miRNA与膀胱癌化疗的研究进展

江烨，栾婷，王海峰，王剑松

(昆明医科大学第二附属医院泌尿外科 云南省泌尿外科研究所，昆明 650101)

膀胱癌的复发率较高，目前尚无针对性的治疗方法[1]。膀胱癌患者的预后主要取决于组织学亚型、肿瘤大小、淋巴结转移和远处转移等因素[2-3]。据男性和女性与癌症相关的死亡报告显示，膀胱癌在男性和女性的癌症相关死亡中分别居第4位和第10位[4]，且发病率呈逐年升高趋势[1]。在全球范围内，仅2020年就新增膀胱癌患者约53.7万例，且男性膀胱癌患者的发病率和病死率均为女性患者的3～4倍[5]。在所有膀胱癌患者中，约70%为非肌肉浸润性膀胱癌，其中10%～20%的非肌肉浸润性膀胱癌可发展为肌肉浸润性膀胱癌[6]。肌肉浸润性膀胱癌易侵袭周围组织并发生转移，其标准疗法是根治性膀胱切除术，但5年生存率仅约为50%[7]。因此，肌肉浸润性膀胱癌具有较高的病死率[8]。虽然膀胱癌细胞对化疗相对敏感，但大多数患者在接受化疗几年内会出现一定程度的化疗耐药，严重影响膀胱癌患者的预后[9]。微RNA(microRNA，miRNA/miR)是一种短链非编码RNA，可与信使RNA互补结合，调节转录后进程[10]。miRNA与肿瘤关系密切，在肿瘤细胞的生长、浸润、转移等过程中发挥重要调控作用；此外，miRNA激发的一系列细胞内信号网络也参与肿瘤细胞对化疗药物的耐药/敏感[11]。因此，深入了解与化疗耐药/敏感相关的潜在分子机制尤为重要[12]。现就miRNA与膀胱癌化疗的研究进展予以综述。

1 miRNA概述

miRNA是一种短链非编码RNA分子，长约22个核苷酸，可与信使RNA的3′非翻译区互补结合，并通过控制信使RNA的翻译或降解调节基因的表达[13]。miRNA发挥作用的方式主要有3种：①miRNA分子与靶基因完全互补结合，通过将其自身分裂为两个片段降解靶基因信使RNA分子；②miRNA在发挥作用时不完全与靶基因互补结合，而是发挥转录后水平的调节作用，但不影响miRNA本身的稳定性；③兼具以上两种模式，当miRNA与靶基因完全互补结合时可直接降解信使RNA分子，当miRNA与靶基因不完全互补结合时可抑制翻译，调节靶基因的表达[14]。

miRNA通过与其靶基因结合参与肿瘤细胞的增殖、分化、转移，并调节肿瘤细胞对化疗的敏感性[15]。有研究报道，miRNA的表达具有组织(尤其是肿瘤组织)特异性，与信使RNA相比，miRNA谱对于低分化肿瘤的分类更精确，因此可作为肿瘤早期诊断的依据；同时，miRNA编码区的基因组改变与肿瘤的发生相关，miRNA上调可促进肿瘤的发生，而miRNA下调则可抑制肿瘤进展[16-17]。近年研究发现，肿瘤患者体液中可能存在某些miRNA的特异性高表达，而这些高表达miRNA有望成为潜在生物标志物，为肿瘤的诊断、治疗及预后监测提供依据[18]。同时，miRNA在膀胱癌细胞中存在量的改变，并在膀胱癌进程中发挥重要作用，异常表达的miRNA分子可以进一步激活其下游信号通路，从而增加膀胱癌细胞对化疗药物的敏感性或诱导其产生耐药[19]。因此，深入研究与膀胱癌化疗相关的异常表达miRNA，对于判断膀胱癌患者的预后、化疗药物的敏感性/耐药性以及肿瘤复发均具有重要意义。

2 miRNA诱导膀胱癌细胞对化疗药物耐药/敏感的研究

膀胱癌的治疗以手术切除为主，辅以化疗，常用的化疗药物主要包括顺铂、吉西他滨、表柔比星等。化疗可有效降低膀胱癌患者的复发率，改善患者预后，是肌层浸润性膀胱癌和转移性膀胱癌的主要治疗方法[20]。研究表明，在膀胱癌细胞中，miRNA与其相应的靶点结合或发生含量的改变，触发下游的一系列信号通路，从而诱导肿瘤细胞对化疗药物耐药或增强其对药物的敏感性[12]。

2.1与化疗敏感性相关的miRNA

2.1.1miR-218 miR-218是一种肿瘤抑制因子。Liu等[15]研究发现，在膀胱癌组织中miR-218的表达下调，从而抑制膀胱癌细胞的增殖、迁移和侵袭，研究者运用反转录聚合酶链反应证实，在膀胱癌细胞中miR-218的表达水平显著升高，而miR-218的过表达可显著降低葡萄糖的摄取率和细胞内谷胱甘肽的总含量，增加T24和EJ细胞系内活性氧类的含量，从而增加膀胱癌细胞对顺铂的敏感性。还有研究发现，葡萄糖转运蛋白1是葡萄糖转运进入肿瘤细胞的关键限速酶[21]，其表达与miR-218呈负相关[22-23]。葡萄糖转运蛋白1水平升高可以恢复T24和EJ细胞系对顺铂的化疗耐药性；相反，敲除葡萄糖转运蛋白 1可以产生与miR-218过表达相似的效果[15]。以上结果表明，miR-218-葡萄糖转运蛋白1轴可能在miRNA与顺铂敏感性的关系中起关键作用。

2.1.2miR-133b miR-133b在多种人类恶性肿瘤细胞中表达，包括肝癌、肺癌、神经胶质瘤等[24-26]，具有抑制肿瘤细胞扩散、侵袭的能力。Zhao等[27]研究显示，miR-133b上调可显著增强膀胱癌细胞对吉西他滨治疗的敏感性；而肌动蛋白结合蛋白2(transgelin-2，TAGLN2)是miR-133b的直接靶点，膀胱癌细胞中TAGLN2与miR-133b的表达呈负相关；miR-133b可直接与TAGLN2的3′非翻译区结合，用miR-133b转染膀胱癌细胞可下调TAGLN2的表达，并显著抑制肿瘤细胞对葡萄糖的摄取、侵袭、血管生成以及细胞增殖，同时诱导细胞停滞于G1期，增强膀胱癌细胞对吉西他滨化疗的敏感性。因此，miR-133b/TAGLN2/细胞周期通路可能成为膀胱癌治疗的潜在靶点。

2.1.3miR-143 miR-143在癌症进程中具有重要作用。研究发现，miR-143可在多种肿瘤组织中表达，包括结直肠癌、前列腺癌、胃癌等[28-30]，下调miR-143的表达可起到抑癌基因的作用[31]。Wang等[32]运用定量反转录聚合酶链反应技术检测膀胱癌组织与正常组织中miR-143的表达水平发现，miR-143在膀胱癌组织中的表达下调；该研究还发现，胰岛素样生长因子-1受体是miR-143的直接功能靶点，且在膀胱癌细胞中胰岛素样生长因子-1受体与miR-143的表达呈负相关，miR-143过表达或用小干扰RNA敲除胰岛素样生长因子-1受体均可增强肿瘤细胞对吉西他滨的化疗敏感性，表明miR-143通过下调胰岛素样生长因子-1受体表达发挥作用。由此可见，miR-143/胰岛素样生长因子-1受体轴与膀胱癌患者的化疗敏感性和预后均密切相关，为膀胱癌的治疗提供了新思路。

2.1.4miR-1182 miR-1182是一种新发现的miRNA，可抑制肿瘤细胞的增殖和转移[33]。Zhou等[34]应用定量聚合酶链反应评估膀胱癌患者的膀胱癌组织与相邻非癌性膀胱组织中miR-1182的表达，结果显示，在膀胱癌组织中miR-1182表达下调；细胞增殖实验表明，miR-1182可增强膀胱癌细胞对顺铂的化疗敏感性，提高顺铂诱导的细胞坏死和凋亡；而荧光素酶报告基因检测结果证实，人端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase，hTERT)基因是miR-1182的直接靶点，且miR-1182可下调hTERT信使RNA和蛋白的表达，而hTERT过表达可显著抑制miR-1182诱导的肿瘤细胞对顺铂化疗的敏感性。由此可见，miR-1182通过直接靶向结合hTERT的3′非翻译区下调hTERT的表达，增强肿瘤细胞对顺铂的化疗敏感性。

2.1.5miR-93 miR-93在多种人类恶性肿瘤中高表达，通过激活磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B信号通路发挥致癌性miRNA作用[35]。Liu等[36]研究发现，miR-93含有与人源性长寿保障基因2(homosapiens longevity assurance homologue 2，LASS2)3′非翻译区互补结合的核苷酸片段，在调节膀胱癌对化疗药物敏感性中发挥重要作用；进一步研究发现，使用miR-93抑制剂可增加肿瘤细胞对顺铂化疗的敏感性，而实时反转录聚合酶链反应和蛋白印迹分析表明，miR-93对膀胱癌细胞顺铂化疗敏感性的影响可能通过调节LASS2实现。以上研究结果表明，抑制miR-93的表达可通过上调抑癌基因LASS2的表达增强顺铂化疗的敏感性，并不是直接靶向结合LASS2基因的3′非翻译区，因此miR-93有望成为膀胱癌治疗的新靶点。

2.2与化疗耐药性相关的miRNA 虽然膀胱根治性切除术辅以铂类为主的化疗是晚期膀胱癌的标准治疗方式，但顺铂耐药仍是治疗失败的主要原因。因此，了解miRNA与膀胱癌细胞耐药的具体机制，对于未来开展更精确的靶向药物研发尤为重要。

2.2.1miR-22-3p 研究表明，miR-22-3p可发挥肿瘤抑制因子的作用，抑制肿瘤细胞的侵袭和转移[37]。Xiao等[38]应用Vita-Blue测定法测试了5种膀胱癌细胞系对7种常用化疗药物的敏感性，最终确定了最敏感(5637)和最耐药(H-bc)的细胞系并进行了多组实验，结果发现，在H-bc细胞系中miR-22-3p的表达水平升高，由此推测，miR-22-3p可能与膀胱癌细胞对化疗药物耐药呈正相关；进一步运用实时荧光定量反转录聚合酶链反应和蛋白印迹分析发现，在5637细胞系中神经上皮细胞转化基因1(neuroepithelial cell transforming gene 1，NET1)的表达水平升高；荧光素酶实验证实，NET1是miR-22-3p的直接靶点，且其表达水平与miR-22-3p呈负相关；此外，用miR-22-3p模拟物和小干扰RNA-NET1载体转染5637细胞系和H-bc细胞系发现，miR-22-3p通过调节NET1促进膀胱癌细胞集落形成并抑制凋亡，进而介导肿瘤细胞化疗耐药。综上，miR-22-3p可作为预测膀胱癌患者化疗敏感性的标志物。

2.2.2miR-34a miR-34a也是一种肿瘤抑制因子，参与调节肿瘤的进程以及对化疗药物的耐药性[39]。Zhang等[40]发现，吉西他滨联合顺铂治疗可富集肿瘤干细胞亚群，诱导化疗耐药。吉西他滨和顺铂富集及诱导耐药的能力依赖于一种新发现的膜蛋白——高尔基磷酸化蛋白-3(Golgi phosphoprotein-3，GOLPH3)，其与高尔基体转运相关[41]。Zhang等[40]的反转录聚合酶链反应和蛋白印迹分析显示，在吉西他滨和顺铂治疗耐药的膀胱癌细胞系中，miR-34a的表达降低，而GOLPH3的表达升高；荧光素酶实验证实，GOLPH3是miR-34a的直接靶点，且miR-34a下调可导致GOLPH3上调，表明miR-34a与GOLPH3呈负相关；此外，研究人员还评估了在吉西他滨和顺铂治疗的体内模型中恢复miR-34a的表达或敲除GOLPH3基因对肿瘤形成的影响，结果发现，肿瘤的体积和重量均显著降低，表明miR-34a下调可诱导GOLPH3表达升高，从而导致吉西他滨和顺铂治疗的膀胱癌患者耐药。由此可见，miR-34a/GOLPH3轴在膀胱癌耐药和复发中发挥关键作用，通过调节miR-34a/GOLPH3轴降低膀胱癌细胞对吉西他滨和顺铂治疗的耐药性，可以为膀胱癌吉西他滨和顺铂治疗耐药患者的治疗提供新思路。

2.2.3miR-214-3p 核富集转录体1(nuclear paras-peckle assembly transcript 1，NEAT1)是一种原癌基因，可导致膀胱癌的进展和恶化[42]。Guo等[43]运用实时荧光定量反转录聚合酶链反应检测膀胱癌患者NEAT1和miR-214-3p的表达水平，结果发现，多柔比星耐药患者的NEAT1上调，miR-214-3p下调，而多柔比星敏感者的结果与之相反，提示NEAT1和miR-214-3p失调与膀胱癌患者对多柔比星耐药有关；进一步研究发现，敲除NEAT1基因或诱导miR-214-3p过表达均可抑制膀胱癌细胞对多柔比星耐药，且NEAT1的耐药机制与miR-214-3p直接相关，即NEAT1通过抑制miR-214-3p的表达诱导耐药；分子机制研究发现，miR-214-3p过表达可显著增加与Wnt/β联蛋白信号通路相关基因的表达，从而激活Wnt/β联蛋白信号通路，而NEAT1过表达则会抑制Wnt/β联蛋白信号通路，表明NEAT1/miR-214-3p的异常表达可调节Wnt/β联蛋白信号通路，从而诱导膀胱癌细胞对多柔比星产生耐药。

2.2.4miR-92 据报道，miR-92在宫颈癌等肿瘤中高表达[44]。Wang等[45]应用实时荧光定量反转录聚合酶链反应技术评估膀胱癌患者肿瘤组织及邻近正常组织中miR-92的表达，结果显示，膀胱癌组织中的miR-92表达水平显著高于邻近正常组织；进一步探究miR-92对膀胱癌细胞化疗耐药的作用，发现miR-92模拟物可显著上调顺铂处理的膀胱癌细胞系细胞的活力，而miR-92抑制剂则可抑制对顺铂的耐药性并下调细胞活力，表明miR-92可诱导膀胱癌细胞对顺铂耐药；分子机制研究发现，miR-92可激活Wnt信号通路并下调膀胱癌中糖原合成酶激酶-3β的表达；荧光素酶实验证实，miR-92可直接靶向结合糖原合成酶激酶-3β的3′非翻译区，且两者的表达水平呈负相关，可见，糖原合成酶激酶-3β在miR-92诱导的膀胱癌细胞Wnt通路激活中起关键作用。以上研究结果表明，miR-92在膀胱癌组织中上调，并通过直接靶向结合糖原合成酶激酶-3β蛋白激活Wnt信号通路，从而诱导膀胱癌细胞对顺铂耐药，且与既往报道[46]相符。

3 小 结

规律系统的化疗可减少肿瘤的复发、预防肿瘤进展、提高膀胱癌患者的生存率[7]。然而，越来越多的膀胱癌患者对化疗药物产生耐药，导致肿瘤的复发和进展，成为膀胱癌治疗的主要障碍。研究miRNA诱导膀胱癌细胞对化疗药物敏感或耐药的具体机制，可以为膀胱癌的诊治及患者预后的研究提供新思路。虽然目前许多miRNA的功能及具体作用机制仍不清楚，大量的研究也仅停留于分子机制的阐述，且运用miRNA在膀胱癌中的重要作用指导膀胱癌的诊断、治疗也还未在临床展开，但随着研究的深入，miRNA有望成为膀胱癌化疗耐药患者治疗的靶点，延长患者的生存期。