microRNA在胃癌中的研究進展

方 威，劉乃杰，胡國章*

(吉林大學中日聯誼醫院 1.急救醫學科;2.神經外科,吉林 長春130033)

microRNA在胃癌中的研究進展

方 威1，劉乃杰2，胡國章1*

(吉林大學中日聯誼醫院 1.急救醫學科;2.神經外科,吉林 長春130033)

世界衛生組織2012年的一項全球調查顯示，胃癌(GC)的發生率世界排名第5，但在惡性腫瘤病死率排名為第3[1]。雖然相對于之前胃癌全球總發病率有所下降，但是胃癌的病例分布主要在發展中國家，胃癌仍是我國最常見的惡性腫瘤之一。胃癌的發病機制復雜，包括遺傳、飲食、環境等多種因素，迄今為止，手術仍然是胃癌的主要治療手段。MicroRNA(miRNA)是一類存在于真核生物體內的非編碼內源性小RNA，長度約為21-25nt，結構高度保守，不參與蛋白質的編碼，但對真核生物的基因表達起著非常重要的調控作用。越來越多的數據顯示，miRNA可作為包括腫瘤在內的機體病理狀態的生物標志物，而相關miRNA作為抗擊腫瘤的一種靶向分子，為人類研究腫瘤治療提供了新的思路。miRNA與胃癌的發生以及預后密切相關。下面我們將從miRNA的基本生物學特征，與胃癌發生發展的相關性，幾種與胃癌研究密切的miRNA的研究進展幾個方面綜述如下。

1 microRNA

1.1 miRNA簡介

1993年，lee[2]等人在線蟲中發現了時間特異性表達的lin-4，同時也是第一個被發現的miRNA，進一步研究發現lin-4與線蟲發育密切相關。之后隨著對miRNA研究的不斷深入，更多的miRNA被發現與研究，迄今為止在生物中被報道的miRNA達8000余種，在人類中約5000余種。據報道在人類中約有30%基因蛋白的表達要受到miRNA的調節。隨著microRNA的研究熱潮的出現，人們發現miRNA廣泛參與到機體的多種生理或病理過程中，如細胞凋亡、細胞增殖、氧化應激等[3]。并廣泛參與到腫瘤的發生發展，發揮抑癌基因或促癌基因的作用，如參與到DNA損傷導致腫瘤發生的多種機制、腫瘤的放化療的耐藥性、腫瘤細胞的增殖與凋亡等[4,5]，

1.2 miRNA的生物學特征

miRNA行使基因調控有其獨特的方式，主要包括以下幾個方面的特性[6-8]：(1)一種miRNA可能同時參與多個靶基因的調控，同時參與多個生理或病理過程中，而不同的miRNA在功能與作用上則會有重疊性；(2)miRNA的表達具有時間特異性與組織特異性，即同一miRNA在生物體內不同的發育階段或者不同的組織部位中，miRNA的表達譜可能具有差異性。這種差異性的表達分布也側面反應了組織細胞在行使某些功能的特異性。同時也進一步提示miRNA對基因調控的復雜性和廣泛性；(3)miRNA基因序列沒有開放閱讀框架，不能表達蛋白質，其中大多數基因序列位于基因間區，也可位于內含子上，以單拷貝或多拷貝的基因簇形式存在于基因組中，而非隨機排列，這種基因簇的表達往往具有協同性；(4)在多種物種中miRNA的核酸序列具有高度的進化保守性，其中最具典型的是let-7RNA，主要在兩側對稱的生物體中廣泛存在。miRNA的這種特性進一步提示miRNA在生物體內功能的重要性，也為生物進化的同源性提供了一定的理論依據。

2 miRNAs與胃癌的研究進展

2.1 miR-155與胃癌

miR-155定位在人體21號染色體短臂21位點，由B細胞整合素基因(BIC)的第3個外顯子保守區域編碼，受到B細胞整合素轉錄水平和相關的miRNA加工的調控[9]。在人體中miR-155主要表達在胸腺和脾臟，其他組織中少量表達。研究提示miR-155與免疫系統功能相關，高表達miR-155的轉基因小鼠可產生淋巴瘤，在多例B淋巴瘤患者中則可發現miR-155表達增高[10]。同時越來越多的研究發現miR-155在胃癌中表達異常，并與胃癌的發生發展有密切聯系。Liu[11]選取了20例石蠟固定的胃癌組織，用特定引物通過 PCR方法 檢測miR-21、 miR-145 和miR-155的表達情況，結果表明miR-21和 miR-155表達明顯上調，而 miR-145表達下降，但是miR-145表達下降沒有臨床統計意義。Cheng[12]發現miR-155在胃癌細胞系中低表達，而使miR-155轉染GC-7901 和MKN-45胃癌細胞，使胃癌細胞高表達miR-155后，結果發現細胞侵襲能力顯著增強。用熒光素酶報告基因進一步確定miR-155是通過靶向結合SMAD2基因來發揮抑制腫瘤的作用，并且認為miR-155在胃癌細胞系中的低表達可能是由于DNA甲基化作用導致。Feng[13]等也通過同樣的轉染實驗發現過表達miR-155的MKN-45和BGC-823胃癌細胞中SMAD1、STAT1、CAB39、CXCR4 和 CA9蛋白表達水平上調，推測這些蛋白質其中有可能包含miR-155的靶基因，但是還需要進一步的實驗證明。為了進一步明確不同miRNA在胃相關疾病的表達差異，Link[14]分別與胃正常黏膜對比評估了胃竇和胃黏膜從慢性非萎縮性胃炎(CNAG)、萎縮性胃炎(AG)到胃癌的發展過程中miR-21、miR-155和miR-223的表達情況，其中在胃癌組織中miR-21 和 miR-223表達增加，而miR-155的表達量與對照組相比沒有統計學意義。另外還發現胃部不同部位同一miRNA、同一miRNA在不同的胃癌發展進程均具有差異性。進一步反應了miR-155在胃癌研究中的復雜性。并且提示我們miRNA可以作為胃癌癌前病變的潛在生物標志物，但是不同部位之間的表達差異因素還需要在研究中加以考慮。

2.2 Let-7與胃癌

Let-7家族，是在線蟲中發現的第二個miRNA，同時是第一個在人類中研究的miRNA。Let-7家族成員基因機構序列相似，在功能上也具有重疊性。參與調節細胞生長、分化和粘附作用、基因表達及胚胎的生長發育等過程[15]。同時大量研究提示let-7家族在多種腫瘤中表達下調，具有抑癌基因的作用。Ran[16]通過PCR實驗對60例切除的胃癌組織和癌旁正常組織中的miR-let-7a和PKM2的表達情況進行了檢測，發現PKM2表達量相對于正常對照組明顯升高，miR-let-7a的表達則與之成負相關，在細胞系中也發現同樣的結果，進一步的研究證實miR-let-7a通過Myc/hnRNPA1/PKM2途徑參與胃癌的發展過程，即miR-let-7a通過下調PKM2的表達抑制了胃癌細胞的增殖與遠處轉移。HMGA2是一個重要促癌因子，在9例高表達HMGA2的胃癌組織和10例低表達HMGA2的胃癌組織中檢測let-7 miRNA 家族成員的表達情況發現，與HMGA2高表達組相比，let-7a、let-7b和let-7c在HMGA2低表達組表達顯著增高(P<0.05)。認為let-7a、 let-7b和let-7c有可能是通過負性調節HMGA2的表達，從而抑制胃癌的發生發展[17]。

2.3 miR-224與胃癌

目前，miR-224在多種腫瘤中得到廣泛研究，多種研究認為miR-224在不同腫瘤中既可以表現出抑癌基因作用也可以表現出癌基因的作用，并影響著腫瘤對放化療的敏感性[18-21]。在胃癌中miR-224多為表達上調，發揮致癌基因的作用。Liu[22]等在三種胃癌細胞株(SGC-7901、MGC80-3、MKN45)中研究發現，與正常胃黏膜上皮細胞相比，Raf 激酶抑制蛋白(Raf kinase Inhibitor Protein，RKIP)表達水平顯著下調，通過轉染實驗構建高表達RKIP的胃癌細胞，研究發現高表達RKIP的胃癌細胞則能夠逆轉胃癌細胞的高增殖、侵襲能力。進一步研究發現miR-224通過靶向負性調節RKIP表達，促進胃癌的發生發展。利用同樣原理，毛盛勛等[23]構建了轉染 miR-224 的SGC7901 胃癌細胞，發現低表達miR-224后的胃癌細胞凋亡能力增加，與Liu的研究相一致。另外毛等人還檢測了120例胃癌及癌旁正常組織中miR-224的表達情況，發現癌組織相比于癌旁正常組織，miR-224表達水平增高。將低表達miR-224的胃癌細胞接種于裸鼠皮下，發現與對照組相比，該組的腫瘤體積明顯較小。進一步的研究提示miR-224 可能是通過調節 BCL-2 的表達影響細胞凋亡，但還需進一步驗證。有研究[24]也發現miR-224在胃癌組織以及胃癌細胞系中高表達，并與胃癌的生存期具有相關性，進一步研究認為miR-224是通過靶向調節mTOR進一步影響胃癌細胞下游的增殖及凋亡信號從而促進胃癌細胞增殖和轉移，抑制胃癌細胞凋亡。

近年來，多數研究認為miRNA具有成為預測腫瘤生長及預后的潛在生物學標志物。Smid D[25]等人選擇了54名接受5-氟尿嘧啶(5-FU)或5-FU聯合鉑類衍生物的姑息化療方案的胃癌患者，并檢測其中的29種miRNA，研究發現miR-150、miR-342-3p、miR-181b、miR-221和miR-224的高表達和低水平的miR-520h與更短的腫瘤進展相關，而高水平的miR-150、miR-224、miR-192、miR-375和miR-342-3p則與更短的總生存期相關。因此該研究提示我們檢測相關miRNA的表達水平可為胃癌患者接受姑息治療的有效性提供一定的預測價值。

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*通訊作者

1007-4287(2017)09-1467-03

2016-12-20)