miR-155與胰腺癌關(guān)系研究進(jìn)展

李小溪 劉俊

·綜述與講座·

miR-155與胰腺癌關(guān)系研究進(jìn)展

李小溪 劉俊

MicroRNAs(miRNAs)是一類由18～24個核苷酸構(gòu)成的單鏈RNA，屬于非編碼蛋白RNA。目前認(rèn)為，miRNA通過與靶基因mRNA的3′端非編碼區(qū)(3′-untranslational region, UTR)結(jié)合，抑制mRNA的轉(zhuǎn)錄，從而調(diào)節(jié)靶基因的功能[1]。

在miRNA發(fā)現(xiàn)之前，有研究發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞整合簇(B cell integration cluster，BIC)的非編碼RNA可以加速雞的淋巴瘤生成[2]。2005年，Eis等[3]研究發(fā)現(xiàn)，BIC是miR-155的前體，且后者在包括彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤(DLBCL)等多種B細(xì)胞瘤表達(dá)增加，并且與預(yù)后有一定的相關(guān)性。其后的一系列研究發(fā)現(xiàn)，miR-155在B細(xì)胞淋巴瘤、肺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌中均有高表達(dá)[4-5]。miR-155通過調(diào)節(jié)T細(xì)胞和B細(xì)胞以及髓系細(xì)胞的激活及相關(guān)免疫反應(yīng)，參與慢性炎癥與癌癥發(fā)生的中間環(huán)節(jié)[6-8]。本文就miR-155 在胰腺癌中的研究進(jìn)展作一綜述。

一、miR-155在胰腺癌前病變及胰腺癌中的表達(dá)

胰腺癌的發(fā)生是一個多步驟的過程，包括一系列癌前病變?nèi)缟掀?nèi)瘤變(PanIN)以及導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀黏液性腫瘤(intraductal papillary mucinous neoplasm，IPMN)等。在這些癌前病變中，miR-155有不同程度的高表達(dá)，提示miR-155的異常表達(dá)參與腫瘤發(fā)生的多步驟過程。Ryu等[9]應(yīng)用qRT-PCR的方法檢測了36例胰腺上皮內(nèi)瘤變的組織標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)miR-155在PanIN-2和PanIN-3中也較正常組織過量表達(dá)，分別增加2.6倍和7.4倍。Habbe等[10]應(yīng)用相似的方法檢測了5例胰腺IPMN中miRNA的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)miR-155的表達(dá)與正常組織相比增加11.6倍，在相應(yīng)的胰液中，miR-155的表達(dá)也較正常組織顯著升高。原位雜交法也證實miR-155在IPMN的表達(dá)與正常組織有顯著性差異。

多項研究表明miR-155在胰腺導(dǎo)管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)組織中表達(dá)顯著增加。Lee等[11]和Szafranska等[12]應(yīng)用定量RT-PCR技術(shù)檢測胰腺癌組織，發(fā)現(xiàn)miR-155在PDAC中相對于正常組織表達(dá)分別上調(diào)了14和10倍，而在慢性胰腺炎中miR-155的表達(dá)介于正常組織與PDAC組織之間。Bloomston等[13]應(yīng)用芯片顯著性分析(significance analysis of microarray, SAM)方法測定胰腺癌、慢性胰腺炎和正常胰腺組織中miR-155表達(dá)，發(fā)現(xiàn)胰腺癌組織miR-155表達(dá)較其他組織明顯升高；進(jìn)而應(yīng)用RT-PCR檢測8個胰腺癌標(biāo)本和8個對應(yīng)的良性胰腺標(biāo)本，也顯示胰腺癌miR-155表達(dá)顯著增加。Sadakari等[14]檢測PDAC患者的癌組織和胰液中miR-155的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)癌組織和胰液中的miR-155表達(dá)較正常組織及慢性胰腺炎組織均增加。Lee等[11]檢測了9個胰腺癌細(xì)胞株中miR-155的表達(dá)，并用分類預(yù)測分析(prediction analysis of micro-arrays，PAM)的方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)miR-155在PDAC中相對于正常組織表達(dá)上調(diào)了14倍。

二、miR-155在其他胰腺腫瘤中的表達(dá)

Roldo等[15]應(yīng)用芯片及northern blot技術(shù)檢測了12 例非胰腺腫瘤組織和44例原發(fā)胰腺腫瘤標(biāo)本(12例胰島細(xì)胞瘤、28例非功能性胰腺內(nèi)分泌瘤和4例腺泡瘤)，結(jié)果顯示瘤組織miR-155的表達(dá)量較非腫瘤組織均有降低，但各腫瘤中的表達(dá)無明顯差異。因此，他們認(rèn)為miR-155的表達(dá)僅可作為區(qū)分腫瘤與非腫瘤的指標(biāo)之一。

三、miR-155與胰腺癌的發(fā)生

1．miR-155的生物作用：miR-155可以通過多種通路調(diào)控多種免疫基因，對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生多重作用，引起基因沉默、染色體重構(gòu)和相關(guān)免疫逃避的啟動，參與腫瘤的發(fā)生[16]。miR-155還被證明可以阻斷DNA錯配修復(fù)機(jī)制(MMR)，增加自發(fā)性基因突變的頻率[17]。

2．miR-155的靶蛋白：Greither等[18]發(fā)現(xiàn)PDAC中miR-155與miR-222共享許多靶蛋白，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長，如MYBL1、TP53INP1、RAB1A、VEZF1、MAP3K10、SOX1和NOVA1，并發(fā)現(xiàn)PDAC中BACH1和HIF-1α的異常表達(dá)受miR-155的直接調(diào)節(jié)。TP53INP1是p53的靶基因之一，在PDAC中表達(dá)量顯著降低，且在癌前病變PanIN-2中也顯著減少，并且在PDAC轉(zhuǎn)移灶中表達(dá)缺失。Gironella等[19]用ponasterone A(PonA)處理MiaPaCa2細(xì)胞株后其TP53INP1表達(dá)增加，種植于裸鼠后不形成腫瘤灶。進(jìn)一步研究證實，miR-155可以與TP53INP1的3′UTR段結(jié)合，抑制TP53INP1的表達(dá)，而抑制miR-155后，TP53INP1可重新表達(dá)。提示miR-155通過抑制TP53INP1的表達(dá)，從而抑制TP53INP1的抑癌作用，促進(jìn)胰腺癌的發(fā)生。

3．miR-155與其他miRNA的相互作用：Greither等[18]發(fā)現(xiàn)，miR-155的表達(dá)與miR-210、miR-203和miR-222有明顯的相關(guān)性，提示這些miRNA之間可能存在協(xié)同作用，共同對miRNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，或者有相互穩(wěn)定的作用。但具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

4．miR-155的相關(guān)調(diào)節(jié)通路：有許多信號分子在胰腺癌中可調(diào)節(jié)miR-155的表達(dá)。Xia等[20]證明，SMG-1相關(guān)通路、MEK1/2以及JNK相關(guān)通路均為吉西他濱升高BIC的信號機(jī)制，提示存在多條調(diào)節(jié)miR-155通路。

四、miR-155在胰腺癌診治中的應(yīng)用價值

1．miR-155與早期診斷：研究顯示，在PanIN-2、PanIN-3以及IPMN中，miR-155的表達(dá)量均較正常組織顯著性增高[13-14]，提示檢測組織中miR-155的表達(dá)可提高胰腺癌的診斷率。但Kong等[21]報道，慢性胰腺炎患者血清miR-155也顯著升高，診斷胰腺癌的特異性不高。

Sadakari等[14]檢測PDAC患者胰液中miR-155水平，證明胰液的miR-155水平較正常組織及慢性胰腺炎組織均升高，但其水平與胰液的細(xì)胞學(xué)檢查結(jié)果并無明顯相關(guān)性。

Ryu等[22]檢測了黏液性囊腺瘤胰腺(MCN)和導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀黏液性腫瘤(IPMN)的囊液中miR-155的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)囊液中miR-155的表達(dá)與非黏液性組織并無顯著差異，提示囊液并不是理想的診斷標(biāo)本。

為了提高檢測的特異性，Roldo等[15]建議miR-155下調(diào)聯(lián)同miR-103和miR-107的上調(diào)可作為胰腺內(nèi)分泌瘤與腺泡瘤區(qū)分正常組織的標(biāo)志，但對病變性質(zhì)無鑒別診斷價值。

2．miR-155與患者預(yù)后判斷：2010年Greither等[18]分析了56例PDAC患者的癌組織標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)miR-155高表達(dá)患者的癌癥相關(guān)病死率明顯升高，但miR-155對患者預(yù)后的影響與疾病進(jìn)展程度無關(guān)。此外還發(fā)現(xiàn)，miR-155、miR-203、miR-210和miR-222同時升高者的病死率較單獨miR-155升高患者明顯增加。

3．miR-155與胰腺癌的治療：Xia等[20]應(yīng)用吉西他濱處理胰腺癌細(xì)胞PANC1，結(jié)果細(xì)胞的BIC表達(dá)增加，應(yīng)用MEK1/2、JNK的抑制劑、PI3K抑制劑渥曼青霉素可以上調(diào)BIC的表達(dá)；而敲除PI3K的相關(guān)激酶，生殖器形成抑制基因SMG-1是可以抑制吉西他濱上調(diào)BIC的作用。因此，在使用吉西他濱等藥物的同時合并使用BIC的抑制劑，可減少miR-155的表達(dá)，充分發(fā)揮抗癌藥物的治療效果。

[1] Bartel DP. MicroRNAs: target recognition and regulatory functions. Cell, 2009,136: 215-233.

[2] Tam W, Ben-Yehuda D, Hayward W S. bic, a novel gene activated by proviral insertions in avian leukosis virus-induced lymphomas, is likely to function through its noncoding RNA. Mol Cell Biol, 1997, 17: 1490-1502.

[3] Eis PS, Tam W, Sun L, et al. Accumulation of miR-155 and BIC RNA in human B cell lymphomas. Proc Natl Acad Sci USA, 2005, 102: 3627-3632.

[4] Kluiver J, Poppema S, de Jong D, et al. BIC and miR-155 are highly expressed in Hodgkin, primary mediastinal and diffuse large B cell lymphomas. J Pathol, 2005, 207: 243-249.

[5] Volinia S, Calin GA, Liu CG, et al. A microRNA expression signature of human solid tumors defines cancer gene targets. Proc Natl Acad Sci USA, 2006,103: 2257-2261.

[6] Chen DF, Gong BD, Xie Q, et al. MicroRNA155 is induced in activated CD4(+) T cells of TNBS-induced colitis in mice. World J Gastroenterol, 2010,16: 854-861.

[7] Tili E,Croce CM,Michaille JJ.miR-155: on the crosstalk between inflammation and cancer.Int Rev Immunol, 2009,28: 264-284.

[8] He M, Xu Z, Ding T, et al. MicroRNA-155 regulates inflammatory cytokine production in tumor-associated macrophages via targeting C/EBPbeta. Cell Mol Immunol, 2009,6: 343-352.

[9] Ryu JK, Hong SM, Karikari CA, et al. Aberrant MicroRNA-155 expression is an early event in the multistep progression of pancreatic adenocarcinoma. Pancreatology, 2010,10: 66-73.

[10] Habbe N, Koorstra JB, Mendell JT, et al. MicroRNA miRK-155 is a biomarker of early pancreatic neoplasia. Cancer Biol Ther, 2009,8: 340-346.

[11] Lee EJ, Gusev Y, Jiang J, et al. Expression profiling identifies microRNA signature in pancreatic cancer. Int J Cancer, 2007, 120: 1046-1054.

[12] Szafranska AE, Davison TS, John J, et al. MicroRNA expression alterations are linked to tumorigenesis and non-neoplastic processes in pancreatic ductal adenocarcinoma. Oncogene, 2007, 26: 4442-4452.

[13] Bloomston M,Frankel WL, Petrocca F,et al.MicroRNA expression patterns to differentiate pancreatic adenocarcinoma from normal pancreas and chronic pancreatitis.JAMA,2007,297:1901-1908.

[14] Sadakari Y, Ohtsuka T, Ohuchida K, et al. MicroRNA expression analyses in preoperative pancreatic juice samples of pancreatic ductal adenocarcinoma. JOP, 2010,11: 587-592.

[15] Roldo C, Missiaglia E, Hagan J P, et al. MicroRNA expression abnormalities in pancreatic endocrine and acinar tumors are associated with distinctive pathologic features and clinical behavior. J Clin Oncol, 2006, 24: 4677-4684.

[16] Asirvatham AJ, Gregorie CJ, Hu Z, et al. MicroRNA targets in immune genes and the Dicer/Argonaute and ARE machinery components. Mol Immunol, 2008,45: 1995-2006.

[17] Tili E, Michaille JJ, Wernicke D, et al. Mutator activity induced by microRNA-155 (miR-155) links inflammation and cancer. Proc Natl Acad Sci USA, 2011,108: 4908-4913.

[18] Greither T, Grochola LF, Udelnow A, et al. Elevated expression of microRNAs 155, 203, 210 and 222 in pancreatic tumors is associated with poorer survival. Int J Cancer, 2010,126: 73-80.

[19] Gironella M, Seux M, Xie MJ, et al. Tumor protein 53-induced nuclear protein 1 expression is repressed by miR-155, and its restoration inhibits pancreatic tumor development . Proc Natl Acad Sci USA, 2007,104: 16170-16175.

[20] Xia QS,Ishigaki Y,Zhao X,et al.Human SMG-1 is involved in gemcitabine-induced primary microRNA-155/BIC up-regulation in human pancreatic cancer PANC1 cells.Pancreas,2011,40:55-60.

[21] Kong X, Du Y, Wang G, et al. Detection of differentially expressed microRNAs in serum of pancreatic ductal adenocarcinoma patients: miR-196a could be a potential marker for poor prognosis. Dig Dis Sci, 2011,56: 602-609.

[22] Ryu J K, Matthaei H, Dal Molin M, et al. Elevated microRNA miR-21 Levels in pancreatic cyst fluid are predictive of mucinous precursor lesions of ductal adenocarcinoma. Pancreatology, 2011,11: 343-350.

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2012.05.024

200080 上海，上海市第一人民醫(yī)院普外科

劉俊，Email:liujun@yahoo.com.cn

2011-10-19)

(本文編輯：屠振興)