Nature 子刊|部分由靶标介导的miRNA臂失衡促进胃癌发展 | miRNA专题

还在研究单一miRNA及其作用机制？Nature 子刊揭示来自同一前体两条臂的miRNA在胃癌的发展中起着完全相反的作用，且miR-574-5p/-3p比值的调节部分依赖于靶标介导的miRNA 降解（TDMD）。

 什么是miRNA臂失衡（microRNA arm-imbalance）？

动物体内，miRNA前体（pre-miRNA）长约70~90nt，具有稳定的发夹结构。链选择（Strand-selection）是miRNA生物合成的最后一步，其中功能性成熟的miRNA是从前体的一个或两个臂生成的，这种选择性具有时间和空间特异性。miR-574-5p和-3p是来自同一条前体的两个miRNA，作者将miR-574-5p/-3p比值的增加定义为miR-574臂失衡。

  1. 研究背景

 胃癌（Gastric cance，GC）是发病率和死亡率较高的几大癌症之一，晚期胃癌预后效果差。因此，探索胃癌相关基因或治疗靶点对早期检测和预后至关重要。miRNAs 被认为是基因转录后水平表达调控的关键因子，除基于氢键结合的选择假说外，靶标介导的miRNA保护（Target-mediated miRNA protection，TMMP）和靶标介导的miRNA 降解（Target RNA directed miRNA degradation，TDMD）也为miRNA链的选择偏好性提供了理论依据。据报道，miR-574-5p在结直肠癌、肺癌等癌症中具有致癌作用；而miR-574-3p在白血病和乳腺癌等疾病中具有抑癌作用。但尚未由研究表明二者在胃癌中的功能以及他们在同一疾病中的不同作用。

基于此，来自中国医学科学院基础医学研究所的研究人员对以上问题进行了深入研究，今年9月27日，在Nature Communications上发表了题为“microRNA arm-imbalance in part from complementary targets mediated decay promotes gastric cancer progression”的文章。

DOI: 10.1038/s41467-019-12292-5

  2. 研究结果

作者发现，来自同一前体两条臂上的miR-574-5p和miR-574-3p表达模式相反，并通过各种体内体外实验证明二者在胃癌的发展中起着完全相反的作用。高-5p&低-3p的表达模式与胃癌患者的较高的TNM分期和较差的预后显著相关。miR-574-5p/-3p比值的升高（miR-574 臂失衡）部分是由于其高度互补的靶标在胃癌发展中的动态表达，反过来，miR-574 臂失衡又进一步促进了胃癌的发展。

多图预警！！！

miR-574-5p和miR-574-3p在GC患者中反向表达

miR-574-5p / -3p表达与GC患者的TNM分期相关

miR-574-5p和-3p分别控制GC细胞的生长和转移

miR-574 臂失衡在胃癌发展过程中的工作模式

 Ts: tumor suppressor; Onco: oncogenic

3. 结论与展望

以上结果表明，miR-574 臂失衡参与了胃癌的发展，而miR-574靶标的再修饰可能是治疗胃癌一种很有前途的策略。

4. 亮点解析

l  切入点：来自同一条前体两条臂上的miRNA在同一疾病中的不同作用

l  靶标介导的miRNA 降解（TDMD）成为近几年miRNA研究中的新热点

l  研究思路和试验设计的条理性、完整性

参考文献：

Zhang Zhengyi, Pi Jingnan, Zou Dongling et al. microRNA arm-imbalance in part from complementary targets mediated decay promotes gastric cancer progression. [J] . Nat Commun, 2019, 10: 4397.

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