miRNA在乙肝相关性肝癌发生发展中的作用研究进展

邹绮明,张玲

(广西中医药大学附属瑞康医院，南宁530011)

miRNA是一类广泛存在于真核细胞中的单链小分子RNA，不能直接参与转录、翻译编码蛋白质，通过靶向mRNA的3′端非翻译区(UTR)，达到降解mRNA或抑制其正常的转录、翻译[1]。越来越多研究发现，失调的miRNA参与多种疾病发生发展[2]。从血清到组织，miRNA在慢性乙型肝炎、肝硬化、肝癌患者体内的表达均存在差异；细胞株、动物等实验证实miRNA在HBV感染相关疾病的不同阶段，同一种miRNA可发挥不同作用，不同的miRNA差异表达还可表现协同或拮抗作用，预示异常表达的miRNA与HBV-HCC的发生发展、侵袭、转移和凋亡有重要联系[3]。现就miRNA在乙肝相关性肝癌发生发展中的作用研究进展综述如下。

1　 miRNA在HBV复制过程中的作用

随着有效抗病毒疗法的出现，HBV复制可完全被抑制，但我国绝大部分肝癌患者有HBV感染史,目前认为HBV复制，尤其是持续高HBV-DNA可加速疾病进程，甚至直接诱发HBV感染相关肝癌发生[4]。鲍春旸[5]利用生物芯片技术在HBV细胞模型中发现29个miRNA与HBV复制呈负相关，并用生物信息学软件预测其靶基因验证出4个miRNA能靶向调控HBV基因，如miR-15b可能通过与S基因﹙P基因﹚的编码区结合并抑制其表达，抑制病毒复制；miR-192与HBV编码的蛋白(HBx)通过肝特异转录因子HNF-1α结合位点结合后，不但促进自身表达，同时抑制抑癌基因RB1的表达。虽然目前发现的miRNA能对HBV复制起到消极作用，似乎对抗HBV较为有利，但仍有患者能进展为肝癌，与HBV使调节宿主基因表达相关的miRNA处于失衡状态、利于维持HBV-DNA高水平复制相关[6]。

miR-122被认为是一种肝脏的特异性miRNA，上调miR-122不但能抑制抗HBV的酶HO-1，抑制HBV感染[7]；还能下调细胞周期蛋白G1(Cyclin G1)，诱导细胞凋亡和抑制增殖，上调p53蛋白与HBV复制的增强子元件特异性结合，抑制HBV DNA增殖[8]。陈素玲等[9]发现血清miR-122表达量在中度及重度CHB患者明显升高，但在非活动性HBV携带者、肝硬化、肝癌患者血清中往往处于低下水平，并未在HBV感染史中长期保持高表达以抵抗病毒复制。其次，miRNA还以负反馈调节形式限制HBV自身复制。miR-155是炎症和肿瘤发展过程中的重要调节因子，在HBV慢性感染细胞模型HepG2.2.15中，miR-155过度表达抑制细胞因子信号转导抑制因子1(SOCS1)，负反馈性阻断IL-10等相关通路，抑制HBsAg、HBeAg及HBV蛋白表达[10]。HBV这种限制自身病毒复制行为，尤其是在慢性化演变中，可能通过在人类先天抗病毒防御系统中发挥作用，借此避免因过度复制而被免疫系统攻击，从而利于病毒持续复制、增加致癌性，可能是病毒进化、肿瘤细胞逃逸中的一种机制。

2　 miRNA干扰宿主抗病毒免疫系统应答中的作用

肝脏是机体的免疫特惠器官，但在HBV感染慢性过程中，宿主免疫功能失调，使抗病毒药物应答不充分，易向慢性炎症损伤改变，病毒、肿瘤细胞逃避免疫系统的识别和攻击，最终进展为肝癌。研究发现，miRNA分子差异表达与HBV感染后免疫耐受和病毒清除密切相关，被认为是HBV感染后免疫应答的调节因子[11]。在人体，能对病毒感染的细胞、肿瘤细胞产生快速应答的主要是NK细胞。而CHB和HCC患者的NK细胞功能往往处于下调状态，Xu等[12]进一步研究发现过表达的miR-146a通过下调细胞因子受体信号蛋白1(STAT1)表达，使NK细胞的杀伤活性及分泌细胞因子的能力受抑，当促进STAT1表达后，可恢复部分患者的NK细胞功能，过度表达miR-146a对CHB患者的固有免疫发挥负向调控作用。Wang 等[13]还发现miR-146a通过靶向 STAT1还参与抗病毒细胞因子及CD4+和CD8+T细胞的产生，介导T细胞功能受损，影响获得性免疫形成。HLA-G是一类非经典的MHC-Ⅰ类分子，几乎能作用于所有免疫反应相关的细胞亚群，能在肿瘤、病毒感染细胞中表达并介导逃避机体免疫反应。Bian等[14]发现在HBV感染后miR-152低表达参与了人白细胞抗原-G(HLA-G)表达上调，高表达HLA-G使NK细胞对HBV、癌细胞杀伤活性降低，在肝癌肿瘤细胞逃避免疫清除中发挥重要作用。

3　 miRNA在肝硬化发生发展中的作用

肝星状细胞(HSC)能被肝损伤相关的炎症反应激活，大量增殖分化，并分泌细胞外基质(ECM)，而过量的ECM又可以加重肝脏损伤，如此反复引起恶性循环，最终引起肝纤维化(HF)。miRNA不但参与乙肝慢性化进程，还参与HSC的激活，并促进ECM积累，与肝纤维化(HF)的发生密切相关[15]。转化生长因子β1(TGF-β1)不仅是活化HSC的主要信号转导通路，而且被激活的HSC促使 TGF-β1的分泌，促进ECM合成并抑制其降解，在肝硬化的形成中发挥核心作用[16]；TGF-β1作为一种多功能因子，还能与HNF4A相互作用，诱导上皮细胞-间充质转化(EMT)发生，使细胞间附着能力丧失，介导肿瘤转移机制[17]。邓国孙[18]在CCl4诱导小鼠的HF细胞模型中，发现miRNA-10a直接调控TGF-β1/Smads信号转导通路促进肝纤维化，间接参与HCC发生。此外， miRNA还参与调控ECM形成，加速肝硬化进程。基质金属蛋白酶(MMP)作为ECM的主要降解物，由于在肝硬化进程中常被TGF-β抑制，使ECM合成与降解平衡失调[19]。李耕[20]发现升高的miR-155与MMP-9靶向结合降低其表达，调节ECM，协同TGF-β诱导HF进程。陈征等[21]发现，miR-375可使大鼠肝星状细胞(HSC-T6) 中蛋白激酶 B(PKB)、丙酮酸脱氢酶激酶-1(PDK1)含量明显下降，细胞停滞于G0/G1期的比例升高，抑制HSC的增殖，负性调控HF进程。

4　 miRNA对肝癌生物学行为的影响

miRNAs可通过调控多个癌基因和抑癌基因的表达，影响细胞再生增殖、凋亡、分化等生物学功能，参与肝癌的发生发展[22]。原癌蛋白c-myc在多种组织和细胞中均有表达，其功能的异常与多种肿瘤的发生和预后密切相关，其可被细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)通路所激活，使HSC诱导出现EMT及肝癌增殖等恶性化生物学行为[23]。谢聪等[24]成功构建has-miR-146a真核过表达载体pmR-146a，并将has-miR-146a的前体基因片段转染乙肝相关肝癌株HepG2.2.15，得出has-miR-146a可以下调c-myc表达，抑制肝癌细胞增殖。miR-375可通过调控MAPK、Wnt、AKT、p53、PDK1等多个靶基因，发挥抑癌基因的作用。研究发现，miR-375在乙肝相关性肝癌患者肿瘤组织中的表达低于癌旁正常组织，差异有统计学意义，肿瘤组织中低水平的miR-375表达，与血清高AFP水平、晚期肝癌病情进展及肝癌细胞低分化程度具有显著相关性，反映低表达的miR-375未能影响HBV复制，在HCC中未能通过靶向多个致癌基因发挥肿瘤抑制作用，并影响晚期肝癌患者的预后[25]。

HBx是病毒反式作用因子，被人们公认为能影响宿主基因表达，干扰信号转导、细胞凋亡和细胞周期调控等过程，介导肿瘤的发生，当中机制可能与HBx可影响部分miRNA表达谱，使相应抑癌基因失活或癌基因活化相关[26]。miR-132在HBV相关的肝癌组织中表达明显低于癌旁正常组织，且miR-132与HBx呈负相关，进一步研究发现，HBx可诱导miR-132启动子甲基化，降低miR-132表达，使miR-132未能促进抑癌基因PTEN表达，达到激活Akt/mTOR信号通路发挥抑制肝癌细胞增殖和诱导凋亡作用[27]。miR-16家族被认为是一类抑癌基因，可靶向调控细胞周期蛋白CCND1、c-myc表达，使细胞停留于G1期，在HepG2、SK-HEP-1及Huh7肝癌细胞模型中miR-16均表现为低表达状态[28]。

5miRNA与肝癌遗传易感性的相关性

单核苷酸多态性(SNP)是遗传变异中最常见的类型，位于miRNA种子区的SNP可发生于初级miRNAs(primary miRNAs)、前体miRNAs(precursormiRNAs) 及miRNAs的生成过程中，引起的miRNA结构异常或失去调控靶基因能力，不能正常发挥原有功能。Alqahtani等研究发现miR-149 rs2292832、miR-30a rs1358379、miR-196a2 rs11614913等多种miRNAs SNPs与HBV-HCC发生发展密切相关[29]。李芸等[30]研究发现，miR-146a G>C(rs2910164)与中国原发性肝癌患者的遗传易感性密切相关,携带G等位的个体有更高的发病风险。

综上所述，在HBV诱导的致癌过程中，涉及到细胞周期活动、细胞凋亡、原癌基因、抑癌基因、免疫系统等方面调控异常。miRNA是具有重要调控作用的小分子RNA。目前研究已发现一系列能调控HBV感染→HL→HCC发生发展相关miRNA，为乙肝相关肝癌诊断、治疗提供了新思路。

参考文献：

[1] Gregory RI, Chendrimada TP, Shiekhattar R. MicroRNA Protocols[M]. Totowa: Humana Press, 2006:33.

[2] Melo CA, Melo SA. Non-coding RNAs and Cancer[M] . New York:Springer Press, 2014:5-24.

[3]Xie KL, Zhang YG, Liu J, et al. MicroRNAs associated with HBV infection and HBV-related HCC[J]. Theranostics, 2014,4(12):1176.

[4] 吴孟超,汤钊猷,叶胜龙,等.HBV/HCV相关性肝细胞癌抗病毒治疗专家共识[J].中华肝脏病杂志,2013,33(2):76-81.

[5] 鲍春旸.HBV复制相关miRNA表达谱的分析及miR-192的生物学功能研究[D].中国人民解放军军事医学科学院,2011.

[6] Wang Y, Jiang L, Ji X, et al. Hepatitis B Viral RNA Directly Mediates Down-regulation of the Tumor Suppressor MicroRNA miR-15a/miR-16-1 in Hepatocytes[J]. J Biol Chem, 2013,288(25):18484-18493.

[7] Qiu L, Fan H, Jin W, et al. R-122-induced down-regulation of HO-1 negatively affects miR-122-mediated suppression of HBV. Biochem Biophys Res Commun[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2010,398(4):771-777.

[8] 庄鹏,曾慧琼,王湘郴,等.miR-122在乙肝相关性肝癌发病机制中的作用[J].热带医学杂志,2015,15(6):724-727,863.

[9] 陈素玲,李芳,柴海云,等.微小RNA-122在HBV感染慢性肝脏疾病中的表达及其临床意义[J].中华实验和临床感染病杂志(电子版),2015,9(6):68-72.

[10] Qayum AA, Paranjape A, Abebayehu D, et al. IL-10-Induced miR-155 Targets SOCS1 To Enhance IgE-Mediated Mast Cell Function[J]. J Immunol, 2016,196(11):4457.

[11] 邢同京,徐洪涛,余文庆,等.微小RNA在不同时期慢性乙型肝炎病毒感染者的异常表达谱及其临床意义[J].中华传染病杂志,2013,31(10):586-592.

[12] Xu D, Han Q, Hou Z, et al. miR-146a negatively regulates NK cell functions via STAT1 signaling[J]. Cell Mol Immunol, 2016,14(8):712.

[13] Wang S, Zhang X, Ju Y, et al. MicroRNA-146a feedback suppresses T cell immune function by targeting Stat1 in patients with chronic hepatitis B[J]. J Immunol, 2013,191(1):293.

[14] Bian X, Si Y, Zhang M, et al. Down-expression of miR-152 lead to impaired anti-tumor effect of NK via upregulation of HLA-G[J]. Tumour Biol, 2016,37(3):3749-3756.

[15] Chen R, Wu JC, Liu T, et al. MicroRNA profile analysis in the liver fibrotic tissues of chronic hepatitis B patients[J]. J Dig Dis, 2017,18(2):115-124.

[16] 付玲珠,郑婷,张永生.TGF-β/Smad信号转导通路与肝纤维化研究进展[J].中国临床药理学与治疗学,2014,19(10):1189-1195.

[17] 李杰克,方冠,叶伟康,等.TGF-β、HNF-4α在原发性肝癌中的表达及临床意义[J].肝胆胰外科杂志,2017,29(3):224-228.

[18] 邓国孙,李镇伽.miRNA-10a对小鼠肝纤维化细胞增殖及TGFβ1/Smads信号转导通路表达的影响[J].海军医学杂志,2017,38(3):222-225.

[19] 戈宏焱,张仕华.基质金属蛋白酶与肝纤维化关系的研究进展[J].临床肝胆病志,2017,33(3):563-566.

[20] 李耕.miRNA-155靶向调控MMP-9对肝纤维化的作用及机制[J].检验医学与临床,2017,14(8):1090-1091.

[21] 陈征,刘晓峰,麻树霖. microRNA-375在肝纤维化中的作用及其调控信号通路的研究[J].国际消化病杂志,2016,36(6):355-359.

[22] Xie KL, Zhang YG, Liu J, et al. MicroRNAs Associated With HBV Infection And HBV-related HCC[J]. Theranostics, 2014,4(12):1176.

[23] 俞今晶,来纯云.c-Myc在肿瘤中的表达及功能[J].国际肿瘤学杂志,2017,44(4):278-280.

[24] 谢聪,任广立,许蔓春,等. miR-146a在HepG2.2.15细胞中对c-Myc基因表达影响的研究[J].重庆医学,2017,46(17):2030-2033.

[25] Na Z, Wu J, Xiang W, et al. Low-level expression of microRNA-375 predicts poor prognosis in hepatocellular carcinoma[J]. Tumor Biology, 2016,37(2):2145-2152.

[26] 申晓贺,卫志远,倪兵,等.HBV病毒X蛋白诱导肝细胞miRNA表达谱变化的研究[J].免疫学杂志,2016,32(3):185-191.

[27] Wei X, Tan C, Tang C, et al. Epigenetic repression of miR-132 expression by the hepatitis B virus x protein in hepatitis B virus-related hepatocellular carcinoma[J]. Cell Signal, 2013,25(5):1037-1043.

[28] 伍刚,郑波,黄锐,等.HBx下调miR-16家族表达促进肝癌细胞恶性转化[J].中国普外基础与临床杂志,2017,24(4):412-419.

[29] Alqahtani AA, Alanazi MR, Nazir N, et al. Association of Single Nucleotide Polymorphisms in MicroRNAs with Susceptibility to Hepatitis B Virus Infection and HBV-related Liver Complications: A Study in a Saudi Arabian Population[J]. J Viral Hepat, 2017,24(12):1132-1142.

[30] 李芸,李兵胜,张卫芳,等.miR-146a G>C基因多态性与中国原发性肝癌患者遗传易感性的Meta分析[J].中国临床药理学与治疗学,2017,22(7):779-786.