科研 | J CLIN MED：MicroRNA在静默性和活跃性促肾上腺皮质激素肿瘤中的差异表达
编译：思越，编辑：夏甘草、江舜尧。
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论文ID
原名：Differential Expression of MicroRNAs in Silent and Functioning Corticotroph Tumors
译名：microRNAs在静默性和活跃性促肾上腺皮质细胞肿瘤中的差异表达
期刊：Journal of Clinical Medicine
IF：5.688
发表时间：2020年6月12日
通讯作者：Antonio Pic
通讯作者单位：米格尔·埃尔南德斯·德埃尔切大学
DOI号：10.3390/jcm9061838
实验方法
表1 研究队列的基本信息及临床特征
实验结果
1.miR-200a和miR-103是活跃性CTs的潜在生物标志物
与正常垂体相比，所研究的miRNA在静默性和活跃性CTs中均有显著变化，通过排除肿瘤大小引起的偏倚，发现miR-200a和miR-103在两者之间存在显著差异（图1）。作者绘制两个miRNA在两种CTs中的ROC曲线，可以很好地将两种CTs区分（图2；AUC 为0.739和0.727）。此外，通过对基因表达的相关性分析发现，在静默性CTs中，基因MAP3K8与miR-488、miR-200a、miR-103；基因MEK 与miR-488、miR-103；基因STAT3与miR-383之间存在明显的负相关关系；在活跃性CTs中，miR-488与NURR1、PITX1和STAT3的表达负相关（图3）。
图1 miR-200A、miR-103、miR-488、miR-375和miR-383在静默性和活跃性CTs之间的基因表达差异
图2 miR-200a和miR-103在两种CTs中的ROC曲线
图3 基因与miRNA表达之间的相关性分析，左图为活跃性CTs，右图为静默性CTs
2.TBX19可能是miR-383的靶基因
前脑啡黑细胞促素皮促素（POMC）是促肾上腺皮质激素（ACTH）的前体，研究表明POMC基因的转录后失调可能与CTs的沉默机制有关。作者比较了miR-383与POMC进展相关的TBX19和NEUROD1这两个关键基因表达的关系，发现在两种CTs中，miR-383均与TBX19呈负相关，与NEUROD1呈正相关关系，并使用miRBase、Targetscan、PicTar工具共同预测出NEUROD1可能是miR-383的靶基因（图4）。
图4 TBX19、NEUROD1和miR-383之间的调控机制。miR-383通过直接抑制TBX19 mRNA的表达和间接抑制NEUROD1 mRNA的表达，负调控转录因子Tpit的表达
3.miRNA表达水平与CTs肿瘤大小的关系
作者统计发现，静默性CTs的肿瘤大小显著大于活跃性CTs。通过研究miRNA表达与肿瘤大小的关系，三个miRNA(miR-488、miR-200a和miR-103)在静默性和活跃性CTs大腺瘤中表达更高，而miR-375和miR-383的表达没有显著差异。在研究肿瘤侵袭性与miRNA表达的关系中，未发现miR-488和miR-200a与侵袭性有关。
图5 A图：miR-488、miR-200a、miR-103、miR-375和miR-383在微腺瘤与大腺瘤中的表达差异；(B)miR-488和miR-200a在侵袭性和非侵袭性肿瘤之间的表达差异
结论
本研究分析了与促肾上腺皮质激素（ACTH）途径、增殖、分化和转录调控有关的转录因子、激酶和miRNAs表达在静默性和活跃性CTs的差异。大约2000个miRNA已经在被鉴定出来，它们似乎调控着人类基因组中三分之一的基因。miRNAs已经被证明在许多生物过程中发挥着相关的作用，在垂体神经内分泌瘤（PitNETs）中，鉴定出部分miRNAs的不同表达模式和潜在靶点（表2）。本文为miRNA在静默性促肾上腺皮质细胞肿瘤的沉默机制中的潜在作用提供了新的信息。
即使在消除了肿瘤大小的偏倚后，miR-200a和miR-103在静默性CTs中的表达也明显高于活跃性CTs。miRNA用作循环生物标记物的研究越来越受到关注，并观察到miRNA在血清或血浆中的表达与其在肿瘤中的表达之间存在相关性，但是在垂体神经内分泌瘤（PitNETs）中，尚未有循环miRNA被应用。由于垂体是高度血管化的，并将激素释放到体循环中，细胞外miRNA将作为PitNETs的诊断生物标志物是有用的。miR-200a和miR-103在肿瘤中的过表达以及通过ROC曲线发现其对静默性和活跃性CTs的有效区分，鼓励了其在外周血中诊断的进一步研究。
有关miRNA在CTs沉默机制的作用十分有限。先前对35个促皮质细胞肿瘤的研究中发现，差异miRNA被聚类成2个不同的簇，且静默性和活跃性CTs之间存在明显差异。本研究中，通过比较静默性和活跃性CTs中的大腺瘤，miR-200a和miR-103在两个变异体中继续存在差异表达，提示miRNA可能参与了CTs的沉默过程。且在静默性CTs中，观察到miR-200a和miR-103之间，以及关键功能基因MAP3K8存在强烈的负相关。此外，miR-103与MEK的表达也呈负相关。可能与MAPK通路介导的对POMC转录的影响相关。此外，miR-375、miR-488和miR-383也参与CTs的沉默。miR-375在静默性CTs中表达更高，有研究发现述MAP3K8是att-20小鼠垂体瘤细胞中miR-375的直接靶基因。此外，观察到miR-488在活跃性CTs中下调，并与NURR1、PITX1和STAT3呈负相关，以上都是POMC的增强子。miR-383在静默性CTs中上调，并且与STAT3呈负相关，可能也参与了CTs的沉默机制。miR-383 与TBX19也呈负相关，TBX19是成年皮质营养细胞分化和维持所必需的转录因子。最后，由于miR-383是生长抑素受体基因(SSTR2、3和5)的潜在靶基因，且STAT3被认为是垂体瘤免疫治疗的潜在靶点，提示miR-383可能是促肾上腺皮质激素的治疗靶点。
作者还发现几种与CTs肿瘤大小有关的miRNA。先前在促生长激素和催乳素腺瘤中，肿瘤直径与miR-15a和miR-16-1表达呈负相关，并发现6个区分微腺瘤和大腺瘤的miRNA。同样在非分泌性垂体瘤中，发现miR-629和miR-214可能通过细胞凋亡调节肿瘤生长。在本研究中，作者主要比较了静默性和活跃性CTs之间的基因差异。相比于微腺瘤，miR-488、miR-200a和miR-103在大腺瘤中的表达水平更高。miR-488和miR-200A的表达水平与肿瘤大小呈正相关，可能参与了肿瘤的生长。此外，还观察到MAP3K8与miR-488、miR-200a与miR-103以及MEK与miR-488、miR-103在静默性性CTs中的表达呈显著负相关。MAP3K8被证明在多种癌症类型中起癌基因作用，MEK基因还参与细胞增殖等过程。这些miRNA的下调可能影响MAP3K8/MEK的致癌效应，提示针对这些miRNAs的药物治疗可能成为未来有效的治疗选择。
表2 静默性和活跃性CTs中相关的miRNA总结
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