MicroRNA與胰腺疾病的關系

張婷　趙嚴

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MicroRNA與胰腺疾病的關系

張婷趙嚴

隨著社會生活水平的提高以及隨之而來的飲食結構的變化，胰腺相關疾病的發病率逐年增加，其中胰腺癌在世界范圍內居腫瘤死因的第4位，是目前惡性程度最高的腫瘤之一[1]。急性胰腺炎(AP)是胰腺常見疾病，不僅能引起消化系統臟器的損傷，而且常能導致MODS等嚴重并發癥，重癥AP的病死率可高達30%[2]。所以如何早期診斷胰腺相關疾病、正確地判斷病情的嚴重程度、準確地評價其預后是每位醫師所迫切追求的。

MicroRNA(miRNA)是一類長約19～23個核苷酸的小分子單鏈非編碼RNA,它由一段具有發夾結構的單鏈RNA前體經Drosha酶和Dicer酶剪切后生成。miRNA通過與目標mRNA的3′端非編碼區域(3′-UTR)互補配對，抑制目標mRNA分子的翻譯或特異性誘導mRNA切割，從而在轉錄后水平調控靶基因的表達[3-5]。研究證明miRNA在多種生理病理過程中發揮重要調節作用，如細胞增殖、凋亡、發育、分化、炎性反應、應激反應等[6-8]。本文就miRNA在胰腺疾病中的作用做一綜述。

一、MicroRNA在胰腺疾病中的表達譜

大量研究發現miRNA與胰腺癌及胰腺炎的發生、發展相關。在胰腺癌中表達上調的miRNA有miRNA-7d、miRNA-15b、miRNA-18a、miRNA-21、miRNA-31、miRNA-93、miRNA-100、miRNA-103、miRNA-107、miRNA-204、miRNA-221、miRNA-196a等，其所調節的靶基因包括原癌基因K-ras、CyclinD1，抑癌基因p53、p21、p16、p27、SMAD4/DPC4[9]。在胰腺炎中miRNA-92b、miRNA-10a、miRNA-7、miRNA-181a-5p等表達下調，miRNA-22、miRNA-135a、miRNA-216a、miRNA-9、miRNA-124a、miRNA-24-3p、miRNA-222-3p、miRNA-361-5p、miRNA-1246等表達上調；miRNA通過對CHSY-1和PARP3等的調控促使炎癥發生[10-11]。

二、MicroRNA與急性胰腺炎

1．MicroRNA對AP的診斷價值：Liu等[12]使用qRT-PCR方法檢測3例健康人和12例入院24 h的AP患者血清miRNA表達，結果顯示有205種miRNA表達異常，30%表達上調，70%表達下調，其中3個下調miRNA(miRNA-92b、miRNA-10a和miRNA-7)與AP有密切相關性。為預測其對AP的診斷潛力，研究者繪制了ROC曲線，三者的曲線下面積均為0.69(P<0.05)，充分證明這3個miRNA可作為AP早期診斷的生物標志物。An等[10]通過對82例健康人群、43例輕癥急性胰腺炎(MAP)和36例重癥急性胰腺炎(SAP)患者的血清標本研究發現，miRNA24-3p、miRNA-222-3p、miRNA-361-5p以及miRNA-1246表達均顯著下調，miRNA-181a-5p表達與PTC、IL-1β、IL-6呈負相關(r值分別為-0.68、-0.63、-0.58)。此外，血清中IL-6和IL-1β在AP早期(6 h內)就開始異常升高，但6 h后的水平迅速下降，24 h后就幾乎接近正常值；而miRNA-181a-5p在發病后12 h表達顯著上調，24 h后達穩定平臺期并持續至96 h。可見miRNA對AP的診斷存在一定的臨床價值。

2．MicroRNA與AP病情嚴重程度的關系：臨床上經常使用的評估和判斷AP嚴重程度的指標包括血清鈣及CRP、血漿PCT、BISAP評分、Ranson評分、APACHEⅡ評分、BalthazarCT評分等。但血液檢查中所有指標均缺乏高度特異性,除了胰腺炎可引起CRP和血漿PCT指標的變化外，還有其他感染性疾病也能引起其升高。Ranson評分需要發病48 h后完成，無法在發病初期明確疾病嚴重程度，缺乏早期評估的優勢；APACHEⅡ評分則項目多而復雜，不夠充分反映局部病變情況；CT評分主要針對胰腺壞死情況，早期評估AP嚴重程度有一定局限性[13-15]。研究發現血液中部分miRNA的表達與AP的嚴重程度關系密切。miRNA-216a在AP患者中增高，其中SAP的增高明顯高于MAP，診斷SAP的靈敏度和特異度為64.29%，90.62%，與BISAP評分相接近[16]。另有研究發現，在低鈣或伴有并發癥的AP患者血漿中miRNA-551b-5p高表達，可以作為AP及其嚴重程度預測的生物標志物[12]。因此，通過對血清中特異性miRNA的檢測有望能早期判斷AP的嚴重程度，從而為疾病的治療和預后判斷提供依據。

三、MicroRNA與慢性胰腺炎

慢性胰腺炎(CP) 是由于各種原因引起的以胰腺細胞破壞、進行性纖維化為主的病變。臨床主要表現為反復腹痛,胰腺內、外分泌功能降低,從而導致脂肪瀉、 糖尿病。CP病程遷延, 臨床表現多樣, 嚴重影響患者的生活質量。研究證明miRNA-124a可以通過調控CHSY1及其下游靶點CASP1(caspase 1)的表達水平參與CP的發生發展[17]。目前對miRNA在CP的診斷、治療以及預后方面判斷的研究甚少。

四、MicroRNA與胰腺腫瘤

1．MicroRNA對胰腺導管腺癌早期診斷的價值：Bloomston等[18]檢測65例胰腺癌和42例CP患者胰腺組織標本miRNA的表達，結果顯示有22種miRNA異常表達，可以很好地鑒別組織的良惡性，準確率高達93%。Szafranska等[19]的實驗表明，miRNA-217在正常胰腺組織高表達，而胰腺導管腺癌(PDAC)組織中miRNA-196a低表達。通過qRT-PCR技術檢測冰凍標本或者穿刺活檢標本中miRNA-217和miRNA-196a的表達水平可鑒別組織的良惡性。Yang等[20]檢測胰腺癌組織miRNA-21、miRNA-155、miRNA-216表達水平，結果顯示胰腺癌組織miRNA-21和miR-155表達量顯著高于CP患者，而miRA-216則顯著低于CP組。聯合數個miRNA可以提高對PDAC的診斷率。如miRNA-21聯合miRNA-155診斷胰腺癌的靈敏度可高達93.33%。聯合檢測miRNA-21、miRNA-155、miRNA-216可以使診斷PDAC的曲線下面積提高至0.8667，靈敏度為83.33%、特異度為83.33%。

2．MicroRNA與PADC的轉移、侵襲及預后評估：Keklikoglou等[21]報道PDAC的miRNA-206顯著下調，而miRNA-206過表達可以顯著抑制癌細胞的侵襲與生長，其機制是使細胞周期停留在G0/G1期，從而抑制PDAC細胞增殖。同時，miRNA-206可直接抑制KRAS和ANXA2，通過對KRAS的負調節來抑制NF-κB信號通路，使其靶基因如IL8、CXCL1、CCL2、CSF2、VEGFA、VEGFC、MMP9等促炎、促血管形成因子表達下調，從而抑制腫瘤血管和淋巴管的形成。ANXAS可以促進纖溶酶的形成，降解細胞外基質，導致細胞侵襲，因此，miRNA-206可以通過抑制ANXAS減少纖溶酶產生，抑制新生血管形成，抑制內皮細胞向血管周圍組織轉移增殖。He等[22]研究表明，胰腺癌組織miRNA-371-5p的表達水平顯著高于正常胰腺組織；通過Kapan-meier生存分析顯示，組織miRNA-371-5p表達陽性患者的生存時間短于miRNA-371-5p表達陰性患者，據此判斷患者的預后情況。

3．MicroRNA在PADC化療中的作用：目前研發的多種化療藥物在肺癌、乳腺癌等實體腫瘤的Ⅱ、Ⅲ期臨床研究顯示出明顯的療效，然而對胰腺癌患者的臨床效果不佳，這與胰腺癌對相關化療藥物耐藥是分不開的。多項研究發現miRNA表達水平與化療藥物耐藥明顯相關，通過調節miRNA的表達有望達到治療胰腺癌的目的[23]。Bera等[24]的研究發現，miRNA-125與吉西他濱耐藥有關；敲除miRNA-125的表達可逆轉胰腺癌細胞的上皮-間質轉化表型，恢復PUMA和Neu1等腫瘤抑制物的表達，從而誘導對吉西他濱固有耐受的癌細胞對吉西他濱產生反應。Xiao等[25]使用0～100 μg/ml 5-FU治療胰腺癌細胞72 h后，發現轉染了miRNA-137的胰腺癌細胞的存活率顯著低于未轉染的對照組，證明miRNA-137的過表達可以提高胰腺癌細胞對5-FU的敏感性。此外，miRNA-21也表現出促使胰腺腫瘤細胞對吉西他濱耐藥的特性。原因是miRNA-21 能夠抵抗吉西他濱介導的細胞凋亡。與對照組對比，轉染miRNA-21 的胰腺癌細胞株PANC1 和BxPC3對吉西他濱的治療具有明顯的抵抗性；而轉染miRNA-21 抑制劑的PANC1 細胞和BxPC3細胞對吉西他濱的治療相當敏感，PANC1細胞和BxPC3 細胞的生長受到顯著的抑制，同時，miRNA-21抑制劑可提高癌細胞對5-FU的敏感性[26]。因此，通過對部分miRNA表達的調控可以有效提高胰腺癌細胞對化學治療的敏感性，為胰腺癌的治療提供了新的途徑和思路。

4．MicroRNA與胰腺囊性腫瘤：胰腺囊性腫瘤(pancreatic cystic neoplasms，PCN)包括漿液性囊腺瘤(serous cystic neoplasms，SCN)、胰腺黏液性囊腺瘤(mucinous cystic neoplasms，MCN)、導管內乳頭狀黏液性腫瘤(intraductal papillary mucinousneoplasm，IPMN)以及實性假乳頭狀瘤(solid pseudopapillary neoplasm neoplasm，SPN)等。近年來，隨著影像學診斷技術的進展，PCN的檢出率較前有所提高。研究表明大約20%的人群中存在PCN，其中部分(主要為MCN和IPMN)發生惡性變，部分(如SCN)為良性病變。

Frampton等[27]研究表明，惡性IPMN組織中miR-21、miR-155、miR-708表達水平明顯高于良性病變組；而miR-217的表達水平則明顯下調。Permuth-Wey等[28]對28例IPMN(其中19例為高度不典型增生，9例為低-中度不典型增生)病理檢查結果顯示，miR-100、miR-99b、miR-99a、miR-342-3p、miR-126、miR-130a在高度不典型增生組的表達水平明顯低于低-中度不典型增生組，表明一些miRNA可能參與調節IPMN的惡變過程。因此，能否找到血清中對應的特異性miRNA來早期診斷IPMN并預測其是否可能發生惡變在臨床上有重大意義，有助于進一步對惡變可能性較高的IPMN進行早期干預治療，改善預后，同時也能降低過度醫療的發生率。

miRNA在胰腺疾病中的差異性表達肯定了其在胰腺疾病發生、發展中起著重要的作用，尋找更多與胰腺相關的miRNA并研究其作用機制，將會為胰腺疾病的診斷、治療、預后判斷帶來重大的的突破。根據現有研究發現，諸多miRNA均可作為同一胰腺疾病早期診斷的生物標志物，那么確定一個或多個穩定、易檢測的miRNA作為疾病診斷新的生物標志物就顯得至關重要。同時，miRNA與其靶基因的作用是相互的，一個miRNA可調控多個靶基因，而一個靶基因也可以由多個miRNA調控，因此，聯合檢測miRNA的表達水平可顯著提高胰腺癌的早期診斷效率、提高對AP疾病嚴重程度的判斷。

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(本文編輯：呂芳萍)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2016.01.021

200072上海，同濟大學附屬第十人民醫院消化科

趙嚴，Email：320zhaoyan@163.com

2015-05-04)