microRNA—21在食管癌中的研究進(jìn)展

楊鯨蓉++++++吳波

[摘要] 食管癌是我國(guó)常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一。食管癌具體發(fā)病機(jī)制尚不清楚。 microRNA是一類內(nèi)源性非編碼蛋白短鏈RNA，參與調(diào)控細(xì)胞增殖、分化、凋亡、耐藥和侵襲轉(zhuǎn)移等多種生物學(xué)行為。其中miR-21最受關(guān)注。miR-21在食管癌細(xì)胞或組織中高表達(dá)，發(fā)揮著類似于癌基因的作用。miR-21通過(guò)對(duì)靶基因的調(diào)控，參與食管癌細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲、耐藥和轉(zhuǎn)移等過(guò)程。通過(guò)抑制miR-21的表達(dá)或阻礙miR-21與靶基因的相互作用在食管癌治療中具有良好的應(yīng)用前景。本文就miR-21在食管癌中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞] microRNA-21；食管癌；生物學(xué)行為；預(yù)后

[中圖分類號(hào)] R735.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2017）06（a）-0040-04

Advances research of microRNA-21 in esophageal cancer

YANG Jingrong1 WU Bo2▲

1.Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery， Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Command， Fujian Province， Fuzhou 350025， China； 2.Department of Emergency， Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Command， Fujian Province， Fuzhou 350025， China

[Abstract] Esophageal cancer is one of the most common digestive system neoplasms in China. The mechanism of esophageal cancer is still unclear. microRNA is a kind of endogenous non-coding short RNA， which regulates many tumor biological behaviors，such as cell multiplication， differentiation， apoptosis， drug resistance and invasion. miR-21 is valued highly in miRNA. It express highly in esophageal cancer cell and tissue. miR-21 participates in esophageal cancer cell multiplication， differentiation， apoptosis， drug resistance and metastasis via regulating gene expression. This review summarizes the advances in research on miR-21 in esophageal cancer .

[Key words] MicroRNA-21； Esophageal cancer； Biological behaviors； Prognosis

食管癌是常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤之一，在我國(guó)，食管癌的發(fā)病率居各類惡性腫瘤的第五位，死亡率居第四位。我國(guó)食管癌的發(fā)病人數(shù)和死亡人數(shù)占世界食管癌患者的50%以上。食管癌的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)多基因、多因素及多步驟的過(guò)程。microRNA（miRNA，miR）是一類內(nèi)生的非蛋白編碼的小RNA，長(zhǎng)約21～23個(gè)核苷酸序列。其作為致癌因子或抑制因子參與腫瘤發(fā)生和發(fā)展的各個(gè)過(guò)程。miR-21是一種原癌miRNA，在多種惡性腫瘤中高表達(dá)，參與調(diào)控腫瘤細(xì)胞的多種生物學(xué)行為，如：細(xì)胞增殖、凋亡、分化、耐藥和侵襲轉(zhuǎn)移等[1-2]。本文就近年來(lái)miR-21在結(jié)直腸癌腫的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 miR-21的概述

miR-21含22個(gè)核苷酸，在種屬間高度保守，定位于17q23.1染色體FRA17B 脆性區(qū)域，其可通過(guò)自身的啟動(dòng)區(qū)域完成轉(zhuǎn)錄。miR-21最早作為“oncomir”被發(fā)現(xiàn)，很多癌癥對(duì)其具有“致癌基因成癮性”。miR-21作為一種癌基因，參與了腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移等多種生物學(xué)行為。無(wú)論在實(shí)體腫瘤，還是在非實(shí)體瘤中均發(fā)現(xiàn)miR-21高表達(dá)。miR-21目前可被用來(lái)作為一種腫瘤標(biāo)志物判斷腫瘤分期、療效和預(yù)后的指標(biāo)。

2 miR-21調(diào)節(jié)食管癌的生物學(xué)特性

食管癌的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)多基因、多因素和多階段參與發(fā)生的過(guò)程。miRNA參與了食管癌發(fā)生發(fā)展等病理過(guò)程。其中以miR-21的研究較為深入。在食管癌組織標(biāo)本中，miR-21過(guò)度表達(dá)。miR-21過(guò)表達(dá)與腫瘤情況、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期等相關(guān)[1]。研究表明以食管癌細(xì)胞為研究對(duì)象，當(dāng)miR-21過(guò)表達(dá)時(shí)，不僅抑制了食管癌細(xì)胞的凋亡，而且促進(jìn)食管癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移[2]。敲除miR-21，降低食管癌細(xì)胞增殖、侵襲和遷移能力[1]。

miR-21通過(guò)多種途徑促進(jìn)食管癌的發(fā)生和發(fā)展。miR-21的作用靶點(diǎn)主要有第10號(hào)染色體同源丟失性磷酸酶張力蛋白基因（PTEN）、程序性細(xì)胞死亡因子4（PDCD4）等。Wu等[3]研究顯示miR-21、PI3K、Akt在食管癌組織中高表達(dá)，PTEN在食管癌中低表達(dá)。食管癌中分化差伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，PETN陽(yáng)性率明顯降低。通過(guò)抑制miR-21表達(dá)，PTEN表達(dá)明顯上升，但PI3K和Akt明顯下調(diào)，降低了食管癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力。表明在食管癌中，miR-21通過(guò)PTEN/PI3K/Akt信號(hào)通路促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移和抗凋亡。Liu等[4]通過(guò)Shrna-erk1/2可以顯著減低miR-21的表達(dá)水平，而ERK1、2過(guò)表達(dá)可以上調(diào)miR-21的表達(dá)。表明miR-21還可通過(guò)激活EPK1/2/MAPK通路促進(jìn)食管癌細(xì)胞增殖、遷移和抑制細(xì)胞凋亡。研究[5]還表明，F(xiàn)ASL、TIMP3和RECK是miR-21直接的靶向基因。

miR-21負(fù)性調(diào)控PDCD4的表達(dá)[6]。外泌體穿梭miR-21可使受體細(xì)胞miR-21過(guò)表達(dá)，通過(guò)作用于PDCD4和激活其下游的c-Jun氨基末端激酶（JNK）信號(hào)通路，促進(jìn)細(xì)胞的遷移和浸潤(rùn)[7]。miR-21還可通過(guò)作用于K-ras基因，參與了食管癌的發(fā)展和轉(zhuǎn)移[8]。另外，miR-21參與了miR-203抑制食管癌生長(zhǎng)、侵襲過(guò)程[9]。

此外，miR-21可能有助于腫瘤微環(huán)境中的細(xì)胞串話（cross-talk）。Nouraee 等[10]將食管癌細(xì)胞與正常成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)時(shí)，食管鱗癌細(xì)胞的miR-21表達(dá)提高，增加了細(xì)胞遷移和侵潤(rùn)能力。表明miR-21可能是一個(gè)重要的因素“激活”成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAF）。這些研究結(jié)果為CAFs和腫瘤微環(huán)境中腫瘤細(xì)胞形成與維持的胞外基質(zhì)的作用提供了新的見(jiàn)解。

miR-21還參與了一些致癌因素如吸煙、缺鋅和飲酒等誘發(fā)食管癌發(fā)生的過(guò)程。miR-21表達(dá)失調(diào)和食管癌發(fā)展與缺鋅的程度相關(guān)[11]。缺鋅時(shí)，miR-21過(guò)表達(dá)，而PDCD4下調(diào)，促進(jìn)食管癌的發(fā)生[12]。大量飲酒可引起miR-21表達(dá)顯著上升[13]。在食管鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞株EC9706中，尼古丁可誘導(dǎo)miR-21表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)TGF-β依賴的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）[14]。

3 miR-21在食管癌診斷中的作用

與癌旁組織相比，miR-21在食管鱗癌中過(guò)表達(dá)。miR-21主要分布在食管癌細(xì)胞相鄰的基質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中[9]。研究表明，miR-21在食管癌中表達(dá)上調(diào)，與食管癌的分化程度相關(guān)[15]。因此，miR-21可作為食管癌診斷的生物標(biāo)志物[16]。

miR-21用于食管癌診斷的檢測(cè)物有唾液、血漿、血清和癌組織。由于唾液、血漿和血清miRNA具有取材方便和損傷小，可通過(guò)相對(duì)無(wú)創(chuàng)的方式獲取檢；檢測(cè)快速便捷等優(yōu)點(diǎn)。這些特性使血清、血漿和唾液miRNA更適合成為腫瘤的診斷、療效和預(yù)后評(píng)估的生物標(biāo)志物。miR-21在食管癌患者血清中高表達(dá)。食管癌合并轉(zhuǎn)移患者的血清miR-21濃度是正常組織的8.4倍。因此，血清miR-21可作為一種新的診斷和預(yù)后評(píng)估的腫瘤標(biāo)志物[17]。Xie等[18]研究表明 唾液miR-21在食管癌患者診斷中的敏感度是89.7%，特異度為47.4%。葉敏華等[19]研究顯示唾液和血漿miR-21在食管癌患者中顯著高于對(duì)照組。Ⅰ、Ⅱ、Ⅰ+Ⅱ期食管癌血漿miR-21的診斷靈敏度分別為96%、64%和97%，特異度分別為44%，84%和56%；而唾液miR-21的敏感度分別為為90%，88%和89%，具有相同的特異度64%。無(wú)論食管癌分期，血漿miR-21表達(dá)均與唾液中顯著正相關(guān)，診斷價(jià)值相當(dāng)。因此，唾液miR-21的檢測(cè)有望代替血漿檢測(cè)。

4 miR-21在食管癌預(yù)后中的作用

miR-21可用于預(yù)測(cè)食管癌患者預(yù)后[20-22]。miR-21高水平表達(dá)組，食管癌總體生存率（OS）越差[23]。miR-21單獨(dú)或與炎癥基因CRY61、CTGF和IL-18聯(lián)用，可預(yù)測(cè)食管預(yù)后，這有助于臨床治療決策的選擇[24]。術(shù)后患者血漿miR-21高濃度組比低濃度組的術(shù)后病因特異生存率更低（3年生存率為53.4%、81.5%）。多因素分析顯示，高濃度血漿miR-21是一個(gè)獨(dú)立的預(yù)后因素[25]。

在食管鱗癌患者中，通過(guò)Kaplan-Meier生存分析示血漿miR-21高表達(dá)的食管癌患者，無(wú)進(jìn)展生存（PFS）和OS較對(duì)照組縮短。表明miR-21高表達(dá)，患者預(yù)后差[26]。包含25項(xiàng)研究2258例食管癌患者的meta分析中，miR-21高表達(dá)組比miR-21低表達(dá)組的預(yù)后更差，OS差[27]。而Winther等[28]研究表明miR-21是否可作為預(yù)后生物標(biāo)志物與食管癌病理類型相關(guān)。在食管腺癌中，miR-21高表達(dá)，患者疾病特異生存越短。但在食管鱗癌中，miR-21并不能作為患者疾病特異存活的獨(dú)立預(yù)后標(biāo)志物。

miR-21可用于預(yù)測(cè)食管癌手術(shù)、化療和放療的治療效果。與術(shù)前相比，食管癌患者術(shù)后血清miR-21水平明顯降低。食管癌患者化療有效時(shí)，miR-21水平明顯降低，而化療無(wú)效時(shí)，血清miR-21變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[29]。王光等[30]研究表明食管癌患者放療后，完全緩解組、部分緩解組和無(wú)效組之間miR-21表達(dá)水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，miR-21的表達(dá)水平與放療敏感性呈負(fù)相關(guān)。Kaplan-Meier分析顯示miR-21高表達(dá)組的生存時(shí)間明顯低于地表達(dá)組。因此，miR-21可用于預(yù)測(cè)食管癌放療敏感性及預(yù)后。但Tanaka等[31]研究顯示miR-21與食管癌輔助化療敏感性及預(yù)后之間并無(wú)明顯相關(guān)性。

5 miR-21可能成為食管癌治療的新靶點(diǎn)

目前，食管癌仍以手術(shù)、放療及化療等綜合治療為主。即使經(jīng)過(guò)綜合治療，食管癌患者5年生存率低，僅10%～30%。由于食管癌預(yù)后差，亟需尋找新的有效的治療方案。miR-21 參與食管癌的發(fā)生和發(fā)展，因此，miR-21可成為食管癌治療的潛在靶點(diǎn)[32]。食管癌患者的血漿外泌體可誘導(dǎo)食管癌細(xì)胞增殖。當(dāng)外泌體提取后，食管癌患者血漿中并不能檢測(cè)到miR-21。研究還表明外泌體miR-21表達(dá)與腫瘤分化程度，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和血行轉(zhuǎn)移等相關(guān)。表明外泌體miR-21與腫瘤進(jìn)展和侵潤(rùn)相關(guān)，可作為一個(gè)有效地癌癥治療靶點(diǎn)[33]。Huang等[34]研究顯示抑制miR-21表達(dá)可顯著增加食管癌細(xì)胞的放射敏感性和PTEN蛋白表達(dá)。此外，磷酸化Akt蛋白和PTEN下游分子表達(dá)也顯著減少。因此，認(rèn)為抑制miR-21，通過(guò)激活PTEN，提高放療敏感性。在食管癌細(xì)胞，新的化療藥物Rawq01通過(guò)抑制miR-21上調(diào)PTEN的表達(dá)，從而抑制PI3K-AKT信號(hào)通路[35]。在食管鱗狀細(xì)胞癌裸鼠移植瘤模型，miR-21可作為一種有效地治療靶點(diǎn)。Liu 等[36]研究表明抑制miR-21可通過(guò)影響Ki-67、Caspase-3和Snail的表達(dá)可抑制移植瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。因此，提示miR-21可作為食管癌臨床治療候選靶基因。

6 小結(jié)

食管癌是一種常見(jiàn)的消化系統(tǒng)的惡性腫瘤，在我國(guó)發(fā)病率和死亡率高，嚴(yán)重威脅著人類健康[37]。隨著對(duì)microRNA在食管癌中研究的深入，發(fā)現(xiàn)miR-21參與食管癌的發(fā)生發(fā)展，能調(diào)節(jié)食管癌的增殖、凋亡、侵襲和遷移等生物學(xué)特性。miR-21可用于食管癌的診斷和預(yù)后評(píng)估，并有可能成為食管癌治療的新靶點(diǎn)。

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（收稿日期：2017-03-02 本文編輯：蘇 暢）