miRNA在口腔癌前病變中的臨床研究

曾昕

【摘要】微核糖核酸（miRNA）是一種大小含21～23個(gè)核苷酸的非編碼單鏈小RNA分子，參與細(xì)胞的分化、增殖和凋亡以及個(gè)體發(fā)育等多種生物學(xué)過(guò)程。它在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮了極其重要的作用，在某些自身免疫病如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和系統(tǒng)性紅斑狼瘡中有異常表達(dá)，是自身免疫病發(fā)生發(fā)展中重要的調(diào)控因素。本文就miRNA及其在免疫反應(yīng)中的功能和作用、與口腔癌前病變的相關(guān)性等研究進(jìn)展作一綜述。

【關(guān)鍵詞】miRNA口腔癌前病變研究進(jìn)展

【中圖分類號(hào)】R739.8【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1005-0019（2015）01-0199-01

microRNAs即微小RNA（miRNA）是指長(zhǎng)度約21～25nt小分子單鏈RNA。位于基因組的非編碼區(qū)，進(jìn)化上高度保守，可在翻譯水平上對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)的RNA家族。它是一類非編碼蛋白質(zhì)的小分子RNA，具有抑制靶基因表達(dá)的功能，可以調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、增殖、凋亡等。miRNA異常表達(dá)同各種癌癥的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。目前，miRNA在口腔癌前病變的癌變過(guò)程中的功能還尚不清楚。因此有必要分析miRNA在白斑癌變過(guò)程中的表達(dá)變化，尋找特異性miRNA，為后續(xù)的靶基因驗(yàn)證和功能分析打下基礎(chǔ)。

1. miRNA的功能及作用

微小RNA（microRNA，miRNA）是一種在進(jìn)化上高度保守的非編碼單鏈小分子RNA，由21～25個(gè)核苷酸組成，通常在轉(zhuǎn)錄后通過(guò)降解或抑制目標(biāo)信使RNA（messengerRNA，mRNA）參與基因調(diào)控。自1993年在線蟲(chóng)中發(fā)現(xiàn)以來(lái)，miRNA已被證實(shí)在生物發(fā)育、組織分化、細(xì)胞凋亡中發(fā)揮著重要作用。

目前發(fā)現(xiàn)與不同類型腫瘤相關(guān)miRNAs中最多的是miR一2，人們發(fā)現(xiàn)miRNA距今將近2O年，它首先由LeeRC等對(duì)變異的秀麗新小桿線蟲(chóng)在遺傳學(xué)上進(jìn)行深度解剖后，第一次探索到一些物質(zhì)能夠調(diào)節(jié)其在胚胎后期中一些發(fā)育基因表達(dá)的如RNA：Lin4。第二個(gè)miRNA在第一個(gè)miRNA分子發(fā)現(xiàn)之后的數(shù)年，人們的注意力開(kāi)始漸漸轉(zhuǎn)向了miRNA。21世紀(jì)初，ReinhartBJ等才又在線蟲(chóng)發(fā)現(xiàn)第2個(gè)異時(shí)性開(kāi)關(guān)基因let一7。自此以后科學(xué)家們連續(xù)不斷在動(dòng)物、植物以及人體內(nèi)觀察到了數(shù)目很大的微小RNA編碼基因。最初發(fā)現(xiàn)的miRNAs被稱之為瞬間RNA（smalltemporalRNAs，stRNAs）。miRNA是在進(jìn)化上一類非常保守的內(nèi)源性單鏈非編碼RNA，能夠通過(guò)多種途徑及通路在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達(dá)。微小RNA是由其編碼基因經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和剪切等多步加工過(guò)程形成的。當(dāng)前研究表明，miRNA基因由RNA聚合酶Ⅱ或聚合酶Ⅲ，在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄成初級(jí)轉(zhuǎn)錄物（pri—miRNA），后經(jīng)Drosha酶剪切形成約7Ont的miRNA前體（pre—miRNA），在核輸出蛋白一5（exprotin一5）的作用下轉(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì)中，最后在切酶（dicer）作用下產(chǎn)生成熟的miRNA。已經(jīng)達(dá)到正常狀態(tài)的miRNA與RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物（RNAinducedsilencingcomplex，RISC）結(jié)合，通過(guò)與靶mRNA的特定序列互補(bǔ)或不完全互補(bǔ)結(jié)合，誘導(dǎo)靶mRNA剪切或者阻止其翻譯。miRNA基因的二級(jí)結(jié)構(gòu)是以莖環(huán)結(jié)構(gòu)為主要結(jié)構(gòu)，有多種形式存在基因組中，并且大部分位于基因一些非編碼區(qū)，但轉(zhuǎn)錄時(shí)它與其他基因的轉(zhuǎn)錄相互獨(dú)立、互不干涉，而且只轉(zhuǎn)錄不翻譯，且在同源物種中具有很高的相關(guān)性。以腫瘤為主的各種疾病在miRNA成熟的過(guò)程中都有可能發(fā)生，因?yàn)槌墒爝^(guò)程中只要有一個(gè)步驟出現(xiàn)異常都可能導(dǎo)致疾病。

2.miRNAs與腫瘤以及癌前病變的關(guān)系

近年來(lái)，由微小RNA轉(zhuǎn)錄的基因與腫瘤形成的相關(guān)性已成為關(guān)注熱點(diǎn)。大量研究表明mi—croRNA在多種惡性腫瘤的演進(jìn)過(guò)程中發(fā)揮癌基因或抑癌基因樣的作用，是腫瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中重要分子之一。例如具有抑制癌基因的有mir一15a和mir一16—1，是在對(duì)一些血液病研究中發(fā)現(xiàn)的具有特定表達(dá)的、有抑癌作用的兩族微小RNA，這類患者大部分具有這兩族微小RNA的低量表達(dá)。mir一15a和mir一16—1在腸癌中含量的下降以及它們正常生理的異變，都表明這些微小RNA可能具有抑制腫瘤形成的作用。mir一21是在惡性腫瘤中發(fā)現(xiàn)的一種具有能夠促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展并異常高表達(dá)的microRNA，它在腫瘤發(fā)生中的作用可能與阻止腫瘤程序性細(xì)胞死亡有關(guān)。據(jù)資料記載，部分miRNA在腫瘤中表達(dá)常是減少的，包括let一7、miR一15a一16等，有些miRNA在腫瘤中的表達(dá)量常是增加的，包括miR一17、miR一20、miR一21等，例如miR一21可作為一種抗凋亡因子，在惡性膠質(zhì)瘤和乳腺癌中的表達(dá)是上調(diào)的。miRNA一21于重疊跨膜蛋白49基因合成的時(shí)候互不干擾口。在2004年發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞與正常組織來(lái)源細(xì)胞間miRNA表達(dá)譜具有明顯差異，且多數(shù)miRNA基因都位于腫瘤形成相關(guān)性脆弱基因位點(diǎn)，提示miRNA在腫瘤形成過(guò)程中可能扮演著重要的角色。大量研究發(fā)現(xiàn)果蠅中miR一278的異常表達(dá)可以導(dǎo)致眼細(xì)胞的無(wú)限增殖、抑制凋亡。研究表明，miRNA的具體作用可能是通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和凋亡的靶基因，參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。當(dāng)正常細(xì)胞癌變時(shí)，在細(xì)胞生理學(xué)上主要會(huì)有生長(zhǎng)信號(hào)充足、對(duì)信號(hào)抑制不敏感、凋亡逃避等變化，姜黃素也可以抑制體內(nèi)結(jié)腸癌腫瘤的生長(zhǎng)、侵入和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移，同時(shí)能夠抑制mir一21。miRNA本身.癌細(xì)胞基因表達(dá)的改變以及以轉(zhuǎn)錄后抑制為關(guān)鍵調(diào)控方法的miRNA在這些變化里起著重要的作用。所以在腫瘤的形成中也可能有相當(dāng)重要的作用。

微小RNA（microRNA；miRNA）是序列特異轉(zhuǎn)錄后抑制基因表達(dá)的調(diào)節(jié)因子，是一種長(zhǎng)度約為22nt的非編碼RNA，miRNA在動(dòng)植物體內(nèi)形成RNA沉默復(fù)合體，同時(shí)miRNA也能夠調(diào)控多種生理和病理的過(guò)程，如細(xì)胞分化、細(xì)胞增殖和腫瘤形成。miRNA既可作為癌基因又可作為抑癌基因參與人類腫瘤形成的多條信號(hào)通路，影響腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。

而癌前病變是指病損本身不是癌，但更易轉(zhuǎn)變?yōu)榘┑囊活惒p。癌前狀態(tài)是指與對(duì)應(yīng)的正常組織相比有更高的癌變危險(xiǎn)性的一種全身狀態(tài)。基于研究證實(shí)miRNA在腫瘤形成發(fā)展中發(fā)揮的巨大作用，人們推斷某些高惡變危險(xiǎn)度的癌前病變中可能同樣存在異常表達(dá)的miRNA，并可用來(lái)作為惡變?cè)缙谠\斷的指標(biāo)。Arisawa等發(fā)現(xiàn)，miRNA一27a的基因多態(tài)性在日本男性中與其胃黏膜萎縮問(wèn)存在線性相關(guān)關(guān)系。隨著胃黏膜病變的加重，miRNA一27a出現(xiàn)的頻率顯著升高。慢性萎縮性胃炎屬于癌前疾病，慢性萎縮性胃炎患者發(fā)生胃癌的危險(xiǎn)明顯高于普通人群，這預(yù)示著miRNA一27a可能與胃癌的發(fā)生密切相關(guān)。巴雷特食管（BarrettSesophagus，BE）是食管腺癌的癌前病變。Feber等檢測(cè)了35例冰凍BE標(biāo)本與食管癌標(biāo)本中miRNA的含量后發(fā)現(xiàn)，miRNA一194、miRNA一192和miRNA一2000在食管腺癌中表達(dá)顯著上調(diào)；miRNA一342在食管鱗狀細(xì)胞癌中存在異常表達(dá)；miRNA一21、miRNA一205、miRNA一203、miRNA一93在食管癌組織與正常組織中亦存在表達(dá)差異。實(shí)驗(yàn)提示，miRNA在BE癌變過(guò)程中起重要作用，可以用來(lái)鑒別BE的高危惡變患者，以早期作出診斷治療。此外還有研究發(fā)現(xiàn)，miRNA在肺癌、乳腺癌、胃癌、結(jié)腸癌、前列腺腫瘤、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤等組織惡變中均發(fā)揮重要作用。

3.miRNA與口腔癌前病變

口腔癌是人體常見(jiàn)的腫瘤之一，治療難度大，復(fù)發(fā)率高，預(yù)后差。特別是在發(fā)展中國(guó)家，如印度、斯里蘭卡、菲律賓和巴西等地，口腔癌的發(fā)病率可以達(dá)到全身腫瘤發(fā)病率的25%左右。近年來(lái)，口腔癌的發(fā)病率和死亡率在日本、德國(guó)和蘇格蘭都有上升的趨勢(shì)，特別是在年輕的男性中，口腔癌的發(fā)生有明顯的上升。盡管近年來(lái)放療和化療的進(jìn)展，但是口腔癌病人的生存率并沒(méi)有顯著的提高。存活的病人通常都存在形態(tài)變化及不同程度的功能喪失，而一些治愈病人在幾年內(nèi)又會(huì)復(fù)發(fā)。約有90%的口腔癌為鱗狀細(xì)胞癌。早期預(yù)防、早期診斷、早期治療是降低口腔癌發(fā)生率，提高患者生存率，改善患者預(yù)后的有效途徑。一部分口腔癌來(lái)自于口腔癌前病變。對(duì)口腔癌前病變的深入研究，尤其是明確其癌變的影響因素，對(duì)指導(dǎo)臨床實(shí)踐有著十分重要的意義。

口腔癌前病變（0ralpremalignantlesions，OLP）主要包括白斑、口腔黏膜下纖維化和紅斑等，其中16%～62%的口腔鱗狀細(xì)胞癌來(lái)源于白斑惡變。目前，口腔鱗狀細(xì)胞癌是最常見(jiàn)腫瘤中位居第六位的惡性腫瘤，嚴(yán)重危害人類的身體健康因此，篩選出特異性強(qiáng)和靈敏度高的生物標(biāo)志物，并將其用作判斷OLP是否惡變尤為重要。

Cervigne等認(rèn)為，部分miRNA可作為白斑惡變?cè)缙跈z測(cè)的重要標(biāo)志物。他們選擇來(lái)自12個(gè)白斑惡變患者的43個(gè)樣本（隨著病變發(fā)展，同一白斑患者分別取出低、中、高度異常增生和癌變組織共4份）和4個(gè)來(lái)自不同患者的無(wú)異常增生白斑樣本為研究對(duì)象，采用PCR技術(shù)分析其miRNA的表達(dá)。結(jié)果鑒定出109個(gè)miRNA在異常增生型白斑和浸潤(rùn)型白斑中高表達(dá)，其中miR一21、miR一181b和miR一345的表達(dá)隨著白斑異常增生程度的逐漸加重而逐步上升。為增強(qiáng)論證強(qiáng)度，他們還采用PCR技術(shù)對(duì)另外52個(gè)低、中、高度異常增生和癌變白斑樣本以及5個(gè)無(wú)異常增生白斑或正常樣本進(jìn)行分析，亦得出了相似的結(jié)論。miR一21、miR一181b和miR一345的表達(dá)與OLP惡變風(fēng)險(xiǎn)同步，提示其可作為確定白斑人群中高危個(gè)體的生物標(biāo)志物，以指導(dǎo)臨床治療。

Clague等采用病例對(duì)照試驗(yàn)的方法，分別對(duì)136例口腔白斑及口腔紅斑患者和136正常人的21個(gè)miRNA相關(guān)基因的31個(gè)核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示：miRNA一26a一1中pri—miRNA多態(tài)性位點(diǎn)rs7372209、Dicer3端非翻譯區(qū)多態(tài)性位點(diǎn)rs3742330及運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元復(fù)合體RNA解旋酶中非同義多態(tài)性位點(diǎn)rs197412的等位基因突變均與OPL惡變危險(xiǎn)度顯著相關(guān)；此外反式激活應(yīng)答元件RNA結(jié)合蛋白中rs784567、生殖細(xì)胞關(guān)聯(lián)蛋白4中rs3744741的等位基因突變也可能參與了OPL的惡變過(guò)程。為得到進(jìn)一步的證實(shí)，研究者對(duì)以上5個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)進(jìn)行了聯(lián)合基因型分析，結(jié)果證實(shí)隨著檢測(cè)基因型的增多，OPL惡變危險(xiǎn)度顯著增高（P<0.0001）。以上結(jié)果提示，miRNA基因多態(tài)性可作為判斷OPL是否發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的指標(biāo)之一。

總之，在口腔粘膜癌變過(guò)程中存在著多方面多因素的共同作用，在腫瘤形成的不同階段，不同的因素影響著腫瘤細(xì)胞的增殖和分化。miRNA與腫瘤的發(fā)生關(guān)系密切，并且在口腔癌前病變中發(fā)揮著重要作用。但是還存在著許多不明確的因素，有待于進(jìn)一步的探討。

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