膀胱癌相關(guān)微小RNA的研究進展

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(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學院臨床醫(yī)學專業(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)學院藥學院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

膀胱癌是第5大常見的惡性腫瘤，其死亡率和發(fā)病率在中國泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤中居首位，其中最常見的是尿路上皮癌，約占膀胱癌患者總數(shù)的90%以上[1]。膀胱癌具有多發(fā)性和易復發(fā)性，其遠期療效以及患者的生活質(zhì)量并不樂觀。因此，對于膀胱癌的早診斷和早治療變得極其重要[2]。目前，尿脫落細胞學檢查和膀胱鏡檢查(組織活檢)依舊是膀胱癌診斷的傳統(tǒng)方法，但是尿脫落細胞學檢查所存在的問題是檢測陽性率不高，而膀胱鏡為一種有創(chuàng)檢查，會給患者帶來一定痛苦[3]。因此，尋找敏感性高、特異性強、無創(chuàng)、無痛、相對經(jīng)濟、能長期隨訪的膀胱癌早期診斷方法已成為研究熱點。

微小RNA(microRNA，miRNA)的異常表達與膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。miRNA是一類由大約21～25個核苷酸組成的內(nèi)源性非編碼小RNA分子，通常靶向一個或多個mRNA，通過抑制翻譯或降解靶標mRNA來調(diào)節(jié)基因的表達，在多種生物學過程中發(fā)揮著重要作用，如細胞生長、增殖、分化、凋亡等。組織特異性和腫瘤特異性是miRNA表達譜的兩大特性，通?？杀碚髂[瘤的不同分期、分級。由于miRNA表達譜直接調(diào)控靶基因的表達，使得miRNA與蛋白質(zhì)表達的關(guān)系相對mRNA更為密切，檢測和統(tǒng)計幾百個miRNA與檢測上萬個mRNA相比，前者干擾因素明顯減少[4]。因此，使用miRNA表達譜對腫瘤組織進行病理分級、分期鑒別更為準確。

研究[5]已發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞的分化異常、增殖失控、細胞永生化等均與miRNA密切相關(guān)，miRNA在膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展過程中具有癌基因或抑癌基因的功能。癌基因miRNA可以促進腫瘤的增殖，而抑癌基因miRNA則會抑制腫瘤的增殖[6]。夏偉等[7]通過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)計學意義的 miRNA共115種(上調(diào)的73種、下調(diào)的42種)，并認為其中一些miRNA有望成為膀胱癌早期診斷、惡性程度分級、評估預(yù)后的重要指標，以及膀胱癌生物治療的新靶點。表觀遺傳學也在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要生物學作用，利用表觀遺傳學對膀胱癌進行早期診斷、治療和預(yù)后評估將是一個很有前景的領(lǐng)域[8-9]。

2 膀胱癌相關(guān)miRNA

miRNA的表達與膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。膀胱癌組織中miRNA的檢測可為膀胱癌的研究帶來重要的科學依據(jù)[10]，在膀胱癌的早期診斷、惡性程度評估以及精準治療方面存在巨大的應(yīng)用價值[11]。miRNA表達改變可能發(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]首次報道了膀胱癌中的10個上調(diào)的miRNA。研究[16-17]發(fā)現(xiàn)，最常見的上調(diào)miRNA是miR-129。相反的，miR-145和miR-133a在惡性腫瘤組織中表達下調(diào)，這2個標志物可因敏感性>70%，特異性>75%而使腫瘤細胞從非瘤細胞中得以區(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)有望成為無創(chuàng)、診斷和預(yù)后標志物。而另一項研究[19]通過對膀胱癌患者和健康者血漿miRNA水平的測量，共鑒定出79個異常表達的血漿miRNA。一些與診斷有關(guān)的miRNA，如miR-200b在膀胱癌患者中表達為上調(diào)，而其他如miR-92和miR-33與腫瘤臨床分期呈負相關(guān)。這些研究結(jié)果證實了血液中無細胞循環(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。通過比較miRNA在非惡性和惡性膀胱組織中的表達，研究人員確定了7個顯著上調(diào)和8個下調(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種組織類型之間無明顯差異。miR-21高表達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)后復發(fā)的獨立因素(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。其生物標本的收集可為膀胱癌腫瘤形成提供很有價值的證據(jù)。一個或多個miRNA的表達異常可能使患者的危險分層有所改善，并且可以補充泌尿腫瘤的組織學診斷(尤其是膀胱癌的診斷)。因此，研究單個或多個miRNA更具有現(xiàn)實意義[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，并且編碼抑制腫瘤形成的蛋白質(zhì)。正常情況下負責調(diào)控細胞的生長和增殖，但當其不能正常表達，或當其產(chǎn)物失去活性時，則可能導致癌變。表達譜分析顯示miRNA-125、miRNA-143、miRNA-145和miRNA-490-5p是報道最頻繁的下調(diào)的miRNA[24-27]。膀胱癌中具有癌基因作用的miRNA：癌基因miRNA是一類會引起細胞癌變的基因，此類基因編碼的產(chǎn)物與細胞的惡性轉(zhuǎn)化有關(guān)。在膀胱癌組織中有33種miRNA表達上調(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

miRNA可作為生物標志物用于膀胱癌的診斷、預(yù)后判斷及實施治療措施。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，從TarBase5.0和miRTarBase中檢索miRNA靶標相互作用[29-31]，并在不同的數(shù)據(jù)庫中使用不同的符號來表示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)庫提供了一個已證實的人類miRNA，并用NCBI的官方符號和IDs驗證宿主基因及其miRNA。多種膀胱癌表達基因摘錄自KEGG[33]和癌癥遺傳學網(wǎng)站，可在線訪問http://www.cancerindex.org(miRNA相關(guān)的數(shù)據(jù)庫見表2、3)。

表2 miRNA和靶數(shù)據(jù)庫

表3 miRNA靶預(yù)測工具

4 結(jié)論

過去的十幾年中miRNA領(lǐng)域的研究已取得顯著進展。近年來miRNA在膀胱癌發(fā)生、發(fā)展及診療中的作用及機制研究備受關(guān)注。在非浸潤性膀胱癌和浸潤性膀胱癌中所證實的miRNA的表達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胞生長因子受體-3(FGFR3)通路的miRNA，尤其是miR-99a、miR-100、miR-101和miR-145在非肌層浸潤性疾病中表達顯著降低。相比之下，靶向p53的miRNA(包括miR-21和miR-373)在浸潤性膀胱癌中上調(diào)最顯著，p53通過調(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，可以促進間葉細胞的分化。膀胱癌中miR表達的其他改變的發(fā)現(xiàn)可能最終會發(fā)展為除了FGFR3和p53通路以外的其他膀胱癌發(fā)病機制的分子驅(qū)動因素。截至目前，一個復雜的互動網(wǎng)絡(luò)將揭示膀胱癌基因調(diào)控的新機制，希望通過對發(fā)生機制進一步的認識可以促進膀胱癌生物標志物和靶向治療的發(fā)展。