過(guò)程，顯示出miR-206作為消化系統(tǒng)腫瘤治療靶點(diǎn)的巨大潛力。但目前仍然缺乏足夠的臨床實(shí)驗(yàn)來(lái)證明它的價(jià)值，我們相信隨著技術(shù)的進(jìn)步和研究的深入，針對(duì)miR-206的研究能夠得以完善，為腫瘤患者帶來(lái)獲益。