大腸癌相關的microRNA譜

溫淑嫻 溫旺榮

大腸癌相關的microRNA譜

溫淑嫻 溫旺榮★

由于大腸癌（colorectal cancer，CRC）的篩查措施缺乏靈敏性和特異性，目前大腸癌的陽性篩查率仍然較低，對大腸癌進行早期診斷仍較困難。近年來國內(nèi)大腸癌的發(fā)病率不斷上升，對大腸癌的早期基因診斷已成為研究熱點。MicroRNA是近年備受關注的一系列非編碼的單鏈小分子核糖核酸序列，其廣泛存在于人體的組織和循環(huán)系統(tǒng)當中，參與機體多種生理和病理過程的調控。研究發(fā)現(xiàn)，microRNA在大腸癌及其癌前疾病的發(fā)病發(fā)展過程中存在顯著變化，在實驗模型中通過調節(jié)相應的microRNA的表達量可以起到抑制或促進腫瘤細胞生長的作用。由此推測microRNA與大腸癌的發(fā)病密切相關，對其進行深入研究可能為大腸癌的早期診斷和治療提供重要的新思路。

大腸癌；MicroRNA；早期診斷

［KEY WORDS］Colorectal cancer；MicroRNA；Early diagnose

大腸癌是全球第三常見的惡性腫瘤，據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，2008年全球大腸癌的發(fā)病人數(shù)超過一百二十萬，病死人數(shù)超過60萬［1］。隨著我國城市化進程和人口老齡化速度加快，近年來我國大腸癌的發(fā)病水平不斷升高［2］。2010年我國男性大腸癌新發(fā)病例在全部惡性腫瘤中排名第五，發(fā)病率為23.38/10萬。我國女性大腸癌新發(fā)病例在全部惡性腫瘤中排名第三，發(fā)病率為18.30/10萬。發(fā)病率高于世界平均水平［3］。

早期局限性大腸癌患者的病死率約為7%～26%，而轉移性大腸癌患者則高于 80%［4］，提示早期診斷對降低大腸癌的病死率至關重要。糞便潛血試驗（fecal occult blood test，F(xiàn)OBT）是目前應用最廣泛的大腸癌篩查措施，但其對早期大腸癌敏感性較低 （約 30% ～50%）［5］。癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）是最常用的大腸癌血清標記物，但其特異性較低，在肝硬化、炎癥性大腸疾病均可上升。盡管腸鏡檢查是目前篩查大腸癌最可靠的診斷工具，但其較高的費用及侵入性的特點限制了它的應用，無法用于篩查。尋求一種非侵入性的、敏感而特異的大腸癌篩查分子標志物已成為目前亟待解決的問題。

血清中的分子標志物包括 DNA、RNA、mRNA、microRNA和蛋白質分子，但在大部分晚期腺瘤（advanced adenomas，AA）和早期的大腸癌病人中，microRNA的靈敏度（83%～91%）和特異度（70%～95%）在以上分子標志物中最高［6］，血清中的microRNA不被RNA酶降解，能夠耐受不同的pH、溫度而穩(wěn)定存在，并可反復凍融。眾多研究證明microRNA在大腸癌癌前疾病、大腸良性腫瘤以及大腸癌患者體內(nèi)表達失調，與大腸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關。因此，血清中的microRNA可能成為最具潛力的新型大腸癌診斷分子標志物。下面就有關大腸癌相關的microRNA譜的研究進展加以闡述。

1 microRNA與幾種大腸癌癌前疾病的關系

1.1 腺瘤性息肉（adenomatous polyps）

流行病學的研究表明大腸腺瘤是大腸癌最常見的癌前疾病。腺瘤發(fā)生癌變的風險與腺瘤的大小、絨毛狀特征、異型增生的程度、患者年齡及病變部位等因素息息相關。在分期越晚的大腸腺瘤組織中，miR-192的下調程度越顯著，且異常的miR-192與p53的突變事件并存，提示miR-192失調是大腸原位癌形成的原因之一［7］。研究發(fā)現(xiàn)與正常組織相比，miR-21在低分化上皮樣腺瘤組織中的表達量增加約1.5倍，在高分化上皮樣腺瘤組織中增加約2.2倍，在大腸癌組織中增加約4.8倍，提示隨著大腸病變的發(fā)展，miR-21的表達逐漸增加，是一種致大腸癌的microRNA。該研究還證實大腸癌抑制基因 （programmed cell death 4，PDCD4）的表達與miR-21呈負相關，進一步確證miR-21的致癌作用［8］。

1.2 Lynch綜合征和家族性大腸腺瘤性息肉?。╢amilial adenomatous polyposis，F(xiàn)AP）

Lynch綜合征和FAP是最常見的遺傳性大腸癌的癌前疾病，研究表明兩者的病理改變均與microRNA的表達失調關系密切。Lynch綜合征又名遺傳性非息肉病性結腸癌（hereditary nonpolyposis colorectal cancer，HNPCC），是一種常染色體顯性遺傳病，由錯配修復基因（mismatch repair genes，MMR genes）的種系突變致使復制時錯配修復功能缺陷從而引起微衛(wèi)星不穩(wěn)定（microsatallite instability，MSI）和對結直腸癌及某些其他癌癥的遺傳易感性增加。MMR基因是miR-155的靶基因，miR-155可以顯著下調MMR基因的蛋白產(chǎn)物水平，從而促使Lynch綜合征患者發(fā)生細胞及分子水平的改變，誘發(fā)癌變［9］。有研究表明聯(lián)合miR-622，miR-362-5p和miR-486-5P三種 microRNA即可準確區(qū)分 Lynch綜合征相關大腸癌和散發(fā)性MSI大腸癌 （AUROC= 0.77）［10］。

FAP的發(fā)生由腺瘤樣結腸息肉易感基因（adenomatous Polyposis Coli，APC）突變所致，缺失或失活的APC可引起KRAS（V-Ki-ras2 Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog）或p53基因的改變。FAP中，KRAS突變被視為大腸癌癌變的早期標志，此時癌變細胞處于不可檢測的增殖過程中。KRAS是miR-143的靶基因，其表達水平與miR-143呈負相關［11］，提示 miR-143是一種抑癌microRNA。

1.3 炎癥性大腸疾病 （inflammatory bowel disease，IBD）

IBD包括潰瘍性結腸炎（ulcerative colitis，UC）和克羅恩病 （Crohn＇s disease，CD），2008年Wu等人首次報道了microRNA在IBD中的改變［12］。

2010年，Magali等人利用 RT-PCR技術評估IBD患者組織樣本中超過300種microRNA，結果發(fā)現(xiàn)炎癥性UC和CD的microRNA表達譜大部分相似，利用8種microRNA（miR-26a、 miR-29a、miR-29b、miR-30c、miR-126*、miR-127-3p、miR-196a和miR-324-3p）可以將IBD患者和正常對照區(qū)分開來。此外，在功能失調性的非炎癥相關IBD患者的大腸黏膜組織中同樣存在microRNA譜的改變［13］。

與CD患者的正常腸道組織相比，其狹窄腸道組織中miR-29的表達顯著下調。miR-29下調使轉移性生長因子β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）表達增加，TGF-β1可以增加膠原Ⅰ和Ⅲ的轉錄從而導致腸道纖維化引起腸道狹窄。研究還發(fā)現(xiàn)存在腸道狹窄的CD患者血清中的miR-29同樣存在表達下調的情況［14］。

UC的急性期與非急性期microRNA的表達譜存在差異。急性期miR-192表達減少，在非急性期，miR-192不發(fā)生改變［15］。2012年，F(xiàn)eng等人報道m(xù)iR-126和miR-21在急性期UC患者體內(nèi)顯著上調，并通過轉染miR-126擬似物至HT29細胞中評估 IkBa mRNA的含量來探討 miR-126與IkBa的關系。通過western blot分析發(fā)現(xiàn)IkBa的蛋白產(chǎn)物被顯著抑制，證實IkBa為miR-126的靶基因［16］。此外，在大腸不同部位的microRNA也存在表達差異。如活動期的CD患者發(fā)病部位為乙狀結腸者miR-236，miR-106和miR-19表達上調，而發(fā)病部位為回腸者miR-16、miR-21、miR-223和miR-594表達上調［15］。

大腸癌癌前疾病癌變風險大，對其進行早期診斷和治療是預防大腸癌的關鍵。microRNA在幾種常見的大腸癌癌前疾病中均存在表達失調，且microRNA的改變絕大部分與大腸癌患者體內(nèi)相應的microRNA的改變一致，提示microRNA對大腸癌的早期形成起著重要的作用。利用靈敏度和特異性較佳的microRNA對大腸癌癌前疾病進行篩查，有望發(fā)現(xiàn)早期癌變征兆，及時治療。

2 microRNA與大腸癌的發(fā)生發(fā)展關系

按照microRNA對癌癥的作用機制可以大致分為致癌microRNA和抑癌microRNA兩類，在廣泛癌癥中以致癌microRNA的表達為主。常見的致癌microRNA有miR-155、miR-21、miR-92a、miR-29、miR-31、miR-622、miR-23a、miR-24、miR-18a、 miR-220、 miR-221等。常見的抑癌microRNA有Let-7、 miR-143、 miR-145、 miR-192、miR-320、miR-126等?，F(xiàn)選擇部分研究較為成熟的microRNA分述如下：

2.1 致癌microRNA及其作用機制

2.1.1 miR-155

miR-155是一種明確的致癌microRNA，其調控的靶基因多達100多種。miR-155在淋巴細胞中高度表達，胸腺是其在人體組織中含量最豐富的器官。miR-155有助于形成淋巴細胞的轉錄，在適應性免疫多樣化的生物調控功能中扮演重要角色。

在大腸癌患者體內(nèi)miR-155的表達顯著上調，促進癌細胞的增殖、遷移和侵襲，增加癌細胞的耐藥性以及與不良預后相關。2013年Jan等人應用黑色素瘤小鼠模型研究了 CD8+T細胞中miR-155的抗腫瘤反應。與野生型CD8+T細胞相比，miR-155-/-CD8+T細胞促腫瘤生長的作用較弱，小鼠具有較長的生存期限。通過實驗模型上調miR-155的表達量時，其促腫瘤生長的作用大大加強［17］。同年，Benjamin等人首次發(fā)現(xiàn)活化的晚期糖基化終產(chǎn)物受體 （RAGE）與硫100結合蛋白（S100P）結合形成RAGE/S100P復合物，該復合物通過增加大腸癌細胞內(nèi)的激活蛋白1（AP-1）調控miR-155的表達水平。去除S100P后引起miR-155含量的下降，外源性的S100P可引起miR-155表達增加，但是使用抗RAGE抗體后，外源性的S100P則無法使miR-155的表達增加［18］。

上 皮 細 胞 向 間 質 細 胞 轉 變 （epithelialmesenchymal transition，EMT）是腫瘤遠處轉移的其中一個分子機制，該機制介導多種腫瘤細胞的遷移和侵襲，并與大腸癌的不良預后相關。在EMT中，由于粘附分子表達下調，內(nèi)皮細胞間的粘附減弱，促進了腫瘤細胞的遷移。miR-155是此轉移途徑的重要媒介。miR-155重要的靶基因——緊密連接蛋白1（Claudin-1）是完整膜蛋白家族的一員，其mRNA的3′UTR包含了miR-155的高度保守的結合部位，Claudin-1有利于調節(jié)一系列的細胞生理功能，如細胞的增殖、遷移、EMT。Claudin-1在大腸癌組織中表達增加，并影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展進程［19］。

2.1.2 miR-21

miR-21在多種腫瘤細胞的增殖、凋亡和轉移等過程中扮演著重要的角色。研究表明miR-21在大腸癌患者組織間質的成纖維細胞中顯著上調，高于大腸癌腫瘤細胞內(nèi)miR-21的水平［20］。上調的miR-21可以減少大腸癌腫瘤細胞的凋亡以及加強其增殖能力，其水平與臨床分期呈正相關，不但增加腫瘤的復發(fā)率，而且可縮短生存期限。目前明確的 miR-21靶 基 因 包 括 phosphate and tensin homologue（PTEN）、PDCD4、human ras homolog gene family memberB （Rho B）、transforming growth factor beta receptor 2 （TGFBR2）和reversion-inducing-cysteine-rich protein with Kazal motifs（RECK）等，異常增加的miR-21可以顯著下調其靶基因的mRNA和蛋白產(chǎn)物。

大腸癌患者腫瘤組織中上皮細胞的侵襲能力增加與間質中成纖維細胞內(nèi)的miR-21異常增加有關。miR-21的侵襲能力是依賴 matrixremodelling enzyme （MMP2）完成的。RECK是MMP2的抑制劑，當上調RECR的水平或是抑制MMP2的活性時，miR-21的侵襲能力都會被削弱。

Liu等人報道利用miR-21診斷大腸癌的ROC曲線下面積為0.802，診斷晚期腺瘤的ROC曲線下面積為0.709［21］，提示miR-21對大腸癌具有良好的診斷性能。與原位大腸癌患者比較，miR-21在轉移性的大腸癌患者的血清中顯著上調，提示miR-21可能為大腸癌轉移相關microRNA［22］。然而，Pablo等人通過對102例大腸癌患者血清中的miR-21檢測后發(fā)現(xiàn)，低表達的血清miR-21可能與腫瘤局部復發(fā)的發(fā)生相關，通過增加miR-21的表達可以減少死亡率，延長生存時間［23］。這與之前有關大腸癌中miR-21的改變及其作用的報道并不一致，說明絕大部分microRNA仍具有研究的空間和必要。

2.1.3 miR-17-92簇

miR-17-92簇是一組致癌的microRNA，定位于13q31，包含miR-17-5P、miR-17-3P、miR-18a、miR-19a、miR-19b、miR-20a和 miR-92a，在大腸癌及其他腫瘤中表達增加。上調miR-17-92簇的表達量或加強其靶基因的c-myc的表達可加速腫瘤發(fā)展的進程［24］。利用miR-17-5p和miR-20a轉染至體外培養(yǎng)的人結腸癌HT29細胞后發(fā)現(xiàn)兩者均能夠將細胞阻滯在S期，促進HT29細胞的增殖，抑制靶基因E2F1蛋白的表達水平，進一步奠定了miR-17-92簇在大腸癌細胞周期調控中可能發(fā)揮癌基因作用的理論基礎［25］。2009年，miR-92a首次被報道屬miR-17-92簇，與正常對照組比較miR-92a在血清中的含量顯著上升，提示其可能是一種潛在的非侵入性大腸癌分子標志物［26］。meta分析顯示血清中miR-92a的靈敏度為76%，特異度為64%［27］，提示了miR-92a在大腸癌診斷上的臨床價值。miR-18a被報道在大腸癌患者的血清中顯著升高，利用miR-18a診斷大腸癌的ROC曲線下面積為0.804，術后miR-18a的水平顯著低于術前［28］。miR-17-92簇在大腸癌患者的組織及血清中表達上調，且靈敏度、特異度較高，不但可作為大腸癌早期篩查的非侵入性分子診斷標志物以及患者術后評估、復發(fā)監(jiān)測的指標，且為大腸癌的靶向治療——microRNA分子藥物的設計提供了重要的思路。

2.1.4 miR-135b

miR-135b在正常組織中含量甚微，但在大腸癌中表達顯著升高，并與腫瘤分期、不良預后相關。通過抑制大腸癌小鼠模型中miR-135b的表達可抑制腫瘤細胞的生長、增殖，誘導細胞凋亡。Wu等人研究發(fā)現(xiàn)miR-135b和miR-31在大腸癌和晚期腺瘤患者體內(nèi)表達增加，而IBD患者體內(nèi)變化不顯著。對于大腸癌患者的檢測miR-135b的靈敏度是78%，晚期腺瘤為73%，兩者的特異度約為68%［29］。

APC基因突變是大腸癌發(fā)病重要的分子機制之一。APC是miR-135b的靶基因，APC的丟失觸發(fā)miR-135b的過度表達，引起PTEN/PI3K通路失調，從而導致細胞的過度增殖和凋亡抑制。通過抑制APC的表達亦可增加大腸細胞內(nèi)miR-135b的表達［30］。腫瘤轉移抑制基因1（MTSS1）也是 miR-135b的靶基因之一，miR-135b通過抑制MTSS1蛋白產(chǎn)物的表達從而誘導腫瘤細胞增殖和侵襲。在HCT-116細胞中轉染miR-135b抑制物后，MTSS1的表達上調，腫瘤細胞的遷移能力被削弱。提示抑制致癌microRNA的表達可能成為大腸癌治療的新思路［31］。

2.1.5 miR-29a

miR-29a被認為是一種新型的腫瘤轉移介導因子。miR-29a通過對其靶基因KLF4的調控從而影響細胞的增殖、侵襲和轉移等功能。當加強KLF4的表達時，miR-29a促進細胞增殖的能力則被削弱。在EMT中發(fā)揮重要作用的MMP2是KLF4的靶基因，當miR-29a過表達或KLF4被敲除時，MMP2表達上調，而鈣粘蛋白表達下降，細胞間的粘附能力減弱，從而促使了腫瘤細胞的遠處轉移［32］。miR-29a在肝轉移性大腸癌患者的血清中顯著升高，利用血清miR-29a區(qū)分肝轉移性大腸癌患者和非轉移性大腸癌患者的靈敏度和特異度均達到75%［33］。此外，利用血清miR-29a對晚期腺瘤和正常對照組進行診斷，ROC曲線下面積達0.769［34］。Kuo等人通過meta分析得出miR-29a、miR-29c可作為監(jiān)測大腸癌患者早期復發(fā)的指標的結論［35］。這些發(fā)現(xiàn)均提示了miR-29a在大腸癌發(fā)生發(fā)展中的地位，尤其是對大腸癌的轉移、早期復發(fā)等方面可能起到重要的作用，對血清中的miR-29a進行早期監(jiān)測有望延長患者的生存期限和提高患者的生存質量。

2.2 常見抑癌microRNA的作用機制

2.2.1 Let-7

Lethal-7（Let-7）是 microRNA家族中最早被發(fā)現(xiàn)的成員之一。目前人體中已被確認的10種成熟的Let-7家族成員包括let-7a、let-7b、let-7c、let-7d、let-7e、let-7f、let-7g、let-7i、miR-98和miR-202，其中成熟的let-7a和let-7f由前體序列加工產(chǎn)生（let-7a-1、let-7a-2、let-7a-3；let-7f-1、let-7f-2）［36］。在正常組織中，Let-7正常轉錄、加工，結合至靶mRNA的互補位點，通過抑制蛋白翻譯或者改變mRNA的穩(wěn)定性來抑制基因表達，最終使細胞的生長、增殖、分化和凋亡保持在正常水平。

多方研究發(fā)現(xiàn)Let-7在大腸癌細胞中表達下調［37-39］。高表達的Let-7在體內(nèi)和體外均可抑制細胞增殖，提高腫瘤患者的總生存率和延長無進展生存時間。30%～40%的大腸癌患者存在KRAS突變，該基因突變與腫瘤的侵襲力增加以及不良的預后密切相關。KRAS是 Let-7a的靶基因，KRAS突變時，Let-7a表達下調，促使大腸癌發(fā)生，提示let-7家族可抑制腫瘤信號通路。此外，KRAS 3′UTR的Let-7互補位點（LCS6）的單核苷酸多態(tài)性還可能影響著轉移性大腸癌患者的生存期［37］，提示 Let-7還可以用于大腸癌預后的評估。

LIN28b是Let-7的其中一個靶基因，其與prilet-7的環(huán)部或 pre-let-7的莖部結合，可以抑制Drosha或 Dicer的作用，從而抑制 Let-7的合成［38］。此外，LIN28b也可能是通過與pre-let-7結合并影響其尿苷化從而阻礙 Let-7的成熟［36］。目前，LIN28b被認為是 “癌胚基因”，可促進細胞惡性轉化并特異高表達于部分進展期腫瘤，如肝細胞癌和結腸癌［39］。

2.2.2 miR-145

miR-145是最早被報道與大腸癌發(fā)病相關的一種明確的抑癌microRNA，位于5q32，該斷裂位點在腫瘤發(fā)生時常常發(fā)生刪失。miR-145具有抑制腫瘤組織生長、侵襲和轉移的作用，在大腸癌組織以及癌前腺瘤息肉中均顯著下調，提示其可能作為大腸癌早期診斷的血清標志物。miR-145介導的細胞增殖抑制作用很可能是通過直接與靶基因c-Myc的3′UTR互補結合從而抑制靶基因的轉錄［40］。Lea等人發(fā)現(xiàn)p53介導miR-145表達上調，從而影響 c-Myc的效應［41］。miR-145常常與miR-143共同轉錄，組成miR-145-143簇，兩者具有共同的靶基因［40］。

2014年Yuan等人報道m(xù)iR-145在淋巴結轉移性大腸癌患者的組織中表達上調，與其他報道不一致。筆者指出，這可能提示microRNA在腫瘤的不同階段表達存在差異，并通過調控不同的靶基因實現(xiàn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。如在大腸癌早期，miR-145抑制的靶基因與細胞生長相關，下調的miR-145導致腫瘤細胞的惡性增殖。而在大腸癌晚期，miR-145調控的靶基因可能與抗轉移作用相關，miR-145表達上調，導致腫瘤細胞的侵襲和轉移［42］。

3 血清microRNA在大腸癌篩查、診斷、治療、復發(fā)監(jiān)測和預后評估中的作用

早期采用高通量的microRNA芯片技術對組織中的microRNA譜進行系統(tǒng)性地檢測。Aaron等人通過對84份大腸癌組織及配對的正常組織中的389種microRNA進行分析，結果發(fā)現(xiàn)37種microRNA表達失調，其中包括miR-20a，miR-106a，miR-21等［43］。該方法可以有效構建某種疾病的microRNA譜，為研究某種疾病的分子病理特征提供重要的平臺。但是該方法費用高昂，不適用于臨床上大腸癌患者的篩查。血清microRNA在大腸癌以及其相關癌前疾病的不同發(fā)病時期乃至不同的發(fā)病部位均存在差異，且較其他血清分子標志物穩(wěn)定、靈敏，有望成為大腸癌早期診斷的血清分子標志物。研究發(fā)現(xiàn)miR-17-3p以及miR-92a在大腸癌患者體內(nèi)均表達上調，利用miR-92可以有效區(qū)分大腸癌患者（靈敏度89%、特異度70%）［44］。但是大部分microRNA在多種腫瘤中均表達失調，特異性較差，因此尋找一種大腸癌特異性較佳的microRNA至關重要。如某種在大腸癌癌前疾病及大腸癌患者血清中均發(fā)生改變的microRNA，并隨疾病程度加深改變幅度增加，則提示該microRNA可應用于大腸癌的早期篩查，并能夠通過血清中該microRNA的含量評估該患者的疾病進程。聯(lián)合表達上調的致癌microRNA和表達下調的抑癌microRNA，構建大腸癌篩查microRNA譜，聯(lián)合大腸癌血清標志物癌胚抗原等篩查措施有助于開展一組靈敏度和特異度均較理想的檢測指標，實現(xiàn)大腸癌的早期診斷。

腫瘤特異性相關microRNA編碼基因的發(fā)現(xiàn)為腫瘤的基因治療提供了新的靶點，近年來，microRNA在大腸癌治療上的設想也得到了初步驗證。研究發(fā)現(xiàn)高水平的Let-7a在KRAS基因突變的耐化療性大腸癌患者中可能解除EGFR的耐藥性［45］，說明Let-7家族能夠通過抑制突變的KRAS基因改善化療藥物的敏感性，為解決臨床化療耐藥難題提供了新思路。血清中的miR-19a能夠預測晚期大腸癌患者對一線化療方案FOLFO的耐藥情況［46］，提示 miR-19a失調與大腸癌患者的生存期、預后密切相關。2014年，Song等人報道利用miR-21的抑制劑可以抑制大腸癌腫瘤細胞的增殖和侵襲，并能夠下調miR-30的表達，減少血管再生，是大腸癌治療的新策略［47］。血清中特定的microRNA水平能夠提示大腸癌患者的化療耐藥情況，在一定程度上規(guī)避化療藥物的濫用、誤用。研究發(fā)現(xiàn)抑癌microRNA以及致癌microRNA抑制物能夠改善化療藥物的敏感性甚至起到抑制癌細胞增殖的作用，為設計microRNA分子藥物提供了可喜的前景。每個內(nèi)源性microRNA可調控上千個靶點，單純模擬某些特定microRNA設計分子藥物可能引起某些副作用。根據(jù)此情況目前人工合成了基因特異性microRNA（microRNA mimics，擬microRNA），它是根據(jù)特定靶基因的3′UTR末端設計的一小段寡核苷酸鏈，對目的基因進行封閉，模擬體內(nèi)microRNA的作用方式，具有較高特異性［48］。雖然microRNA分子藥物研發(fā)的安全性與有效性仍需更多的臨床驗證，但這些研究為大腸癌患者的靶向治療構筑了美好的藍圖。

致癌microRNA在大腸癌患者的腫瘤組織以及血清中表達顯著上調，通過對手術或化療后血清中相應microRNA表達水平的監(jiān)測［49］，可能有利于大腸癌患者的預后判斷及提示腫瘤復發(fā)。目前已有研究發(fā)現(xiàn)大腸癌患者血清中 miR-18a的含量在術后顯著下降［28］，Kuo等人的meta分析認為miR-29a、miR-29c可作為監(jiān)測大腸癌患者早期復發(fā)的指標［35］，這些發(fā)現(xiàn)都表明microRNA在大腸癌的預后評估和復發(fā)監(jiān)測等方面有著極大的應用價值，可對臨床醫(yī)生的診療起到指導作用。

4 總結

大腸癌無論在國內(nèi)外均有較高的發(fā)病率和死亡率，早期診斷可以有效提高患者的生存率及減少腫瘤的轉移和復發(fā)。microRNA作為最具潛力的大腸癌血清分子標志物，在近年來獲得研究者的廣泛關注。研究者利用microRNA的生物合成、作用機制以及疾病相關性等較為成熟的理論基礎，開辟了microRNA與大腸癌的研究新天地。雖然目前大腸癌相關的microRNA的研究已取得了較大的進展，但仍然存在一些問題，例如與大腸癌相關的microRNA種類繁多，其檢測的靈敏度和特異度尚未完全清楚，血清microRNA的水平與疾病程度是否相關，且目前有關microRNA在大腸癌發(fā)病發(fā)展中的作用機制也無一致的觀點等等。因此，對大腸癌相關microRNA譜的研究將有利于進一步探索其作用機制及特點，為甄選最具價值的大腸癌篩查microRNA及microRNA在大腸癌治療、復發(fā)監(jiān)測、預后評估等方向提供重要的新思路。

［1］Jemal A，Bray F，Center MM，et al.Global cancer statistics［J］.CA Cancer J Clin，2011，61（2）：69-90.

［2］Sankaranarayanan R，Ramadas K，Qiao YL.Managing the changing burden of cancer in Asia［J］.BMC Medicine，2014，12：3-19.

［3］Chen W，Zheng R，Zhang S，et al.Annual report on status of cancer in China，2010［J］.Chin J Cancer Res，2014，26（1）：48-58.

［4］Edwards BK，Noone AM，Mariotto AB，et al.Annual Report to the Nation on the status of cancer， 1975-2010，featuring prevalence of comorbidity and impact on survival among persons with lung，colorectal，breast，or prostate cancer［J］.Cancer，2014，120（9）：1290-1314.

［5］Hutchison J，Cohen Z，Onyeagucha BC，et al.How microRNA influence both hereditary and inflammatorymediated colon cancers［J］.Cancer Genet，2013，206（9-10）：309-316.

［6］Ganepola GA，Nizin J，Rutledge JR，et al.Use of bloodbased biomarkers for early diagnosis and surveillance of colorectal cancer［J］.World J Gastrointest Oncol，2014，6 （4）：83-97.

［7］Tsikitis VL.White I， Mori M，et al.Differential expression of microRNA-320a，-145，and-192 along the continuum of normal mucosa to high-grade dysplastic adenomas of the colorectum［J］.Am J Surg，2014，207（5）：717-722.

［8］Fassan M，Pizzi M，Giacomelli L，et al.PDCD4 nuclear loss inversely correlates with miR-21 levels in colon carcinogenesis［J］.Virchows Arch，2011，458（4）：413-419.

［9］Valeri N，Gasparini P，F(xiàn)abbri M，et al.Modulation of mismatch repair and genomic stability by miR-155［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2010，107（15）：6982-6987.

［10］Balaguer F，Moreira L，Lozano JJ，et al.Colorectal cancers with microsatellite instability display unique miRNA profiles［J］.Clin Cancer Res，2011，17（19）：6239-6249.

［11］Chen WX，Ren LH and Shi RH.Implication of miRNA for inflammatory bowel disease treatment：Systematic review［J］.World J Gastrointest Pathophysiol，2014，5（2）：63-70.

［12］Wu F，Michellel Z，Anil T，et al.MicroRNAs are differentially expressed in ulcerative colitis and alter expression of macrophage inflammatory peptide-2 alpha ［J］.Gastroenterology，2008，135（5）：1624-1635.

［13］Fasseu M，Tre'ton X，Guichard C，et al.Identification of Restricted Subsets of Mature microRNA Abnormally Expressed in Inactive Colonic Mucosa of Patients with Inflammatory Bowel Disease［J］.Plos One，2010，5（10）：e13160（1-12）.

［14］Nijhuis A，Biancheri P，Lewis A，et al.In Crohn's disease fibrosis-reduced expression ofthe miR-29 family enhances collagen expression in intestinal fibroblasts［J］.Clin Sci（Lond），2014，127（5）：341-350.

［15］Wu F，Zhang S，Dassopoulos T，et al.Identification of microRNA associated with ileal and colonic Crohn's disease［J］.Inflamm Bowel Dis，2010，16（10）：1729-1738.

［16］Feng X，Wang H，Ye SC，et al.Up-Regulation of microRNA-126MayContributeto Pathogenesisof Ulcerative Colitis via RegulatingNF-kappaB Inhibitor IkBa［J］.Plos One，2010，7（12）：e52782（1-12）.

［17］Dudda JC，Salaun B，Ji Y.et al.MicroRNA-155 is required for effector CD8+T cell responses to virus infection and cancer［J］.Immunity，2013，38（4）：742-753.

［18］Onyeagucha BC，Mercado-Pimentel ME，Hutchison J，et al.S100P/RAGE signaling regulates microRNA-155 expression via AP-1 activation in colon cancer［J］.Exp Cell Res，2013，319（13）：2081-2090.

［19］Zhang GJ，Xiao HX，Tian HP，et al.Upregulation of microRNA-155 promotes the migration and invasion of colorectal cancer cells through the regulation of claudin-1 expression［J］.Int J Mol Med，2013，21（6）：1375-1380.

［20］Bullock MD， Pickard KM， Nielsen BS， et al.Pleiotropic actions of miR-21 highlight the critical role of deregulated stromal microRNAs during colorectal cancer progression［J］.Cell Death Dis，2013，4：e684（1-10）.

［21］Liu GH，Zhou ZG，Chen R，et al.Serum miR-21 and miR-92a as biomarkers in the diagnosis and prognosis of colorectal cancer［J］.Tumour Biol，2013，34（4）：2175-2181.

［22］Yin J，Bai ZQ，Song JN，et al.Differential expression of serum miR-126， miR-141 and miR-21 as novel biomarkers for early detection of liver metastasis in colorectal cancer［J］.Chin J Cancer Res，2014，26（1）：95-103.

［23］Menendez P，Padilla D，Villarejo P，et al.Prognostic implicationsofserum microRNA-21 in colorectal cancer［J］.J Surg Oncol，2013，108（6）：369-373.

［24］He L，Thomson JM，Hemann MT，et al.A microRNA polycistron as a potential human oncogene［J］.J Nature，2005，435（9）：828-833.

［25］常金榮，桂蜀華，鄧汝東，等.MiRNA-17-92基因簇對大腸癌HT29細胞周期調控機制研究［J］.廣州中醫(yī)藥大學學報，2014，31（1）：113-117.

［26］Ng EKO，Chong WWS，Jin H，et al.Differential expression of microRNAs in plasma of patients with colorectal cancer： a potential marker for colorectal cancer screening［J］.Gut，2009，58（10）：1375-1381.

［27］Yang X，Zeng ZY，Hou YX，et al.MicroRNA-92a as a potential biomarker in diagnosis of colorectal cancer：a systematic review and meta-Analysis［J］.Plos One，2014，9（2）：e88745（1-7）.

［28］Zhang GJ，ZhouT，Liu ZL，et al.Plasma miR-200c and miR-18a as potential biomarkers for the detection ofcolorectal carcinoma［J］.Molecular and Clinical Oncology，2013，1：379-384.

［29］Wu CW，Ng SC，Dong Y.et al.Identification of microRNA-135b in stool as a potential noninvasive biomarker for colorectal cancer and adenoma［J］.Clin Cancer Res，2014，20（11）：2994-3002.

［30］Valeri N，Braconi C，Gasparini P，et al.MicroRNA-135b promotescancerprogression by acting asa downstream effector of oncogenic pathways in colon cancer［J］.Cancer Cell，2014，25（4）：469-483.

［31］Wu W，Wang Z，Yang P，et al.MicroRNA-135b regulates metastasis suppressor 1 expression and promotes migration and invasion in colorectal cancer［J］.Mol Cell Biochem，2014，388（1-2）：249-259.

［32］Tang W，Zhu Y，Gao J，et al.MicroRNA-29a promotes colorectal cancer metastasis by regulating matrix metalloproteinase 2 and E-cadherin via KLF4 ［J］.British Journal of Cancer，2014，110：450-458.

［33］Wang LG，Gu J.Serum microRNA-29a is a promising novel marker for early detection of colorectal liver metastasis［J］.Cancer Epidemiology，2012，36：e61-e67.

［34］Huang ZH，Huang D，Ni SJ，et al.Plasma microRNAs are promising novel biomarkers for early detection of colorectal cancer［J］.International Journal of Cancer，2010，127：118-126.

［35］Kuo TY，Hsi E，Yang IP，et al.Computational analysis of mRNA expression profiles identifies microRNA-29a/ c as predictor of colorectal cancer early recurrence［J］.Plos One，2012，7（2）：e31587.

［36］Wang XR，Cao L，Wang YY，et al.Regulation of let-7 and its target oncogenes（Review）［J］.Oncology Letters，2012，3：955-960.

［37］Smits KM，Paranjape T，Nallur S，et al.A let-7 microRNA SNP in the KRAS 3'UTR is prognostic in early-stage colorectal cancer［J］.Clin Cancer Res，2011，17（24）：7723-7731.

［38］Newman MA，Thomson JM，Hammond SM，et al.Lin-28 interaction with the Let-7 precursor loop mediates regulated microRNA processing［J］.RNA，2008，14（8）：1539-1549.

［39］King CE，Wang L，Winograd R，et al.LIN28B fosters colon cancer migration， invasion and transformation through let-7-dependent and-independent mechanisms ［J］.Oncogene，2011，30（40）：4185-4193.

［40］Mohit S，Mo YY.miR-145-mediated suppression of cell growth，invasion and metastasis［J］.Am J Transl Res，2010，2（2）：170-180.

［41］Gregersen LH， Jacobsen AB， Frankel LB， et al.MicroRNA-145targetsYESandSTAT1incolon cancer cells［J］.Plos One，2010，5（1）：e8836（1-10）.

［42］Yuan W，Sui C，Liu Q，et al.Up-Regulation of microRNA-145 associates with lymph node metastasis in colorectal cancer［J］.Plos One，2014，9（7）：e102017（1-10）.

［43］Aaron JS，Leung SY，Sohn JJ，et al.MicroRNA expression profiles associated with prognosis and therapeutic outcome in colon adenocarcinoma ［J］.JAMA，2008，299（4）：425-436.

［44］Ng EK， Chong WW， Jin H， et al.Differential expression of microRNAs in plasma of patients with colorectal cancer： a potential marker for colorectal cancer screening［J］.Gut，2009，58（10）：1375-1381.

［45］Ruzzo A，Graziano F，Vincenzi B，et al.High let-7a microRNA levels in KRAS-mutated colorectal carcinomas may rescue anti-EGFR therapy effects in patients with chemotherapy-refractory metastatic disease［J］.Oncologist，2012，17（6）：823-829.

［46］Chen Q，Xia HW，Ge XJ，et al.Serum miR-19a predicts resistance to FOLFOX chemotherapy in advanced colorectal cancer cases［J］.Asian Pacific Journal of Cancer Prevention，2013，14（12）：7421-7426.

［47］Song MS，Rossi JJ.The anti-miR21 antagomir，a therapeutic tool for colorectal cancer，has a potential synergistic effect by perturbing an angiogenesis-associated miR30［J］.Front Genet，2014，4：301-312.

［48］張勇，呂延杰，楊寶峰.MicroRNA在人類疾病中的作用及其作為靶點的小分子藥物設計［J］.藥學學報，2007，42（11）：1115-1121.

［49］Huang Z，Huang D，Ni S，et al.Plasma microRNAs are promising novel biomarkers for early detection of colorectal cancer［J］.Int J Cancer，2010，127（1）：118-126.

MicroRNA profiles research in colorectal cancer

WEN Shuxian，WEN Wangrong★
（Center of Clinical Laboratory Medicine， The First Affiliated Hospital of Jinan University，Guangzhou，Guangdong，China，510632）

Nowadays，the screening outcome is still unsatisfied and it is still difficult to diagnose colorectal cancer（CRC）for lacking of sensitivity and specificity of screening measures.However，the incidence of CRC is increasing steadily around China in the recent years.So it has become a research hotspot to diagnose CRC in early stage with molecular technology.MicroRNA is a class of small，noncoding single-stranded RNA molecules that widely exist in human tissues and circulatory system and is involved in numerous physiological and pathological process.It has been reported that microRNA presents a significant change during the pathogenetic courses of CRC and CRC precancerous disease.To regulate the expression of microRNA in the experimental model can help to suppress or induce the proliferation of CRC cells.Therefore，it can be speculate that microRNA is closely related to CRC.Further exploring microRNA may offer a novel view to diagnose and treat CRC in early stage.

2011年廣東省科技計劃（2011B031600315）

廣東省暨南大學附屬第一醫(yī)院臨床檢驗中心，廣東，廣州510632

溫旺榮，E-mail：wenwangrong@yeah.net