泛腫瘤標(biāo)記物miR-144-3p 在腫瘤中的研究進(jìn)展

白澤坤，白雯，陳未希，吳景華

(華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院，河北 唐山 063000)

0 引言

癌癥是多種因素共同作用的結(jié)果。目前，肺癌、肝癌、消化系統(tǒng)腫瘤及乳腺癌仍是我國(guó)主要的惡性腫瘤。由于同一腫瘤在分子水平具有異質(zhì)性，但不同器官的腫瘤發(fā)生發(fā)展可能具有同質(zhì)性，因此通過泛腫瘤轉(zhuǎn)錄組來探索腫瘤的發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移機(jī)制，無論是對(duì)腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療、提高患者預(yù)后還是實(shí)現(xiàn)早期診斷都具有重要價(jià)值。miRNA 介導(dǎo)的基因沉默屬于表觀遺傳學(xué)范疇，主要參與轉(zhuǎn)錄后翻譯負(fù)調(diào)控[1]，與腫瘤的發(fā)展、轉(zhuǎn)移及耐藥性密切相關(guān)，其中miR-144-3p 參與了調(diào)控了多種腫瘤的進(jìn)展，并與某些腫瘤耐藥性相關(guān)，可作為一種泛腫瘤標(biāo)記物，為癌癥的機(jī)制研究及早期診斷提供新手段，但相關(guān)研究仍以單個(gè)癌癥為主，基于泛癌分析的癌癥機(jī)制研究還很少。

1 miRNA 的概述

MicroRNA(miRNA)是一種由內(nèi)源基因編碼的長(zhǎng)約18-25個(gè)核苷酸的非編碼單鏈小RNA，通過與目標(biāo)靶基因3’-非翻譯區(qū)中的互補(bǔ)序列結(jié)合，降解或抑制靶基因的翻譯[2]。1993年，F(xiàn)einaum 等人在線蟲中首次發(fā)現(xiàn)了miRNA[3]。此后各研究表明，miRNA 與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，可作為癌或抑癌基因顯示出促進(jìn)或抑制腫瘤的作用，是一種具有臨床潛力的新型腫瘤生物標(biāo)志物。因此，對(duì)miRNA 在腫瘤中的基因表達(dá)及參與調(diào)控的信號(hào)通路進(jìn)行研究有助于對(duì)癌癥早期診斷方法進(jìn)行補(bǔ)充完善，并為治療提供新的藥物靶點(diǎn)。目前，miRNA 作為腫瘤生物標(biāo)志物的研究開始聚焦在多個(gè)腫瘤上，但在泛腫瘤水平上診斷和預(yù)后標(biāo)志物的研究仍較少。

2 泛腫瘤標(biāo)記物miR-144-3p 的研究進(jìn)展

miR-144-3p 可在不同惡性腫瘤中發(fā)揮出重要調(diào)控癌癥發(fā)展的作用。2011 年Wang 等人首次將其定義為癌癥共同的miRNA 標(biāo)記物[4]。另外陳菲菲[5]發(fā)現(xiàn)miR-144-3p 可作為6 種癌癥的共有miRNA 標(biāo)志物。這提示了我們miR-144-3p在多種腫瘤中發(fā)揮重要的生物學(xué)作用，或許可作為一種泛腫瘤標(biāo)記物，在腫瘤診斷、預(yù)后和發(fā)病機(jī)制、耐藥監(jiān)測(cè)等方面提供重要的指導(dǎo)意義。

2.1 miR-144-3p 與肺癌

肺癌(Lung Cancer)是人類發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤，患者常治療效果欠佳且預(yù)后不良，這與化療藥物耐藥性有關(guān)，尤其是非小細(xì)胞肺癌患者。鑒于此，尋找敏感性及特異性高的精準(zhǔn)分子靶標(biāo)，對(duì)于肺癌發(fā)病機(jī)制及耐藥性研究以及提高療效、改善預(yù)后都具有重要意義。

研究發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞中miR-144-3p 顯著下調(diào)，甘草糖苷可增加miR-144-3p 水平并增強(qiáng)其過表達(dá)誘導(dǎo)的增殖抑制作用和凋亡，抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，揭示了miR-144-3p 在細(xì)胞凋亡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激以及對(duì)肺癌細(xì)胞增殖的抑制機(jī)制[6]。此外，miR-144-3p 可通過Nrf2 來調(diào)節(jié)肺癌細(xì)胞的順鉑耐藥性[7]，這提示我們或許可通過調(diào)節(jié)miR-144-3p 的上下游基因來調(diào)節(jié)肺癌對(duì)化療藥物的耐藥性，為肺癌患者耐藥的臨床抑制提供了理論參考。

目前miR-144-3p 與肺癌患者耐藥機(jī)制的研究以及能否作為肺癌診治及預(yù)后的獨(dú)立因子尚不完全，還需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本、延長(zhǎng)追蹤時(shí)間來進(jìn)行闡釋。

2.2 miR-144-3p 與肝癌

肝癌(Hepatocellular Carcinoma，HCC)是人類最常見的惡性腫瘤之一，其死亡率較高，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，表觀遺傳學(xué)修飾后表達(dá)失調(diào)在HCC 發(fā)病機(jī)制的研究中占據(jù)重要地位。研究證實(shí)，miR-144-3p 在HCC 中低表達(dá)，并可通過阻斷其下游蛋白或HCC 相關(guān)通路信號(hào)通路的基因表達(dá)水平，如P53 通路、SGK3-PI3K 通路、mTOR-VEGF 下游蛋白及LncRNA NOARD-miR-144-3p-SEPT2 信號(hào)軸等，來發(fā)揮出抑制HCC 細(xì)胞增殖、遷移、侵襲以及促進(jìn)細(xì)胞凋亡和誘導(dǎo)血管生成的作用[8-11]。

除了可抑制HCC 細(xì)胞生長(zhǎng)，miR-144-3p 還在HCC 中與患者手術(shù)及預(yù)后顯著相關(guān)。有學(xué)者通過TCGA 數(shù)據(jù)及臨床病理標(biāo)本分析，發(fā)現(xiàn)miR-144-3p 在HCC 組織中水平減低，且病理分級(jí)越高，miR-144-3p 水平越低[9]，此外，miR-144-3p 的低表達(dá)與HCC 患者不良的無病生存率(DFS)正相關(guān)[10]。以上提示我們miR-144-3p 參與了HCC 的發(fā)生與進(jìn)展，并可成為HCC 患者的預(yù)后因素，這為進(jìn)一步揭示HCC 復(fù)雜的發(fā)病機(jī)制及潛在診治策略提供了新的思路。

盡管目前關(guān)于miR-144-3p 與HCC 已有一些研究，但與其他臨床特征、耐藥性產(chǎn)生及腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移中的作用尚未明確，還需要完善更多的體內(nèi)和體外研究。

2.3 miR-144-3p 與胃癌

胃癌(Gastric Cancer)是一種由胃粘膜上皮發(fā)生惡性病理變化的消化系統(tǒng)常見惡性腫瘤，目前血清胃蛋白酶原、促胃液素-17、上消化道鋇餐及內(nèi)窺鏡檢查已廣泛用于其臨床診斷，但準(zhǔn)確率較低。

LI 等[12]首先發(fā)現(xiàn)胃癌組織中miR-144-3p 下調(diào)，此后各項(xiàng)研究均提示無論是在胃癌組織或是胃癌細(xì)胞中，miR-144-3p 均顯著下調(diào)，并可通過抑制靶基因的表達(dá)進(jìn)而抑制胃癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，并可提高胃癌細(xì)胞的放射敏感性[13]。Lario 等[14]在胃癌前病變向胃癌轉(zhuǎn)變的過程中，也檢測(cè)到包括miR-144-3p 在內(nèi)的四種異常表達(dá)的miRNA，并將miR-144-3p 定義為胃癌前病變和胃癌的潛在生物標(biāo)記物。此外，miR-144-3p 在胃癌晚期患者、較大腫瘤組織、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織及低分化程度的組織中表達(dá)更低，而miR-144-3p 高表達(dá)者5 年總生存率和無病生存率明顯高于低表達(dá)者[12-13]，這提示低水平的miR-144-3p 可作為影響胃癌預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

目前各種侵入及非侵入性方法檢測(cè)胃癌的準(zhǔn)確性較低，我們可通過檢測(cè)miRNA 來填補(bǔ)胃癌監(jiān)測(cè)的微創(chuàng)標(biāo)記物空白，但要將這種診斷方法轉(zhuǎn)向臨床應(yīng)用，則需有更高的靈敏度和特異性，未來我們可以從以下幾點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，如分析miRNA 的亞型，研究包含miRNA 的細(xì)胞外泌體，或使用更加創(chuàng)新、靈敏的方法及更精簡(jiǎn)的步驟來對(duì)miRNA 進(jìn)行檢測(cè)。

2.4 miR-144-3p 與結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌(Colorectal Cancer，CRC)是全球最常見、死亡率較高的惡性腫瘤，患者晚期預(yù)后不良及死亡率較高。

有學(xué)者通過比較20 對(duì)CRC 組織和癌旁組織中miR-144-3p 水平，發(fā)現(xiàn)miR-144-3p 在CRC 組織中顯著下調(diào)，且與腫瘤大小及分期呈負(fù)相關(guān)[15]。另有研究就CRC 患者血漿或血清進(jìn)行檢測(cè)，鑒定出包含miR-144-3p 在內(nèi)的3 個(gè)miRNA 表達(dá)異常，并在功能上參與了多種與癌癥相關(guān)的關(guān)鍵途徑，如PI3K、Wnt/β-catenin 及鈣信號(hào)傳導(dǎo)途徑等[16]。這些都提示CRC 患者miR-144-3p 水平可作為診斷CRC 的新非侵入性生物標(biāo)志物，可為進(jìn)一步進(jìn)行結(jié)直腸癌進(jìn)展的分子機(jī)制研究提供理論指導(dǎo)，并可能改善CRC 的預(yù)防和診治策略。

但miR-144-3p 在CRC 方面的研究較少，發(fā)現(xiàn)新的早期診斷與預(yù)后監(jiān)測(cè)的生物標(biāo)記物仍需進(jìn)一步更多的研究提供理論支撐。

2.5 miR-144-3p 與乳腺癌

乳腺癌(Breast Cancer)由于其類型、分期以及缺乏行之有效的診斷及預(yù)后指標(biāo)，患者治療效果仍不理想，死亡率仍較高。因此對(duì)乳腺癌發(fā)展過程中基因表達(dá)改變及機(jī)制研究可為其早期診治提供有效的分子生物學(xué)基礎(chǔ)。

Chang[17]等首先利用測(cè)序技術(shù)，評(píng)估了乳腺癌患者外周血中的miRNA 表達(dá)變化，發(fā)現(xiàn)包括miR-144-3p 在內(nèi)的5 種潛在危險(xiǎn)標(biāo)記物或許可作為非侵入性生物標(biāo)記物，其中miR-144-3p 被顯著下調(diào)。隨后發(fā)現(xiàn)miR-144-3p 在乳腺癌組織中顯著降低，低miR-144-3p 水平與患者腫瘤大小、核分級(jí)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM 分區(qū)及預(yù)后密切相關(guān)[18]，提示我們miR-144-3p 參與乳腺癌發(fā)生發(fā)展，或許可作為一種評(píng)估乳腺癌患者病情進(jìn)展及預(yù)后的指標(biāo)，但具體調(diào)控機(jī)制目前如何尚未闡述清楚。Li 等[19]則從血清學(xué)水平出發(fā)，將患者血漿中miRNA 表達(dá)水平與患者臨床資料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)miR-144-3p 表達(dá)明顯減低，并且與患者腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移浸潤(rùn)相關(guān)，這提示我們miR-144-3p 在乳腺癌中具有重要的診斷潛力。

目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于miR-144-3p 與乳腺癌的研究較少，仍需進(jìn)行更大的前瞻性研究，需要更廣泛的乳腺癌患者及高危人群，以確認(rèn)我們的發(fā)現(xiàn)是否支持這些新型生物標(biāo)記物可用于乳腺癌臨床風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。

2.6 miR-144-3p 與其他惡性腫瘤

miR-144-3p 作為泛腫瘤抑制因子已在多種癌癥類型中得到證實(shí)，如在卵巢癌(Ovarian Cancer)中明顯降低，并與患者腫瘤直徑、病理分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況及分化程度等反應(yīng)卵巢癌嚴(yán)重程度的指標(biāo)密切相關(guān)，miR-144-3p 低表達(dá)患者術(shù)后生存期顯著降低，提示miR-144-3p 可在一定程度上反映患者病情進(jìn)展及預(yù)后評(píng)估[20]。王志景等[21]在宮頸癌(Cervical Cancer)中發(fā)現(xiàn)，低水平的miR-144-3p 與患者惡性臨床特征相關(guān)，并可靶向NFE2L2 抑制細(xì)胞增殖及浸潤(rùn)，可作為一種抑癌基因發(fā)揮出對(duì)宮頸癌生長(zhǎng)進(jìn)進(jìn)展抑制的作用。Zhang 等[22]在喉鱗狀細(xì)胞癌(Laryngeal Squamous Cell Carcinoma)的研究中發(fā)現(xiàn)miR-144-3p 表達(dá)下調(diào)，可特異作用于ETS-1 來抑制細(xì)胞侵襲、遷移及增殖，并與患者不良預(yù)后相關(guān)。

miR-144-3p 在某些腫瘤中也可作為致癌因子促進(jìn)腫瘤發(fā)生。Liu 等[23]報(bào)道m(xù)iR-144-3p 可靶向調(diào)控配對(duì)框基因8促進(jìn)甲狀腺乳頭狀癌(Papillary Thyroid Carcinoma)發(fā)生發(fā)展。在腎透明細(xì)胞癌(Renal Cell Carcinoma)中過表達(dá)miR-144-3p 可靶向抑制ARID1A 來促進(jìn)癌細(xì)胞增殖、侵襲和耐藥性形成[24]。

3 小結(jié)及展望

近年來針對(duì)miRNA 與腫瘤之間關(guān)系的研究越來越多，人們從基因水平探討惡性腫瘤的臨床分期、病理分級(jí)及預(yù)后與miRNA 等分子標(biāo)志物的變化，并建立臨床病理特征與這些分子標(biāo)志物的相關(guān)性。隨著腫瘤基因組學(xué)研究不斷深入，人們認(rèn)識(shí)到單一腫瘤的基因分析并不能全面揭示腫瘤的發(fā)生發(fā)展，對(duì)不同腫瘤基因組進(jìn)行分析，尋找不同組織器官腫瘤的共性即泛腫瘤研究應(yīng)運(yùn)而生，人們發(fā)現(xiàn)至少十分之一的腫瘤在轉(zhuǎn)錄水平上可與其他腫瘤相似[25]。因此在泛腫瘤水平上篩選出差異表達(dá)的miRNA 并進(jìn)行分析或許可發(fā)現(xiàn)不同腫瘤相同器官或組織的重要共性，而這些共同的分子特征又或許能使一種癌癥的發(fā)病機(jī)制及治療上的新發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于另一種癌癥，幫助人們發(fā)現(xiàn)一些未被識(shí)別的診斷或藥物治療靶點(diǎn)，為腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療提供了更為廣闊的前景。

我們所關(guān)注的miR-144-3p 可作為不同腫瘤的共有miRNA，從各種層次出發(fā)，在不同腫瘤中發(fā)揮出相似或相反的作用，如miR-144-3p 在肺癌及乳腺癌中表達(dá)下調(diào)并可抑制腫瘤進(jìn)展，而在腎透明細(xì)胞癌中表達(dá)上調(diào)并可促進(jìn)細(xì)胞增殖、侵襲及耐藥性。這表明了miR-144-3p 在泛腫瘤水平的預(yù)測(cè)、診治及預(yù)后評(píng)估中的潛力，深入分析不同腫瘤中miR-144-3p-mRNA 調(diào)控關(guān)系及信號(hào)通路的調(diào)控機(jī)制，可揭示不同腫瘤的潛在共性，或許可從泛腫瘤水平上為癌癥的發(fā)生發(fā)展機(jī)制進(jìn)一步研究提供新的思路及方法。

但miR-144-3p 在泛腫瘤中的靶向調(diào)控機(jī)制及對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移、耐藥性的研究仍較少，這些腫瘤共有的miR-144-3pmRNA-Pathways 調(diào)控機(jī)制是否真的適用于臨床診治及預(yù)后評(píng)估，仍需我們從分子水平、調(diào)控層次及信號(hào)通路上系統(tǒng)地整合驗(yàn)證，為腫瘤共性特征及通用機(jī)制的研究提供重要理論參考，并利用這些理論來指導(dǎo)人們開發(fā)新型泛腫瘤診斷的生物標(biāo)記和療效評(píng)價(jià)及預(yù)后評(píng)估的可靠指標(biāo)，研發(fā)特異性核酸藥物，真正實(shí)現(xiàn)腫瘤的精準(zhǔn)診斷與醫(yī)療。