microRNA與腫瘤關系的研究進展△

趙銀龍，王洪冰，毛鐵鑄，鐘莉莉

吉林大學第二醫院1核醫學科，3放療科，4醫學研究中心，長春 130041

2延吉頤康老年病醫院綜合內科，吉林 延吉130000

微小RNA（microRNA，miRNA）是一組由內源基因編碼的長度為20～24個核苷酸的非編碼單鏈RNA分子[1]。它能夠與特定的mRNA相結合，降解對應的靶mRNA，從而抑制其正常的翻譯過程，在轉錄后階段調控基因的表達，廣泛參與機體的生長、發育、分化、代謝和防御等生命過程[2-5]。腫瘤作為威脅人類健康的重要疾病，一直是醫學研究領域中的重點。隨著醫療水平的不斷提高，雖然對腫瘤的診斷方法和治療手段日趨進步，但其發病率和病死率依然居高不下，嚴重威脅著患者的健康[6]。近年來，有研究發現，多種miRNA在正常細胞和腫瘤細胞中的表達存在明顯的差異，這些差異表達的miRNA通過調控不同的靶基因發揮著類似原癌基因或抑癌基因的作用，與腫瘤的發生、發展、治療和預后等密切相關[7-9]。本文對近年來miRNA與腫瘤關系的研究進展進行總結與分析，旨在為腫瘤的早期診斷、早期治療和療效預測提供理論依據。

1 miRNA與腫瘤的關系

1.1 miRNA促進腫瘤的發生與發展

某些miRNA可以促進多種腫瘤的發生與發展，起到類似原癌基因的作用。據相關文獻報道，miRNA-135b在乳腺癌、非小細胞肺癌、骨肉瘤和胰腺癌等人類多種惡性腫瘤中異常高表達，加速了腫瘤的發展進程[10-13]。Yang等[14]研究發現，miRNA-494在宮頸癌細胞和宮頸癌組織中的表達明顯上調；另外，體外實驗結果顯示，通過負性調控抑癌基因——磷酸酶及張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）基因的表達可以促進宮頸癌的發生與發展；該研究還發現，采用抑制劑抑制miRNA-494的表達可以將細胞阻滯于G1細胞周期，從而抑制宮頸癌細胞的增殖。可見，miRNA-494在宮頸癌的發生、發展中起著重要的作用。Qu等[15]研究發現，miRNA-155在胃癌細胞中呈過表達，并通過負向調節轉化生長因子-β受體2（transforming growth factor-β receptor 2，TGF-βR2）的表達，促進胃癌細胞的生長和遷移，從而促進胃癌的發展。Fan等[16]研究發現，miRNA-26b在結直腸癌細胞系中的異常表達促進了上皮-間充質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）過程，此外，miRNA-26b直接靶向抑制多種腫瘤抑制因子，包括PTEN和無翅型小鼠乳房腫瘤病毒整合位點家族成員5A（wingless-type mouse mammary tumor virus integration site family member 5A，WNT5A）。值得注意的是，miRNA-26b的表達水平在存在淋巴結轉移結直腸癌患者的結直腸癌組織中明顯升高，表明miRNA-26b可通過下調PTEN和WNT5A的表達從而促進結直腸癌細胞的侵襲和轉移。

1.2 miRNA抑制腫瘤的發生與發展

部分miRNA可以促進腫瘤的發生與發展，還有部分miRNA可以抑制腫瘤的發生與發展。據相關文獻報道，miRNA-375在胃癌、乳腺癌、宮頸癌、結直腸癌和腦膠質瘤等人類惡性腫瘤中均呈低表達，且miRNA-375可通過負性調控星形膠質細胞上調基因-1（astrocyte elevated gene 1，AEG-1）、Yes相關蛋白 1（Yes associated protein 1，YAP1）、胰島素樣生長因子1受體（insulin-like growth factor 1 receptor，IGF1R）、丙酮酸脫氫酶激酶1（pyruvate dehydrogenase kinase 1，PDK1）等原癌基因的表達從而抑制腫瘤的發生與發展[17-22]。Liang等[23]發現了包括 miRNA-300、miRNA-329、miRNA381和miRNA-655在內的一系列miRNA，可通過負性調控垂體腫瘤轉化基因1（pituitary tumor-transforming gene 1，PTTG1）的表達，抑制垂體惡性腫瘤的發生。Zhang等[24]在miRNA-203的表達與肝癌關系的研究中，用miRNA-203模擬物或陰性對照RNA轉染肝癌細胞株HepG2和Hep3B，然后對細胞的存活率和增殖能力進行檢測，結果顯示，miRNA-203過表達使HepG2和Hep3B細胞的存活率和增殖能力均明顯下降，抑制了肝癌的進展。Qu等[25]研究發現，miRNA-374b在結腸癌組織和細胞中的表達水平明顯降低，上調miRNA-374b的表達，可以抑制結腸癌細胞的增殖和侵襲；相反，miRNA-374b抑制劑則可促進結腸癌細胞的增殖和侵襲；另外，該研究還發現，肝受體同系物-1（liver receptor homolog-1，LRH-1）為結腸癌細胞中miRNA-34b的靶點，兩者存在負性調控的關系；上述結果均表明miRNA-34b可通過下調LRH-1的表達來抑制結腸癌細胞的增殖和侵襲。

2 腫瘤中miRNA的變化及臨床意義

2.1 miRNA與腫瘤診斷的關系

腫瘤致死率高的原因通常是腫瘤發病早期缺乏典型的臨床癥狀，當患者確診時已發展為晚期，延誤了最佳的治療時機，因此，敏感且高效的早期診斷與治療的方法對于腫瘤的控制具有重要意義。隨著研究的深入，人們發現miRNA作為基因表達調控的一類小分子物質，有可能作為潛在的腫瘤標志物用于腫瘤的早期診斷[26-28]。Chung等[29]從健康者和卵巢癌患者的血清樣本中分離出總RNA，以鑒定腫瘤相關miRNA，結果顯示，卵巢癌患者血清中 miRNA-26a、miRNA-132、miRNA-145和let-7b的表達水平均與健康者存在明顯差異，這些異常表達的miRNA有可能作為潛在的腫瘤標志物用于卵巢癌的早期診斷。Shirmohammadi等[30]選取了31例胃癌患者的胃癌組織及其相應的癌旁正常組織，采用實時定量聚合酶鏈反應（quantitative real time-polymerase chain reaction，qRT-PCR）方法檢測胃癌組織和癌旁正常組織中miRNA-9和miRNA-106a的表達情況，結果顯示，miRNA-9和miRNA-106a在胃癌組織中的表達水平均明顯高于癌旁正常組織（P＜0.05），可以被認為是潛在的生物標志物用于胃癌的早期診斷。Chen等[31]對66例腎透明細胞癌患者的腎透明細胞癌組織中miRNA-224和miRNA-141的表達水平進行了分析，結果發現，miRNA-224與miRNA-141的比值可用于鑒別診斷腎透明細胞癌組織與癌旁正常組織，靈敏度為97.06%，特異度為98.53%，表明miRNA-224與miRNA-141的比值可作為檢測腎透明細胞癌的潛在有利工具，miRNA-224和miRNA-141可能是診斷腎透明細胞癌的新的生物標志物。

2.2 miRNA與腫瘤治療的關系

miRNA在大多數惡性腫瘤中表達異常，起類似原癌基因和抑癌基因的作用，對腫瘤的發生與發展起到至關重要的作用。利用這個特性，人們發現，miRNA可以作為靶向治療的特定靶點，指導臨床多種惡性腫瘤的治療[32-33]。Kleemann等[34]研究發現，miRNA-147b在卵巢癌SKOV3細胞中呈低表達，并且miRNA-147b被證實可以通過激活caspase依賴性信號通路、增強促細胞凋亡蛋白Bax的表達，抑制細胞凋亡蛋白B細胞淋巴瘤/白血病-2（B-cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）和B細胞淋巴瘤/白血病-xL（B-cell lymphoma/leukemia xL，Bcl-xL）的表達從而誘導卵巢癌細胞發生凋亡。另外，該研究者在實驗中采用細胞瞬時轉染法上調miRNA-147b在卵巢癌細胞中的表達，結果發現，卵巢癌細胞在miRNA-147b的作用下發生了凋亡；另外，miRNA-147b可以增加卵巢癌細胞對化療藥物卡鉑的敏感性，加速卵巢癌細胞的凋亡，表明miRNA-147b對卵巢癌的臨床治療具有重要意義。Zheng等[35]研究發現，miRNA-330-3p的過表達抑制了骨肉瘤MG-63和U2OS細胞的生長；雙熒光素酶報告基因系統檢測結果顯示，Bmi-1是miRNA-330-3p的直接靶基因，提示miRNA-330-3p可通過調節骨肉瘤中Bmi-1的表達從而抑制的骨肉瘤的生長，因此，miRNA-330-3p可能是治療骨肉瘤的新靶點。Lee等[36]研究發現，miRNA-708-3p可通過直接靶向EMT相關蛋白[包括轉錄因子E盒結合鋅指蛋 白1（zinc finger E-box binding homeobox 1，ZEB1）、N-鈣粘蛋白和波形蛋白]來抑制乳腺癌細胞的EMT過程，從而抑制乳腺癌細胞的轉移，增強乳腺癌細胞對體外化療和體內化療的敏感性，可作為抑制乳腺癌轉移和克服乳腺癌細胞發生化療耐藥的新策略用于臨床治療。

2.3 miRNA與腫瘤預后和復發的關系

隨著對miRNA的不斷深入研究，人們發現miRNA不僅可以指導腫瘤的診斷和治療，還可以預測腫瘤的預后和復發[37-38]。Gao等[39]對126例結直腸癌患者的臨床資料進行分析，結果發現，miRNA-888在結直腸癌組織中的表達水平較高，其表達可能與結直腸癌患者的腫瘤分期和組織分化程度有關；同時發現，miRNA-888表達水平高的結直腸癌患者的總生存率（overall survival，OS）和無病生存率（disease-free survival，DFS）均低于miRNA-888表達水平低的結直腸癌患者；多因素分析結果顯示，miRNA-888是結直腸癌患者預后不良的獨立影響因素。Zhong等[40]研究發現，miRNA-1270在人骨肉瘤細胞中的表達異常上調，miRNA-1270可能與骨肉瘤患者的預后差、總生存期短有關，可能是骨肉瘤患者預后不良的生物標志物。Tsiakanikas等[41]研究發現，miRNA-28-5p是結直腸癌患者預后不良的重要預測指標，miRNA-28-5p的過表達可能與大腸腺癌患者的腫瘤直徑、組織學分級、TNM分期、放療和化療均無關。Xie等[42]通過研究miRNA與肝癌患者預后的關系發現，miRNA-33表達水平較低的肝癌患者的生存率較低，提示miRNA-33可以作為預測臨床中肝癌患者預后的潛在標志物。

3 問題與展望

miRNA在腫瘤細胞中的異常表達為對腫瘤的研究開辟了新的思路，但是由于人們對miRNA的認識時間還比較短，miRNA與腫瘤關系的研究還面臨著很多問題，例如：①能夠完全明確功能和靶基因的miRNA種類還不多；②對miRNA的研究手段和檢測方法還有待進一步改進；③miRNA與靶基因之間一對多和多對一的調控關系形成了一個復雜的通路網，因此，明確哪種miRNA通過哪條通路對某一種具體的腫瘤細胞起到相應的作用，同樣也是一個非常復雜的研究過程。

雖然該領域的研究面臨著諸多困難，但是依然吸引著廣大學者進行不斷的探索。本課題組成員針對miRNA-210與卵巢癌的關系進行了一些相關的研究，結果證實，miRNA-210在卵巢癌組織中呈高表達，且其不僅能夠通過激活蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱 AKT）信號通路、調控EMT相關蛋白的表達，促進卵巢癌細胞的增殖、侵襲和遷移，還能夠抑制卵巢癌細胞的凋亡，降低卵巢癌細胞對放射治療的敏感性，因此，miRNA-210有望成為治療卵巢癌的潛在的新靶點。隨著醫療知識的不斷拓展和研究手段的不斷進步，相信在廣大醫療同仁的共同努力下，一定會在該領域取得更多可喜的研究成果，科學有效地指導臨床腫瘤的早期診斷、早期治療及療效預測，為腫瘤患者帶來新的福音。