miR-150在結(jié)直腸癌中的差異表達(dá)及臨床意義

李 晨，杜曉輝

(解放軍總醫(yī)院普外科，北京100853)

結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)是全球范圍高發(fā)的惡性腫瘤。但長(zhǎng)期以來(lái)，CRC死亡率和年新發(fā)病例數(shù)居高不下，主要原因是影響CRC生存率的問(wèn)題未得到有效解決[1]。近年來(lái)，miR-150等miRNAs 在腫瘤早期診治方面的研究進(jìn)展為CRC的診治提供了新思路。miR-150在RNA家族中是一個(gè)單鏈小分子，長(zhǎng)度約22個(gè)核苷酸，定位于人類染色體19q13.33。miR-150可以直接參與肺癌、乳腺癌、顱腦腫瘤、肝癌及淋巴瘤等多種腫瘤的形成亦被證實(shí)[2]。

研究表明，miR-150也參與CRC的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程[3]?，F(xiàn)已證實(shí)，miR-150在CRC中的表達(dá)具有特征性，在CRC組織中呈低表達(dá)，在癌旁組織中呈高表達(dá)，這種差異表達(dá)與CRC的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程密切相關(guān)，從而揭示了miR-150發(fā)揮抑癌作用的機(jī)制是通過(guò)對(duì)特定靶基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控以產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用[4]。CRC發(fā)生隱匿，進(jìn)展緩慢，臨床確診時(shí)多數(shù)已為晚期。目前臨床應(yīng)用于CRC的檢測(cè)方法及措施有限，主要治療手段仍以手術(shù)為主，且晚期患者從手術(shù)中獲益有限。臨床迫切需要早期診斷CRC的有效方法及監(jiān)測(cè)手段。隨著研究者對(duì)miR-150在CRC病程中發(fā)揮作用的節(jié)點(diǎn)、特征、效應(yīng)的認(rèn)識(shí)與了解，為其盡快完成由基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化提供了理論基礎(chǔ)及可能。現(xiàn)就miR-150在CRC中的差異表達(dá)及臨床意義予以綜述。

1 miR-150在CRC患者腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)特征

了解并掌握CRC相關(guān)miRNAs的表達(dá)特征，對(duì)探討miR-150在CRC早期診治中的臨床價(jià)值具有重要作用。

1.1miR-150 在CRC患者組織中的表達(dá)特征 最早發(fā)現(xiàn)人CRC的miRNA表達(dá)譜中有miR-150參與[5]。隨后有學(xué)者通過(guò)臨床大樣本分析，從239例大腸癌患者腫瘤和癌旁組織中通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)檢測(cè)miR-150表達(dá)，發(fā)現(xiàn)大腸癌組織中miR-150表達(dá)水平明顯低于正常組織[6]。Gattolliat等[7]通過(guò)進(jìn)一步研究CRC的miRNA表達(dá)譜揭示了miR-150在CRC組織中的表達(dá)特征。

miR-150在CRC組織中呈低表達(dá)、在癌旁組織中高表達(dá)的特征性改變相繼被多數(shù)學(xué)者證實(shí)。楊雅靜等[8]觀察35例CRC患者miR-150在癌組織中的相對(duì)表達(dá)量為0.071 (0.031，0.129)，癌旁組織為0.336 (0.168，0.817)，miR-150在癌組織中的表達(dá)明顯低于癌旁組織(P<0.05)。杜曉陽(yáng)等[9]對(duì)7 例CRC患者7對(duì)癌組織及癌旁組織進(jìn)行了miR-150 表達(dá)水平的定量分析，結(jié)果顯示，與癌組織相比，miR-150在癌旁組織中的表達(dá)水平有不同程度的升高，最高達(dá)167倍。隨著對(duì)miR-150在CRC組織中表達(dá)特征的深入了解，miR-150在CRC發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的抑癌作用逐漸被重視。

miR-150在CRC中出現(xiàn)特征性改變的原因可能與機(jī)體自我保護(hù)機(jī)制有關(guān)。當(dāng)機(jī)體遭到腫瘤攻擊時(shí)，具有抑癌作用的miR-150在癌旁組織中表達(dá)上調(diào)，猶如一道屏障，可阻隔腫瘤細(xì)胞侵襲及轉(zhuǎn)移，這為miR-150在CRC發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮抑癌作用奠定了病理學(xué)基礎(chǔ)[9]。

1.2miR-150異常表達(dá)與CRC臨床病理特征的關(guān)系 研究miR-150異常表達(dá)與CRC臨床病理特征的關(guān)系發(fā)現(xiàn)：①miR-150異常表達(dá)與CRC組織分型相關(guān)，判斷腫瘤惡性程度的重要指標(biāo)之一是腫瘤組織學(xué)分型。有研究觀察miR-150在CRC黏液性腺癌與非黏液性腺癌中的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，惡性程度較高的黏液性腺癌呈低表達(dá)，惡性程度較低的非黏液性腺癌呈高表達(dá)，兩者相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[10]。②miR-150 異常表達(dá)與CRC分化程度相關(guān)，腫瘤分化程度與腫瘤惡性程度呈負(fù)相關(guān)。分析比較CRC低分化癌與中高分化癌的miR-150表達(dá)水平，CRC分化程度高，miR-150表達(dá)水平則高，CRC分化程度低，miR-150表達(dá)水平低[11]。③miR-150異常表達(dá)與CRC腫瘤分期及肝轉(zhuǎn)移相關(guān)，準(zhǔn)確的腫瘤TNM分期對(duì)臨床治療具有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)，miR-150在CRC低表達(dá)時(shí)，腫瘤更易侵襲腸壁及漿膜外脂肪組織，提示miR-150的表達(dá)水平與CRC腫瘤TNM分期相關(guān)[11]。進(jìn)一步觀察miR-150異常表達(dá)與CRC肝轉(zhuǎn)移的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，有肝轉(zhuǎn)移的CRC患者miR-150呈低表達(dá)，無(wú)肝轉(zhuǎn)移者miR-150呈高表達(dá)，提示miR-150在CRC并發(fā)肝轉(zhuǎn)移過(guò)程中扮演重要角色[12]。miR-150異常表達(dá)對(duì)腫瘤分期的指導(dǎo)價(jià)值有待臨床進(jìn)一步驗(yàn)證。

1.3miR-150表達(dá)在CRC發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中呈動(dòng)態(tài)變化 CRC發(fā)生、發(fā)展過(guò)程緩慢，通常早期很難發(fā)現(xiàn)，一經(jīng)確診，病情多數(shù)已為晚期，目前臨床缺乏早期診斷CRC方法和監(jiān)測(cè)CRC動(dòng)態(tài)演變過(guò)程的手段，這成為制約臨床提高CRC診治水平的瓶頸之一。此外，影響CRC患者生存率的主要因素取決于手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇。早期CRC行外科根治術(shù)5年生存率可達(dá)90%；一旦CRC病情發(fā)展至進(jìn)展期，基本喪失手術(shù)機(jī)會(huì)，采用姑息性手術(shù)，患者獲益有限[8]?；诖?，臨床準(zhǔn)確識(shí)別CRC由“正常黏膜→腺瘤→癌變”的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程成為早期診治的關(guān)鍵。

一項(xiàng)CRC與結(jié)直腸腺瘤的對(duì)比研究中，比較正常腸黏膜、結(jié)直腸腺瘤組織及癌組織中miR-150表達(dá)水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-150表達(dá)呈逐漸下調(diào)趨勢(shì)，結(jié)直腸腺瘤組織高于癌變組織，癌旁組織高于CRC組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[11]。表明miR-150既參與CRC的病程演變，也隨病情進(jìn)展呈動(dòng)態(tài)變化，為miR-150作為CRC早期診斷的潛在手段提供了理論基礎(chǔ)。

2 miR-150在CRC發(fā)生、發(fā)展中的調(diào)控機(jī)制

CRC發(fā)生發(fā)展過(guò)程經(jīng)多步驟、多階段、多因素參與，涉及一系列基因突變及多個(gè)信號(hào)通路異常，其確切機(jī)制尚未完全闡明。大量研究證實(shí)，miR-150的異常表達(dá)與CRC發(fā)生、發(fā)展存在密切關(guān)系，揭示miR-150在CRC中表達(dá)譜特征的基礎(chǔ)上，對(duì)miR-150在CRC形成、發(fā)展及轉(zhuǎn)移過(guò)程中的作用機(jī)制成為目前研究的熱點(diǎn)[13-15]。

2.1miR-150在CRC中表達(dá)異常與相關(guān)靶基因分析 現(xiàn)已證實(shí)，miRNA在CRC發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中通過(guò)對(duì)特定靶基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控，從而發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用[15]。

尋找miR-150在CRC表達(dá)異常的相關(guān)靶基因過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子Myb家族中重要成員之一的原癌基因c-Myb與之關(guān)聯(lián)度較高[16]。miR-150與c-Myb的關(guān)系，首先在白血病細(xì)胞系的實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)，miR-150對(duì)c-Myb具有調(diào)控作用[17]。在miR-150與炎癥相關(guān)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸上皮HT29細(xì)胞中過(guò)表達(dá)的pre-miR-150可顯著升高miR-150水平，降低c-Myb和Bcl-2水平，調(diào)控細(xì)胞凋亡[18]。臨床研究發(fā)現(xiàn)miR-150可能參與潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)病過(guò)程，miR-150通過(guò)靶向c-Myb，誘導(dǎo)腸上皮發(fā)生炎性改變，促進(jìn)潰瘍形成[19]。有學(xué)者進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，miR-150參與CRC形成的作用機(jī)制是通過(guò)靶向c-Myb致miR-150水平上調(diào)，從而抑制大腸癌LOVO細(xì)胞增殖、遷移和侵襲[20]。miR-150將c-Myb作為靶點(diǎn)并參與細(xì)胞凋亡調(diào)控的機(jī)制逐漸被認(rèn)識(shí)。

黏蛋白4廣泛存在于人體組織，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，miR-150 可以與黏蛋白4結(jié)合，從而導(dǎo)致黏蛋白4表達(dá)水平下調(diào)，PC細(xì)胞間的黏附能力增強(qiáng)，導(dǎo)致腫瘤增殖能力下降[21]。

有研究報(bào)道m(xù)iR-150和miR-200c通過(guò)調(diào)控共同的靶基因鋅指E盒結(jié)合蛋白1(zinc finger E box binding protein 1，ZEB1)促進(jìn)人胚胎干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞系分化[22]。通常上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化可以通過(guò)ZEB1、ZEB2發(fā)揮增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞遷移及侵襲能力[23]?；熢雒粢蜃幽[瘤壞死因子-α對(duì)腫瘤化療起重要作用，上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化能夠誘導(dǎo)腫瘤壞死因子-α抵抗的產(chǎn)生，增加腫瘤轉(zhuǎn)移率與復(fù)發(fā)率，并可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞耐藥[24]。miR-150調(diào)控CRC細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移及耐藥性的機(jī)制可能為miR-150下調(diào)ZEB1的表達(dá)，抑制上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化的促癌功能而發(fā)揮抑癌基因作用。

2.2miR-150與p21正向調(diào)節(jié)促進(jìn)CRC細(xì)胞凋亡及細(xì)胞周期阻滯的機(jī)制 p21是細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制家族中的重要成員[25]。p21是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，具有序列特異性的DNA結(jié)合蛋白，是一個(gè)抑癌基因，也是新的抑癌基因候選者。p21作為重要負(fù)性調(diào)控因子，在細(xì)胞周期進(jìn)程中促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制細(xì)胞增殖。研究證實(shí)，p21在調(diào)控細(xì)胞增殖水平時(shí)，呈現(xiàn)特異的分化階段依賴性，在腫瘤形成初期表達(dá)升高進(jìn)而發(fā)揮促癌基因作用；腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，可通過(guò)異常磷酸化發(fā)揮抑癌基因作用[26]。p21這一特性在結(jié)腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

深入研究miR-150在CRC的調(diào)控機(jī)制發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)的miR-150可通過(guò)阻滯細(xì)胞周期中G1期進(jìn)程，導(dǎo)致細(xì)胞活力下降，從而抑制CRC細(xì)胞增殖。研究發(fā)現(xiàn)p21作為miR-150的靶基因，在miR-150/p21之間可形成正向調(diào)節(jié)環(huán)路，彼此相互依存，相互作用，在結(jié)直腸細(xì)胞生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移過(guò)程中發(fā)揮重要調(diào)控作用[27]。

2.3miR-150靶向調(diào)控p53凋亡促進(jìn)蛋白(apoptosis stimulating protein of p53,ASPP)家族的抑制性成員(inhibitory member of ASPP of p53 family,iASPP)抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖的機(jī)制 在ASPP家族中，iASPP凋亡刺激蛋白p53是重要抑制成員之一[28]。研究發(fā)現(xiàn)，作為抑癌基因，iASPP在對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡過(guò)程施加干擾時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)p53，以及在其他分子的參與下共同發(fā)揮作用[29]。iASPP通過(guò)對(duì)p53發(fā)揮抑制調(diào)節(jié)作用，造成p53凋亡調(diào)控機(jī)制異常，成為腫瘤發(fā)生、發(fā)展的重要病理基礎(chǔ)。在CRC患者中，p53的檢出率達(dá)50%～70%，為揭示iASPP與p53的相互作用提供了佐證[30]。

iASPP在多種腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)已被證實(shí)，對(duì)CRC的影響亦引起人們重視。目前關(guān)于iASPP的miRNA調(diào)控發(fā)現(xiàn)，miR-124、miR-506、miR-19a/b、miR-182與iASPP基因有較高的匹配度[31]。根據(jù)生物信息學(xué)分析，iASPP是miR-150的潛在靶標(biāo)，miR-150 直接結(jié)合iASPP的3′非翻譯區(qū)并抑制基因的轉(zhuǎn)錄，通過(guò)抑制iASPP發(fā)揮抗CRC的功能。經(jīng)雙熒光酶報(bào)告基因驗(yàn)證，miR-150可靶向抑制iASPP，miR-150對(duì)CRC細(xì)胞的抑制作用取決于iASPP的過(guò)表達(dá)。有數(shù)據(jù)顯示，miR-150靶向調(diào)控iASPP參與CRC的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，通過(guò)抑制結(jié)腸癌細(xì)胞周期進(jìn)程，促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡，從而起到抑制腫瘤生長(zhǎng)的作用[32]。

3 miR-150在CRC組織中表達(dá)的臨床意義

隨著對(duì)miR-150研究的不斷深入，miR-150具有很大潛力被臨床進(jìn)一步轉(zhuǎn)化用作CRC腫瘤生物標(biāo)志物、靶向治療藥物和癌癥預(yù)后指標(biāo)。

3.1miR-150用作CRC腫瘤生物標(biāo)志物 CRC的早期篩查和早期診斷是提高CRC臨床診治效果的難點(diǎn)，也是突破的重點(diǎn)。目前研究顯示，CRC患者外周血中miR-150表達(dá)量顯著降低，有望成為臨床檢測(cè)的腫瘤生物標(biāo)志物，為非侵襲性診斷CRC提供了新思路[33]。如果可行，相比傳統(tǒng)的篩選CRC的結(jié)腸鏡檢及糞便隱血試驗(yàn)，miR-150在特異性、敏感性、侵襲性上的優(yōu)勢(shì)顯著[34]；相比傳統(tǒng)的鑒別CRC使用的腫瘤標(biāo)志物癌胚抗原及糖類抗原199，miR-150 在真陽(yáng)性率、敏感性上也可顯著提高。

但miR-150廣泛應(yīng)用于臨床還需要突破一些技術(shù)問(wèn)題：主要是血液的稀釋效應(yīng)可能影響miR-150水平確定，如何提高臨床檢測(cè)中的可重復(fù)性、增強(qiáng)檢測(cè)的敏感性等。

3.2miR-150用作CRC化療效果評(píng)估 化療在CRC治療中占有較大比重，但如何有效監(jiān)測(cè)化療的敏感性是臨床醫(yī)師面臨的難題之一。檢測(cè)CRC血清中miR-150的表達(dá)有望為解決這一難題提供一種新技術(shù)。

一項(xiàng)用于鑒別CRC患者對(duì)化療耐藥的研究發(fā)現(xiàn)血清miR-19a表達(dá)水平對(duì)CRC化療耐藥患者能加以鑒別，其靈敏度及特異度分別高達(dá) 66.7%、63.9%，受試者工作特征曲線下面積為0.679[35]。為評(píng)估聯(lián)合與單獨(dú)檢測(cè)miRNA在CRC化療患者中的應(yīng)用價(jià)值，有研究對(duì)253例CRC患者發(fā)現(xiàn)并篩選出miR-20a、miR-130、miR-145、miR-216、miR-372具有特征性的miRNA，聯(lián)合與單獨(dú)檢測(cè)CRC臨床血清樣本中受試者工作特征曲線下面積分別為0.841、0.918[36]。結(jié)果提示，聯(lián)合應(yīng)用的敏感性大于單一應(yīng)用。新近研究發(fā)現(xiàn)，miR-150表達(dá)水平與CRC惡性程度、化療敏感性和預(yù)后均有相關(guān)性，CRC患者miR-150表達(dá)水平越低，對(duì)化療敏感性越差[37]。CRC患者化療過(guò)程中miR-150的檢測(cè)為評(píng)估化療效果提供了一種的新方法。

以此可以預(yù)測(cè)，如運(yùn)用生物手段調(diào)節(jié)miR-150表達(dá)水平，有目標(biāo)地改變miRNA表達(dá)量，可能對(duì)癌細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、浸潤(rùn)等進(jìn)行有效控制[38]。

3.3miR-150與CRC的靶向治療 miRNA在基因治療中的應(yīng)用日趨深入與廣泛，無(wú)論作為腫瘤的治療靶點(diǎn)還是作為干預(yù)腫瘤生長(zhǎng)的工具都取得了很大進(jìn)展。臨床通過(guò)調(diào)整miR-150表達(dá)量，可有效抑制CRC浸潤(rùn)與轉(zhuǎn)移過(guò)程。

首先引起人們重視的是miR-150的水平與結(jié)腸炎癥的相關(guān)性。研究表明，血清內(nèi)miR-150的水平變化可以反映臨床炎癥的嚴(yán)重程度[39]。提高miR-150水平，可望有效控制結(jié)腸炎癥反應(yīng)。

對(duì)miR-150發(fā)揮抑癌作用機(jī)制的不斷了解為其在CRC靶向治療中的應(yīng)用開(kāi)拓了思路。Adams等[40]研究證實(shí)，缺失miR-150的小鼠能夠更加有效地再生化療所破壞的白細(xì)胞和血小板，據(jù)此可以設(shè)計(jì)miR-150阻斷物促進(jìn)化療后患者體內(nèi)的血細(xì)胞再生，進(jìn)而改善患者機(jī)體狀況。

總之，miR-150在CRC發(fā)病過(guò)程中具有抑癌作用，有望成為CRC治療的靶點(diǎn)，成為一種新的有效、可行、不良反應(yīng)少的CRC治療方法，在很大程度上可改變CRC患者的治療現(xiàn)狀。

4 結(jié) 語(yǔ)

miR-150在CRC差異表達(dá)的生物學(xué)特性已被證實(shí)。CRC發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，受多種因素調(diào)控，miR-150 在CRC病程中的每一個(gè)階段所起的作用及發(fā)揮作用的節(jié)點(diǎn)、特征、效應(yīng)尚無(wú)明確闡述。目前，完成由基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化還存在一些問(wèn)題：miR-150能否用作CRC的腫瘤標(biāo)志物的臨床試驗(yàn)已有不少研究，但實(shí)驗(yàn)試劑、方法及標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一影響其臨床廣泛應(yīng)用；miR-150能否用作CRC的靶向治療藥物應(yīng)用于臨床，具體的應(yīng)用方法、適應(yīng)證選擇、療效判定仍需進(jìn)一步研究。