MicroRNA在肝癌轉(zhuǎn)移中的作用及其對預后的預測價值

儲亞娟 李云海*

（復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院閔行分院放療科，上海 201100）

肝細胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是一種高病死率的惡性腫瘤，全球每年有70多萬肝癌患者死亡。腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移和復發(fā)是HCC患者死亡的主要原因。盡管人們對HCC分子機制的認識有了新的進展，治療方法也有了改進，但HCC患者的5年總生存期（OS）仍不理想。因此，發(fā)現(xiàn)有前景的HCC診斷生物標志物的需求越來越大，研究顯示，隨著對非編碼基因越來越多的認識，那些曾被作為冗余的、被忽略的片段，已發(fā)現(xiàn)在細胞的生命活動中發(fā)揮著極為重要的作用，尤其是循環(huán)中的microRNA（miRNA）。MiRNAs通過直接與信使RNA（mRNA）結(jié)合，進而抑制mRNA翻譯或降解靶mRNA，發(fā)揮基因表達調(diào)控作用。有研究[1]顯示，microRNAs在轉(zhuǎn)錄后水平控制許多互補靶mRNA，某些miRNA的異常表達扮演了類似癌基因的角色，故有學者提出了OncomiRs的觀點。在肝癌細胞中普遍存在miRNA的異常表達，這些miRNA的異常表達已經(jīng)證實在腫瘤診斷、轉(zhuǎn)移及預后的預測中發(fā)揮重要作用。本綜述旨在探討miRNAs在HCC的侵襲、轉(zhuǎn)移和預后中的預測作用。

1 肝癌發(fā)生相關(guān)的分子信號轉(zhuǎn)導通路

引起腫瘤細胞發(fā)生、發(fā)展直至轉(zhuǎn)移的原因眾多，其中癌基因與抑癌基因的表達和調(diào)控異常是重要原因之一。肝癌發(fā)病的分子機制目前尚不清楚，其發(fā)生、發(fā)展與多種細胞內(nèi)和細胞外信號轉(zhuǎn)導通路的異常及基因的失活與異常增殖有關(guān)，抑癌基因的失活在肝癌癌變過程中可能起到更重要作用。其他還包括腫瘤新生血管生成能力、侵襲和轉(zhuǎn)移的生物學特性有關(guān)[2]。

在肝細胞肝癌中與上述特性有關(guān)的遺傳或基因改變包括RB、p53、RAS、WNT以及TGF-α通路。這些信號通路包括RAF/MEK/ERK通路、PI3K/AKT/mTOR通路、WNT/β-catenin通路、胰島素樣生長因子通路、肝細胞生長因子/c-MET通路以及生長因子調(diào)節(jié)的血管生成信號途徑。其中磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/AKT/Mtor通路和WNT/β-catenin通路是最重要的[3]。

PI3K/AKT/mTOR信號通路可以通過增強刺激酪氨酸激酶受體而被激活，尤其是IGF受體和EGF受體。IGF受體和EGF受體在人體肝癌和肝硬化中表達上調(diào)，導致激活PI3K/AKT/mTOR信號通路。此外還活化RAF/MEK/ERK和WNT/b-catenin通路。同樣的，EGF和相關(guān)的生長因子在肝癌中普遍過表達[4]。

典型的Wnt-β-catenin通路是一個復雜的、進化保守的信號機制，調(diào)控基本的生理和病理過程。在正常的肝臟中，Wntβ-catenin通路大多是不活躍的，但在細胞更新和（或）再生過程中，以及在某些病理條件、疾病、惡性前期條件和癌癥中，Wnt-β-catenin通路可以重新激活。在HCC中，Wnt-β-catenin信號經(jīng)常被過度激活并促進腫瘤的生長和擴散，大量的肝細胞腫瘤（主要是HCC）編碼Wnt-β-catenin信號通路，促使基因發(fā)生突變，可能是肝癌發(fā)生的原因之一[5]。

2 miRNA對腫瘤新生血管形成的作用

腫瘤新生血管的異常增生對腫瘤的生長是必不可少的，在肝癌中，新生血管依賴于腫瘤細胞、血管內(nèi)皮細胞和基質(zhì)細胞等之間相互作用的自分泌和旁分泌。在新生血管生成的過程中，原來的微脈管系統(tǒng)失去平衡，導致血管滲透性升高、細胞基質(zhì)重構(gòu)以及內(nèi)皮細胞活化。一旦激活，內(nèi)皮細胞進行增殖、遷移和分解，并形成新的微血管，最后基質(zhì)細胞激活并被吸收用以穩(wěn)固新生血管。

血管的生成受促血管生成因子和抗血管生成因子的調(diào)節(jié)。有研究[6-7]表明，miRNA也發(fā)揮促血管生成因子或抗血管生成因子作用，從而調(diào)節(jié)血管再生。Zhou等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在肝癌中MiR-503的過表達可以減少腫瘤血管的生成。Shih等[9]研究發(fā)現(xiàn)，MiR-214在其他腫瘤中表達上調(diào)，但是在肝癌中表達下調(diào)，從而引起肝細胞肝癌血管的發(fā)生。在肝癌新生血管發(fā)生的過程中還有miR-221、miR-29b以及miR-125b等通過表達的上調(diào)或下調(diào)來調(diào)節(jié)血管生成因子的分泌從而促進了腫瘤血管的發(fā)生[10-12]。

MiR-194在HTC116 CRC細胞系中調(diào)節(jié)THBS1的表達水平，THBS1編碼一種內(nèi)生性抑制血管生成的血小板反應蛋白-1（TSP-1）[13]。MiR-194與THBS1的mRNA互補序列共同作用導致微血管密度增加，血管容量增大和血管再生增強。有研究報道[14]，Oncomir-1在許多腫瘤中通過作用于一些抗血管生成因子的靶器官從而增強了腫瘤新生血管的發(fā)生。

3 miRNA與肝癌侵襲性的關(guān)系

惡性腫瘤的基本生物學特點是侵襲和轉(zhuǎn)移，miRNA不僅參與肝癌的發(fā)生，也在肝癌的侵襲和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要的作用[15]。目前研究發(fā)現(xiàn)，miRNA在肝組織中的異常表達與肝癌的發(fā)生、發(fā)展以及轉(zhuǎn)移有關(guān)，故可以通過測定miRNA含量來判斷肝癌是否發(fā)生轉(zhuǎn)移。Rashad等[16]通過臨床試驗發(fā)現(xiàn)miRAN-21、miRAN-27a、miRAN-18b在肝癌干細胞中呈過表達。Tian等[17]的研究發(fā)現(xiàn)，相對于肝硬化，HCC中的miR-365b下調(diào)。黃曉卉等[18]發(fā)現(xiàn)，MiR-338是通過抑制SMO從而抑制Hh信號通路進而發(fā)揮降低肝癌細胞增殖及侵襲的作用。

鄭燕等[15]研究發(fā)現(xiàn)miR-21、miR-34a、miR-9、miR-151與肝癌轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Li等[19]研究發(fā)現(xiàn)miR-221在肝細胞癌組織、細胞系和肝細胞癌患者血液中表達上調(diào)。miR-221上調(diào)與臨床TNM分期及腫瘤包膜浸潤相關(guān)，預后較差，提示抑制miR-221可作為肝癌治療的一種有效途徑。此外，循環(huán) miR-221可作為HCC早期診斷的潛在腫瘤生物標志物，血清miR-221聯(lián)合AFP檢測在HCC早期診斷中的表現(xiàn)優(yōu)于單項檢測。Turato等[20]研究數(shù)據(jù)表明，miRNA在不同類型的癌癥，包括肝細胞癌（HCC）中通常是不受控制的。一些miRNA（如miR-122、miR-221、miR-1和miR-21）已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)參與抑制細胞周期調(diào)控、細胞增殖、細胞凋亡、細胞遷移和侵襲的基因轉(zhuǎn)錄后表達。HCC中miR-122、miR-221和miR-16的血清水平已被描述為解除調(diào)控，這表明它們可能被用作早期檢測、預后和治療的分子靶點。

miRNA的表達模式可以提供一種簡單的方法來鑒定腫瘤及其侵襲性的關(guān)系。有學者[21]研究利用miRNA芯片技術(shù)發(fā)現(xiàn)20個與HCC轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的miRNA（表1）。許多腫瘤特異性microRNAs（miRNAs）在肝細胞癌（HCC）中表達上調(diào)或下調(diào)，其失調(diào)與HCC的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。因此，對參與HCC腫瘤發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵miRNA進行研究可能為肝癌患者的治療提供新見解。

表1 miRNA在肝癌中的表達

4 miRNA對肝癌預后的判斷價值

由于肝癌不論從分子機制水平還是臨床表現(xiàn)來看，具有異質(zhì)性，可根據(jù)其分子信息重新進行分類和定義，并判斷預后。如表達MET的肝癌患者預后差并且呈浸潤生長表型，CDKN1B/p27和CDKN1C/p57對人肝癌預后的判斷意義重大，CDKN1B/p27下調(diào)與低生存率、小肝癌術(shù)后高復發(fā)率、較高的生物學侵略性、低分化、門脈浸潤和高增殖活性有關(guān)。Shigoka等[22]研究發(fā)現(xiàn)，肝癌患者的血漿中miR-92a表達低于正常人對照組，但在肝癌手術(shù)后血漿中的miR-92a表達卻升高，提示miR-92a可能作為評估HCC進展及預后的分子標志物。Qu等[23]研究發(fā)現(xiàn)，血漿中miR-16單獨或聯(lián)合其他標志物（如AFP、AFP-L3和DCP）診斷HCC的敏感度可達92.4%；特異度達78.5%。這些miRNA在肝癌的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

Pascal等[24]發(fā)現(xiàn)在HCC中miR-221/222上調(diào)表達最為顯著，并且通過作用于靶標酪氨酸激酶受體c-kit和CDK抑制因子p27（Kip1-CDKN1B），促進肝癌細胞的生長和轉(zhuǎn)移。Ji等[25]發(fā)現(xiàn)miR-26 低表達者，免疫相關(guān)的信號通路（如NF-κBIL-6、IL-10、STAT3等）易被激活，miR-122通過對ADAM17的靶向作用抑制腫瘤血管新生，從而抑制HCC的肝內(nèi)轉(zhuǎn)移。而Coulouarn等[26]則發(fā)現(xiàn)miR-122的下調(diào)表達與肝癌轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，預后常常很差。

5 問題及展望

miRNA在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用逐漸成為生物醫(yī)學領(lǐng)域的研究熱點。而miRNA與肝癌的發(fā)生、侵襲轉(zhuǎn)移及預后之間的相關(guān)性方面尚缺乏充分的研究，因此進一步研究與miRNA結(jié)合位點SNP相對應的腫瘤易感基因，及其所調(diào)控蛋白質(zhì)的表達，對進一步深入探討腫瘤的發(fā)生、治療及預后將有重要的意義。在未來，探討miRNA基因異常表達、缺失或突變與相關(guān)疾病的關(guān)系，以及miRNA參與調(diào)控各種信使RNA或信號通路的相互作用機制，對于更深入的理解腫瘤的發(fā)生、發(fā)展機制及腫瘤疾病的診斷治療具有重大意義。