結直腸癌肝轉移相關miRNA的研究進展

侯冰冰,張力圖

(廣西醫科大學附屬腫瘤醫院，南寧 530021)

結直腸癌肝轉移相關miRNA的研究進展

侯冰冰,張力圖

(廣西醫科大學附屬腫瘤醫院，南寧 530021)

微小核糖核酸(miRNA)可通過與靶分子mRNA的3′非翻譯區結合，以轉錄后機制調控基因水平。miR-200c、miR-885-5p、miR-30a、miR-424-3p、miR-503、miR-1292、miR-622、miRNA-21、miRNA-203、microRNA-181A、miRNA-10b、miR-377、miR-99b-5p、miR-196b-5p等多種miRNA具有組織和循環的特異性并廣泛參與了細胞生長、發育的調控，與結直腸癌的肝轉移密切相關，并且通過調控靶基因、上皮間質轉化信號傳導通路等多種途徑參與結直腸癌的肝轉移過程。其中miR-424-3p、miR-503、miR-1292可以用于結直腸癌肝轉移的早期診斷。miR-622、miRNA-21可以用于結直腸癌肝轉移的靶向治療。miRNA-203、microRNA-181A、miRNA-10b、miR-377、miR-99b-5p、miR-196b-5p與結直腸癌肝轉移患者的預后相關。

結直腸癌；肝轉移；微小RNA

微小RNA(miRNA)是廣泛存在于動植物細胞內的一類短小的非編碼小RNA，長度為19～25 nt，由具有發夾結構的70～90個堿基大小的單鏈RNA前體(pre-miRNA)經過酶切加工后生成，成熟miRNA與靶mRNA非翻譯區互補結合，誘導靶mRNA降解或抑制靶mRNA的翻譯，實現轉錄后調控基因的開關，從而控制細胞的生長、發育[1]。大量研究表明miRNA幾乎參與了癌癥發生、生長、侵襲轉移的全部過程，與結直腸癌肝轉移的發生具有很大的相關性，某些特異性的miRNA有望成為結直腸癌肝轉移早期診斷和預后判斷的輔助指標以及治療的潛在靶點[2～4]。Hur 等[2]發現了某些具有組織和循環特異性的miRNA，有望用于預測結直腸癌的預后和遠處轉移。現對結直腸癌肝轉移相關miRNA的研究進展綜述如下。

1 與結直腸癌肝轉移發生相關的miRNA及其作用

miRNA可能主要通過控制細胞分化和凋亡直接參與腫瘤的發展，或者通過靶向腫瘤原癌基因或抑癌基因間接參與腫瘤的發生[5,6]。miRNA參與腫瘤侵襲轉移的多個環節，大量研究顯示miRNA可以通過調控靶基因、上皮間質轉化(EMT)、信號傳導通路等多種途徑控制細胞的分化和凋亡進而抑制腫瘤的侵襲轉移[6]。EMT是一種上皮細胞向間充質干細胞轉移的特殊生理病理過程，可以讓腫瘤細胞逃逸多種因素引起的凋亡，促進腫瘤細胞的浸潤和轉移，在腫瘤侵襲和轉移的早期起著關鍵作用。miR-200c可以通過 miR-200c/ZEB1/β-catenin/GSK-3β/2MAPK/ERK1軸來調節FAS信號傳導通路的表達，增加Bmi1基因的表達，誘導EMT，促進結直腸癌轉移[7]；miR-885-5p過表達可靶向cpeb2基因激活EMT，抑制Twist1表達，促進結直腸癌的肝轉移[8]；microrna-30a-5p(miR-30a)可通過調控EMT直接靶向TM4SF1基因，調控結直腸癌的轉移[9]。miR-141、miR-200b、miR-200c通過上皮間質轉化(ETM)途徑和靶向作用于ZEB1和ZEB2基因，與結直腸癌的肝轉移呈正相關[10]。Knudsen等[11]發現，miR-200還可通過下調腫瘤結合細胞(TBC)而抑制EMT，進而控制結直腸癌的肝轉移。

根據miRNA在結直腸癌肝轉移發生過程中的作用可將其分為致癌miRNA(OncomiR)和抑癌miRNA(TSmiR)。TSmiR的靶基因是原癌基因，TsmiR的表達下降或缺失將促進原癌基因的表達，導致結直腸腫瘤的發生發展與侵襲轉移。OncomiR的靶基因是抑癌基因，OncomiR的過表達將抑制抑癌基因的表達，最終促進結直腸腫瘤的肝轉移。與結直腸癌肝轉移相關的TSmiR和OncomiR有很多種，Li 等[12]通過向結腸癌細胞株SW620和SW480轉染 miR-26a 和 miR-26b模擬物和抑制物，發現miR-26a 和 miR-26b為TSmiR，過量miR-26a 和 miR-26b可調節FUT4基因表達，抑制結直腸癌的肝轉移；Laudato等[13]利用生物信息學，細胞功能實驗等證實miR-30e-5p為TSmiR，直接靶向作用于ITGA6和ITGB1基因，抑制結直腸癌的肝轉移；而MicroRNA-20a-5p則為OncomiR可通過下調Smad4基因的表達促進結直腸癌的肝轉移[14]。Pecqueux等[15]則研究了939個與結直腸癌肝轉移相關的人類miRNA，發現miR-125、miR-127、miR-145、miR-192、miR-194、miR-199-5、miR-215和miR-429為TSmiR，有望成為結直腸癌肝轉移早期診斷的標志物。

2 與結直腸癌肝轉移早期診斷相關的miRNA及其診斷效果

研究發現，許多miRNA與結直腸癌肝轉移的早期診斷和分期有關，是結直腸癌肝轉移診斷潛在臨床分子標志物。相比特異性的組織miRNA，循環miRNA具有更易獲取和檢測方便的優勢，作為一種結直腸癌肝轉移的早期、無創的診斷手段擁有更大的研究和發展前景。具體到結直腸癌肝轉移的早期診斷，單一miRNA診斷效果不佳，需要多個miRNA的聯合檢測，Torres 等[16]利用芯片技術初篩出285個差異表達的miRNA，進而篩選出最有價值的三個miRNA，即miR-424-3p、miR-503、miR-1292，通過實時熒光定量PCR和GO分析，得出miR-424-3p、miR-503、miR-1292聯合檢測有助于結直腸癌肝轉移的診斷。多個miRNA聯合檢測是結直腸癌肝轉移早期診斷的發展方向，也提示miRNA表達譜的構建和完善對于結直腸癌肝轉移具有非常重要的研究價值。

3 與結直腸癌肝轉移治療相關的miRNA及其治療效果

通過調節miRNA表達水平，間接修正靶基因的失調情況，抑或聯合已有的較完善的治療手段控制結直腸癌肝轉移，是治療結直腸癌肝轉移的新策略。研究發現miR-622在結直腸癌組織和細胞系中過表達，miR-622和DYRK2基因呈負相關，功能試驗證實miR-622通過作用于DYRK2靶基因及其下游信號通路，影響結直腸癌細胞的轉移和侵襲性，下調miR-622負向調控靶基因DYRK2，可以抑制結直腸癌的侵襲轉移，有望成為結直腸癌肝轉移治療的潛在分子靶點[17]。Li等[18]發現miR-15b作為一種TSmiR可以通過調節MTSS1和Klotho基因表達抑制結直腸癌的肝轉移；提示下調miR-15b表達有抑制結直腸癌肝轉移的作用。Nedaeinia等[19]在體外通過合成鎖核酸 (LNA)acid-antimiRNA-21轉染LS174T人結直腸腺癌細胞，檢測miRNA21對細胞生長和集落形成產生的影響，在體內則通過構建LS174T細胞雞胚絨毛尿囊膜(CAM)模型，結果顯示在CAM模型中LNA-anti-miRNA-21能夠抑制miRNA-21，通過調節PDCD4基因抑制直腸癌LS174T細胞表達，減少細胞遷移和肝轉移，為新型miRNA治療藥物的開發提供了新思路，為結直腸癌肝轉移的治療提供了新方向。

4 與結直腸癌肝轉移預后相關的miRNA及其預后評估效果

已證實miRNA-203、microRNA-181A、miRNA-10b、miR-377、miR-99b-5p、miR-200c、miR-196b-5p是影響結直腸癌肝轉移患者總體生存率的獨立危險因素[4]。作為非侵入性的檢測手段，檢測血清上述miRNA在結直腸癌肝轉移的預后評估方面具有很大的應用前景。

目前對結直腸癌肝轉移的miRNA表達譜尚無詳盡的統計和總結。隨著miRNA表達譜研究的不斷完善，更加穩定、有效、低毒的miRNA模擬物的研發，與傳統藥物互相促進的miRNA抑制物的開發，抗腫瘤miRNA類藥物實際臨床應用的增多，miRNA在結直腸癌肝轉移及其他癌癥中的作用將得到更廣泛的關注。

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南寧市青秀區科學研究與技術開發計劃基金資助項目(2015S03)。

張力圖(E-mail: zhanglitu@gmail.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.44.036

R735.3

A

1002-266X(2017)40-0108-03

2017-07-11)