微小核糖核酸在胃癌中的应用研究进展

袁杰 王继见

【摘要】 胃癌是常见恶性肿瘤之一，进展快，预后差，微小核糖核酸可作为胃癌生物标志物，在胃癌诊断、治疗及预后预测方面有作用，本文主要综述了近年来胃癌与微小核糖核酸相关研究取得的最新进展。

【关键词】 胃癌； 微小核糖核酸； 肿瘤标志物； 进展

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2018.7.087 文献标识码 A 文章编号 1674-6805（2018）07-0181-03

胃癌在2013年中国癌症中心统计中发病率第二，死亡率第三[1]，而根据2012年全球癌症研究机构数据其发病率第五，致死率第三[2]胃癌是我国乃至全世界最常见的癌症，但由于临床上缺乏有效的早期检查方法，导致早期胃癌的诊治率低于10%，大多数患者发现时已处于进展期，即使以外科手术为主的综合治疗，5年生存率仍低于30%，早发现早治疗可以大大提高患者预后，5年生存率超过90%[3]，随着相关研究不断进行和展开，微小核糖核酸在胃癌的诊断、治疗及预后方面的作用也流传开来，本文就相关研究展开综述。

1 微小核糖核酸概述

微小核糖核酸是一类长约22个核苷酸的非编码小核糖核酸，由发夹环状的前体加工而成，成熟微小核糖核酸，随即被整合进核糖核酸沉默复合物中，通过与靶蛋白信使核糖核酸3端非编码区互补结合，抑制信使核糖核酸转录后靶蛋白的表达或通过降解信使核糖核酸调节特定基因的表达[4]。最早于1993年在线虫中发现[5]，而现在据miRBase数据库记载已多达28 645种。体液中微小核糖核酸常与蛋白質等构成复合物形式存在，抵抗核糖核酸酶降解，具有高度的稳定性和保守性[6]。微小核糖核酸起着调节分子的作用，起到癌基因或肿瘤抑制剂的作用。微小核糖核酸的扩增或过表达可下调肿瘤抑制因子或其他参与细胞分化的基因，从而通过刺激增殖，血管生成和侵入而促成肿瘤形成；即它们起着致癌基因的作用。微小核糖核酸还可以下调具有致癌活性的不同蛋白质；即它们起肿瘤抑制剂的作用[7]。

2 微小核糖核酸与胃癌

虽然微小核糖核酸与胃癌机制的关系尚未完全解开，就已研究的结果来看，微小核糖核酸在胃癌中的作用主要涉及胃癌的增殖、转移及凋亡，而且通过上调和下调微小核糖核酸可以影响其发生发展[8-9]。

2.1 微小核糖核酸抑制增殖

Huang等[10]研究显示微小R-141在胃癌组织中表达显著下降（P<0.001），miR-141水平较低的患者预后较差。miR-141会抑制AGS胃癌细胞存活率（P<0.01），集落形成（P<0.01）和细胞周期（P<0.05），而且植入miR-141的模拟细胞更小（P<0.01）。这说明miR-141对胃癌细胞有抗增殖作用。Yu等[11]研究表明miR-29c在胃癌组织和细胞系中下调。miR-29c的过表达抑制细胞增殖，促进细胞凋亡并阻滞细胞周期在G1 / G0期。miR-29c通过靶向核自身抗原精子蛋白发挥这些作用。而核自身抗原精子蛋白的消耗可以精确地表达由miR-29c引起的表型。这些数据表明，miR-29c抑制胃癌增殖，并可能作为早期生物标志物和新型治疗靶点。但目前还需要进一步的研究。

2.2 微小核糖核酸促进凋亡

Chen等[12]研究揭示了一种新的负反馈机制来促进涉及miR-146a / 转化生长因子β激活激酶1 /核因子-κB轴的胃癌细胞凋亡。miR-146a的过表达显着增加SGC-7901胃癌细胞的凋亡，而miR-146a的抑制防止细胞凋亡。在信使核糖核酸和蛋白质水平，胃癌细胞中miR-146a的表达与转化生长因子β激活激酶1的表达呈负相关。转化生长因子β激活激酶1的小干扰核糖核酸介导的沉默增强了胃癌细胞凋亡，而转化生长因子β激活激酶1的过度表达促进了胃癌细胞的存活。 miR-146a的过表达或敲低转化生长因子β激活激酶1导致SGC-7901胃癌细胞中核因子κB抑制蛋白抑制剂显著增加和B细胞淋巴瘤2表达水平降低。沉默miR-146a或转化生长因子β激活激酶1过度表达下调核因子κB抑制蛋白和上调B细胞淋巴瘤2表达水平。而Li等[13]研究表明miR-449a/E2F3轴在胃癌增殖和凋亡中起重要作用。miR-449a在胃癌细胞和胃癌组织中表达下调。miR-449a表达的恢复抑制了胃癌细胞增殖和集落形成。在模拟miR-449a转染的胃癌细胞中观察到显著的G0/G1停滞。与顺铂联合治疗与miR-449a显示出比单独使用顺铂治疗更大的抗肿瘤作用。E2F3是miR-449a的直接靶基因，参与肿瘤细胞增殖和转移的重要转录因子。E2F3的沉默与胃癌细胞中miR-449a的高表达具有相似的抑制作用，而E2F3过表达可以解除模拟miR-449a的抑制作用。由此看来，微小核糖核酸作为胃癌治疗的新靶点，在胃癌治疗开辟新的方向。

2.3 微小核糖核酸与胃癌的转移

Tsai等[14]发现miR-26b下调与晚期肿瘤淋巴结转移和5年生存率差有关。miR-26b的强制表达导致体内胃癌细胞迁移和侵袭的体外抑制以及肺转移的形成。耗尽miR-26b具有刺激作用。miR-26b通过对转移启动子，核转录因子α2的负调控影响胃癌细胞表现。miR-26b的异位表达诱导了核转录因子α2蛋白水平的降低，通过荧光素酶测定数据证实miR-26b直接结合核转录因子α2信使核糖核酸的3端非翻译区。在组织中miR-26b和核转录因子α2信使核糖核酸/蛋白表达呈负相关。幽门螺杆菌的Cag A基因通过调节核转录因子α2/c-jun途径来增强miR-26b水平。由此表明miR-26b发挥抗转移作用，并通过核转录因子α2/c-jun途径在胃癌组织中下调。Takei等[15]发现58As9-miR-516a-3p原位移植到裸鼠中导致显著降低的原发性肿瘤生长，腹水和腹膜播散。通过将miR-516a-3p表达载体/去端肽胶原混合物注射到裸鼠中的58As9原位肿瘤中进行的抗转移疗法导致显著延长的存活以及腹水和腹膜播散的抑制。这一发现表明miR-516a-3p-硫酸酯酶1-Wntb-连环蛋白途径可以被靶向以阻断硬胃癌的腹膜播散。以上研究体现出微小核糖核酸可能具有抑制胃癌转移的治疗潜力。

综上所述，笔者大概了解微小核糖核酸在胃癌的增殖、凋亡及转移方面的作用，但是更多研究中同时表明微小核糖核酸在胃癌发生发展的分化、增殖、凋亡、侵袭及转移等多方面作用。比如Xu等[16]表明，miR-532-5p通过促进人类细胞中的细胞生长，迁移和侵袭而起到致癌微小核糖核酸的作用。Li等[17]研究表明miR-183可能通过调控胃癌细胞增殖，凋亡和转移发挥癌基因的功能。Wang等[18]研究结果表明miR-128b可以通过下调癌基因A2bR来抑制胃癌增殖和迁移。Zhu等[19]发现抑制miR-711的表达，减少肿瘤细胞增殖，降低侵袭能力，增加凋亡。

3 微小核糖核酸与胃癌检测

目前临床所应用肿瘤标志物敏感性较低，特别是对于肿瘤早期筛查的应用。循环微小核糖核酸具有较高的稳定性，而且循环微小核糖核酸的水平可用于癌症患者与健康个体的区别[20]。循环微小核糖核酸代表一类理想的生物标记物用于癌症诊断和预后。

3.1 诊断

Wu等[21]研究表明胃癌患者血清和外周血单核细胞中miR-21水平均显著高于健康对照者。血清和外周血单核细胞中miR-21的敏感性和特异性分别为88.4%、79.6%、81.3%、73.4%、60.5%、55.9%、68.6%和59.3%。循环miR-21在Ⅰ～Ⅳ期的90%的阳性预测率远大于CA199和CEA50%的阳性预测率。表明循环miR-21可以作为胃癌的良好生物标志物，并可用于早期和晚期胃癌的診断。多种微小核糖核酸联合检测还能提高灵敏度和特异性，如Shin等[22]从3个独立组的血浆样品包括123名胃癌患者和111名健康对照后筛选6个高表达的微小核糖核酸（miR-18a、miR-140-5p、miR-199a-3p、miR-627、miR-629和miR-652）。在独立验证组中，miR-627、miR-629和miR-652的水平在胃癌患者中显著高于健康对照（P<0.000 1）。在15个血浆样品的另一个随机集合中采用了一种具有改进的灵敏度和特异性的算法用于胃癌分类。结果显示3种微小核糖核酸的组合在曲线下面积最大，截止值为0.373，灵敏度为86.7%，特异性为85.5%。研究发现三微小核糖核酸标记作为一种有前景的胃癌分类方法，大大增强了循环微小核糖核酸作为本病的非侵入性诊断标记物的可行性。

3.2 预后

不仅如此，研究表明微小核糖核酸还可用于评估胃癌预后，比如Zhang等[23]证明miR-153的低表达与胃癌患者的短的5年生存相关。多因素Cox回归分析显示miR-153是胃癌的独立预后指标。miR-153的上调减少了MKN-45胃癌细胞中的细胞迁移和侵入。下调miR-153促进SGC-7901胃癌细胞迁移和侵袭。Min等[24]研究显示胃癌组织和血浆中miR-200c的表达显著低于癌旁组织和慢性浅表性胃炎（P<0.05）。与miR-200c表达较低的患者相比，具有较高miR-200c表达的患者具有更好的铂类化疗治疗结果，更长的无进展生存期和总生存期。miR-200c在胃癌组织和血浆中的过度表达与更长的无进展存活和总体存活相关。Tsujiura等[25]发现胃癌组织、胃癌患者血浆miR-18a浓度显著高于健康对照组（P=0.028 6，P<0.000 1）。而且胃癌患者血浆miR-18a水平在术前术后标本样品中显著降低（P=0.000 2）。以上结果表明通过检测某些微小核糖核酸可以作为预测胃癌患者生存的预后指标。

4 微小核糖核酸与胃癌治疗

微小核糖核酸在胃癌中有原癌基因也有抑癌基因的作用。如果我们能找到调控原癌基因和抑癌基因作用途径中的具体位点，也就找到治疗胃癌的途径。Ishimoto等[26]使用生长测定和细胞毒性测定来检查miR-328功能相关性。在强迫表达miR-328的胃肠道癌细胞系中CD44表达减少，导致在体外和体内抑制癌细胞生长，并且对化疗药物和活性氧的抗性受损。相反，通过miR-328抑制剂诱导CD44表达导致促进癌细胞生长。而且巨噬细胞产生的ROS通过抑制胃癌细胞中的miR-328引发CD44表达。肿瘤浸润巨噬细胞（CD68和CD163）与63例手术切除的胃癌患者的miR-328下调和CD44上调密切相关。这些发现表明肿瘤微环境中的巨噬细胞可能通过miR-328抑制引起CD44表达增加，通过增强ROS防御来导致肿瘤进展。

化疗仍然是进展期胃癌的主要治疗手段，以改善患者的总体生存和生活质量。而化疗效果不理想主要是耐药性导致的。Zhou等[27]研究表明miR-375的表达水平可能影响人胃癌细胞对顺铂作用的敏感性。使用高通量测序技术鉴定在DDP62敏感的SGC7901人胃癌细胞系和顺铂耐药的SGC7901/顺铂细胞系之间差异表达的微小核糖核酸。与SGC-7901胃癌细胞相比，SGC7901/顺铂细胞中miR-375的表达水平显著下调。miR-375的上调提高了其对顺铂治疗的敏感性，增强了顺铂的抗增殖和凋亡诱导作用，而miR-375的下调则降低这些作用。Li等[28]研究表明耐顺铂的胃癌细胞株中miR-148a-3p表达下调，通过促进线粒体分裂和降低AKAP1表达水平，miR-148a-3p重构使顺铂耐药细胞对顺铂治疗敏感。

尽管微小核糖核酸在胃癌领域的研究已取得相当的成果，但是临床上应用却寥寥无几，一方面因为微小核糖核酸领域范围太广，很多研究尚未透彻，其中很多具体的机制还需要完善，而且同种微小核糖核酸可能多种机制共存，理清各种机制间复杂的网络关系尚需时日；另外用于临床还需大型前瞻性临床试验验证，而且微小核糖核酸在多种肿瘤中均有异常改变，还需解决其在胃癌中的特异性。虽然困难重重，但是我相信随着科技的持续进步及研究不断深入，这些问题也将迎刃而解，微小核糖核酸也将在胃癌诊断及治疗中大显身手。

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（收稿日期：2017-11-30）