miRNAs在垂體腺瘤發(fā)生發(fā)展、診治及預(yù)后評估中作用的研究進展

何秋果，孫程圓，劉超，曾昭穆，史彥芳，鄭克彬

河北大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，河北保定071000

微小RNA（miRNAs）在許多生物的生理病理過程中具有重要作用，包括細(xì)胞周期、增殖、侵襲、遷移、凋亡及血管生成等。從良性垂體腺瘤向侵襲性垂體腺瘤的發(fā)展伴隨著分子水平的累積變化，其中就包括了miRNAs 的表達異常［1］。致癌性miRNAs通常被稱為“腫瘤抑制基因的抑制基因”，可以通過抑制不同生物過程的腫瘤抑制基因表達來促進腫瘤進展。致癌性miRNAs 與癌基因發(fā)揮著相似的作用，如促進腫瘤細(xì)胞增殖、抑制凋亡、誘導(dǎo)腫瘤血管生成、增強MYC 等轉(zhuǎn)錄因子的致癌作用等［2］。本文對miRNAs 異常表達在垂體腺瘤發(fā)病、診治及預(yù)后評估中的作用作一綜述，為了解垂體腺瘤的miRNAs相關(guān)非侵襲性生物標(biāo)志物提供依據(jù)。

1 miRNAs異常表達在垂體腺瘤發(fā)生發(fā)展中的作用

miRNAs 異常表達直接或間接導(dǎo)致了人類腫瘤的發(fā)生，其異常表達通常伴隨著細(xì)胞調(diào)節(jié)機制的紊亂，包括不受控制的細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、腫瘤抑制物回避、腫瘤侵襲和血管生成［3］。一項研究使用垂體腺瘤活檢樣本進行miRNAs 表達譜分析，結(jié)果顯示與正常細(xì)胞相比，垂體腺瘤細(xì)胞中各種miRNAs或多或少均存在著表達差異，這表明不同miRNAs在不同類型垂體腺瘤發(fā)病機制中的作用也不盡相同［4］。miRNAs 可同時抑制許多不同的基因靶點和信號通路，但其能夠同時發(fā)生多種效應(yīng)并不意味著其毫無“目的性”，miRNAs 同樣存在細(xì)胞類型特異性，理解其在其他細(xì)胞類型中的功能對于確定其特異性和非靶效應(yīng)至關(guān)重要［5］。

1.1 調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖 垂體腺瘤細(xì)胞周期受某些miRNAs 調(diào)節(jié)，可直接或間接影響細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白激酶（CDKs）、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑（CKIs）、細(xì)胞周期蛋白（CCNs）和轉(zhuǎn)錄因子如E2 因子（E2F）合成，進一步調(diào)節(jié)細(xì)胞周期。miRNAs對于細(xì)胞周期的這種調(diào)控作用與垂體腺瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)［6］。miR-15a 和 miR-16-1 是最早被發(fā)現(xiàn)可能作為腫瘤抗原而發(fā)揮作用的基因，這些抗原可潛在靶向調(diào)節(jié)細(xì)胞周期G1/S 的cyclin D1。在細(xì)胞周期的第二個調(diào)節(jié)時間點G2/M 期，腫瘤抑制因子WEE1 受 miR-128a、miR-516-3p 和 miR-155 三個基因調(diào)控，可使CDK1 發(fā)生磷酸化而失去活性，細(xì)胞進入有絲分裂的過程受阻，導(dǎo)致細(xì)胞增殖“減速”［7］。最近研究表明，一些miRNAs 參與垂體腺瘤的生長，如miR-1可通過下調(diào)葡萄糖-6-磷酸脫氫酶來抑制垂體腺瘤細(xì)胞增殖；HMGA 受到 miR-15a、miR-15b 和miR-16 的調(diào)控，參與垂體腺瘤細(xì)胞的增殖過程；miR-16 通過 VEGFR2/p38/NF-κB 途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞生長［8］。miR-219a-2-3p 在垂體腺瘤細(xì)胞中的表達降低，而當(dāng)其過表達后，垂體腺瘤細(xì)胞的增殖受到明顯抑制，細(xì)胞凋亡明顯增加，表明miR-219a-2-3p 具有抑制垂體腺瘤細(xì)胞增殖的作用［9］。因此，開發(fā)基于miRNAs 的治療靶點來阻斷垂體腫瘤細(xì)胞的增殖可能是改善患者預(yù)后的重要途徑。

1.2 參與細(xì)胞侵襲、遷移 垂體腺瘤作為良性腫瘤，通常以非侵入性方式生長，但也有部分侵犯鄰近結(jié)構(gòu)，包括顱骨、蝶骨或硬腦膜等。這些攻擊性行為是由遺傳和表觀遺傳調(diào)節(jié)、激素過量或不足引起的，這表明相關(guān)調(diào)節(jié)基因表達失衡是腫瘤發(fā)生的潛在風(fēng)險。因此，若患者在疾病早期就能得到診斷和治療，那么其視力缺陷、內(nèi)分泌紊亂等癥狀也能得到很大程度的緩解［10］。研究發(fā)現(xiàn)，miR-338-3p與激素合成系統(tǒng)和細(xì)胞侵襲性有關(guān)，miR-338-3p表達上調(diào)和下調(diào)可導(dǎo)致PTTG1表達改變，而PTTG1是促進生長激素瘤細(xì)胞增殖、遷移和侵襲的關(guān)鍵基因［11］。在侵襲性垂體腺瘤中，抑制miR-543 表達可以抑制細(xì)胞侵襲和遷移，同時可通過靶向Smad7使Wnt/β-連環(huán)蛋白信號通路失活，從而促進垂體腺瘤細(xì)胞凋亡，證實miR-543 與垂體腺瘤細(xì)胞的侵襲和遷移密切相關(guān)［12］。

1.3 參與血管生成 血管內(nèi)皮生長因子家族可刺激內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）的增殖和遷移，是影響血管通透性的一個重要因素，與腫瘤血管生成過程密切相關(guān)，廣泛表達于各種侵襲性腫瘤細(xì)胞中［13］。此外，垂體腺瘤患者的激素水平和血管內(nèi)皮生長因子過度表達之間存在相關(guān)性［14］。一些外泌體含有促血管生成的miRNAs，如 miR-210、miR-23a-3p、miR-424、let-7f、miR-30b、miR-30c、miR-126、miR-21、miR-132、miR-130a-3p、miR-214、miR-378、miR-126、miR-133 和let-7b-5p，這些miRNAs 均參與調(diào)節(jié)血管生成信號和維持血管內(nèi)皮完整性，促進新生血管生成［15］。研究發(fā)現(xiàn)，miR-126 表達上調(diào)有助于血管損傷或缺氧后的血管生成，miR-126 可通過下調(diào)血管內(nèi)皮生長因子途徑，即磷酸肌醇-3 激酶調(diào)節(jié)亞基2（PIK3R2）、與Sprouty 相關(guān)的含 EVH1 結(jié)構(gòu)域的蛋白 1（SPRED1）來促進血管生成［16］。因此，miR-126是具有促血管生成作用的潛在生物靶標(biāo)。侵襲性垂體腺瘤組織中血管內(nèi)皮生長因子表達上調(diào)，證實其相對更具有侵襲性。由此可見，miRNAs作為一種廣泛存在于腫瘤組織中的小分子，當(dāng)其出現(xiàn)明顯的上調(diào)或下調(diào)時，可能伴隨著血管內(nèi)皮生長因子表達變化。以上研究提示miRNAs可能成為垂體腺瘤的相關(guān)治療靶點，通過控制血管生成，降低腫瘤血供，進而延緩腫瘤進展。

1.4 調(diào)節(jié)細(xì)胞耐藥性 一些miRNAs 已被證實能夠調(diào)節(jié)許多腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性，包括垂體腺瘤。研究顯示，miR-34a 表達升高可削弱垂體腺瘤細(xì)胞對奧曲肽的反應(yīng)，種系A(chǔ)IP 突變導(dǎo)致的生長激素瘤（AIP mut+）患者對第一代生長抑素類似物（SSAs）缺乏反應(yīng)，也可能是通過誘導(dǎo)miR-34a 表達來介導(dǎo)的；此外，miR-34a高表達與SSAs治療的耐藥性相關(guān)，可改善AIP mut+患者預(yù)后，并作為個性化治療的一種選擇［17］。此外，miR-93 表達沉默顯著增加了MMQ 細(xì)胞對多巴胺受體激動劑治療的敏感性，miRNAs-mRNA 網(wǎng)絡(luò)分析預(yù)測miR-93 可能參與調(diào)節(jié)p21 表達。VICKERS 等［18］證實，miR-93-5p 可以通過調(diào)節(jié)β1/Smad3 依賴性纖維化途徑來增強泌乳素瘤細(xì)胞的耐藥性。JIAN 等［19］探討了 miR-145-5p 表達與溴隱亭體內(nèi)外敏感性之間的關(guān)系，證明在抗溴隱亭的泌乳素瘤患者腫瘤組織中miR-145-5p 表達下調(diào)。SSAs 可用于治療神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤，抑制激素分泌或促進腫瘤體積縮小，其療效會因為腫瘤中SSTRs 的差異表達而不同［20］。miRNAs 在調(diào)節(jié)垂體腺瘤細(xì)胞耐藥性中的作用是一個極具吸引力的研究領(lǐng)域，并有望在未來發(fā)展基于miRNAs的新療法。

2 miRNAs在垂體腺瘤診治中的應(yīng)用

2.1 miRNAs 用于垂體腺瘤的診斷 液體活組織檢查可從生物流體中實時取樣生物標(biāo)志物，包括循環(huán)miRNAs。miRNAs 液體活組織檢查可用于無創(chuàng)檢測分子表征，監(jiān)測侵襲性垂體腺瘤進展。早期識別具有高侵襲性的垂體腺瘤可顯著降低患者病死率，因此miRNAs 液體活組織檢查對改善患者預(yù)后具有重要的臨床意義［21］。盡管循環(huán)miRNAs 目前沒有應(yīng)用于臨床實踐中，但其在腫瘤診斷和預(yù)后判斷中的有效性已得到證實，并解決了部分現(xiàn)代診斷實踐中存在的困難。miRNAs 用于診斷垂體腺瘤的優(yōu)點：①屬于非侵入式檢測；②miRNAs 穩(wěn)定且豐富存在于人類生物標(biāo)本中，取樣簡單；③循環(huán)miRNAs 在病理學(xué)診斷方面具有高度敏感性；④只有當(dāng)組織損傷的重要部分已經(jīng)發(fā)生時，才能在血液循環(huán)中發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)標(biāo)記物，但miRNAs 可在疾病進程中的任何一個階段表現(xiàn)出異常；⑤miRNAs 幾乎參與了所有的細(xì)胞功能；⑥miRNAs 在腫瘤細(xì)胞間的通訊過程中發(fā)揮作用［22］。研究顯示，庫欣病和異位ACTH 綜合征患者血漿中部分miRNAs 表達異常，特別是miR-16-5p、miR-145-5p 和 miR-7g-5p 的循環(huán)水平，其中miR-16-5p 在血漿中的表達最為豐富，最容易被檢測到，具有良好的診斷性能［23］。因此，循環(huán)miRNAs有望成為各種腫瘤包括垂體腺瘤診斷的非侵入性生物標(biāo)志物。

2.2 miRNAs 用于垂體腺瘤的治療 目前miRNAs在腫瘤包括垂體腺瘤的治療主要包括兩方面作用：①修復(fù)癌基因的miRNAs 抑制因子，使miRNAs 表達恢復(fù)正常；②抑制過表達的癌基因［24］。腫瘤抑制miRNAs 的修復(fù)可以使用miRNAs 模擬物來實現(xiàn)，miRNAs 模擬物是具有與靶miRNAs 相同序列的合成雙鏈RNA 分子，能夠整合到RNA 中，并執(zhí)行抗腫瘤功能?？筸iRNAs 治療的目的是抑制腫瘤中過度表達的癌基因，該過程可以通過反義寡核苷酸（能夠抑制與膽固醇結(jié)合的“抗體”以促進細(xì)胞攝取的寡核苷酸）、miRNAs屏蔽（修飾的2'-O-甲基寡核苷酸，與miRNAs 及mRNA 靶標(biāo)的結(jié)合位點互補）、封閉的核酸（具有經(jīng)修飾以提高特異性和穩(wěn)定性的LNA 核糖片段的寡核苷酸）、低分子量miRNAs 抑制劑和miRNAs 海綿來實現(xiàn)。在人類無功能性垂體腺瘤（NFPAs）組織中，HMGA2 過表達抑制了 miR-370-3p 的抗腫瘤作用，miR-370-3p 作為腫瘤抑制基因可靶向HMGA2。若miR-370-3p 模擬物能夠順利整合至RNA 中，理論上能夠發(fā)揮抗腫瘤作用。與正常垂體組織相比，RPSAP52 基因在促性腺激素瘤和催乳素瘤中的表達明顯上調(diào)，RPSAP52 可以ceRNA 依賴的方式促進HMGA2 蛋白表達，充當(dāng)miR-16、miR-15b 和 miR-15a 的海綿，而 miR-16、miR-15b 和 miR-15a 被證實參與靶向 HMGA2［24］。因此，當(dāng) miRNAs的這種海綿作用被解除，相關(guān)腫瘤的進展可能會被抑制。

3 miRNAs在垂體腺瘤預(yù)后評估中的應(yīng)用

miRNAs 廣泛存在于人體的生物流體，在正常垂體腺瘤中它們的作用被認(rèn)為是將基因表達調(diào)整到最佳水平，即負(fù)責(zé)基因表達的“微調(diào)”作用。當(dāng)腫瘤發(fā)生時，生物流體中miRNAs 表達也伴隨著“量”的變化，這是其能作為生物標(biāo)志物診斷疾病的重要原因。垂體腺瘤中miRNAs 表達變化直接關(guān)系到手術(shù)切除或是其他方式治療后患者的預(yù)后情況及復(fù)發(fā)風(fēng)險。在對骨質(zhì)存在侵襲行為的垂體腺瘤中，miR-181c-5p、miR-454-3p 可調(diào)控腫瘤壞死因子 α（TNF-α）表達，進而誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化，導(dǎo)致骨質(zhì)破壞，因此其過表達提示患者預(yù)后不良［25］。但是，miRNAs可否用于檢測垂體腺瘤復(fù)發(fā)尚未證實。隨著生物流體中miRNAs 表達檢測的推廣，miRNAs 的更多生物學(xué)作用也會被挖掘出來。

綜上所述，miRNAs 在垂體腺瘤中調(diào)控著各種蛋白質(zhì)編碼基因，影響細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲、遷移等一系列生物學(xué)行為；人工沉默或激活miRNAs 可調(diào)節(jié)miRNAs 表達，不僅可以影響一個靶基因，還可以影響復(fù)雜的生物途徑。miRNAs 作為可被識別的潛在診斷生物標(biāo)志物和藥物治療靶點，已逐步應(yīng)用于垂體腺瘤的早期診斷和治療中。