microRNA-96在泌尿系三大腫瘤中的表達(dá)及對臨床診療作用的研究進(jìn)展

唐 建，羅紅梅，黃 果，譚華俊，汪 翼

1microRNA概述

MicroRNAs(miRNAs)是一種內(nèi)源性非編碼短RNA，長度約20-24個(gè)核苷酸。miRNAs在進(jìn)化上高度保守，參與多細(xì)胞生物體基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。它由基因組DNA的內(nèi)含子或其他非編碼區(qū)編碼。目前已在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)超過700 多種miRNAs，在人類疾病發(fā)生中扮演著重要角色。Calin等[1]于2002年首次報(bào)道了microRNAs在腫瘤組織中表達(dá)異常。與正常組織相比，miRNAs在不同臨床分期或不同分化狀態(tài)的腫瘤組織中表達(dá)明顯異常，有的miRNAs表達(dá)上調(diào)，有的則表達(dá)下調(diào)。其表達(dá)水平與人類多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、診斷、預(yù)后相關(guān)，已成為腫瘤防治研究的熱點(diǎn)。

2microRNA-96概述

MiRNA-96屬于miR-183基因家族，與miRNA-183和miRNA-182共用轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)[2]，miR-183-96-182簇位于染色體7q32。它們可能協(xié)同作用參與腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為。miRNA-96形成過程如下[3]：首先miRNA-96被RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄，生成初級miRNA-96轉(zhuǎn)錄物(pri-miRNA-96)，然后被Drosha核糖核酸酶III酶切割以產(chǎn)生大約70-nt的莖環(huán)前體miRNA(pre-miRNA)，其進(jìn)一步被細(xì)胞質(zhì)Dicer核糖核酸酶切割以產(chǎn)生成熟的miRNA-96。 成熟miRNA-96被并入RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物(RISC)，其通過與miRNA-96的不完全堿基配對來識別靶mRNA，導(dǎo)致靶mRNA的翻譯抑制或不穩(wěn)定[4]，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞發(fā)育、分化、增殖、凋亡等過程。miRNA-96也可以調(diào)控多個(gè)靶基因的表達(dá)，由此形成分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，在個(gè)體發(fā)育、正常生理以及包括腫瘤等多種疾病的病理過程中發(fā)揮重要作用[5]。隨著人們對miRNA-96的研究不斷深入，miRNA-96在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用也逐漸被揭示出來。比如，研究表明miRNA-96在肝癌，前列腺癌中均呈高表達(dá)，其分別通過抑制FOXO3，RECK表達(dá)發(fā)揮著致癌作用[6-7]。miRNA-96在胰腺癌細(xì)胞中也呈高表達(dá)，可通過抑制癌基因HERG1的表達(dá)抑制胰腺癌細(xì)胞的增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡[8]。研究還發(fā)現(xiàn)，miRNA-96在一些腫瘤中表達(dá)下降，起抑制腫瘤的作用。Guo等[9]研究表明，通過RT-PCR法檢測miRNA-96在膀胱移行細(xì)胞癌組織中較正常組織表達(dá)下調(diào)，可靶向調(diào)控抑癌因子FOXO1來促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡。

3microRNA在泌尿系三大腫瘤中的表達(dá)與臨床意義

3.1膀胱癌 膀胱癌是泌尿系的常見腫瘤，其發(fā)病率呈現(xiàn)逐年增長趨勢。有報(bào)道，近十年間，膀胱癌的發(fā)病率已超過腎癌發(fā)病率，成為泌尿系最常見的腫瘤[10]。SiegelRL等[11]預(yù)計(jì)2017年美國約有79,030例膀胱癌新發(fā)病例，并有16,870例患者死于膀胱癌。目前尚未找到特異性的膀胱癌標(biāo)記物。研究表明，miRNA-96在膀胱癌組織中呈高表達(dá)，起到致癌基因的作用。Han等[12]通過對膀胱尿路上皮癌組織深度基因測序，發(fā)現(xiàn)在膀胱尿路上皮癌中miRNA-96表達(dá)顯著上調(diào)。WuZ等[3]運(yùn)用qRT-PCR技術(shù)檢測了60例膀胱癌組織和40例正常膀胱組織中miR-96的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)miR-96在人膀胱癌組織中和T24細(xì)胞系中顯著升高，并且發(fā)現(xiàn)miRNA-96主要通過結(jié)合CDKN1AmRNA3'UTR中的特定區(qū)域，顯著降低CDKN1A蛋白的表達(dá)水平，從而促進(jìn)膀胱癌的增殖、侵襲等生物學(xué)行為。近來研究表明，miRNA-96不僅在膀胱癌組織中高表達(dá)，其在尿液中也呈高表達(dá)。Yamada等[13]通過分析100例膀胱尿路上皮癌患者的尿液樣本，發(fā)現(xiàn)在膀胱癌患者尿液中miRNA-96表達(dá)明顯高于健康者，認(rèn)為miRNA-96在尿液中的表達(dá)可以作為臨床上診斷膀胱上皮細(xì)胞癌的潛在腫瘤標(biāo)記物。EissaS等[14]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，膀胱癌患者尿液中miR-96的表達(dá)水平不僅升高明顯(P<0.001)，而且其對于區(qū)分膀胱癌患者和非BC患者的敏感性和特異性均較高(miR-96,76.6和89.4%)。以上研究表明，檢測患者尿中的miRNA-96有望成為臨床上診斷膀胱癌的有效途徑。

3.2前列腺癌 前列腺癌是泌尿系三大腫瘤之一，在歐美國家，前列腺癌的發(fā)病率及死亡率均居前列。雖然我國的發(fā)病率低于歐美國家，但隨著人口老年化的到來，其發(fā)病率呈明顯上升趨勢。目前，前列腺癌的篩查、診斷主要通過前列腺特異性抗原(PSA)及前列腺核磁檢查，晚期前列腺癌的治療都是通過手術(shù)去勢或者藥物去勢達(dá)到阻斷雄激素的目的。近年來對前列腺癌研究越來越深入，但其發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制仍有待發(fā)現(xiàn)。近期研究表明，MicroRNA(miRNA)與前列腺癌的起始和進(jìn)展有密切關(guān)系，其中miRNA-96與前列腺癌的發(fā)生發(fā)展最為密切。研究表明，在前列腺癌中miRNA-96呈高表達(dá)，可通過不同的途徑參與到前列腺癌的發(fā)生發(fā)展過程中。YuJJ等[15]以前列腺癌細(xì)胞(PC3)為研究對象，通過改變miRNA-96表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)miRNA-96與PC3細(xì)胞的增殖、分化及遷移呈正相關(guān)，并且發(fā)現(xiàn)miRNA-96主要是通過抑制基因FOXO1的表達(dá)影響PC3細(xì)胞上述生物學(xué)行為。TsaiYC等[16]研究表明，miRNA-96可通過下調(diào)ETV6從而促進(jìn)前列腺癌的進(jìn)展。miRNA-96也可以通過轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGFβ)-SMad的介導(dǎo)，促進(jìn)前列腺癌中的骨轉(zhuǎn)移。越來越多的證據(jù)表明，miRNA-96參與了細(xì)胞自噬過程。MaY等[17]發(fā)現(xiàn)miRNA-96具有雙向調(diào)控機(jī)制，當(dāng)前列腺癌細(xì)胞缺氧時(shí)，會(huì)刺激miRNA-96過表達(dá)，并通過抑制MTOR刺激細(xì)胞自噬作用，而當(dāng)miRNA-96過表達(dá)超過某一閾值時(shí)，則主要通過抑制ATG7(一種關(guān)鍵的自噬相關(guān)基因)來抑制自噬。此研究結(jié)果提示我們可以通過操縱miRNA-96的表達(dá)來治療前列腺癌或許是一種新的可靠的方法。WangY[18]等人研究發(fā)現(xiàn)，miR-96可以通過抑制兩個(gè)重要的DNA修復(fù)基因(RAD51andREV1)的表達(dá)來調(diào)節(jié)DNA修復(fù)和化學(xué)敏感性，可以作為前列腺癌潛在的化學(xué)敏感劑治劑，提高前列腺癌術(shù)后治療效果。SungGuKang等[19]發(fā)現(xiàn)miR-96表水平與前列腺特異性抗原(PSA)表達(dá)水平，前列腺癌Gleason評分或前列腺癌術(shù)后病理分期無相關(guān)性(P=0.367,0.157和0.962)，提示miR-96表達(dá)水平可能對前列腺臨床診斷價(jià)值有限。上述研究成果與相關(guān)前列腺癌體外實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果不同，可能與體內(nèi)實(shí)驗(yàn)所處的微環(huán)境不同有關(guān)，因?yàn)槲h(huán)境的改變很有可能影響miR-96的功能及表達(dá)水平，導(dǎo)致細(xì)胞表性的發(fā)生變化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此需要更多的體內(nèi)成瘤實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更深入的研究。

3.3腎癌 腎細(xì)胞癌(RenalCellCarcinoma,RCC)，簡稱腎癌，其發(fā)病率在泌尿系惡性腫瘤中呈逐漸增長趨勢。腎癌的生物學(xué)行為極為多變，至今尚未明確闡明其發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移的機(jī)制，同時(shí)放療、化療以及激素治療對于腎癌的效果均不能讓人滿意。目前對于腎癌的治療方法主要是腎癌根治術(shù)，但局部晚期和轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌(RCC)的預(yù)后仍然很差[20]。因此，找到與腎癌侵襲性和轉(zhuǎn)移性相關(guān)的潛在分子是至關(guān)重要的，這可能為干預(yù)治療提供新的靶標(biāo)。檢索國內(nèi)外相關(guān)數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，miR-96與肝癌、胃癌、肺癌等腫瘤的關(guān)系研究較多，但關(guān)于miR-96與腎癌關(guān)系的研究文獻(xiàn)鮮有報(bào)道。只檢索到Y(jié)uN等[21]發(fā)表了關(guān)于miR-96與腎癌侵襲、轉(zhuǎn)移關(guān)系的研究報(bào)告，其研究發(fā)現(xiàn)miR-96通過下調(diào)Ezrin表達(dá)抑制腎細(xì)胞癌侵襲，miR-96可視為腎細(xì)胞癌的潛在標(biāo)記物，可能成為腎癌治療與判斷預(yù)后新靶標(biāo)。鑒于目前關(guān)于miR-96與腎癌關(guān)系的研究成果較少，需要今后更多的研究來闡明miR-96對腎癌的影響。

4microRNA-96總結(jié)與展望

隨著對泌尿系腫瘤的不斷深入研究，人們認(rèn)識到microRNA與泌尿系腫瘤的發(fā)生發(fā)展有著密切的關(guān)系。與正常細(xì)胞相比，腫瘤細(xì)胞某些microRNA表達(dá)的變化表現(xiàn)為特異的增高或降低，無論增高或降低，其變化對腫瘤的診斷和預(yù)后都有一定的意義，其差異表達(dá)可作為腫瘤早期診斷、病情監(jiān)測、療效、預(yù)后評估的指標(biāo)，并可作為腫瘤治療的新靶點(diǎn)，對新型腫瘤特異性治療藥物的開發(fā)有著重要的臨床意義。miR-96參與了泌尿系三大腫瘤的發(fā)生發(fā)展，其高表達(dá)對多種腫瘤具有潛在的治療作用，并且在泌尿系腫瘤的早期診斷、腫瘤分期分級方面也有一定的意義。然而，miR-96 及其相關(guān)通路在泌尿系腫瘤中的作用機(jī)制尚未完全明確，進(jìn)一步闡明其作用機(jī)制并作為泌尿系腫瘤治療靶點(diǎn)的研究對其臨床應(yīng)用具有重要的作用。

[1]CALINGA,DUMITRUSD,SHIMIZUM,etal.FrequentdeletionsandDownregulationofmicro-RNAgenesmiR15aandmiR16at13q14inchroniclymphocyticleu-kemia[J].ProcNatlAcadSci,2002,99(24):524-529.

[2]XUS,WITMERPD,LUMAYAGS,etal.MicroRNA(miRNA)transcriptomeofmouseretinaandidentificationofasensoryorganspecificmiRNAcluster[J].JBiolChem,2007，28(2):25053-25066.

[3]WUZ,LIUK,WANGY,etal.UpregulationofmicroRNA-96anditsoncogenicfunctionsbytargetingCDKN1Ainbladdercancer[J].CancerCellInt,2015,Nov14,15:107.

[4]FENGJ,YUJ,PANX,etal.HERG1functionsasanoncogeneinpancreaticCancerandisdownregulatedbymiR-96[J].Oncotarget,2014,5(14):5832-5844.

[5]CHOWC.OncomiRs:thediscoveryandprogressofmicroRNAsincancers[J].MolCancer，2007，6(60)：23-25.

[6]WANGTH,YEHCT,HOJY,etal.OncomiRmiR-96andmiR-182promotecellproliferationandinvasionthroughtargetingephrinA5inhepatocellularcarcinoma[J].MolCarcinog, 2016,55(4):366-375

[7]CHENRX,XIAYH,XUETC,etal.SuppressionofmicroRNA-96expressioninhibitstheinvasionofhepatocellularcarcinomacells[J].MolMedRep.2012,5:800-804.

[8]YUS,LUZ,LIUC,etal.miRNA-96suppressesKRASandfunctionsasatumorsuppressorgeneinpancreaticcancer[J].CancerRes2010,70:6015-6025.

[9]GUOY,LIUH,ZHANGH,etal.miR-96regulatesFOXO1-mediatedcellapoptosisinbladdercancer[J].OncolLett,2012，4:561-565.

[10]趙平, 陳萬青, 孔靈芝.中國癌癥發(fā)病與死亡.2003-2007[M].北京：軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社,2012:123-134.

[11]SiegelRL,MillerKD,JemalA.CancerStatistics, 2017[J].CACancerJClin,2017 ,67(1):7-30.

[12]HANY,CHENJ,ZHAOX,etal.MicroRNAexpressionsignaturesofbladdercancerrevealedbydeepsequencing[J].PLoSOne,2011,6(3):e18286.

[13]YAMADAY,ENOKIDAH,KOJIMAS,etal.MiR-96andmiR-183detectioninurineserveaspotentialtumormarkersofurothelialcarcinoma:correlationwithstageandgrade,andcomparisonwithurinarycytology[J].CancerSci,2011,102(3):522-529.

[14]EISSAS,MATBOLIM,ESSAWYNO,etal.Ntegrativefunctionalgeneticepigeneticapproachforselectinggenesasurinebiomarkersforbladdercancerdia-gnosis[J].TumourBiol,2015,36(12):9545-9552.

[15]YUJJ,WUYX,ZHAOFJ,etal.miR-96promotescellproliferationandclonogenicitybydown-regulatingofFOXO1inprostatecancercells[J].MedOncol,2014,31(4):910.

[16]TSAIYC,CHENWY,SIUMK,etal.EpidermalgrowthfactorreceptorsignalingpromotesmetastaticprostatecancerthroughmicroRNA-96-mediateddownregulationofthetumorsuppressorETV6[J].CancerLett,2017,384:1-8.

[17]MAY,YANGHZ,DONGBJ,etal.BiphasicregulationofautophagybymRi-96inprostatecancercellsunderhypoxia[J].Oncotarget,2014,5(19):9169-9182.

[18]WANGY,HUANGJW,CALSESP,etal.MiR-96downregulatesREV1andRAD51topromotecellularsensitivitytocisplatinandPARPinhibition[J].CancerRes,2012,72(16):4037-4046.

[19]KANGSG,HAYR,KIMSJ,etal.DomicroRNA96, 145and221expressionsreallyaidintheprognosisofprostatecarcinoma?[J].AsianJAndrol， 2012 ，14(5):752-757.

[20]DUTCHERJP.Recentdevelopmentsinthetreatmentofrenalcellcarcinoma[J].TherAdvUrol,2013,5:338-353.

[21]YUN,FUS,LIUY,etal.miR-96suppressesrenalcellcarcinomainvasionviadownregulationofEzrinexpression[J].JExpClinCancerRes,2015,34:107.