微小RNA-182在膠質(zhì)瘤中的研究進(jìn)展

董 陽，李世星，邵艷春

(1.吉化集團(tuán)公司總醫(yī)院 a神經(jīng)內(nèi)科;b放化療科，吉林 吉林132021;2.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 普外科)

膠質(zhì)瘤(glioma)是起源于腦部或脊髓的神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤，根據(jù)組織細(xì)胞形態(tài)學(xué)特征可分為不同的亞型。膠質(zhì)瘤組織病理學(xué)分類仍存在較大異質(zhì)性，同一病理類型患者其分子學(xué)改變、病程演進(jìn)、治療反應(yīng)等仍不盡相同[1]。因而，深入研究膠質(zhì)瘤的分子病理機(jī)制是近年的研究熱點(diǎn)之一。微小RNA(micro RNAs,miRNAs)為長(zhǎng)度19-22個(gè)核苷酸組成的非編碼RNA，通過與靶基因信使RNA結(jié)合，進(jìn)而調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄后表達(dá)。miRNAs與膠質(zhì)瘤的研究受到越來越多學(xué)者的關(guān)注[2,3]。miR-182屬于miR-182/183/96家族一員。有研究報(bào)道m(xù)iR-182在多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、診斷及治療等方面均發(fā)揮十分重要的作用[4-6]。近年來miR-182在膠質(zhì)瘤領(lǐng)域的研究也取得一定的進(jìn)展，本文就此做一綜述。

1 膠質(zhì)瘤概述

膠質(zhì)瘤是顱內(nèi)最常見的原發(fā)性腫瘤，約占所有中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的三分之一[7]。由于膠質(zhì)瘤細(xì)胞與正常膠質(zhì)細(xì)胞的組織形態(tài)上存在一定相似性，也據(jù)此對(duì)其進(jìn)行命名。然而，膠質(zhì)瘤的確切起源目前仍不清楚[1]。2007年WHO膠質(zhì)瘤分類包括星形細(xì)胞腫瘤、少突膠質(zhì)細(xì)胞腫瘤、少突星形細(xì)胞腫瘤等[8]。WHO分級(jí)系統(tǒng)將膠質(zhì)瘤分為低級(jí)別(WHO Ⅰ -Ⅱ級(jí))與高級(jí)別膠質(zhì)瘤(WHO III - IV級(jí))[8]。盡管根治性手術(shù)加放化療仍是治療膠質(zhì)瘤的基本手段，但由于其呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)、對(duì)周圍正常腦組織的放射性損傷、對(duì)替莫唑胺等化療藥物的耐藥等，都給膠質(zhì)瘤的治療帶來的極大的挑戰(zhàn)[9]。髓母細(xì)胞瘤(medulloblastoma,MB)多發(fā)于后顱窩，是兒童常見的膠質(zhì)瘤之一，也是惡性度最高的顱內(nèi)膠質(zhì)瘤。MB患者診斷時(shí)30%的患者已發(fā)生轉(zhuǎn)移[10]。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma)是成人常見的膠質(zhì)瘤類型，也是一種不可治愈的惡性腫瘤，診斷后患者存活期僅有14 - 16個(gè)月[11]。多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)是一種致死性、對(duì)治療抵抗的腦部惡性腫瘤，由多種克隆的腫瘤細(xì)胞亞群組成，其中包含具有干細(xì)胞特性的膠質(zhì)瘤起始細(xì)胞，這些細(xì)胞與治療耐藥及治療后復(fù)發(fā)密切相關(guān)[12]。因此，深入研究膠質(zhì)瘤的病理機(jī)制，開發(fā)新的治療靶點(diǎn)，具有重要的理論與臨床意義。

2 miR-182與膠質(zhì)瘤

2.1 miR-182在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)

多項(xiàng)研究結(jié)果表明，在髓母細(xì)胞瘤[10,13]、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤[11]、星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤[14]等腫瘤細(xì)胞中均存在miR-182的表達(dá)上調(diào)。有研究采用60例福爾馬林或多聚甲醛固定的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤標(biāo)本，通過PCR檢測(cè)多種miRNAs的表達(dá)水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與正常非腫瘤組織及Ⅰ-Ⅲ級(jí)其他類型腫瘤相比，miR-182的表達(dá)水平無明顯差別[15]。因此，目前有關(guān)miR-182在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)尚存在一定爭(zhēng)議，可能與膠質(zhì)瘤種類、樣本類型、檢測(cè)方法等有一定關(guān)系，有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

2.2 miR-182在膠質(zhì)瘤病理分子機(jī)制中的作用

STAT3異常激活在膠質(zhì)瘤發(fā)病中發(fā)揮重要作用。激活STAT3可促進(jìn)miR-182表達(dá)，反之抑制miR-182表達(dá)。生物信息學(xué)分析顯示腫瘤抑制因子原鈣粘蛋白-8(protocadherin-8,PCDH8)是miR-182的靶基因之一，miR-182可負(fù)性調(diào)控PCDH8表達(dá)。PCDH8敲除可促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖與浸潤(rùn)。沉默PCDH8或采用miR-182 mimics可逆轉(zhuǎn)STAT3抑制劑對(duì)膠質(zhì)瘤增殖的抑制活性[16]。臨床樣本顯示PCDH8表達(dá)水平與磷酸化的STAT3及miR-182表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)。上述結(jié)果提示STAT3/miR-182/PCDH8在膠質(zhì)瘤發(fā)病中具有十分重要的作用[16]。

在很多惡性膠質(zhì)瘤亞型中都存在NF-κB的持續(xù)活化，但機(jī)制未完全闡明。有研究證實(shí)在膠質(zhì)瘤中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)可促進(jìn)miR-182表達(dá)，而miR-182可下調(diào)圓柱瘤(cylindromatosis,CYLD)基因的表達(dá)，后者為NF-κB活化的抑制因子。CYLD表達(dá)下調(diào)可導(dǎo)致NF-κB信號(hào)通路各組分的廣泛泛素化，進(jìn)而使NF-κB持續(xù)活化[17]。

Neuritin屬于神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)家族成員之一，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡與增殖進(jìn)而參與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)Neuritin的編碼基因(NRM1)為miR-182的靶基因。過表達(dá)miR-182可顯著抑制NRM1基因的轉(zhuǎn)錄與翻譯。此外，體外研究顯示過表達(dá)miR-182可影響細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)及細(xì)胞的遷移能力，同時(shí)可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。因此，miR-182可能通過調(diào)控NRM1基因的表達(dá)進(jìn)而參與星形細(xì)胞膠質(zhì)瘤的病理過程[14]。

富含亮氨酸重復(fù)序列4基因(4LRRC4)失活在膠質(zhì)瘤中很常見。研究顯示LRRC4基因?yàn)閙iR-182的靶基因之一。沉默miR-182可抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞體內(nèi)及體外生長(zhǎng)，同時(shí)伴L(zhǎng)RRC4表達(dá)上調(diào)。因此，miR-182可能通過調(diào)控LRRC4基因表達(dá)進(jìn)而參與膠質(zhì)瘤的病理過程[18]。

長(zhǎng)鏈非編碼RNA尿路上皮癌相關(guān)1基因(urothelial carcinoma associated 1,UCA1)與多種腫瘤的發(fā)生有關(guān)。在膠質(zhì)瘤臨床樣本中，UCA1表達(dá)升高與患者預(yù)后不良相關(guān)。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，上調(diào)UCA1可促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖與遷移，其機(jī)制與miR-182有關(guān)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)該調(diào)控作用依賴于p53凋亡刺激蛋白[19]。該團(tuán)隊(duì)后續(xù)研究證實(shí)UCA1/miR-182信號(hào)軸與膠質(zhì)瘤基質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)有關(guān)。臨床樣本分析顯示在膠質(zhì)瘤基質(zhì)細(xì)胞中，CXCL14表達(dá)上調(diào)，并與患者預(yù)后不良相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)CXCL14可上調(diào)UCA1與miR-182表達(dá)，進(jìn)而通過果糖-2,6-雙磷酸酶調(diào)控基質(zhì)細(xì)胞的糖酵解及腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)[20]。

2.3 miR-182在膠質(zhì)瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移中的作用

Bai等采用miRNAs表達(dá)譜分析發(fā)現(xiàn)，miR-182在MB轉(zhuǎn)移灶的表達(dá)水平明顯高于原發(fā)灶。過表達(dá)miR-182可促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞遷移，反之可抑制腫瘤細(xì)胞遷移。異種膠質(zhì)瘤動(dòng)物模型發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)miR-182可促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞向鄰近正常腦組織與軟腦膜轉(zhuǎn)移[10]。在MB許多亞型，包括具有MYC基因擴(kuò)增的亞型中，都存在miR-182家族成員的表達(dá)上調(diào)。當(dāng)miR-182家族成員高表達(dá)時(shí)，MB細(xì)胞遷移、轉(zhuǎn)移及上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)，PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路異常活化；而敲除miR-182家族成員，可導(dǎo)致膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡與PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路功能異常。因此，miR-182家族成員通過調(diào)控PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路進(jìn)而調(diào)節(jié)膠質(zhì)瘤細(xì)胞存活、增殖與遷移[13]。

2.4 miR-182與膠質(zhì)瘤的診斷

外泌體為納米大小的囊泡，由腫瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌。外泌體內(nèi)包含多種分子，如DNA、miRNA等，在一定程度上可反應(yīng)其母體細(xì)胞的生物學(xué)特性。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤來源的外泌體可通過血腦屏障進(jìn)入外周血循環(huán)中。有研究對(duì)比了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者與正常對(duì)照外周血外泌體來源miRNAs的差別[21]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與對(duì)照組相比，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者外泌體中存在26種表達(dá)顯著差異miRNAs。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，包括miR-182在內(nèi)的7種miRNAs可以很好地鑒別膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者與正常對(duì)照，且有較高的準(zhǔn)確性[21]。因此，外泌體來源miR-182聯(lián)合其他miRNAs可能用于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的診斷。

2.5 miR-182與膠質(zhì)瘤的治療

Kouri等通過對(duì)TCGA數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)miR-182是唯一一個(gè)與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者預(yù)后及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)，且與患者對(duì)替莫唑胺治療的敏感性有關(guān)的miRNA。上調(diào)miR-182可使膠質(zhì)瘤對(duì)替莫唑胺敏感性增強(qiáng)、促進(jìn)膠質(zhì)瘤起始細(xì)胞分化及抑制腫瘤細(xì)胞增殖。其具體機(jī)制為抑制Bcl2樣12因子(Bcl2L12)、c-Met與低氧誘導(dǎo)因子2α(HIF-2α)[11]。該團(tuán)隊(duì)后續(xù)研究還發(fā)現(xiàn)：miR-182是GBM腫瘤細(xì)胞凋亡、生長(zhǎng)及分化的調(diào)節(jié)因子之一。通過膠質(zhì)瘤異種移植模型證實(shí)，體內(nèi)注射miR-182納米顆粒可穿透血腦屏障、抑制膠質(zhì)瘤生長(zhǎng)、延長(zhǎng)受體小鼠的生存期[12]。因此，miR-182可能作為膠質(zhì)瘤的潛在治療靶點(diǎn)。

2.6 miR-182與膠質(zhì)瘤的預(yù)后

有研究報(bào)道膠質(zhì)瘤組織miR-182表達(dá)水平與WHO膠質(zhì)瘤分期呈正相關(guān)。miR-182低表達(dá)患者5年生存率為51.54%，而高表達(dá)者僅為7.23%。多因素分析顯示miR-182是膠質(zhì)瘤患者獨(dú)立不良預(yù)后因素之一[22]。采用RT-PCR檢測(cè)44例冰凍組織與59例福爾馬林固定的髓母細(xì)胞瘤患者miRNAs表達(dá)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)9個(gè)具有差異表達(dá)的miRNAs，并且這些miRNAs在髓母細(xì)胞瘤不同亞群中表達(dá)不盡相同。在非WNT、非SHH型膠質(zhì)瘤患者中，低表達(dá)miR592、高表達(dá)miR-182提示預(yù)后不良。miR-182聯(lián)合其他miRNAs可能作為髓母細(xì)胞瘤的預(yù)后不良分子標(biāo)志[23]。因此，膠質(zhì)瘤組織中miR-182表達(dá)水平為患者不良預(yù)后標(biāo)志之一。

膠質(zhì)瘤患者外周血miR-182表達(dá)水平的預(yù)后意義目前尚存爭(zhēng)議。Xiao等報(bào)道膠質(zhì)瘤患者外周血miR-182水平與患者KPS評(píng)分及WHO膠質(zhì)瘤分級(jí)密切相關(guān)。miR-182高水平組患者5年的OS與DFS明顯低于低表達(dá)者。Cox多因素分析結(jié)果顯示循環(huán)miR-182為膠質(zhì)瘤患者OS與DFS的獨(dú)立不良預(yù)后因素之一[24]。Zhao等對(duì)106例原發(fā)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤血清miRNA表達(dá)譜分析發(fā)現(xiàn)miR-182、miR-106a、miR145表達(dá)水平與患者無病生存率及總生存率均有關(guān)系。miR-182高表達(dá)患者2年DFS(風(fēng)險(xiǎn)比為0.60，95%可信區(qū)間為0.29-0.92，P=0.037)與OS(風(fēng)險(xiǎn)比為0.69，95%可信區(qū)間為0.30-0.96，P=0.043)明顯高于低表達(dá)者。miR-182為獨(dú)立的預(yù)后良好因素之一[25]。需要指出：第一項(xiàng)研究納入星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤等不同類型膠質(zhì)瘤，第二項(xiàng)研究?jī)H為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。因此，外周血miR-182的預(yù)后意義在不同膠質(zhì)瘤中可能不盡相同，有待研究證實(shí)。

3 總結(jié)與展望

綜上，miR-182在膠質(zhì)瘤病理機(jī)制中發(fā)揮十分重要的作用。miR-182不僅可作為膠質(zhì)瘤術(shù)前診斷的分子標(biāo)志之一，而且可作為膠質(zhì)瘤治療的潛在靶點(diǎn)。通過檢測(cè)miR-182表達(dá)水平預(yù)測(cè)膠質(zhì)瘤預(yù)后目前尚存在一定爭(zhēng)議，有待更多研究探索。然而，檢測(cè)循環(huán)miR-182水平作為一種快速、簡(jiǎn)單及廉價(jià)的檢測(cè)手段，作為預(yù)測(cè)疾病預(yù)后有其優(yōu)勢(shì)所在。隨著新的測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步及更多研究的開展，miR-182在膠質(zhì)瘤中的作用將會(huì)被進(jìn)一步揭示。此外，整合基因表達(dá)譜、代謝組學(xué)及生物信息學(xué)等新的研究手段，能夠更加全面、客觀、綜合性的定位miR-182在膠質(zhì)瘤發(fā)病、診斷、治療等方面的角色，可能有助于深入揭示膠質(zhì)瘤的分子病理機(jī)制及改善患者長(zhǎng)期預(yù)后。