miRNAs在肝細(xì)胞癌中的研究進(jìn)展*

曹小秋 綜述,劉春霞,曹季軍,申嫻娟,鞠少卿△ 審校

(1.江蘇省南通市南通瑞慈醫(yī)院檢驗(yàn)科 226010；2.江蘇省太倉市人民醫(yī)院檢驗(yàn)科 215400；3.江蘇省南通大學(xué)附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科，南通 226001)

微小RNA(miRNAs)是一種內(nèi)源性的小RNA，它能和目標(biāo)mRNA進(jìn)行相互作用。通常認(rèn)為，miRNAs的異常表達(dá)與惡性腫瘤的進(jìn)程存在密切聯(lián)系。肝癌是全球最常見的惡性腫瘤之一，在我國，肝細(xì)胞癌(HCC)發(fā)生率位居第4，病死率位居第3[1]。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,HCC是原發(fā)性肝癌最常見的類型，占85%～90%。有研究認(rèn)為，肝癌高發(fā)與HBV、HCV感染、長期酗酒、攝入黃曲霉毒素、非酒精性脂肪肝、原發(fā)性膽汁性肝硬化等因素密切相關(guān)，早期診斷是肝癌治療非常重要的前提[2]。

HCC早期患者多無典型癥狀，或腫瘤體積小，影像學(xué)不易發(fā)現(xiàn)，多數(shù)病例未能在早期診斷，從而降低了治療效果。而癌癥復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移及化療藥物的耐藥都是療效欠佳的主要原因。常用的血清標(biāo)志物有：甲胎蛋白、異常凝血酶原、α-L-巖藻糖苷酶等，但這些指標(biāo)存在敏感度偏低或特異度不足現(xiàn)象，不適合肝癌患者的廣譜篩查。

基于以上考慮，臨床上急需能夠有效輔助診斷HCC的分子生物學(xué)標(biāo)志物，這種標(biāo)志物應(yīng)該敏感度高，特異度強(qiáng)，能有效提高HCC的診斷效能。有研究指出，miRNAs在腫瘤組織和血漿中呈較高特異度[2]。也有研究認(rèn)為，血漿中miRNAs的表達(dá)水平可用于臨床腫瘤的診斷[3]。因此，本文就miRNAs在HCC中的研究進(jìn)展綜述如下。

1 miRNAs的生物學(xué)功能

成熟miRNAs是一類在進(jìn)化上高度保守的非編碼單股小RNA，由22～24個(gè)核苷酸組成，消極調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)編碼基因和其他非編碼轉(zhuǎn)錄表達(dá)[4]。miRNAs參與了人體內(nèi)多個(gè)調(diào)控機(jī)制和細(xì)胞信號傳導(dǎo)。首先，miRNA被轉(zhuǎn)錄成長鏈初級轉(zhuǎn)錄本，然后修飾為70個(gè)核苷酸左右的莖環(huán)結(jié)構(gòu)前體，即miRNAs前體，這個(gè)過程大多數(shù)在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行。miRNAs前體進(jìn)一步在Dicer作用下產(chǎn)生成熟的miRNAs。成熟miRNAs在特定的信使RNA靶位上綁定Argonaute-containing蛋白復(fù)合物來促進(jìn)其降解或影響翻譯。

miRNA在細(xì)胞分化、增殖、新陳代謝、止血、細(xì)胞凋亡、炎癥等生理活動中起調(diào)節(jié)作用。miRNA通過作用于致癌基因或抑癌基因，在腫瘤進(jìn)程中發(fā)揮重要作用[5]。如miR-203在非小細(xì)胞肺癌中可通過下調(diào)G蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)因子17來抑制細(xì)胞增殖、侵襲和遷移[6]。在乳腺癌中，miRNA-4317通過與人類新基因322作用抑制細(xì)胞增殖[7]。在胃癌患者血漿中，miR-106a的表達(dá)較健康人明顯升高(P<0.01)，并且其特異度可達(dá)93.8%，敏感度達(dá)77.5%，與腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期呈正相關(guān)(P<0.05)。因此，miRNA無論在腫瘤機(jī)制研究還是臨床應(yīng)用上均有極好的前景，可作為腫瘤診斷和療效監(jiān)測的一種新的生物學(xué)標(biāo)志物。

2 miRNAs與腫瘤

惡性腫瘤的發(fā)病機(jī)制主要有2個(gè)：(1)癌基因的激活；(2)抑癌基因的沉默或缺失，隨著對miRNAs研究的深入，發(fā)現(xiàn)miRNAs參與了其中。miRNAs在腫瘤組織細(xì)胞中的表達(dá)有腫瘤相關(guān)性和組織特異性及表達(dá)穩(wěn)定性。miRNA可分為致癌基因，如miR-93、miR-455-3p[8]、miR-1288[9]；抑癌基因，如miR-133b[10]、miR-214[11]、miR-382[12]等。miRNA-107-5p通過直接與表皮生長因子受體相結(jié)合，抑制非小細(xì)胞肺癌的增殖、轉(zhuǎn)移，促進(jìn)其凋亡[13]；在HCC中，miRNA-23b起到致癌基因的作用，通過與腫瘤抑癌基因(ST7L)結(jié)合，抑制ST7L活性，激活蛋白激酶/糖原合成酶激酶3β/β-catenin信號途徑，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移[14]；miR-378在宮頸癌中通過ST7L/Wnt/β-catenin通路起致癌基因的作用[15]。在結(jié)直腸癌組織中，miR-17-92a、miR-200a[16]、miR-429[17]屬于致癌基因，表達(dá)升高，而miR-30a[18]、miR-502b[19]、miR-145[20]屬于抑癌基因，表達(dá)下降。在乳腺癌組織中，miR-19b通過靶基因mylip和其分泌的細(xì)胞黏附分子促進(jìn)乳腺癌轉(zhuǎn)移[21]，而miR-126可通過抑制去整合素-金屬蛋白酶9的水平來抑制乳腺癌細(xì)胞侵襲。miR-320通過下調(diào)前B細(xì)胞白血病同源盒基因3抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞生長[22]。miR-424的異常表達(dá)通過靶基因latsi促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖和侵襲，增加miR-424-5p的表達(dá)和下調(diào)latsi的表達(dá)，與胃癌的病理分級和不良預(yù)后相關(guān)[23]。

3 miRNAs在HCC 診斷中的臨床價(jià)值

miRNAs有可能對HCC的早期診斷、治療和預(yù)后等方面起到積極的臨床意義。因此，作為發(fā)生率和病死率都很高的惡性腫瘤，HCC迫切需要一種敏感度高和特異度強(qiáng)的診斷和預(yù)后標(biāo)志物。

3.1miRNAs參與HCC的發(fā)病機(jī)制

3.1.1與增殖相關(guān) 有研究表明，miR-302a通過與血管內(nèi)皮生長因子A作用，抑制HCC細(xì)胞增殖[24]。miR-493也可通過下調(diào)炭疽毒素受體1和抑制Toll樣受體來抑制HCC細(xì)胞增殖[25]。雖然大多數(shù)miRNAs對HCC的增殖起抑制作用，但也有一些miRNAs對HCC細(xì)胞的增殖起促進(jìn)作用，比如miRNA-33a，它可通過降低過氧化物酶體增殖激活受體α來促進(jìn)HCC細(xì)胞的增殖[26]。

3.1.2與侵襲、遷移相關(guān) 腫瘤轉(zhuǎn)移最常見的方式是惡性腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移。ZHANG等[27]研究發(fā)現(xiàn)，在HCC中，miR-18a可通過抑制Dicer1表達(dá)促進(jìn)HCC細(xì)胞的侵襲和遷移。叉頭轉(zhuǎn)錄因子O1(FOXO1)是FOX家族成員，屬于腫瘤抑制基因，它可調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、侵襲、遷移和凋亡，也是miR-135a的靶基因，miR-135a可通過與FOXO1結(jié)合來促進(jìn)HCC細(xì)胞的侵襲和遷移[28]。ZHAO等[29]研究發(fā)現(xiàn)，miR-31-5p表達(dá)升高，可通過調(diào)節(jié)SP1蛋白轉(zhuǎn)錄因子抑制細(xì)胞的侵襲和遷移。胰島素樣生長因子-1受體(IGF-1R)是胰島素受體家族中的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)酪氨酸激酶受體[30]，它參與了許多腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)功能，是miR-592的靶基因，miR-592通過結(jié)合在轉(zhuǎn)化生長因子-3′-非翻譯區(qū)1745-1、752的位置，抑制HCC細(xì)胞的侵襲與遷移。miR-149通過靶基因調(diào)節(jié)蛋白人源重組蛋白抑制HCC轉(zhuǎn)移。

3.1.3與凋亡相關(guān) 細(xì)胞凋亡是細(xì)胞正常的生理過程，細(xì)胞凋亡失控是導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的一個(gè)重要因素。在HCC中，多個(gè)miRNAs參與HCC細(xì)胞凋亡的活動。DONG等[31]研究發(fā)現(xiàn)，在將miR-223轉(zhuǎn)染HCC細(xì)胞后，磷酸化雷帕霉素靶蛋白(pmTOR)、p70核糖體蛋白S6K激酶(p70S6K)及B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(Bcl-2)水平明顯下降。進(jìn)一步研究表明，miR-223通過激活Ras相關(guān)蛋白Rab1介導(dǎo)了mTOR，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。miR-217亦可通過與靶蛋白-異黏蛋白結(jié)合促進(jìn)細(xì)胞凋亡[32]。腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)屬于腫瘤壞死因子超級家族的成員，是一種抗腫瘤的細(xì)胞因子,它可以不損傷正常細(xì)胞，通過凋亡途徑殺死腫瘤細(xì)胞。XU等[33]研究發(fā)現(xiàn)，miR-106b通過激活死亡受體4抑制對TRAIL敏感的HCC細(xì)胞凋亡。

3.2miRNAs在HCC中的臨床意義

3.2.1miRNAs對HCC的早期診斷 HCC早期發(fā)生變化的miRNAs可用于HCC的早期診斷。在肝癌患者中表達(dá)明顯上調(diào)的miRNAs有miR-500a-3p、miR-92a、miR-23b和miR-19b；其他miRNAs，如miR-188-5p、miR-874、miR-708和miR-149表達(dá)下調(diào)。JIANG等[34]研究發(fā)現(xiàn)，在HCC患者血漿中，miR-106b明顯高于慢性肝病患者和健康人群。YU等[35]報(bào)道，血清miR-150在HCC患者組與慢性乙型肝炎(CHB)組、健康對照組比較明顯下調(diào)(P<0.000 1)。受試者工作特征曲線(ROC曲線)分析miR-150對HBV相關(guān)的HCC有明顯診斷價(jià)值,外科手術(shù)治療后miR-150明顯增加(P<0.000 1)，與健康對照組比較，miR-150 ROC曲線下面積(AUC)=0.931，敏感度為82.5%，特異度為83.7%；與CHB組比較，miR-150 AUC=0.881，敏感度為79.1%，特異度為76.5%，miR-150可作為HCC診斷和判斷預(yù)后的非侵襲性標(biāo)志物。

有研究通過檢測87例HCC患者和55例健康人群miR-224血漿表達(dá)水平發(fā)現(xiàn)，miR-224在HCC患者中的表達(dá)水平明顯高于健康人群(P<0.001)，根據(jù)miR-224的cut off值為8.0，以miR-224/cel-miR-39的比率為相對表達(dá)量，計(jì)算得出其敏感度為93.1%，特異度為80.8%，準(zhǔn)確度為88.0%[36]。CHEN等[37]研究發(fā)現(xiàn)，miR-15b-5p、miR-338-5p和miR-764在HCC患者術(shù)前與術(shù)后差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.005)，在HCC與肝硬化患者、健康人群比較中，miR-15b-5p、miR-338-5p和miR-764的表達(dá)量HCC患者同樣高于其他兩組(P<0.05)。通過ROC曲線做診斷效能分析，發(fā)現(xiàn)miR-338-5p區(qū)分HCC、肝硬化和健康人群的效能是最好的，以1.78為cut off值，miR-338-5p與肝硬化和健康人群比較，其AUC為0.856，敏感度為72.3%，特異度為90.0%。

3.2.2miRNAs在HCC預(yù)后中的作用 HCC的預(yù)后與是否發(fā)生血道或淋巴轉(zhuǎn)移，以及HCC術(shù)后復(fù)發(fā)有關(guān)。LI等[38]報(bào)道，miR-155與肝癌移植后HCC的復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移有關(guān)，miR-155在HCC癌組織和細(xì)胞中比鄰近非癌組織明顯升高，過表達(dá)miR-155的HCC細(xì)胞株Huh-7增加了侵襲和遷徙能力。miR-1296通過橋粒芯糖蛋白1為媒介的磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)通路抑制HCC癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化,可作為HCC預(yù)后判斷的指標(biāo)[39]。叉頭螺旋轉(zhuǎn)錄因子3(FOXP3)是肝癌的抑制基因，F(xiàn)OXP3表達(dá)增加與較好的生存率及減少復(fù)發(fā)相關(guān)，是HCC預(yù)后的獨(dú)立因子[40]。

MOHAMED等[41]通過對57例HCC、57例肝硬化、57例健康對照者定量檢測miR-23a、miR-203、miR338、miR-34和miR-16，發(fā)現(xiàn)HCC組患者miR-23a明顯高于LC組，在HCC腫瘤尺寸>5 cm、多病灶、奧田邦雄分期為Ⅲ期時(shí)miR-23a明顯升高,以210為cut off值時(shí)，miR-23a的準(zhǔn)確率為79.3%，敏感度為89.47%，特異度為64.91%。miR-23a與大的腫瘤尺寸、高級別的奧田邦雄分期有關(guān)，也可作為預(yù)后指標(biāo)。

有研究表明，miR-370是HCC預(yù)后的一項(xiàng)指標(biāo)[42]，該研究通過檢測HCC腫瘤組織與HCC癌旁組織的miR-370表達(dá)水平，并結(jié)合臨床病理特征發(fā)現(xiàn)，miR-370與腫瘤結(jié)節(jié)的轉(zhuǎn)移分期(P=0.013)、靜脈浸潤(P=0.008 2)相關(guān)，與性別(P=0.127 5)、年齡(P=0.091 5)、腫瘤大小(P=0.082 3)、肝硬化(P=0.250 8)及腫瘤分期(P=0.5377)無相關(guān)性。也有研究表明，致死因子-7a(Let-7a)與靜脈浸潤和漿膜浸潤相關(guān)(P<0.05)，let-7c與靜脈浸潤和TNM分期相關(guān)(P<0.05)，let-7e與靜脈浸潤相關(guān)(P<0.05)[43]。

3.2.3miRNAs在HCC耐藥中的作用 耐藥關(guān)系到治療的成功與失敗，miRNAs在HCC的耐藥中也發(fā)揮了一定作用。如miR-181a，索拉菲尼是治療HCC的常用藥物，其誘導(dǎo)凋亡在人肝癌細(xì)胞中比Hep3B細(xì)胞多，索拉菲尼暴露于HepG2比Hep3B多，能促進(jìn)促凋亡因子p53上調(diào)凋亡調(diào)節(jié)因子的表達(dá)，激活聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶和細(xì)胞凋亡蛋白酶3，而miR-181a在HepG2細(xì)胞中的低水平表達(dá)，外源性miR-181a在HepG2細(xì)胞的表達(dá)會阻止細(xì)胞凋亡，在Hep3B細(xì)胞中促進(jìn)凋亡。另外，miR-181a的靶蛋白RAS相關(guān)區(qū)域家族1是絲裂原活化蛋白激酶信號因子，敲除它會增加索拉菲尼的耐受，所以miR-181a通過抑制RASSF1來提高索拉菲尼的耐受。同樣miR-21通過蛋白激酶B/人第10號染色體缺失的磷酸酶途徑抑制自噬，阻止索拉菲尼耐藥。

4 結(jié) 語

通過上述研究發(fā)現(xiàn)，miRNAs與各類惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、血道轉(zhuǎn)移、淋巴轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)有一定相關(guān)性，并對患者預(yù)后有一定前瞻性。通過對其相應(yīng)信號通路的研究，可使miRNA成為阻斷惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展的藥物靶點(diǎn)。而對于臨床腫瘤標(biāo)志物來說，希望有高的敏感度和特異度，聯(lián)合檢測是個(gè)不錯的選擇。血清或血漿由于取材方便，無創(chuàng)傷性，對患者心理負(fù)擔(dān)小，有良好的發(fā)展前景。我國是乙肝攜帶率高發(fā)的大國，肝癌發(fā)病率高，通過對miRNAs與肝癌相關(guān)性的深入研究，不斷發(fā)現(xiàn)血清或血漿中肝癌特異性的miRNA，可作為肝癌診斷和判斷預(yù)后的潛在腫瘤標(biāo)志物，準(zhǔn)確的生物信息學(xué)靶點(diǎn)的預(yù)測和功能驗(yàn)證，將會為肝癌的靶向基因治療開辟一片新天地。