microRNA与肿瘤关系的研究进展△

赵银龙，王洪冰，毛铁铸，钟莉莉

吉林大学第二医院1核医学科，3放疗科，4医学研究中心，长春 130041

2延吉颐康老年病医院综合内科，吉林 延吉130000

微小RNA（microRNA，miRNA）是一组由内源基因编码的长度为20～24个核苷酸的非编码单链RNA分子[1]。它能够与特定的mRNA相结合，降解对应的靶mRNA，从而抑制其正常的翻译过程，在转录后阶段调控基因的表达，广泛参与机体的生长、发育、分化、代谢和防御等生命过程[2-5]。肿瘤作为威胁人类健康的重要疾病，一直是医学研究领域中的重点。随着医疗水平的不断提高，虽然对肿瘤的诊断方法和治疗手段日趋进步，但其发病率和病死率依然居高不下，严重威胁着患者的健康[6]。近年来，有研究发现，多种miRNA在正常细胞和肿瘤细胞中的表达存在明显的差异，这些差异表达的miRNA通过调控不同的靶基因发挥着类似原癌基因或抑癌基因的作用，与肿瘤的发生、发展、治疗和预后等密切相关[7-9]。本文对近年来miRNA与肿瘤关系的研究进展进行总结与分析，旨在为肿瘤的早期诊断、早期治疗和疗效预测提供理论依据。

1 miRNA与肿瘤的关系

1.1 miRNA促进肿瘤的发生与发展

某些miRNA可以促进多种肿瘤的发生与发展，起到类似原癌基因的作用。据相关文献报道，miRNA-135b在乳腺癌、非小细胞肺癌、骨肉瘤和胰腺癌等人类多种恶性肿瘤中异常高表达，加速了肿瘤的发展进程[10-13]。Yang等[14]研究发现，miRNA-494在宫颈癌细胞和宫颈癌组织中的表达明显上调；另外，体外实验结果显示，通过负性调控抑癌基因——磷酸酶及张力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）基因的表达可以促进宫颈癌的发生与发展；该研究还发现，采用抑制剂抑制miRNA-494的表达可以将细胞阻滞于G1细胞周期，从而抑制宫颈癌细胞的增殖。可见，miRNA-494在宫颈癌的发生、发展中起着重要的作用。Qu等[15]研究发现，miRNA-155在胃癌细胞中呈过表达，并通过负向调节转化生长因子-β受体2（transforming growth factor-β receptor 2，TGF-βR2）的表达，促进胃癌细胞的生长和迁移，从而促进胃癌的发展。Fan等[16]研究发现，miRNA-26b在结直肠癌细胞系中的异常表达促进了上皮-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）过程，此外，miRNA-26b直接靶向抑制多种肿瘤抑制因子，包括PTEN和无翅型小鼠乳房肿瘤病毒整合位点家族成员5A（wingless-type mouse mammary tumor virus integration site family member 5A，WNT5A）。值得注意的是，miRNA-26b的表达水平在存在淋巴结转移结直肠癌患者的结直肠癌组织中明显升高，表明miRNA-26b可通过下调PTEN和WNT5A的表达从而促进结直肠癌细胞的侵袭和转移。

1.2 miRNA抑制肿瘤的发生与发展

部分miRNA可以促进肿瘤的发生与发展，还有部分miRNA可以抑制肿瘤的发生与发展。据相关文献报道，miRNA-375在胃癌、乳腺癌、宫颈癌、结直肠癌和脑胶质瘤等人类恶性肿瘤中均呈低表达，且miRNA-375可通过负性调控星形胶质细胞上调基因-1（astrocyte elevated gene 1，AEG-1）、Yes相关蛋白 1（Yes associated protein 1，YAP1）、胰岛素样生长因子1受体（insulin-like growth factor 1 receptor，IGF1R）、丙酮酸脱氢酶激酶1（pyruvate dehydrogenase kinase 1，PDK1）等原癌基因的表达从而抑制肿瘤的发生与发展[17-22]。Liang等[23]发现了包括 miRNA-300、miRNA-329、miRNA381和miRNA-655在内的一系列miRNA，可通过负性调控垂体肿瘤转化基因1（pituitary tumor-transforming gene 1，PTTG1）的表达，抑制垂体恶性肿瘤的发生。Zhang等[24]在miRNA-203的表达与肝癌关系的研究中，用miRNA-203模拟物或阴性对照RNA转染肝癌细胞株HepG2和Hep3B，然后对细胞的存活率和增殖能力进行检测，结果显示，miRNA-203过表达使HepG2和Hep3B细胞的存活率和增殖能力均明显下降，抑制了肝癌的进展。Qu等[25]研究发现，miRNA-374b在结肠癌组织和细胞中的表达水平明显降低，上调miRNA-374b的表达，可以抑制结肠癌细胞的增殖和侵袭；相反，miRNA-374b抑制剂则可促进结肠癌细胞的增殖和侵袭；另外，该研究还发现，肝受体同系物-1（liver receptor homolog-1，LRH-1）为结肠癌细胞中miRNA-34b的靶点，两者存在负性调控的关系；上述结果均表明miRNA-34b可通过下调LRH-1的表达来抑制结肠癌细胞的增殖和侵袭。

2 肿瘤中miRNA的变化及临床意义

2.1 miRNA与肿瘤诊断的关系

肿瘤致死率高的原因通常是肿瘤发病早期缺乏典型的临床症状，当患者确诊时已发展为晚期，延误了最佳的治疗时机，因此，敏感且高效的早期诊断与治疗的方法对于肿瘤的控制具有重要意义。随着研究的深入，人们发现miRNA作为基因表达调控的一类小分子物质，有可能作为潜在的肿瘤标志物用于肿瘤的早期诊断[26-28]。Chung等[29]从健康者和卵巢癌患者的血清样本中分离出总RNA，以鉴定肿瘤相关miRNA，结果显示，卵巢癌患者血清中 miRNA-26a、miRNA-132、miRNA-145和let-7b的表达水平均与健康者存在明显差异，这些异常表达的miRNA有可能作为潜在的肿瘤标志物用于卵巢癌的早期诊断。Shirmohammadi等[30]选取了31例胃癌患者的胃癌组织及其相应的癌旁正常组织，采用实时定量聚合酶链反应（quantitative real time-polymerase chain reaction，qRT-PCR）方法检测胃癌组织和癌旁正常组织中miRNA-9和miRNA-106a的表达情况，结果显示，miRNA-9和miRNA-106a在胃癌组织中的表达水平均明显高于癌旁正常组织（P＜0.05），可以被认为是潜在的生物标志物用于胃癌的早期诊断。Chen等[31]对66例肾透明细胞癌患者的肾透明细胞癌组织中miRNA-224和miRNA-141的表达水平进行了分析，结果发现，miRNA-224与miRNA-141的比值可用于鉴别诊断肾透明细胞癌组织与癌旁正常组织，灵敏度为97.06%，特异度为98.53%，表明miRNA-224与miRNA-141的比值可作为检测肾透明细胞癌的潜在有利工具，miRNA-224和miRNA-141可能是诊断肾透明细胞癌的新的生物标志物。

2.2 miRNA与肿瘤治疗的关系

miRNA在大多数恶性肿瘤中表达异常，起类似原癌基因和抑癌基因的作用，对肿瘤的发生与发展起到至关重要的作用。利用这个特性，人们发现，miRNA可以作为靶向治疗的特定靶点，指导临床多种恶性肿瘤的治疗[32-33]。Kleemann等[34]研究发现，miRNA-147b在卵巢癌SKOV3细胞中呈低表达，并且miRNA-147b被证实可以通过激活caspase依赖性信号通路、增强促细胞凋亡蛋白Bax的表达，抑制细胞凋亡蛋白B细胞淋巴瘤/白血病-2（B-cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）和B细胞淋巴瘤/白血病-xL（B-cell lymphoma/leukemia xL，Bcl-xL）的表达从而诱导卵巢癌细胞发生凋亡。另外，该研究者在实验中采用细胞瞬时转染法上调miRNA-147b在卵巢癌细胞中的表达，结果发现，卵巢癌细胞在miRNA-147b的作用下发生了凋亡；另外，miRNA-147b可以增加卵巢癌细胞对化疗药物卡铂的敏感性，加速卵巢癌细胞的凋亡，表明miRNA-147b对卵巢癌的临床治疗具有重要意义。Zheng等[35]研究发现，miRNA-330-3p的过表达抑制了骨肉瘤MG-63和U2OS细胞的生长；双荧光素酶报告基因系统检测结果显示，Bmi-1是miRNA-330-3p的直接靶基因，提示miRNA-330-3p可通过调节骨肉瘤中Bmi-1的表达从而抑制的骨肉瘤的生长，因此，miRNA-330-3p可能是治疗骨肉瘤的新靶点。Lee等[36]研究发现，miRNA-708-3p可通过直接靶向EMT相关蛋白[包括转录因子E盒结合锌指蛋 白1（zinc finger E-box binding homeobox 1，ZEB1）、N-钙粘蛋白和波形蛋白]来抑制乳腺癌细胞的EMT过程，从而抑制乳腺癌细胞的转移，增强乳腺癌细胞对体外化疗和体内化疗的敏感性，可作为抑制乳腺癌转移和克服乳腺癌细胞发生化疗耐药的新策略用于临床治疗。

2.3 miRNA与肿瘤预后和复发的关系

随着对miRNA的不断深入研究，人们发现miRNA不仅可以指导肿瘤的诊断和治疗，还可以预测肿瘤的预后和复发[37-38]。Gao等[39]对126例结直肠癌患者的临床资料进行分析，结果发现，miRNA-888在结直肠癌组织中的表达水平较高，其表达可能与结直肠癌患者的肿瘤分期和组织分化程度有关；同时发现，miRNA-888表达水平高的结直肠癌患者的总生存率（overall survival，OS）和无病生存率（disease-free survival，DFS）均低于miRNA-888表达水平低的结直肠癌患者；多因素分析结果显示，miRNA-888是结直肠癌患者预后不良的独立影响因素。Zhong等[40]研究发现，miRNA-1270在人骨肉瘤细胞中的表达异常上调，miRNA-1270可能与骨肉瘤患者的预后差、总生存期短有关，可能是骨肉瘤患者预后不良的生物标志物。Tsiakanikas等[41]研究发现，miRNA-28-5p是结直肠癌患者预后不良的重要预测指标，miRNA-28-5p的过表达可能与大肠腺癌患者的肿瘤直径、组织学分级、TNM分期、放疗和化疗均无关。Xie等[42]通过研究miRNA与肝癌患者预后的关系发现，miRNA-33表达水平较低的肝癌患者的生存率较低，提示miRNA-33可以作为预测临床中肝癌患者预后的潜在标志物。

3 问题与展望

miRNA在肿瘤细胞中的异常表达为对肿瘤的研究开辟了新的思路，但是由于人们对miRNA的认识时间还比较短，miRNA与肿瘤关系的研究还面临着很多问题，例如：①能够完全明确功能和靶基因的miRNA种类还不多；②对miRNA的研究手段和检测方法还有待进一步改进；③miRNA与靶基因之间一对多和多对一的调控关系形成了一个复杂的通路网，因此，明确哪种miRNA通过哪条通路对某一种具体的肿瘤细胞起到相应的作用，同样也是一个非常复杂的研究过程。

虽然该领域的研究面临着诸多困难，但是依然吸引着广大学者进行不断的探索。本课题组成员针对miRNA-210与卵巢癌的关系进行了一些相关的研究，结果证实，miRNA-210在卵巢癌组织中呈高表达，且其不仅能够通过激活蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又称 AKT）信号通路、调控EMT相关蛋白的表达，促进卵巢癌细胞的增殖、侵袭和迁移，还能够抑制卵巢癌细胞的凋亡，降低卵巢癌细胞对放射治疗的敏感性，因此，miRNA-210有望成为治疗卵巢癌的潜在的新靶点。随着医疗知识的不断拓展和研究手段的不断进步，相信在广大医疗同仁的共同努力下，一定会在该领域取得更多可喜的研究成果，科学有效地指导临床肿瘤的早期诊断、早期治疗及疗效预测，为肿瘤患者带来新的福音。