miRNA在口腔癌前病变中的临床研究

曾昕

【摘要】微核糖核酸（miRNA）是一种大小含21～23个核苷酸的非编码单链小RNA分子，参与细胞的分化、增殖和凋亡以及个体发育等多种生物学过程。它在免疫系统中发挥了极其重要的作用，在某些自身免疫病如类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮中有异常表达，是自身免疫病发生发展中重要的调控因素。本文就miRNA及其在免疫反应中的功能和作用、与口腔癌前病变的相关性等研究进展作一综述。

【关键词】miRNA口腔癌前病变研究进展

【中图分类号】R739.8【文献标识码】B【文章编号】1005-0019（2015）01-0199-01

microRNAs即微小RNA（miRNA）是指长度约21～25nt小分子单链RNA。位于基因组的非编码区，进化上高度保守，可在翻译水平上对基因表达进行调节的RNA家族。它是一类非编码蛋白质的小分子RNA，具有抑制靶基因表达的功能，可以调节细胞生长、分化、增殖、凋亡等。miRNA异常表达同各种癌症的发生发展密切相关。目前，miRNA在口腔癌前病变的癌变过程中的功能还尚不清楚。因此有必要分析miRNA在白斑癌变过程中的表达变化，寻找特异性miRNA，为后续的靶基因验证和功能分析打下基础。

1. miRNA的功能及作用

微小RNA（microRNA，miRNA）是一种在进化上高度保守的非编码单链小分子RNA，由21～25个核苷酸组成，通常在转录后通过降解或抑制目标信使RNA（messengerRNA，mRNA）参与基因调控。自1993年在线虫中发现以来，miRNA已被证实在生物发育、组织分化、细胞凋亡中发挥着重要作用。

目前发现与不同类型肿瘤相关miRNAs中最多的是miR一2，人们发现miRNA距今将近2O年，它首先由LeeRC等对变异的秀丽新小杆线虫在遗传学上进行深度解剖后，第一次探索到一些物质能够调节其在胚胎后期中一些发育基因表达的如RNA：Lin4。第二个miRNA在第一个miRNA分子发现之后的数年，人们的注意力开始渐渐转向了miRNA。21世纪初，ReinhartBJ等才又在线虫发现第2个异时性开关基因let一7。自此以后科学家们连续不断在动物、植物以及人体内观察到了数目很大的微小RNA编码基因。最初发现的miRNAs被称之为瞬间RNA（smalltemporalRNAs，stRNAs）。miRNA是在进化上一类非常保守的内源性单链非编码RNA，能够通过多种途径及通路在转录后水平调控基因的表达。微小RNA是由其编码基因经过转录和剪切等多步加工过程形成的。当前研究表明，miRNA基因由RNA聚合酶Ⅱ或聚合酶Ⅲ，在细胞核内转录成初级转录物（pri—miRNA），后经Drosha酶剪切形成约7Ont的miRNA前体（pre—miRNA），在核输出蛋白一5（exprotin一5）的作用下转移至细胞质中，最后在切酶（dicer）作用下产生成熟的miRNA。已经达到正常状态的miRNA与RNA诱导沉默复合物（RNAinducedsilencingcomplex，RISC）结合，通过与靶mRNA的特定序列互补或不完全互補结合，诱导靶mRNA剪切或者阻止其翻译。miRNA基因的二级结构是以茎环结构为主要结构，有多种形式存在基因组中，并且大部分位于基因一些非编码区，但转录时它与其他基因的转录相互独立、互不干涉，而且只转录不翻译，且在同源物种中具有很高的相关性。以肿瘤为主的各种疾病在miRNA成熟的过程中都有可能发生，因为成熟过程中只要有一个步骤出现异常都可能导致疾病。

2.miRNAs与肿瘤以及癌前病变的关系

近年来，由微小RNA转录的基因与肿瘤形成的相关性已成为关注热点。大量研究表明mi—croRNA在多种恶性肿瘤的演进过程中发挥癌基因或抑癌基因样的作用，是肿瘤发生、发展过程中重要分子之一。例如具有抑制癌基因的有mir一15a和mir一16—1，是在对一些血液病研究中发现的具有特定表达的、有抑癌作用的两族微小RNA，这类患者大部分具有这两族微小RNA的低量表达。mir一15a和mir一16—1在肠癌中含量的下降以及它们正常生理的异变，都表明这些微小RNA可能具有抑制肿瘤形成的作用。mir一21是在恶性肿瘤中发现的一种具有能够促进肿瘤发生发展并异常高表达的microRNA，它在肿瘤发生中的作用可能与阻止肿瘤程序性细胞死亡有关。据资料记载，部分miRNA在肿瘤中表达常是减少的，包括let一7、miR一15a一16等，有些miRNA在肿瘤中的表达量常是增加的，包括miR一17、miR一20、miR一21等，例如miR一21可作为一种抗凋亡因子，在恶性胶质瘤和乳腺癌中的表达是上调的。miRNA一21于重叠跨膜蛋白49基因合成的时候互不干扰口。在2004年发现肿瘤细胞与正常组织来源细胞间miRNA表达谱具有明显差异，且多数miRNA基因都位于肿瘤形成相关性脆弱基因位点，提示miRNA在肿瘤形成过程中可能扮演着重要的角色。大量研究发现果蝇中miR一278的异常表达可以导致眼细胞的无限增殖、抑制凋亡。研究表明，miRNA的具体作用可能是通过调节细胞增殖和凋亡的靶基因，参与肿瘤的发生、发展。当正常细胞癌变时，在细胞生理学上主要会有生长信号充足、对信号抑制不敏感、凋亡逃避等变化，姜黄素也可以抑制体内结肠癌肿瘤的生长、侵入和远端转移，同时能够抑制mir一21。miRNA本身.癌细胞基因表达的改变以及以转录后抑制为关键调控方法的miRNA在这些变化里起着重要的作用。所以在肿瘤的形成中也可能有相当重要的作用。

微小RNA（microRNA；miRNA）是序列特异转录后抑制基因表达的调节因子，是一种长度约为22nt的非编码RNA，miRNA在动植物体内形成RNA沉默复合体，同时miRNA也能够调控多种生理和病理的过程，如细胞分化、细胞增殖和肿瘤形成。miRNA既可作为癌基因又可作为抑癌基因参与人类肿瘤形成的多条信号通路，影响肿瘤的发生和发展。

而癌前病变是指病损本身不是癌，但更易转变为癌的一类病损。癌前状态是指与对应的正常组织相比有更高的癌变危险性的一种全身状态。基于研究证实miRNA在肿瘤形成发展中发挥的巨大作用，人们推断某些高恶变危险度的癌前病变中可能同样存在异常表达的miRNA，并可用来作为恶变早期诊断的指标。Arisawa等发现，miRNA一27a的基因多态性在日本男性中与其胃黏膜萎缩问存在线性相关关系。随着胃黏膜病变的加重，miRNA一27a出现的频率显著升高。慢性萎缩性胃炎属于癌前疾病，慢性萎缩性胃炎患者发生胃癌的危险明显高于普通人群，这预示着miRNA一27a可能与胃癌的发生密切相关。巴雷特食管（BarrettSesophagus，BE）是食管腺癌的癌前病变。Feber等检测了35例冰冻BE标本与食管癌标本中miRNA的含量后发现，miRNA一194、miRNA一192和miRNA一2000在食管腺癌中表达显著上调；miRNA一342在食管鳞状细胞癌中存在异常表达；miRNA一21、miRNA一205、miRNA一203、miRNA一93在食管癌组织与正常组织中亦存在表达差异。实验提示，miRNA在BE癌变过程中起重要作用，可以用来鉴别BE的高危恶变患者，以早期作出诊断治疗。此外还有研究发现，miRNA在肺癌、乳腺癌、胃癌、结肠癌、前列腺肿瘤、胶质母细胞瘤等组织恶变中均发挥重要作用。

3.miRNA与口腔癌前病变

口腔癌是人体常见的肿瘤之一，治疗难度大，复发率高，预后差。特别是在发展中国家，如印度、斯里兰卡、菲律宾和巴西等地，口腔癌的发病率可以达到全身肿瘤发病率的25%左右。近年来，口腔癌的发病率和死亡率在日本、德国和苏格兰都有上升的趋势，特别是在年轻的男性中，口腔癌的发生有明显的上升。尽管近年来放疗和化疗的进展，但是口腔癌病人的生存率并没有显著的提高。存活的病人通常都存在形态变化及不同程度的功能丧失，而一些治愈病人在几年内又会复发。约有90%的口腔癌为鳞状细胞癌。早期预防、早期诊断、早期治疗是降低口腔癌发生率，提高患者生存率，改善患者预后的有效途径。一部分口腔癌来自于口腔癌前病变。对口腔癌前病变的深入研究，尤其是明确其癌变的影响因素，对指导临床实践有着十分重要的意义。

口腔癌前病变（0ralpremalignantlesions，OLP）主要包括白斑、口腔黏膜下纤维化和红斑等，其中16%～62%的口腔鳞状细胞癌来源于白斑恶变。目前，口腔鳞状细胞癌是最常见肿瘤中位居第六位的恶性肿瘤，严重危害人类的身体健康因此，筛选出特异性强和灵敏度高的生物标志物，并将其用作判断OLP是否恶变尤为重要。

Cervigne等认为，部分miRNA可作为白斑恶变早期检测的重要标志物。他们选择来自12个白斑恶变患者的43个样本（随着病变发展，同一白斑患者分别取出低、中、高度异常增生和癌变组织共4份）和4个来自不同患者的无异常增生白斑样本为研究对象，采用PCR技术分析其miRNA的表达。结果鉴定出109个miRNA在异常增生型白斑和浸润型白斑中高表达，其中miR一21、miR一181b和miR一345的表达随着白斑异常增生程度的逐渐加重而逐步上升。为增强论证强度，他们还采用PCR技术对另外52个低、中、高度異常增生和癌变白斑样本以及5个无异常增生白斑或正常样本进行分析，亦得出了相似的结论。miR一21、miR一181b和miR一345的表达与OLP恶变风险同步，提示其可作为确定白斑人群中高危个体的生物标志物，以指导临床治疗。

Clague等采用病例对照试验的方法，分别对136例口腔白斑及口腔红斑患者和136正常人的21个miRNA相关基因的31个核苷酸多态性位点进行检测，结果显示：miRNA一26a一1中pri—miRNA多态性位点rs7372209、Dicer3端非翻译区多态性位点rs3742330及运动神经元复合体RNA解旋酶中非同义多态性位点rs197412的等位基因突变均与OPL恶变危险度显著相关；此外反式激活应答元件RNA结合蛋白中rs784567、生殖细胞关联蛋白4中rs3744741的等位基因突变也可能参与了OPL的恶变过程。为得到进一步的证实，研究者对以上5个多态性位点进行了联合基因型分析，结果证实随着检测基因型的增多，OPL恶变危险度显著增高（P<0.0001）。以上结果提示，miRNA基因多态性可作为判断OPL是否发生恶性转化的指标之一。

总之，在口腔粘膜癌变过程中存在着多方面多因素的共同作用，在肿瘤形成的不同阶段，不同的因素影响着肿瘤细胞的增殖和分化。miRNA与肿瘤的发生关系密切，并且在口腔癌前病变中发挥着重要作用。但是还存在着许多不明确的因素，有待于进一步的探讨。

参考文献

[1]suH.YangJR，XuT，a1.MieroRNA一101，downregulatedinhepato-cellularcarcinomapromotesapoptosisandsuppressestumorigenicity[J].CancerRes，2009，69（3）：1135—1142.

[2]ZhangJG，WangJJ，ZhaoF，eta1.MicroRNA一21（miR一21）repressestumorsuppressorPTENandpromotesgrowthandinvasioninnon—smallcelllungcancer（NSCLC）[J].ClinicaChimicaActa，2010，411（11）：846.

[3]GiridharMudduluru，LauraDNelson，HeikeAllgayer，eta1.CurcuminregulatesmiR一21expressionandinhibitsinvasionandmetastasisincolorectalcancer[J].BioscienceReportsImmediatePublication，2010.

[4]杨呖，康春生.miRNA-21与肿瘤相关研究新进展I-J.中国肿瘤临床，2011，38（6）：357—360.