膀胱癌相關(guān)微小RNA的研究進(jìn)展

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(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.焦作市人民醫(yī)院健康管理中心，河南 焦作 454002；3.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

膀胱癌是第5大常見(jiàn)的惡性腫瘤，其死亡率和發(fā)病率在中國(guó)泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤中居首位，其中最常見(jiàn)的是尿路上皮癌，約占膀胱癌患者總數(shù)的90%以上[1]。膀胱癌具有多發(fā)性和易復(fù)發(fā)性，其遠(yuǎn)期療效以及患者的生活質(zhì)量并不樂(lè)觀(guān)。因此，對(duì)于膀胱癌的早診斷和早治療變得極其重要[2]。目前，尿脫落細(xì)胞學(xué)檢查和膀胱鏡檢查(組織活檢)依舊是膀胱癌診斷的傳統(tǒng)方法，但是尿脫落細(xì)胞學(xué)檢查所存在的問(wèn)題是檢測(cè)陽(yáng)性率不高，而膀胱鏡為一種有創(chuàng)檢查，會(huì)給患者帶來(lái)一定痛苦[3]。因此，尋找敏感性高、特異性強(qiáng)、無(wú)創(chuàng)、無(wú)痛、相對(duì)經(jīng)濟(jì)、能長(zhǎng)期隨訪(fǎng)的膀胱癌早期診斷方法已成為研究熱點(diǎn)。

微小RNA(microRNA，miRNA)的異常表達(dá)與膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。miRNA是一類(lèi)由大約21～25個(gè)核苷酸組成的內(nèi)源性非編碼小RNA分子，通常靶向一個(gè)或多個(gè)mRNA，通過(guò)抑制翻譯或降解靶標(biāo)mRNA來(lái)調(diào)節(jié)基因的表達(dá)，在多種生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，如細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、分化、凋亡等。組織特異性和腫瘤特異性是miRNA表達(dá)譜的兩大特性，通?？杀碚髂[瘤的不同分期、分級(jí)。由于miRNA表達(dá)譜直接調(diào)控靶基因的表達(dá)，使得miRNA與蛋白質(zhì)表達(dá)的關(guān)系相對(duì)mRNA更為密切，檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)幾百個(gè)miRNA與檢測(cè)上萬(wàn)個(gè)mRNA相比，前者干擾因素明顯減少[4]。因此，使用miRNA表達(dá)譜對(duì)腫瘤組織進(jìn)行病理分級(jí)、分期鑒別更為準(zhǔn)確。

研究[5]已發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的分化異常、增殖失控、細(xì)胞永生化等均與miRNA密切相關(guān)，miRNA在膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中具有癌基因或抑癌基因的功能。癌基因miRNA可以促進(jìn)腫瘤的增殖，而抑癌基因miRNA則會(huì)抑制腫瘤的增殖[6]。夏偉等[7]通過(guò)miRNA芯片技術(shù)在膀胱癌和癌旁組織中發(fā)現(xiàn)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的 miRNA共115種(上調(diào)的73種、下調(diào)的42種)，并認(rèn)為其中一些miRNA有望成為膀胱癌早期診斷、惡性程度分級(jí)、評(píng)估預(yù)后的重要指標(biāo)，以及膀胱癌生物治療的新靶點(diǎn)。表觀(guān)遺傳學(xué)也在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要生物學(xué)作用，利用表觀(guān)遺傳學(xué)對(duì)膀胱癌進(jìn)行早期診斷、治療和預(yù)后評(píng)估將是一個(gè)很有前景的領(lǐng)域[8-9]。

2 膀胱癌相關(guān)miRNA

miRNA的表達(dá)與膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。膀胱癌組織中miRNA的檢測(cè)可為膀胱癌的研究帶來(lái)重要的科學(xué)依據(jù)[10]，在膀胱癌的早期診斷、惡性程度評(píng)估以及精準(zhǔn)治療方面存在巨大的應(yīng)用價(jià)值[11]。miRNA表達(dá)改變可能發(fā)生在膀胱癌的早期并影響著致癌作用和腫瘤表現(xiàn)[12-14]。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種異常表達(dá)的miRNA與膀胱癌的侵襲、轉(zhuǎn)移關(guān)系密切，這為膀胱癌的診斷和治療研究提供了新的思路[15]。

Gottardo等[16]首次報(bào)道了膀胱癌中的10個(gè)上調(diào)的miRNA。研究[16-17]發(fā)現(xiàn)，最常見(jiàn)的上調(diào)miRNA是miR-129。相反的，miR-145和miR-133a在惡性腫瘤組織中表達(dá)下調(diào)，這2個(gè)標(biāo)志物可因敏感性>70%，特異性>75%而使腫瘤細(xì)胞從非瘤細(xì)胞中得以區(qū)分[18]。并且miR-200家族(miR-141、miR-155和miR-429)在膀胱癌患者的尿沉渣中水平較低。術(shù)后miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141、miR-429、miR-205、miR-192和miR-146a的水平顯著增加。這些發(fā)現(xiàn)表明miR-200家族miRNA(miR-141、-429、-192、-146a、-141等)有望成為無(wú)創(chuàng)、診斷和預(yù)后標(biāo)志物。而另一項(xiàng)研究[19]通過(guò)對(duì)膀胱癌患者和健康者血漿miRNA水平的測(cè)量，共鑒定出79個(gè)異常表達(dá)的血漿miRNA。一些與診斷有關(guān)的miRNA，如miR-200b在膀胱癌患者中表達(dá)為上調(diào)，而其他如miR-92和miR-33與腫瘤臨床分期呈負(fù)相關(guān)。這些研究結(jié)果證實(shí)了血液中無(wú)細(xì)胞循環(huán)的miRNA是可以像在其他許多組織中一樣在膀胱組織中釋放的。通過(guò)比較miRNA在非惡性和惡性膀胱組織中的表達(dá)，研究人員確定了7個(gè)顯著上調(diào)和8個(gè)下調(diào)的miRNA：其中miR-20a、miR-200a、miR-141、miR-205、miR-106b、miR-130b和miR-200b在膀胱癌組織中表現(xiàn)為上調(diào)[20]；miR-100、miR-125b、miR-130a、miR-139-5p、miR-145、miR-199a-3p、miR-214和miR-222在侵襲性膀胱腫瘤中與淺表腫瘤以及其他實(shí)體腫瘤相比表現(xiàn)為下調(diào)。與相鄰的正常尿路上皮相比，膀胱癌中的miR-10b、19a、126、145、221、296-5p和378水平表現(xiàn)顯著下調(diào)，其中miR-145下調(diào)最為明顯。miR-19b、21、205和210水平在2種組織類(lèi)型之間無(wú)明顯差異。miR-21高表達(dá)則意味著患者存活率極低(P=0.009 9)。多因素分析顯示miR-21、210和378可能是影響患者整體生存的獨(dú)立預(yù)后因素(P分別為0.005、0.033和0.012)。miR-21和378可作為預(yù)后復(fù)發(fā)的獨(dú)立因素(P分別為0.030和0.031)(表1)[21]。

表1 與膀胱癌相關(guān)的miRNA

miRNA在膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展中具有癌基因和抑癌基因的重要作用。其生物標(biāo)本的收集可為膀胱癌腫瘤形成提供很有價(jià)值的證據(jù)。一個(gè)或多個(gè)miRNA的表達(dá)異?？赡苁够颊叩奈ｋU(xiǎn)分層有所改善，并且可以補(bǔ)充泌尿腫瘤的組織學(xué)診斷(尤其是膀胱癌的診斷)。因此，研究單個(gè)或多個(gè)miRNA更具有現(xiàn)實(shí)意義[22-23]。

膀胱癌中具有抑癌基因作用的miRNA：抑癌基因miRNA能夠抑制腫瘤表型表達(dá)，并且編碼抑制腫瘤形成的蛋白質(zhì)。正常情況下負(fù)責(zé)調(diào)控細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，但當(dāng)其不能正常表達(dá)，或當(dāng)其產(chǎn)物失去活性時(shí)，則可能導(dǎo)致癌變。表達(dá)譜分析顯示miRNA-125、miRNA-143、miRNA-145和miRNA-490-5p是報(bào)道最頻繁的下調(diào)的miRNA[24-27]。膀胱癌中具有癌基因作用的miRNA：癌基因miRNA是一類(lèi)會(huì)引起細(xì)胞癌變的基因，此類(lèi)基因編碼的產(chǎn)物與細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化有關(guān)。在膀胱癌組織中有33種miRNA表達(dá)上調(diào)，其中主要有miRNA-708、miRNA200b/c、miRNA-21、miRNA-96、 miRNA-205、miRNA-182、miRNA-183、miRNA-20a和miRNA-17-5p等[28]。

3 與膀胱癌發(fā)展相關(guān)的miRNA數(shù)據(jù)庫(kù)

miRNA可作為生物標(biāo)志物用于膀胱癌的診斷、預(yù)后判斷及實(shí)施治療措施。為此，我們以“miRNA”、“膀胱”、“尿路上皮和癌癥”為關(guān)鍵詞檢索了Medline數(shù)據(jù)庫(kù)，從TarBase5.0和miRTarBase中檢索miRNA靶標(biāo)相互作用[29-31]，并在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中使用不同的符號(hào)來(lái)表示miRNA和基因。從miRBase[29,32]和NCBI中提取miRNA及其宿主基因，miRBase數(shù)據(jù)庫(kù)提供了一個(gè)已證實(shí)的人類(lèi)miRNA，并用NCBI的官方符號(hào)和IDs驗(yàn)證宿主基因及其miRNA。多種膀胱癌表達(dá)基因摘錄自KEGG[33]和癌癥遺傳學(xué)網(wǎng)站，可在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)http://www.cancerindex.org(miRNA相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)見(jiàn)表2、3)。

表2 miRNA和靶數(shù)據(jù)庫(kù)

表3 miRNA靶預(yù)測(cè)工具

4 結(jié)論

過(guò)去的十幾年中miRNA領(lǐng)域的研究已取得顯著進(jìn)展。近年來(lái)miRNA在膀胱癌發(fā)生、發(fā)展及診療中的作用及機(jī)制研究備受關(guān)注。在非浸潤(rùn)性膀胱癌和浸潤(rùn)性膀胱癌中所證實(shí)的miRNA的表達(dá)異常在分子改變上為區(qū)別2種膀胱癌變的途徑提供了支持。靶向重組人成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體-3(FGFR3)通路的miRNA，尤其是miR-99a、miR-100、miR-101和miR-145在非肌層浸潤(rùn)性疾病中表達(dá)顯著降低。相比之下，靶向p53的miRNA(包括miR-21和miR-373)在浸潤(rùn)性膀胱癌中上調(diào)最顯著，p53通過(guò)調(diào)節(jié)miR-200家族抑制轉(zhuǎn)錄因子，如E盒結(jié)合鋅指蛋白(ZEB)-1、ZEB-2，可以促進(jìn)間葉細(xì)胞的分化。膀胱癌中miR表達(dá)的其他改變的發(fā)現(xiàn)可能最終會(huì)發(fā)展為除了FGFR3和p53通路以外的其他膀胱癌發(fā)病機(jī)制的分子驅(qū)動(dòng)因素。截至目前，一個(gè)復(fù)雜的互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將揭示膀胱癌基因調(diào)控的新機(jī)制，希望通過(guò)對(duì)發(fā)生機(jī)制進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)可以促進(jìn)膀胱癌生物標(biāo)志物和靶向治療的發(fā)展。