MicroRNA在膀胱癌中作用的研究进展

于 帆，张 弛，周 正，黄欣欣，关红军

(牡丹江医学院公共卫生学院流行病与统计学教研室，黑龙江 牡丹江 157011)

膀胱癌是全球第九大常见癌症[1]，第十三大常见的癌症死亡原因[2]。在我国是最常见的高侵袭性的泌尿外科肿瘤之一，分为非肌肉浸润期和肌肉浸润期，其中肌肉浸润期具有高发率、高转移率、预后差等特点，同时它的发病率和患病率也仍在上升，特别是工业化国家。其中较为常见的就是膀胱上皮细胞癌，由于其准确的生物标志物缺乏，导致其死亡率很高[3]，这给患者造成了极大的威胁。

1 MicroRNA的概述

1.1 MicroRNAMicroRNA(miRNA)是一种大小为19-25个核苷酸的非编码小RNA，可调节靶基因的转录后沉默，一个miRNA可以靶向数百个mRNA，并影响许多基因的表达[4]。其本质是长链状分子，成熟的miRNA 5′端连接磷酸基团,3′端连接羟基[5]，这就使它与多数的寡核苷酸和功能RNA的降解片段可以区别开来，同时大多数的miRNA具有高度保守性、时序性和组织特异性。

1.2 MicroRNA的生物学作用据资料显示，miRNA可调控人类三分之一的基因表达，也正因为如此，它在细胞生物学功能方面发挥着重大的作用。如细胞生长周期、发育增殖、凋亡和分化都与miRNA有关[6]。miRNA被认为可以参与很多疾病诊断的辅助测试[7]，在癌症的发生发展中起着关键作用，是重要的调节因子，因此miRNA的表达情况对于癌症的诊治有着很大的研究价值。

2 MicroRNA与膀胱癌的相关性

2.1 MicroRNA与肿瘤miRNA的作用机制主要是通过调节靶mRNA的转录或者是转录后的翻译，诱导靶基因低表达从而发挥生物学作用，不管是调节基因的生理或者病理方面都起着很大的作用。Climmino等人发现，miRNA-15a和miRNA-16-1负向调控抗凋亡基因-BCL2，也就是说如果miRNA-15a和miRNA-16-1低表达或者不表达，就会使得BCL2的表达升高，从而促使淋巴、前列腺等相关癌症和肿瘤疾病的发生。还有研究表明，miRNA-143和miRNA-145在结肠癌中出现了明显下调的情况，与此同时越来越多miRNA与肿瘤的相关研究被发表。

2.2 MicroRNA与膀胱癌由于膀胱癌缺乏准确的生物标志物，这给膀胱癌患者在诊治的过程中带来了很大障碍，已有资料显示miRNA与膀胱癌的发生发展存在关联，可能会成为膀胱癌潜在的生物标志物，越来越多的研究人员把目光聚集在对于miRNA的研究上，希望可以证实miRNA在膀胱癌中的作用及其作用机制。Zhu Q L等[8]研究表明，miRNA是膀胱癌发展的关键调控因子，进一步发现miR-652-3p可以通过直接调控KCNN3来促进膀胱癌细胞的增殖、迁移和侵袭，miR-652-3p很可能成为膀胱癌治疗的潜在靶点。Cao Z等[9]也检测到miRNA-124可以通过直接靶向CDK4抑制膀胱癌细胞的增殖。不同种类的miRNA参与肿瘤的发生更像是网络系统，相互之间存在着各种联系，一种miRNA可以通过调控多种基因参与膀胱癌发生机制并起作用，一种膀胱癌发生相关的基因也可以由多种miRNA参与调节。

2.2.1 miRNA调控c-FOS基因参与膀胱癌 现已有研究表明不止一种miRNA通过调控c-FOS基因来参与膀胱癌的发生发展。Gongbin Lan等[10]发现miRNA-490-5p在人膀胱癌组织和细胞株中出现下调，miRNA-490-5p过表达后caspsae-3水平显著提高，说明miRNA-490-5p诱导膀胱癌细胞凋亡，miRNA-490-5p过表达抑制膀胱癌细胞增殖和侵袭，在膀胱癌中miRNA-490-5p表达下降与c-FOS表达增加有关联，研究表明miRNA-490-5p靶向负调控调节c-FOS在膀胱癌中的表达。Yongqi Long等[11]人利用Targetscan搜索和荧光酶分析方法表明了c-FOX可以作为miR-101的新靶点，westerblot分析表明c-FOS的蛋白表达在膀胱癌T24细胞中明显增加，生物信息分析表明c-FOSmRNA的3、UTR含有miR-101的结合区域，还发现miR-101过表达或c-FOS基因敲出都可以起到抑制膀胱癌细胞增殖和迁移的作用，表明了miR-101通过靶向负调节c-FOS的分子机制来抑制膀胱癌细胞的增殖和侵袭。与此同时还发现在敲除miR-101时，c-FOS在膀胱癌T24细胞中的蛋白表达增强，而mRNA的表达却没有，这说明miR-101可能是通过抑制c-FOS在膀胱癌细胞中的转录后蛋白的表达水平来起作用。

2.2.2 miRNA调控FZD4基因参与膀胱癌 FZD4基因是Frizzle基因家族的一员,可以编码Wnt信号通路中的受体蛋白，在肿瘤发生发展中发挥重要作用。研究FZD4基因参与膀胱癌的发生机制是很重要的。Chen L等人[12]研究发现miRNA-101过表达或FZD4受抑制均可抑制膀胱癌细胞的迁移和侵袭，miRNA-101低表达与膀胱癌患者生存期缩短有关，FZD4是miRNA-101的靶基因，在膀胱癌细胞中受miRNA-101负调控。所以进一步研究了解异常表达的miRNA对FZD4的影响，进而参加膀胱癌的发生发展，这对膀胱癌的诊断提供潜在生物标志物有很大的帮助。

2.2.3 miRNA调控Sphk1基因参与膀胱癌 鞘氨醇激酶1(Sphk1)具有一定的生物活性，在病理方面发挥着关键的调节作用[13]。Zhao X等[14]人发现miRNA-125b在膀胱癌组织中的表达明显要比邻近非膀胱癌组织中低，miRNA-125b过表达抑制人膀胱癌T24细胞的增殖和集落形成的能力，同时发现miRNA-125b过表达之后会影响T24细胞的周期进程，可能会使得T24细胞阻滞在G1期。miRNA-125b转染的T24细胞中Sphk1mRNA和蛋白质的表达水平均呈明显下降的趋势，说明miRNA-125b可能与Sphk1mRNA直接相互作用并抑制Sphk1蛋白的表达从而抑制膀胱癌细胞的增殖。Yu H等[15]人发现与邻近正常组织相比，miRNA-613在膀胱癌组织中表达下调，miRNA-613过表达可有效抑制膀胱癌细胞的增殖、侵袭和上皮间质的转化，同时还会导致Sphk1的蛋白表达受到抑制，Sphk1恢复可以挽救部分miRNA-613抑制的膀胱癌细胞的增殖，研究表明miRNA-613直接介导Sphk1来抑制膀胱癌的发生。但是这方面的报道有限，所以miRNA-613通过介导Sphk1调节膀胱癌的调节机制还需要进一步的研究和证实。

2.2.4 miRNA调控AKT蛋白参与膀胱癌 AKT也是一种丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白激酶，也称作AKT蛋白激酶B(PKB)，AKT参与细胞凋亡、增殖、迁移等多种生物学过程，很多资料表明AKT过度激活可促进各种癌症的发生发展[16]。AKT在膀胱癌发生的重要通路PI3LAKTmTOR中起着关键作用[17]。Liu S 等[18]通过Westernblot分析检测了在人膀胱癌T24细胞和J82细胞中PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT的表达情况，结果表明miRNA-125b-5p过表达的时候p-PI3K、p-AKT的表达受抑制，miRNA-125b-5p过表达降低了PI3KAKT的磷酸化，miRNA-125b-5p很有可能是通过PI3KAKT通路调节膀胱癌的发展，同时也发现miRNA-125b-5p可能靶向诱导HK2诱导膀胱癌细胞凋亡。

3 总结与展望

由于膀胱癌缺乏准确的生物标志物，所以膀胱癌的复发率和死亡率都很高，而现在已有大量的资料表明miRNA参与细胞各种的生物学功能，在细胞的生长、发育、凋亡和分化等方面都发挥着重大作用，在很多疾病中miRNA的稳定表达会受到影响，出现过表达或是表达受抑制的情况，例如与正常组织相比，某些癌组织中的miRNA会出现不同程度的表达，有的miRNA的在癌组织中表达上调，有的则表达下调[19]。这些在癌组织中表现下调的为抑制因子miRNA，也称为抑癌基因，反之成为促癌基因[20]。这也使得miRNA可能成为膀胱癌的生物标志物，但是miRNA的作用机制还不是很明确，很多还没有得到证实，这也使得越来越多的研究者对miRNA对于膀胱癌细胞的作用机理进行深入研究，已经有一部分的miRNA被证实与膀胱癌的发生发展有关。如果可以证实miRNA参与膀胱癌的具体发生机制，那么就可以作为膀胱癌诊断的生物标志物，这对于膀胱癌的诊断治疗将会提供新的更有效的方法。