miR-150在结直肠癌中的差异表达及临床意义

李 晨，杜晓辉

(解放军总医院普外科，北京100853)

结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是全球范围高发的恶性肿瘤。但长期以来，CRC死亡率和年新发病例数居高不下，主要原因是影响CRC生存率的问题未得到有效解决[1]。近年来，miR-150等miRNAs 在肿瘤早期诊治方面的研究进展为CRC的诊治提供了新思路。miR-150在RNA家族中是一个单链小分子，长度约22个核苷酸，定位于人类染色体19q13.33。miR-150可以直接参与肺癌、乳腺癌、颅脑肿瘤、肝癌及淋巴瘤等多种肿瘤的形成亦被证实[2]。

研究表明，miR-150也参与CRC的发生、发展过程[3]。现已证实，miR-150在CRC中的表达具有特征性，在CRC组织中呈低表达，在癌旁组织中呈高表达，这种差异表达与CRC的发生、发展过程密切相关，从而揭示了miR-150发挥抑癌作用的机制是通过对特定靶基因的表达进行调控以产生调节作用[4]。CRC发生隐匿，进展缓慢，临床确诊时多数已为晚期。目前临床应用于CRC的检测方法及措施有限，主要治疗手段仍以手术为主，且晚期患者从手术中获益有限。临床迫切需要早期诊断CRC的有效方法及监测手段。随着研究者对miR-150在CRC病程中发挥作用的节点、特征、效应的认识与了解，为其尽快完成由基础研究到临床应用的转化提供了理论基础及可能。现就miR-150在CRC中的差异表达及临床意义予以综述。

1 miR-150在CRC患者肿瘤细胞中的表达特征

了解并掌握CRC相关miRNAs的表达特征，对探讨miR-150在CRC早期诊治中的临床价值具有重要作用。

1.1miR-150 在CRC患者组织中的表达特征 最早发现人CRC的miRNA表达谱中有miR-150参与[5]。随后有学者通过临床大样本分析，从239例大肠癌患者肿瘤和癌旁组织中通过实时荧光定量聚合酶链反应检测miR-150表达，发现大肠癌组织中miR-150表达水平明显低于正常组织[6]。Gattolliat等[7]通过进一步研究CRC的miRNA表达谱揭示了miR-150在CRC组织中的表达特征。

miR-150在CRC组织中呈低表达、在癌旁组织中高表达的特征性改变相继被多数学者证实。杨雅静等[8]观察35例CRC患者miR-150在癌组织中的相对表达量为0.071 (0.031，0.129)，癌旁组织为0.336 (0.168，0.817)，miR-150在癌组织中的表达明显低于癌旁组织(P<0.05)。杜晓阳等[9]对7 例CRC患者7对癌组织及癌旁组织进行了miR-150 表达水平的定量分析，结果显示，与癌组织相比，miR-150在癌旁组织中的表达水平有不同程度的升高，最高达167倍。随着对miR-150在CRC组织中表达特征的深入了解，miR-150在CRC发生、发展过程中的抑癌作用逐渐被重视。

miR-150在CRC中出现特征性改变的原因可能与机体自我保护机制有关。当机体遭到肿瘤攻击时，具有抑癌作用的miR-150在癌旁组织中表达上调，犹如一道屏障，可阻隔肿瘤细胞侵袭及转移，这为miR-150在CRC发生、发展过程中发挥抑癌作用奠定了病理学基础[9]。

1.2miR-150异常表达与CRC临床病理特征的关系 研究miR-150异常表达与CRC临床病理特征的关系发现：①miR-150异常表达与CRC组织分型相关，判断肿瘤恶性程度的重要指标之一是肿瘤组织学分型。有研究观察miR-150在CRC黏液性腺癌与非黏液性腺癌中的表达发现，恶性程度较高的黏液性腺癌呈低表达，恶性程度较低的非黏液性腺癌呈高表达，两者相比差异有统计学意义[10]。②miR-150 异常表达与CRC分化程度相关，肿瘤分化程度与肿瘤恶性程度呈负相关。分析比较CRC低分化癌与中高分化癌的miR-150表达水平，CRC分化程度高，miR-150表达水平则高，CRC分化程度低，miR-150表达水平低[11]。③miR-150异常表达与CRC肿瘤分期及肝转移相关，准确的肿瘤TNM分期对临床治疗具有重要意义。研究发现，miR-150在CRC低表达时，肿瘤更易侵袭肠壁及浆膜外脂肪组织，提示miR-150的表达水平与CRC肿瘤TNM分期相关[11]。进一步观察miR-150异常表达与CRC肝转移的关系发现，有肝转移的CRC患者miR-150呈低表达，无肝转移者miR-150呈高表达，提示miR-150在CRC并发肝转移过程中扮演重要角色[12]。miR-150异常表达对肿瘤分期的指导价值有待临床进一步验证。

1.3miR-150表达在CRC发生、发展过程中呈动态变化 CRC发生、发展过程缓慢，通常早期很难发现，一经确诊，病情多数已为晚期，目前临床缺乏早期诊断CRC方法和监测CRC动态演变过程的手段，这成为制约临床提高CRC诊治水平的瓶颈之一。此外，影响CRC患者生存率的主要因素取决于手术时机的选择。早期CRC行外科根治术5年生存率可达90%；一旦CRC病情发展至进展期，基本丧失手术机会，采用姑息性手术，患者获益有限[8]。基于此，临床准确识别CRC由“正常黏膜→腺瘤→癌变”的动态演变过程成为早期诊治的关键。

一项CRC与结直肠腺瘤的对比研究中，比较正常肠黏膜、结直肠腺瘤组织及癌组织中miR-150表达水平，结果发现miR-150表达呈逐渐下调趋势，结直肠腺瘤组织高于癌变组织，癌旁组织高于CRC组织，差异有统计学意义[11]。表明miR-150既参与CRC的病程演变，也随病情进展呈动态变化，为miR-150作为CRC早期诊断的潜在手段提供了理论基础。

2 miR-150在CRC发生、发展中的调控机制

CRC发生发展过程经多步骤、多阶段、多因素参与，涉及一系列基因突变及多个信号通路异常，其确切机制尚未完全阐明。大量研究证实，miR-150的异常表达与CRC发生、发展存在密切关系，揭示miR-150在CRC中表达谱特征的基础上，对miR-150在CRC形成、发展及转移过程中的作用机制成为目前研究的热点[13-15]。

2.1miR-150在CRC中表达异常与相关靶基因分析 现已证实，miRNA在CRC发生、发展过程中通过对特定靶基因的表达进行调控，从而发挥重要调节作用[15]。

寻找miR-150在CRC表达异常的相关靶基因过程中，发现转录因子Myb家族中重要成员之一的原癌基因c-Myb与之关联度较高[16]。miR-150与c-Myb的关系，首先在白血病细胞系的实验中被发现，miR-150对c-Myb具有调控作用[17]。在miR-150与炎症相关的动物实验中发现，结肠上皮HT29细胞中过表达的pre-miR-150可显著升高miR-150水平，降低c-Myb和Bcl-2水平，调控细胞凋亡[18]。临床研究发现miR-150可能参与溃疡性结肠炎的发病过程，miR-150通过靶向c-Myb，诱导肠上皮发生炎性改变，促进溃疡形成[19]。有学者进一步研究发现，miR-150参与CRC形成的作用机制是通过靶向c-Myb致miR-150水平上调，从而抑制大肠癌LOVO细胞增殖、迁移和侵袭[20]。miR-150将c-Myb作为靶点并参与细胞凋亡调控的机制逐渐被认识。

黏蛋白4广泛存在于人体组织，实验发现，miR-150 可以与黏蛋白4结合，从而导致黏蛋白4表达水平下调，PC细胞间的黏附能力增强，导致肿瘤增殖能力下降[21]。

有研究报道miR-150和miR-200c通过调控共同的靶基因锌指E盒结合蛋白1(zinc finger E box binding protein 1，ZEB1)促进人胚胎干细胞向内皮细胞系分化[22]。通常上皮-间充质转化可以通过ZEB1、ZEB2发挥增强肿瘤细胞迁移及侵袭能力[23]。化疗增敏因子肿瘤坏死因子-α对肿瘤化疗起重要作用，上皮-间充质转化能够诱导肿瘤坏死因子-α抵抗的产生，增加肿瘤转移率与复发率，并可导致肿瘤细胞耐药[24]。miR-150调控CRC细胞侵袭、转移及耐药性的机制可能为miR-150下调ZEB1的表达，抑制上皮-间充质转化的促癌功能而发挥抑癌基因作用。

2.2miR-150与p21正向调节促进CRC细胞凋亡及细胞周期阻滞的机制 p21是细胞周期蛋白依赖性激酶抑制家族中的重要成员[25]。p21是一种转录调控因子，具有序列特异性的DNA结合蛋白，是一个抑癌基因，也是新的抑癌基因候选者。p21作为重要负性调控因子，在细胞周期进程中促进细胞凋亡，抑制细胞增殖。研究证实，p21在调控细胞增殖水平时，呈现特异的分化阶段依赖性，在肿瘤形成初期表达升高进而发挥促癌基因作用；肿瘤发生转移时，可通过异常磷酸化发挥抑癌基因作用[26]。p21这一特性在结肠癌细胞生长及转移过程中发挥重要作用。

深入研究miR-150在CRC的调控机制发现，过表达的miR-150可通过阻滞细胞周期中G1期进程，导致细胞活力下降，从而抑制CRC细胞增殖。研究发现p21作为miR-150的靶基因，在miR-150/p21之间可形成正向调节环路，彼此相互依存，相互作用，在结直肠细胞生长和转移过程中发挥重要调控作用[27]。

2.3miR-150靶向调控p53凋亡促进蛋白(apoptosis stimulating protein of p53,ASPP)家族的抑制性成员(inhibitory member of ASPP of p53 family,iASPP)抑制结肠癌细胞增殖的机制 在ASPP家族中，iASPP凋亡刺激蛋白p53是重要抑制成员之一[28]。研究发现，作为抑癌基因，iASPP在对肿瘤细胞增殖和细胞凋亡过程施加干扰时通过调节p53，以及在其他分子的参与下共同发挥作用[29]。iASPP通过对p53发挥抑制调节作用，造成p53凋亡调控机制异常，成为肿瘤发生、发展的重要病理基础。在CRC患者中，p53的检出率达50%～70%，为揭示iASPP与p53的相互作用提供了佐证[30]。

iASPP在多种肿瘤细胞中高表达已被证实，对CRC的影响亦引起人们重视。目前关于iASPP的miRNA调控发现，miR-124、miR-506、miR-19a/b、miR-182与iASPP基因有较高的匹配度[31]。根据生物信息学分析，iASPP是miR-150的潜在靶标，miR-150 直接结合iASPP的3′非翻译区并抑制基因的转录，通过抑制iASPP发挥抗CRC的功能。经双荧光酶报告基因验证，miR-150可靶向抑制iASPP，miR-150对CRC细胞的抑制作用取决于iASPP的过表达。有数据显示，miR-150靶向调控iASPP参与CRC的发生、发展过程，通过抑制结肠癌细胞周期进程，促进结肠癌细胞凋亡，从而起到抑制肿瘤生长的作用[32]。

3 miR-150在CRC组织中表达的临床意义

随着对miR-150研究的不断深入，miR-150具有很大潜力被临床进一步转化用作CRC肿瘤生物标志物、靶向治疗药物和癌症预后指标。

3.1miR-150用作CRC肿瘤生物标志物 CRC的早期筛查和早期诊断是提高CRC临床诊治效果的难点，也是突破的重点。目前研究显示，CRC患者外周血中miR-150表达量显著降低，有望成为临床检测的肿瘤生物标志物，为非侵袭性诊断CRC提供了新思路[33]。如果可行，相比传统的筛选CRC的结肠镜检及粪便隐血试验，miR-150在特异性、敏感性、侵袭性上的优势显著[34]；相比传统的鉴别CRC使用的肿瘤标志物癌胚抗原及糖类抗原199，miR-150 在真阳性率、敏感性上也可显著提高。

但miR-150广泛应用于临床还需要突破一些技术问题：主要是血液的稀释效应可能影响miR-150水平确定，如何提高临床检测中的可重复性、增强检测的敏感性等。

3.2miR-150用作CRC化疗效果评估 化疗在CRC治疗中占有较大比重，但如何有效监测化疗的敏感性是临床医师面临的难题之一。检测CRC血清中miR-150的表达有望为解决这一难题提供一种新技术。

一项用于鉴别CRC患者对化疗耐药的研究发现血清miR-19a表达水平对CRC化疗耐药患者能加以鉴别，其灵敏度及特异度分别高达 66.7%、63.9%，受试者工作特征曲线下面积为0.679[35]。为评估联合与单独检测miRNA在CRC化疗患者中的应用价值，有研究对253例CRC患者发现并筛选出miR-20a、miR-130、miR-145、miR-216、miR-372具有特征性的miRNA，联合与单独检测CRC临床血清样本中受试者工作特征曲线下面积分别为0.841、0.918[36]。结果提示，联合应用的敏感性大于单一应用。新近研究发现，miR-150表达水平与CRC恶性程度、化疗敏感性和预后均有相关性，CRC患者miR-150表达水平越低，对化疗敏感性越差[37]。CRC患者化疗过程中miR-150的检测为评估化疗效果提供了一种的新方法。

以此可以预测，如运用生物手段调节miR-150表达水平，有目标地改变miRNA表达量，可能对癌细胞增殖、转移、浸润等进行有效控制[38]。

3.3miR-150与CRC的靶向治疗 miRNA在基因治疗中的应用日趋深入与广泛，无论作为肿瘤的治疗靶点还是作为干预肿瘤生长的工具都取得了很大进展。临床通过调整miR-150表达量，可有效抑制CRC浸润与转移过程。

首先引起人们重视的是miR-150的水平与结肠炎症的相关性。研究表明，血清内miR-150的水平变化可以反映临床炎症的严重程度[39]。提高miR-150水平，可望有效控制结肠炎症反应。

对miR-150发挥抑癌作用机制的不断了解为其在CRC靶向治疗中的应用开拓了思路。Adams等[40]研究证实，缺失miR-150的小鼠能够更加有效地再生化疗所破坏的白细胞和血小板，据此可以设计miR-150阻断物促进化疗后患者体内的血细胞再生，进而改善患者机体状况。

总之，miR-150在CRC发病过程中具有抑癌作用，有望成为CRC治疗的靶点，成为一种新的有效、可行、不良反应少的CRC治疗方法，在很大程度上可改变CRC患者的治疗现状。

4 结 语

miR-150在CRC差异表达的生物学特性已被证实。CRC发病机制复杂，受多种因素调控，miR-150 在CRC病程中的每一个阶段所起的作用及发挥作用的节点、特征、效应尚无明确阐述。目前，完成由基础研究到临床应用的转化还存在一些问题：miR-150能否用作CRC的肿瘤标志物的临床试验已有不少研究，但实验试剂、方法及标准不统一影响其临床广泛应用；miR-150能否用作CRC的靶向治疗药物应用于临床，具体的应用方法、适应证选择、疗效判定仍需进一步研究。