微小RNA在肝細胞癌治療中的作用研究進展

楊耿俠，鄭加生

(首都醫科大學附屬北京佑安醫院，北京100069)

肝細胞癌(HCC)是肝癌中最常見的類型，在世界上癌癥相關死亡原因中列第三位［1］，由于早期診斷困難，目前尚無有效的治療手段。微小 RNA(miRNA)是一類非編碼小RNAs，是重要的基因調節因子，到目前為止已經有近2 000個人類miRNA序列被注冊［2］。一個miRNA能與數以百計的基因發生相互作用。miRNA具有重要的監管職能并能調控多種生物進程，其表達的改變能夠導致癌癥的發生及進展［3］。在人類HCC中多種miRNA表達異常，學者們已將此作為HCC治療的靶點進行研究。現將miRNA在HCC治療中的作用研究進展情況作一綜述。

1 miRNA的生物特點

miRNA被RNA聚合酶Ⅱ(polyⅡ)轉錄為初級miRNA(pri-miRNA)，這些轉錄本在細胞核內被核糖核酸酶Ⅲ Drosha處理，并與其輔助因子DGCR8結合成為一個前體miRNA(pre-miRNA)。由70～90個核苷酸組成的發夾形pre-miRNA被輸出蛋白-5(exportin-5)轉運到細胞質，隨后在細胞質內又進一步被核酸酶、剪切酶及伴侶分子TRBP進行第二次切割，形成一個由18～25個核苷酸組成的miRNA二聚體［4］。上述miRNA二聚體雙鏈中的一條過客鏈與 RNA誘導的沉默復合體(RISC)結合，當miRNA過客鏈被降解后，另一條誘導鏈被裝載進入RISC，然后介導信使RNA(mRNA)降解或翻譯抑制。miRNA通過與目標基因的 3，端非翻譯區(3'UTR)的互補作用控制目的mRNA的翻譯和穩定性是，它會與目標mRNA的3'UTR結合而誘導其沉默［5］。

2 miRNA與HCC的關系

大部分HCC源于肝硬化或慢性彌漫性肝病。不同的miRNA在不同原因誘發的HCC中發揮作用。慢性酒精性肝硬化是HCC的危險因素之一，miR-217通過下調SIRT1而促進酒精誘導的肝臟脂肪聚集，而miR-126在酒精相關的HCC中表達降低。在酒精飲食小鼠體內，miR-199和miR-200表達下降［6］。不飽和脂肪酸能夠增加miR-21的表達，后者能夠下調腫瘤抑制因子張力蛋白(PTEN)表達，miR-155的目標是另一種腫瘤抑制因子C/EBP-β。miR-155和 iRNA-18a能夠在轉錄水平調節HBV的感染。另外，HBV編碼的蛋白可以影響細胞miRNA的表達。HCV慢性感染是另外一種HCC的獨立危險因素。miR-196在 HCV誘導的HCC中發揮重要的保護作用，通過上調血紅素氧合酶-1(HMOX-1)的表達并抑制HCV的轉錄［7］。Hou等［8］利用高通量技術對人類正常肝組織、肝炎組織及HCC組織中的所有miRNA進行檢測，共發現了9種miRNA，最有代表性的是 miR-122、miR-192和miR-199a/b-3p，在HCC組織中miR-199a/b-3p表達持續降低與不良預后有關。Gramantieri等［3］研究發現在HCC組織與肝纖維化組織中有35種不同的miRNA，其中包括 miR-122。有研究［9］發現，正常與HCC細胞系中有40種miRNA的表達存在差異，分層聚類分析顯示HCC細胞系中miR-1308的表達上調、miR-122的表達下調。事實上，miR-122是肝臟組織中最豐富的miRNA，其在調節肝脂質代謝和肝細胞分化中發揮重要作用，miR-122表達的缺失與線粒體的代謝損傷有關［10］。miR-122作為一個潛在的腫瘤抑制基因在兩方面發揮作用:以細胞周期蛋白G1為目標，抑制HCC生長;針對與轉移相關的BCL-w和ADAM17促進肝癌細胞的凋亡［8］。另外，miR-21、miR-221、miR-224 表達上調及 miR-223、miR-1、miR-101表達下調都能夠導致肝癌細胞的周期控制缺失［3，11］。miRNA 可以通過突變、多態性、轉錄降低、缺陷和表觀遺傳修飾如DNA甲基化使得編碼miRNA的基因沉默［11］。

3 miRNA在HCC治療中的作用

3.1 miRNA拮抗劑在HCC治療中的作用 使用miRNA拮抗劑抑制致瘤的 miRNA，如 antimiRs、locked nucleic acids(LNAs)或 antagomiRs［12］。miRNA拮抗劑是單鏈RNA分子，通過互補堿基與miRNA結合。為了實現對疾病相關miRNA的有效抑制，可對miRNA拮抗劑進行化學修飾，賦予其抗核酸酶的能力，也有利于細胞吸收［12］。miR-122的拮抗劑miravirsen是鎖核酸修飾的硫代反義寡核苷酸，能與miR-122形成一個高度穩定的雜交雙鏈，從而抑制其功能。Janssen等［13］對 miravirsen的安全性和有效性進行評估，發現miravirsen在36個慢性HCV 1型感染患者中表現出長期劑量依賴性降低HCV RNA水平的效應，并且未出現病毒抵抗性。miR-122能夠上調被感染的肝細胞內HCV的復制，使 HCV RNA 減少［14］。SPC3649作為第 1個以miRNA為靶點的藥物進入人體試驗，Ⅰ期試驗結果顯示耐受良好，目前正在對聚乙二醇干擾素-α和利巴韋林無應答的HCV感染患者進行Ⅱ期臨床試驗。

3.2 miRNA模擬物在HCC治療中的應用 將miRNA模擬物引入細胞，可恢復相關miRNA的功能，這種miRNA替代療法已用于小鼠HCC模型，并證明 miR-26a、miR-122、miR-124 模擬物有效［15］。相反，致瘤的miR-221被抑制可以延長患者生存期并縮小腫瘤［16］。MRX34是一種脂質體包被的miR-34模擬物，作為抗腫瘤藥物正在進行Ⅰ期臨床試驗［17］。miR-124可以防止和抑制小鼠肝癌發展［18］，具有治療肝癌的潛力。

3.3 miRNA的給藥方式對 HCC治療的影響Coelho等［19］報道了一種新的治療方法，即通過RNA干擾(RNAi)治療甲狀腺素轉運蛋白淀粉樣變，在Ⅰ期臨床試驗中，一個強力的抗甲狀腺素轉運蛋白小型RNAi被封裝在脂質納米顆粒中并送到人肝細胞中，導致甲狀腺素轉運蛋白顯著減少。Kota等［20］用腺病毒載體傳送miR-26a(其功能是抑制腫瘤細胞G1/S過度)治療小鼠HCC，發現增殖受抑制的腫瘤細胞中miR-26a異位表達，誘導腫瘤細胞凋亡。使用自身互補腺病毒8(scAAV8)傳送miR-26a至肝癌細胞，能夠明顯減少腫瘤細胞增殖，誘導腫瘤細胞凋亡，防止肝癌細胞轉移，無不良反應。

3.4 miRNA在 HCC化療中的應用 通常致癌的miR-21和miR-181b高表達的腫瘤具有抵抗IFN-5FU聯合治療和阿霉素治療的作用［21］，抑制這些miRNA能夠增加相關化療藥物的有效性。抑制miRNA-122可通過下調多藥耐藥性基因的表達而使得索拉非尼治療HCC更敏感。

綜上所述，miRNA參與各種生理和病理過程，部分miRNA的多種靶基因參與HCC的進展。雖然前期的臨床試驗表明miRNA在HCC治療中有巨大潛力，但miRNA是否可用于HCC的治療還有待進一步研究來確定。

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