miRNAs在肝细胞癌中的研究进展*

曹小秋 综述,刘春霞,曹季军,申娴娟,鞠少卿△ 审校

(1.江苏省南通市南通瑞慈医院检验科 226010；2.江苏省太仓市人民医院检验科 215400；3.江苏省南通大学附属医院检验科，南通 226001)

微小RNA(miRNAs)是一种内源性的小RNA，它能和目标mRNA进行相互作用。通常认为，miRNAs的异常表达与恶性肿瘤的进程存在密切联系。肝癌是全球最常见的恶性肿瘤之一，在我国，肝细胞癌(HCC)发生率位居第4，病死率位居第3[1]。统计数据表明,HCC是原发性肝癌最常见的类型，占85%～90%。有研究认为，肝癌高发与HBV、HCV感染、长期酗酒、摄入黄曲霉毒素、非酒精性脂肪肝、原发性胆汁性肝硬化等因素密切相关，早期诊断是肝癌治疗非常重要的前提[2]。

HCC早期患者多无典型症状，或肿瘤体积小，影像学不易发现，多数病例未能在早期诊断，从而降低了治疗效果。而癌症复发、转移及化疗药物的耐药都是疗效欠佳的主要原因。常用的血清标志物有：甲胎蛋白、异常凝血酶原、α-L-岩藻糖苷酶等，但这些指标存在敏感度偏低或特异度不足现象，不适合肝癌患者的广谱筛查。

基于以上考虑，临床上急需能够有效辅助诊断HCC的分子生物学标志物，这种标志物应该敏感度高，特异度强，能有效提高HCC的诊断效能。有研究指出，miRNAs在肿瘤组织和血浆中呈较高特异度[2]。也有研究认为，血浆中miRNAs的表达水平可用于临床肿瘤的诊断[3]。因此，本文就miRNAs在HCC中的研究进展综述如下。

1 miRNAs的生物学功能

成熟miRNAs是一类在进化上高度保守的非编码单股小RNA，由22～24个核苷酸组成，消极调节蛋白质编码基因和其他非编码转录表达[4]。miRNAs参与了人体内多个调控机制和细胞信号传导。首先，miRNA被转录成长链初级转录本，然后修饰为70个核苷酸左右的茎环结构前体，即miRNAs前体，这个过程大多数在细胞核内进行。miRNAs前体进一步在Dicer作用下产生成熟的miRNAs。成熟miRNAs在特定的信使RNA靶位上绑定Argonaute-containing蛋白复合物来促进其降解或影响翻译。

miRNA在细胞分化、增殖、新陈代谢、止血、细胞凋亡、炎症等生理活动中起调节作用。miRNA通过作用于致癌基因或抑癌基因，在肿瘤进程中发挥重要作用[5]。如miR-203在非小细胞肺癌中可通过下调G蛋白信号转导调节因子17来抑制细胞增殖、侵袭和迁移[6]。在乳腺癌中，miRNA-4317通过与人类新基因322作用抑制细胞增殖[7]。在胃癌患者血浆中，miR-106a的表达较健康人明显升高(P<0.01)，并且其特异度可达93.8%，敏感度达77.5%，与肿瘤大小、淋巴结转移及TNM分期呈正相关(P<0.05)。因此，miRNA无论在肿瘤机制研究还是临床应用上均有极好的前景，可作为肿瘤诊断和疗效监测的一种新的生物学标志物。

2 miRNAs与肿瘤

恶性肿瘤的发病机制主要有2个：(1)癌基因的激活；(2)抑癌基因的沉默或缺失，随着对miRNAs研究的深入，发现miRNAs参与了其中。miRNAs在肿瘤组织细胞中的表达有肿瘤相关性和组织特异性及表达稳定性。miRNA可分为致癌基因，如miR-93、miR-455-3p[8]、miR-1288[9]；抑癌基因，如miR-133b[10]、miR-214[11]、miR-382[12]等。miRNA-107-5p通过直接与表皮生长因子受体相结合，抑制非小细胞肺癌的增殖、转移，促进其凋亡[13]；在HCC中，miRNA-23b起到致癌基因的作用，通过与肿瘤抑癌基因(ST7L)结合，抑制ST7L活性，激活蛋白激酶/糖原合成酶激酶3β/β-catenin信号途径，促进肿瘤的发生和转移[14]；miR-378在宫颈癌中通过ST7L/Wnt/β-catenin通路起致癌基因的作用[15]。在结直肠癌组织中，miR-17-92a、miR-200a[16]、miR-429[17]属于致癌基因，表达升高，而miR-30a[18]、miR-502b[19]、miR-145[20]属于抑癌基因，表达下降。在乳腺癌组织中，miR-19b通过靶基因mylip和其分泌的细胞黏附分子促进乳腺癌转移[21]，而miR-126可通过抑制去整合素-金属蛋白酶9的水平来抑制乳腺癌细胞侵袭。miR-320通过下调前B细胞白血病同源盒基因3抑制胶质瘤细胞生长[22]。miR-424的异常表达通过靶基因latsi促进胃癌细胞的增殖和侵袭，增加miR-424-5p的表达和下调latsi的表达，与胃癌的病理分级和不良预后相关[23]。

3 miRNAs在HCC 诊断中的临床价值

miRNAs有可能对HCC的早期诊断、治疗和预后等方面起到积极的临床意义。因此，作为发生率和病死率都很高的恶性肿瘤，HCC迫切需要一种敏感度高和特异度强的诊断和预后标志物。

3.1miRNAs参与HCC的发病机制

3.1.1与增殖相关 有研究表明，miR-302a通过与血管内皮生长因子A作用，抑制HCC细胞增殖[24]。miR-493也可通过下调炭疽毒素受体1和抑制Toll样受体来抑制HCC细胞增殖[25]。虽然大多数miRNAs对HCC的增殖起抑制作用，但也有一些miRNAs对HCC细胞的增殖起促进作用，比如miRNA-33a，它可通过降低过氧化物酶体增殖激活受体α来促进HCC细胞的增殖[26]。

3.1.2与侵袭、迁移相关 肿瘤转移最常见的方式是恶性肿瘤细胞的侵袭和迁移。ZHANG等[27]研究发现，在HCC中，miR-18a可通过抑制Dicer1表达促进HCC细胞的侵袭和迁移。叉头转录因子O1(FOXO1)是FOX家族成员，属于肿瘤抑制基因，它可调节细胞增殖、侵袭、迁移和凋亡，也是miR-135a的靶基因，miR-135a可通过与FOXO1结合来促进HCC细胞的侵袭和迁移[28]。ZHAO等[29]研究发现，miR-31-5p表达升高，可通过调节SP1蛋白转录因子抑制细胞的侵袭和迁移。胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)是胰岛素受体家族中的跨膜转运酪氨酸激酶受体[30]，它参与了许多肿瘤细胞的生物学功能，是miR-592的靶基因，miR-592通过结合在转化生长因子-3′-非翻译区1745-1、752的位置，抑制HCC细胞的侵袭与迁移。miR-149通过靶基因调节蛋白人源重组蛋白抑制HCC转移。

3.1.3与凋亡相关 细胞凋亡是细胞正常的生理过程，细胞凋亡失控是导致肿瘤发生的一个重要因素。在HCC中，多个miRNAs参与HCC细胞凋亡的活动。DONG等[31]研究发现，在将miR-223转染HCC细胞后，磷酸化雷帕霉素靶蛋白(pmTOR)、p70核糖体蛋白S6K激酶(p70S6K)及B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)水平明显下降。进一步研究表明，miR-223通过激活Ras相关蛋白Rab1介导了mTOR，促进细胞凋亡。miR-217亦可通过与靶蛋白-异黏蛋白结合促进细胞凋亡[32]。肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)属于肿瘤坏死因子超级家族的成员，是一种抗肿瘤的细胞因子,它可以不损伤正常细胞，通过凋亡途径杀死肿瘤细胞。XU等[33]研究发现，miR-106b通过激活死亡受体4抑制对TRAIL敏感的HCC细胞凋亡。

3.2miRNAs在HCC中的临床意义

3.2.1miRNAs对HCC的早期诊断 HCC早期发生变化的miRNAs可用于HCC的早期诊断。在肝癌患者中表达明显上调的miRNAs有miR-500a-3p、miR-92a、miR-23b和miR-19b；其他miRNAs，如miR-188-5p、miR-874、miR-708和miR-149表达下调。JIANG等[34]研究发现，在HCC患者血浆中，miR-106b明显高于慢性肝病患者和健康人群。YU等[35]报道，血清miR-150在HCC患者组与慢性乙型肝炎(CHB)组、健康对照组比较明显下调(P<0.000 1)。受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析miR-150对HBV相关的HCC有明显诊断价值,外科手术治疗后miR-150明显增加(P<0.000 1)，与健康对照组比较，miR-150 ROC曲线下面积(AUC)=0.931，敏感度为82.5%，特异度为83.7%；与CHB组比较，miR-150 AUC=0.881，敏感度为79.1%，特异度为76.5%，miR-150可作为HCC诊断和判断预后的非侵袭性标志物。

有研究通过检测87例HCC患者和55例健康人群miR-224血浆表达水平发现，miR-224在HCC患者中的表达水平明显高于健康人群(P<0.001)，根据miR-224的cut off值为8.0，以miR-224/cel-miR-39的比率为相对表达量，计算得出其敏感度为93.1%，特异度为80.8%，准确度为88.0%[36]。CHEN等[37]研究发现，miR-15b-5p、miR-338-5p和miR-764在HCC患者术前与术后差异有统计学意义(P<0.005)，在HCC与肝硬化患者、健康人群比较中，miR-15b-5p、miR-338-5p和miR-764的表达量HCC患者同样高于其他两组(P<0.05)。通过ROC曲线做诊断效能分析，发现miR-338-5p区分HCC、肝硬化和健康人群的效能是最好的，以1.78为cut off值，miR-338-5p与肝硬化和健康人群比较，其AUC为0.856，敏感度为72.3%，特异度为90.0%。

3.2.2miRNAs在HCC预后中的作用 HCC的预后与是否发生血道或淋巴转移，以及HCC术后复发有关。LI等[38]报道，miR-155与肝癌移植后HCC的复发与转移有关，miR-155在HCC癌组织和细胞中比邻近非癌组织明显升高，过表达miR-155的HCC细胞株Huh-7增加了侵袭和迁徙能力。miR-1296通过桥粒芯糖蛋白1为媒介的磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)通路抑制HCC癌细胞转移和上皮细胞间质转化,可作为HCC预后判断的指标[39]。叉头螺旋转录因子3(FOXP3)是肝癌的抑制基因，FOXP3表达增加与较好的生存率及减少复发相关，是HCC预后的独立因子[40]。

MOHAMED等[41]通过对57例HCC、57例肝硬化、57例健康对照者定量检测miR-23a、miR-203、miR338、miR-34和miR-16，发现HCC组患者miR-23a明显高于LC组，在HCC肿瘤尺寸>5 cm、多病灶、奥田邦雄分期为Ⅲ期时miR-23a明显升高,以210为cut off值时，miR-23a的准确率为79.3%，敏感度为89.47%，特异度为64.91%。miR-23a与大的肿瘤尺寸、高级别的奥田邦雄分期有关，也可作为预后指标。

有研究表明，miR-370是HCC预后的一项指标[42]，该研究通过检测HCC肿瘤组织与HCC癌旁组织的miR-370表达水平，并结合临床病理特征发现，miR-370与肿瘤结节的转移分期(P=0.013)、静脉浸润(P=0.008 2)相关，与性别(P=0.127 5)、年龄(P=0.091 5)、肿瘤大小(P=0.082 3)、肝硬化(P=0.250 8)及肿瘤分期(P=0.5377)无相关性。也有研究表明，致死因子-7a(Let-7a)与静脉浸润和浆膜浸润相关(P<0.05)，let-7c与静脉浸润和TNM分期相关(P<0.05)，let-7e与静脉浸润相关(P<0.05)[43]。

3.2.3miRNAs在HCC耐药中的作用 耐药关系到治疗的成功与失败，miRNAs在HCC的耐药中也发挥了一定作用。如miR-181a，索拉菲尼是治疗HCC的常用药物，其诱导凋亡在人肝癌细胞中比Hep3B细胞多，索拉菲尼暴露于HepG2比Hep3B多，能促进促凋亡因子p53上调凋亡调节因子的表达，激活聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶和细胞凋亡蛋白酶3，而miR-181a在HepG2细胞中的低水平表达，外源性miR-181a在HepG2细胞的表达会阻止细胞凋亡，在Hep3B细胞中促进凋亡。另外，miR-181a的靶蛋白RAS相关区域家族1是丝裂原活化蛋白激酶信号因子，敲除它会增加索拉菲尼的耐受，所以miR-181a通过抑制RASSF1来提高索拉菲尼的耐受。同样miR-21通过蛋白激酶B/人第10号染色体缺失的磷酸酶途径抑制自噬，阻止索拉菲尼耐药。

4 结 语

通过上述研究发现，miRNAs与各类恶性肿瘤的发生、发展、侵袭、血道转移、淋巴转移及复发有一定相关性，并对患者预后有一定前瞻性。通过对其相应信号通路的研究，可使miRNA成为阻断恶性肿瘤发生、发展的药物靶点。而对于临床肿瘤标志物来说，希望有高的敏感度和特异度，联合检测是个不错的选择。血清或血浆由于取材方便，无创伤性，对患者心理负担小，有良好的发展前景。我国是乙肝携带率高发的大国，肝癌发病率高，通过对miRNAs与肝癌相关性的深入研究，不断发现血清或血浆中肝癌特异性的miRNA，可作为肝癌诊断和判断预后的潜在肿瘤标志物，准确的生物信息学靶点的预测和功能验证，将会为肝癌的靶向基因治疗开辟一片新天地。