幽门螺杆菌相关microRNA在胃癌中的作用*

师 瑞 王 钧

解放军第451医院消化内科(710054)

微小RNA(microRNA, miRNA)是近年分子生物学和遗传学领域的研究热点。已有研究提示miRNA可能通过与肿瘤相关蛋白之间的相互作用来发挥其促进或抑制肿瘤的生物学功能。miRNA参与肿瘤进展的机制包括参与调节细胞周期、影响细胞增殖、参与肿瘤的侵袭与转移等[1]。

我国胃癌的发病率较高，死亡率位居恶性肿瘤死亡原因的前列，但其病因和发病机制尚未完全阐明，研究表明胃癌是多因素综合作用的结果，包括环境因素、感染因素、遗传因素等[2]。细菌和病毒是导致胃癌发生的重要因素，其中幽门螺杆菌(Helicobacterpylori, Hp)感染与胃癌的发生、发展关系密切，WHO将其列为Ⅰ类致癌原。Hp感染与肠型胃癌进展过程的各个环节(慢性非萎缩性胃炎-慢性萎缩性胃炎-异型增生-胃癌)的发生均密切相关。Hp感染亦与黏膜相关淋巴样组织(mucosa-associated lymphoid tissue, MALT)淋巴瘤发生密切相关。多项研究[3-4]发现，根除Hp可显著减少慢性萎缩性胃炎、肠化生、异型增生和胃癌的发生，提示Hp参与胃癌的发生、发展，但目前Hp致癌机制仍不完全清楚。已有研究发现miRNA与胃癌关系密切，慢性胃炎组织中可见特异性miRNA表达谱[5]。Hp感染促进胃黏膜细胞炎症反应时，会刺激或抑制部分miRNA分子表达，这些分子表达改变的综合作用可能会促进胃癌的发生、发展。说明Hp可能通过调控miRNA分子，影响其靶分子从而发挥促胃癌作用。本文就胃癌相关miRNA，尤其是Hp感染相关miRNA分子及其作用机制作一综述。

一、胃癌相关miRNA及其靶分子

胃癌细胞和组织miRNA表达谱的研究发现miRNA分子存在差异表达，表现为具有促癌作用的miRNA高表达，而具有抑癌作用的miRNA表达降低。Ueda等[6]对160例配对的胃癌组织和非癌组织中miRNA表达的研究发现，与非癌组织相比胃癌组织中22个miRNA表达上调，13个表达下调；通过分析组织中miRNA分子的表达谱可准确诊断83%的胃癌患者。对多个国家和地区的胃癌组织标本行miRNA芯片检测结果显示，miR-21[7]、miR-27a[8]、miR-196a[9]等在胃癌中的表达明显增高，而let-7[10]、miR-101[11]、miR-29a[12]等表达明显降低，说明miRNA差异表达谱可作为诊断胃癌的依据。

目前已发现miRNA通过多种下游靶分子包括HMGA2、p27、RUNX3、Bcl-2、环氧合酶(COX)-2等[13]，促进胃癌的发生。Sun等[9]的研究结果显示，miR-196a在胃癌组织中高表达，且与肿瘤大小和临床分期相关；进一步研究发现其可能系通过在转录和翻译水平下调p27表达，促进胃癌细胞增殖，从而促进胃癌生长。He 等[11]发现，胃癌组织中miR-101表达较正常胃组织显著降低，且与COX-2表达呈显著负相关，提示miR-101可能通过负性调控COX-2从而发挥胃癌抑癌基因的作用。

二、Hp感染可影响的miRNA及其作用机制

1. 慢性炎症：胃癌的发生多由包括Hp在内的致病原致慢性炎症所引起，检测和比较癌前病变和胃癌组织中差异表达的miRNA并行功能鉴定，对明确miRNA在胃癌发生、发展中的作用及其机制至关重要。Petrocca等[5]比较了慢性胃炎和正常胃黏膜的miRNA表达谱，发现miR-1、miR-155表达上调，而miR-20、miR-26b、miR-202、miR-203、miR-205表达下调。提示miRNA在胃黏膜的慢性炎症中发挥了一定作用。宿主对入侵病原体发生的免疫应答主要包括固有免疫和适应性免疫两种形式。miRNA在Hp感染引发的免疫调控中扮演重要角色。Liu等[14]发现Hp感染通过NF-κB依赖性途径上调胃黏膜上皮细胞和组织中miR-146a表达，而miR-146a可下调其下游分子白细胞介素(IL)-1受体相关激酶1(IRAK1)和TNF受体相关因子6(TRAF6)表达，进而抑制NF-κB活性，负性调节Hp激发的IL-8、生长相关性癌基因(GRO)-α、巨噬细胞炎性蛋白(MIP)-3α等分子表达。提示miR-146a可能通过负反馈途径调节Hp引发的炎症反应。Xiao等[15]的研究发现，Hp感染可能通过NF-κB和激活蛋白(AP)-1通路诱导miR-155的表达上调，而miR-155可通过下调IκB激酶、SMAD2、Fas相关死亡结构域蛋白降低NF-κB的活性，提示miR-155可能作为Hp感染引发炎症作用中的负性调控因子。

Zhang等[7]首次证实Hp感染可引起miRNA表达谱改变，该研究应用实时PCR法证实miR-21在Hp阳性胃组织中的表达显著增高，说明其表达增高可能与Hp感染有关。Hp感染AGS胃癌细胞可通过活化NF-κB和IL-6分泌，激活AP-1和STAT3致miR-21表达显著上调，显著增强细胞增殖和侵袭能力。Matsushima等[16]通过miRNA芯片检测发现Hp阳性与阴性胃镜活检标本中55个miRNA表达存在差异，其中30个miRNA表达显著降低。部分miRNA(miR-223、miR-375、miR-200c)与胃黏膜炎症活动度、慢性炎症和Hp感染程度评分呈显著相关；相关性分析表明8个miRNA可准确预测是否存在Hp感染，其中miR-223预测的敏感性和特异性均达100%。

2. 表观遗传学：表观遗传学机制在肿瘤发生、发展中发挥重要作用，近年研究表明，表观遗传学改变亦参与了Hp调控miRNA异常改变的作用。胃癌中部分miRNA甲基化水平异常高，有研究[17]发现Hp感染可诱导miR-124基因发生甲基化导致其沉默。Hp细胞毒素相关蛋白A(cytotoxin associated gene A，CagA)可通过let-7启动子的组蛋白和DNA甲基化从而抑制let-7的表达[18]。因此Hp可通过诱导miRNA基因启动子的甲基化，导致部分miRNA甲基化失活而诱发胃癌，可能是其重要的促癌机制。

Hp感染胃黏膜上皮细胞后，CagA通过Ⅳ型分泌系统转运进入宿主细胞，从而激活并启动下游信号通路。研究表明，Hp亦是通过CagA结构域发挥其诱导miRNA改变的作用。Matsushima等[16]的研究还发现，以含野生型CagA结构域的Hp菌株处理细胞可引起部分miRNA(let-7、miR-125a、miR-500等)表达改变，而含突变型CagA的Hp则无作用。Saito等[19]的研究表明，miR-17、miR-20a亦参与了CagA促胃癌信号通路，CagA可通过活化Erk通路激活c-Myc，进而刺激miR-17、miR-20a表达，后者可抑制p21表达。Hayashi等[18]的研究证明，CagA转基因小鼠中let-7表达显著降低；细胞实验亦发现CagA转染可显著抑制胃黏膜上皮细胞中let-7的表达，导致Ras通路的活化，其机制可能系CagA上调c-myc、DNA甲基转移酶3B(DNMT3B)、组蛋白甲基转移酶EZH2表达，降低miR-26a和miR-101表达，继而抑制let-7的表达。

三、miRNA与MALT淋巴瘤

Hp感染与MALT淋巴瘤发生密切相关。研究表明miR-155、miR-17和miR-92可能参与此过程[20]。Saito等[21]证实，miR-142-5p和miR-155在人胃MALT淋巴瘤和小鼠胃MALT淋巴瘤模型中的表达均显著增高。Craig等[22]发现，miR-203是一种抑癌miRNA，在人MALT淋巴瘤组织中的表达显著降低，其机制可能系Hp感染导致miR-203基因启动子高度甲基化从而抑制其转录。

四、小结

Hp调控miRNA分子表达，继而通过多个靶分子参与了胃癌的发生、发展，该过程是部分可逆的。对Hp感染阳性的患者成功根除Hp后4周复查发现，14个根除前表达下调的miRNA表达水平可恢复，而部分表达上调的miRNA根除后则显著降低[16]。这一现象提示利用寡聚核苷酸、miRNA海绵技术等多种方法下调或抑制促癌miRNA表达，并导入外源性抑癌miRNA，有可能减弱甚至部分阻断Hp的促胃癌作用。然而，目前相关研究仍存在一些问题和争论，如通过体内、体外实验，比较Hp感染胃黏膜组织和胃癌中miRNA表达时存在一些差异；miR-106b等miRNA分子在包括胃癌的各种肿瘤组织中高表达，但在Hp感染的胃黏膜中表达降低，仍有待进一步探讨解决。

总之，大量研究已初步明确部分miRNA参与了Hp致胃癌发生、发展的作用，这些分子是潜在的胃癌预防和靶向性治疗靶点。然而，Hp感染过程涉及大量信号分子和通路，Hp感染引发的miRNA改变必将导致更大量的信号通路和靶分子的改变，已有的研究结果并不能完全揭示其具体机制，仍有待进一步研究证实[23]。

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