miRNA在Hp感染相关胃癌中作用的研究进展

王宁宁，孙明军，田百玲

(中国医科大学附属第一医院，沈阳110001)

胃癌是全世界范围内常见的恶性肿瘤之一，其发生、发展与环境因素、生活习惯、遗传因素等有关[1]。幽门螺杆菌(Hp)是引起慢性胃炎和消化性溃疡最重要的致病因素。1994年，WHO国际癌症研究中心将Hp列为Ⅰ类致癌因子。现已证实，Hp感染是慢性非萎缩性胃炎→萎缩性胃炎→肠上皮化生→异型增生→胃癌这一演变过程的始动因素。但Hp确切的致癌机制仍不十分清楚。微小RNA(miRNA)是一种内源性非编码小分子RNA，由21～25个核苷酸组成，具有高度保守性。miRNA在生物体内普遍存在，可与mRNA不完全互补结合，使真核生物体内mRNA降解或抑制其翻译，从而在转录后水平调控基因表达。miRNA已成为近年分子生物学和遗传学领域的研究热点。有研究发现，胃癌组织可见特异性miRNA表达谱，说明miRNA可能与胃癌的发生、发展有关。Hp感染在促进胃黏膜细胞炎症反应同时，还可刺激或抑制部分miRNA表达，其表达变化可能会促进胃癌的发生、发展。这表明Hp有可能通过影响miRNA表达，从而促进胃癌的发生、发展。本文结合文献就miRNA在Hp感染相关胃癌形成中作用的研究进展作一综述。

1 miRNA概述

1993年，有学者在研究线虫的发育时发现了第一个调控发育的基因lin-4，随后又在线虫发育过程中发现了miRNA分子let-7，从此打开了人类认识miRNA的大门。miRNA是一种广泛存在于真核生物体内的非编码小分子RNA，具有高度保守性，一般由21～25个核苷酸组成。miRNA在生物体内并不参与蛋白质合成，但在编码蛋白的基因表达方面具有重要的调控作用。迄今为止，在人体内已发现上千种miRNA，30%～60%的蛋白质编码基因由这些miRNA调控。研究证实，miRNA通过与mRNA的3′UTR区结合，抑制翻译或降解mRNA，从而在转录后水平调控基因表达，继而参与细胞增殖、分化、凋亡等生物学过程[2]。近年研究发现，有多种miRNA还可作为癌基因或抑癌基因，参与人类恶性肿瘤的发生、发展。

2 miRNA与胃癌

有研究已证实，miRNA通过调控癌基因或抑癌基因表达，参与胃癌的发生、发展。miRNA可能通过调控下游靶基因，促进胃癌细胞增殖并抑制其凋亡，从而发挥促癌作用；或通过抑制胃癌细胞增殖并促进其凋亡，从而发挥抑癌作用。有研究报道，在胃癌组织中miR-21表达明显升高，且在Hp阳性胃黏膜组织中miR-21表达升高尤为显著；miR-21能通过调控靶基因，促进胃癌细胞增殖并抑制其凋亡，最终导致胃癌形成，有可能作为胃癌诊断的肿瘤标志物[3]。miR-23a在胃癌细胞中表达明显上调，并通过调控IL-6R，发挥促癌作用。而miR-29c在胃癌细胞中表达明显下调，并通过调控其下游靶基因ITGB1，发挥抑癌作用。还有许多miRNA，如miR-448、miR-15a、miR-485-5p等，亦能通过调控其相应靶基因，抑制胃癌细胞增殖、侵袭和迁移。而miR-1290、miR-543等miRNA可通过调控其下游靶基因，促进胃癌细胞增殖、侵袭和迁移。

3 Hp感染对miRNA表达的影响

Hp感染是诱发胃黏膜病变的重要因素，特别是慢性活动性胃炎，而miRNA可能是Hp感染的慢性胃炎向胃癌转化的重要启动因子。miR-21是第一个被发现受Hp感染影响的miRNA，在Hp感染的胃黏膜组织和胃癌组织中均发现miR-21过表达[4]。Matsushima等[5]研究发现，在Hp感染的胃黏膜组织中有30个miRNA表达显著降低，其中miR-204表达降低最明显，其次是miR-455、miR-141、miR-203等，而miR-223是惟一表达增加的miRNA。另有研究发现，在Hp感染的胃黏膜组织中，有17个差异表达的miRNA与慢性胃炎和促炎症细胞因子具有相关性。

Hp能通过调控miRNA异常表达，逃避宿主免疫杀伤，并成功在胃小凹存活。miR-146a和miR-155在Hp感染的胃黏膜组织中表达上调，这是由TLR对炎症免疫反应的负性调节引起的[6]。有研究还发现，在慢性Hp感染的胃黏膜组织中miR-30b表达上调，并通过调控靶基因Becn1和ATG12，导致自噬妥协，这有利于Hp存活。miR-30b通过以ATG2B、ATG5等自噬核心基因为靶基因来抑制自噬，从而增强Hp在细胞内的存活，这为根除持续存在的Hp提供了新方法，亦为预防胃癌形成提供了新思路[7]。

4 miRNA在Hp相关胃癌中的作用机制

4.1 miRNA参与调控胃癌细胞生物学行为 细胞增殖和凋亡失调是恶性肿瘤的一个重要特征。Hp感染可导致胃黏膜组织中某些miRNA异常表达，从而引起某些原癌基因、抑癌基因及其相应的信号传导通路障碍，继而影响细胞增殖、凋亡等生物学行为，最终导致胃癌的发生、发展。

有研究发现，在与Hp共培养的胃癌细胞中miR-21表达明显升高，miR-21过表达可促进肿瘤细胞增殖、侵袭和迁移，并抑制其凋亡。Hp感染胃癌细胞后，可引起NF-κB信号通路激活和IL-6分泌增加，进而激活AP-1和STAT3，导致miR-21过表达并下调抑癌基因RECK表达，从而促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移[3]。Hp感染还能通过上调miR-181b表达，降低靶基因Timp3表达，促进胃癌细胞增殖、侵袭和迁移[8，9]。在胃癌组织中miR-223过表达，其过表达可促进肿瘤侵袭和转移[10]。有研究发现，在Hp阳性的胃癌组织中miR-146a表达升高，并通过降低靶基因SMAD家族成员4来抑制肿瘤细胞凋亡[11]。另有研究认为，miR-146可通过抑制EGFR、IRAK1表达而抑制胃癌细胞的侵袭和迁移。miR-155通过靶向SMAD2、FADD，抑制胃癌细胞凋亡[12]。最近研究发现，在Hp感染的胃癌组织中miR-143-3p表达明显升高，且其表达变化与肿瘤细胞的增殖、凋亡及侵袭、迁移有关[13]。

Bcl-2是一种抗凋亡蛋白，其表达可受抑制肿瘤的miRNA调节，如miR-15b、miR-16、miR-34等。这些miRNA在胃癌细胞中均表达下调，进而增加靶基因Bcl-2表达，继而抑制肿瘤细胞凋亡[14]。在Hp感染的胃癌细胞中，miR-200bc/429簇可下调Bcl-2、XIAP表达，从而抑制肿瘤细胞凋亡[15]。在Hp感染的胃癌细胞中miR-218表达显著降低，并通过直接靶向表皮生长因子受体，抑制NF-κB和COX-2转录激活，从而导致胃癌细胞凋亡。此外，miR-218还可通过SLIT/ROBO1信号通路，促进胃癌细胞的侵袭和迁移[16，17]。

TGF-β可参与胃黏膜免疫和上皮细胞的生理转化，而细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)抑制剂p21cip1/waf1和促凋亡因子Bim是TGF-β依赖性细胞周期阻滞和凋亡的下游效应器。miR-106b-25簇(包括miR-106b、miR-93和miR-25)和miR-130b在胃癌组织中表达均上调，并通过降低Bim表达来抑制胃癌细胞凋亡[18]。结果表明，这些致癌miRNA过表达可导致CDK2活化和TGF-β介导的肿瘤抑制信号通路损伤，这可能是胃癌进展的关键步骤。

上皮间质转化(EMT)与上皮性恶性肿瘤的发生、发展密切相关。Hp感染胃黏膜上皮细胞后，其相关毒力因子蛋白CagA通过与ZO-1、JAM、E-cadherin等连接蛋白相互作用，调控胃黏膜细胞EMT。CagA转染胃黏膜细胞可引起miR-584、miR-1290表达增加，并分别以Foxa1、Smad2为靶标促进EMT。在多种恶性肿瘤中，miR-200家族(如miR-200a、miR-200b、miR-200c等)可通过抑制ZEB1、ZEB12表达，参与上皮分化并抑制EMT[19，20]。在胃癌组织中miR-200b低表达，其表达变化与肿瘤大小和淋巴结转移有关；而过表达miR-200b的胃癌细胞ZEB2表达降低、E-cadherin表达增加，从而抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移[21]。此外，ZEB2还能抑制促进G1/S转换的细胞周期蛋白cyclin D1转录。上述结果表明，miR-200家族和ZEB在Hp感染的胃癌细胞EMT过程中具有重要作用。

4.2 miRNA参与表观遗传学修饰 表观遗传学修饰在肿瘤的发生、发展中具有重要作用。近年研究表明，许多miRNA与表观遗传修饰密切相关，如组蛋白修饰、DNA甲基化等。

Hp感染可引起慢性炎症，导致活性氧和氧化DNA损伤在胃黏膜积累，继而引起胃黏膜中DNA甲基化异常，从而诱导致癌相关基因沉默，导致胃癌形成。启动子CpG岛的异常甲基化还可在Hp感染的非肿瘤组织中出现，而且CpG岛的异常甲基化在根除Hp后可部分逆转，这进一步证实Hp和炎症介质在表观遗传修饰中具有重要作用[22,23]。

有些miRNA，如miR-210、miR-375等，在Hp感染的胃黏膜细胞中因DNA甲基化而表达降低，而在Hp感染的胃癌患者正常胃黏膜中表达升高[24]。结果表明，这些miRNA有可能参与Hp感染的胃癌形成。CagA能增强DNA甲基转移酶3B和组蛋白甲基转移酶EZH2增强子表达，并降低miR-26a和miR-101表达，他们通过组蛋白和DNA甲基化导致let-7表达下降[25]。有研究发现，miR-490-3p能以SMARCD1为靶基因，抑制肿瘤细胞的增殖和迁移；而在胃癌组织中SMARCD1表达明显升高，并与肿瘤TNM分期和患者预后有关[26]。

肿瘤抑制miRNA，如miR-124a、miR-137、miR-193a等，可因CpG岛启动子异常甲基化而被沉默。在胃癌细胞中亦发现，miR-34b、miR-34c和miR-10b因邻近的CpG岛超甲基化而被沉默，后续通过去甲基化处理，能够恢复其表达。这表明调控miR-10b表达有可能成为治疗胃癌的一种新方法。

4.3 miRNA参与Hp感染相关淋巴瘤形成 胃MALT淋巴瘤与Hp感染引发的慢性炎症有关。有研究显示，在Hp感染的胃MALT淋巴瘤组织中miR-142-5p、miR-155表达明显升高。miR-142-5p和miR-155可能通过抑制靶基因TP53INP1表达，发挥抑制肿瘤细胞凋亡作用[27]。因此，抑制miR-142-5p和miR-155表达有可能成为一种治疗胃MALT淋巴瘤的新方法。另有研究发现，miR-203在胃MALT淋巴瘤组织中表达降低，且miR-203以ABL1为靶基因抑制肿瘤细胞增殖。在胃MALT淋巴瘤组织中，miR-203启动子甲基化可导致相应的基因位点沉默，从而促进胃MALT淋巴瘤形成。这表明miR-203启动子甲基化可调控从Hp感染相关胃炎到胃MALT淋巴瘤形成[28]。miR-34a在胃MALT淋巴瘤组织中表达明显下降，下调miR-34a表达可引起肿瘤抑制因子p53和致癌蛋白Bcl-2、FOXP1高表达，从而导致成熟的B淋巴细胞异常发育、增殖，继而引起胃MALT淋巴瘤形成[29]。

miRNA几乎参与胃癌发生、发展的所有进程，而Hp感染亦是胃癌形成的重要因素。Hp感染能够影响相关miRNA表达，通过参与调控细胞生物学行为、表观遗传学修饰等，促进胃癌的发生、发展。虽然miRNA在Hp感染相关胃癌中的调控机制尚未完全阐明，但目前可以肯定的是，miRNA在Hp感染相关胃癌的诊治中具有重要作用。