MicroRNA在膀胱癌中作用的研究進(jìn)展

于 帆，張 弛，周 正，黃欣欣，關(guān)紅軍

(牡丹江醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院流行病與統(tǒng)計(jì)學(xué)教研室，黑龍江 牡丹江 157011)

膀胱癌是全球第九大常見癌癥[1]，第十三大常見的癌癥死亡原因[2]。在我國是最常見的高侵襲性的泌尿外科腫瘤之一，分為非肌肉浸潤期和肌肉浸潤期，其中肌肉浸潤期具有高發(fā)率、高轉(zhuǎn)移率、預(yù)后差等特點(diǎn)，同時(shí)它的發(fā)病率和患病率也仍在上升，特別是工業(yè)化國家。其中較為常見的就是膀胱上皮細(xì)胞癌，由于其準(zhǔn)確的生物標(biāo)志物缺乏，導(dǎo)致其死亡率很高[3]，這給患者造成了極大的威脅。

1 MicroRNA的概述

1.1 MicroRNAMicroRNA(miRNA)是一種大小為19-25個(gè)核苷酸的非編碼小RNA，可調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄后沉默，一個(gè)miRNA可以靶向數(shù)百個(gè)mRNA，并影響許多基因的表達(dá)[4]。其本質(zhì)是長鏈狀分子，成熟的miRNA 5′端連接磷酸基團(tuán),3′端連接羥基[5]，這就使它與多數(shù)的寡核苷酸和功能RNA的降解片段可以區(qū)別開來，同時(shí)大多數(shù)的miRNA具有高度保守性、時(shí)序性和組織特異性。

1.2 MicroRNA的生物學(xué)作用據(jù)資料顯示，miRNA可調(diào)控人類三分之一的基因表達(dá)，也正因?yàn)槿绱耍诩?xì)胞生物學(xué)功能方面發(fā)揮著重大的作用。如細(xì)胞生長周期、發(fā)育增殖、凋亡和分化都與miRNA有關(guān)[6]。miRNA被認(rèn)為可以參與很多疾病診斷的輔助測試[7]，在癌癥的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用，是重要的調(diào)節(jié)因子，因此miRNA的表達(dá)情況對于癌癥的診治有著很大的研究價(jià)值。

2 MicroRNA與膀胱癌的相關(guān)性

2.1 MicroRNA與腫瘤miRNA的作用機(jī)制主要是通過調(diào)節(jié)靶mRNA的轉(zhuǎn)錄或者是轉(zhuǎn)錄后的翻譯，誘導(dǎo)靶基因低表達(dá)從而發(fā)揮生物學(xué)作用，不管是調(diào)節(jié)基因的生理或者病理方面都起著很大的作用。Climmino等人發(fā)現(xiàn)，miRNA-15a和miRNA-16-1負(fù)向調(diào)控抗凋亡基因-BCL2，也就是說如果miRNA-15a和miRNA-16-1低表達(dá)或者不表達(dá)，就會(huì)使得BCL2的表達(dá)升高，從而促使淋巴、前列腺等相關(guān)癌癥和腫瘤疾病的發(fā)生。還有研究表明，miRNA-143和miRNA-145在結(jié)腸癌中出現(xiàn)了明顯下調(diào)的情況，與此同時(shí)越來越多miRNA與腫瘤的相關(guān)研究被發(fā)表。

2.2 MicroRNA與膀胱癌由于膀胱癌缺乏準(zhǔn)確的生物標(biāo)志物，這給膀胱癌患者在診治的過程中帶來了很大障礙，已有資料顯示miRNA與膀胱癌的發(fā)生發(fā)展存在關(guān)聯(lián)，可能會(huì)成為膀胱癌潛在的生物標(biāo)志物，越來越多的研究人員把目光聚集在對于miRNA的研究上，希望可以證實(shí)miRNA在膀胱癌中的作用及其作用機(jī)制。Zhu Q L等[8]研究表明，miRNA是膀胱癌發(fā)展的關(guān)鍵調(diào)控因子，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)miR-652-3p可以通過直接調(diào)控KCNN3來促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，miR-652-3p很可能成為膀胱癌治療的潛在靶點(diǎn)。Cao Z等[9]也檢測到miRNA-124可以通過直接靶向CDK4抑制膀胱癌細(xì)胞的增殖。不同種類的miRNA參與腫瘤的發(fā)生更像是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，相互之間存在著各種聯(lián)系，一種miRNA可以通過調(diào)控多種基因參與膀胱癌發(fā)生機(jī)制并起作用，一種膀胱癌發(fā)生相關(guān)的基因也可以由多種miRNA參與調(diào)節(jié)。

2.2.1 miRNA調(diào)控c-FOS基因參與膀胱癌 現(xiàn)已有研究表明不止一種miRNA通過調(diào)控c-FOS基因來參與膀胱癌的發(fā)生發(fā)展。Gongbin Lan等[10]發(fā)現(xiàn)miRNA-490-5p在人膀胱癌組織和細(xì)胞株中出現(xiàn)下調(diào)，miRNA-490-5p過表達(dá)后caspsae-3水平顯著提高，說明miRNA-490-5p誘導(dǎo)膀胱癌細(xì)胞凋亡，miRNA-490-5p過表達(dá)抑制膀胱癌細(xì)胞增殖和侵襲，在膀胱癌中miRNA-490-5p表達(dá)下降與c-FOS表達(dá)增加有關(guān)聯(lián)，研究表明miRNA-490-5p靶向負(fù)調(diào)控調(diào)節(jié)c-FOS在膀胱癌中的表達(dá)。Yongqi Long等[11]人利用Targetscan搜索和熒光酶分析方法表明了c-FOX可以作為miR-101的新靶點(diǎn)，westerblot分析表明c-FOS的蛋白表達(dá)在膀胱癌T24細(xì)胞中明顯增加，生物信息分析表明c-FOSmRNA的3、UTR含有miR-101的結(jié)合區(qū)域，還發(fā)現(xiàn)miR-101過表達(dá)或c-FOS基因敲出都可以起到抑制膀胱癌細(xì)胞增殖和遷移的作用，表明了miR-101通過靶向負(fù)調(diào)節(jié)c-FOS的分子機(jī)制來抑制膀胱癌細(xì)胞的增殖和侵襲。與此同時(shí)還發(fā)現(xiàn)在敲除miR-101時(shí)，c-FOS在膀胱癌T24細(xì)胞中的蛋白表達(dá)增強(qiáng)，而mRNA的表達(dá)卻沒有，這說明miR-101可能是通過抑制c-FOS在膀胱癌細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄后蛋白的表達(dá)水平來起作用。

2.2.2 miRNA調(diào)控FZD4基因參與膀胱癌 FZD4基因是Frizzle基因家族的一員,可以編碼Wnt信號通路中的受體蛋白，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。研究FZD4基因參與膀胱癌的發(fā)生機(jī)制是很重要的。Chen L等人[12]研究發(fā)現(xiàn)miRNA-101過表達(dá)或FZD4受抑制均可抑制膀胱癌細(xì)胞的遷移和侵襲，miRNA-101低表達(dá)與膀胱癌患者生存期縮短有關(guān)，F(xiàn)ZD4是miRNA-101的靶基因，在膀胱癌細(xì)胞中受miRNA-101負(fù)調(diào)控。所以進(jìn)一步研究了解異常表達(dá)的miRNA對FZD4的影響，進(jìn)而參加膀胱癌的發(fā)生發(fā)展，這對膀胱癌的診斷提供潛在生物標(biāo)志物有很大的幫助。

2.2.3 miRNA調(diào)控Sphk1基因參與膀胱癌 鞘氨醇激酶1(Sphk1)具有一定的生物活性，在病理方面發(fā)揮著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用[13]。Zhao X等[14]人發(fā)現(xiàn)miRNA-125b在膀胱癌組織中的表達(dá)明顯要比鄰近非膀胱癌組織中低，miRNA-125b過表達(dá)抑制人膀胱癌T24細(xì)胞的增殖和集落形成的能力，同時(shí)發(fā)現(xiàn)miRNA-125b過表達(dá)之后會(huì)影響T24細(xì)胞的周期進(jìn)程，可能會(huì)使得T24細(xì)胞阻滯在G1期。miRNA-125b轉(zhuǎn)染的T24細(xì)胞中Sphk1mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)水平均呈明顯下降的趨勢，說明miRNA-125b可能與Sphk1mRNA直接相互作用并抑制Sphk1蛋白的表達(dá)從而抑制膀胱癌細(xì)胞的增殖。Yu H等[15]人發(fā)現(xiàn)與鄰近正常組織相比，miRNA-613在膀胱癌組織中表達(dá)下調(diào)，miRNA-613過表達(dá)可有效抑制膀胱癌細(xì)胞的增殖、侵襲和上皮間質(zhì)的轉(zhuǎn)化，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致Sphk1的蛋白表達(dá)受到抑制，Sphk1恢復(fù)可以挽救部分miRNA-613抑制的膀胱癌細(xì)胞的增殖，研究表明miRNA-613直接介導(dǎo)Sphk1來抑制膀胱癌的發(fā)生。但是這方面的報(bào)道有限，所以miRNA-613通過介導(dǎo)Sphk1調(diào)節(jié)膀胱癌的調(diào)節(jié)機(jī)制還需要進(jìn)一步的研究和證實(shí)。

2.2.4 miRNA調(diào)控AKT蛋白參與膀胱癌 AKT也是一種絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶，也稱作AKT蛋白激酶B(PKB)，AKT參與細(xì)胞凋亡、增殖、遷移等多種生物學(xué)過程，很多資料表明AKT過度激活可促進(jìn)各種癌癥的發(fā)生發(fā)展[16]。AKT在膀胱癌發(fā)生的重要通路PI3LAKTmTOR中起著關(guān)鍵作用[17]。Liu S 等[18]通過Westernblot分析檢測了在人膀胱癌T24細(xì)胞和J82細(xì)胞中PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT的表達(dá)情況，結(jié)果表明miRNA-125b-5p過表達(dá)的時(shí)候p-PI3K、p-AKT的表達(dá)受抑制，miRNA-125b-5p過表達(dá)降低了PI3KAKT的磷酸化，miRNA-125b-5p很有可能是通過PI3KAKT通路調(diào)節(jié)膀胱癌的發(fā)展，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)miRNA-125b-5p可能靶向誘導(dǎo)HK2誘導(dǎo)膀胱癌細(xì)胞凋亡。

3 總結(jié)與展望

由于膀胱癌缺乏準(zhǔn)確的生物標(biāo)志物，所以膀胱癌的復(fù)發(fā)率和死亡率都很高，而現(xiàn)在已有大量的資料表明miRNA參與細(xì)胞各種的生物學(xué)功能，在細(xì)胞的生長、發(fā)育、凋亡和分化等方面都發(fā)揮著重大作用，在很多疾病中miRNA的穩(wěn)定表達(dá)會(huì)受到影響，出現(xiàn)過表達(dá)或是表達(dá)受抑制的情況，例如與正常組織相比，某些癌組織中的miRNA會(huì)出現(xiàn)不同程度的表達(dá)，有的miRNA的在癌組織中表達(dá)上調(diào)，有的則表達(dá)下調(diào)[19]。這些在癌組織中表現(xiàn)下調(diào)的為抑制因子miRNA，也稱為抑癌基因，反之成為促癌基因[20]。這也使得miRNA可能成為膀胱癌的生物標(biāo)志物，但是miRNA的作用機(jī)制還不是很明確，很多還沒有得到證實(shí)，這也使得越來越多的研究者對miRNA對于膀胱癌細(xì)胞的作用機(jī)理進(jìn)行深入研究，已經(jīng)有一部分的miRNA被證實(shí)與膀胱癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。如果可以證實(shí)miRNA參與膀胱癌的具體發(fā)生機(jī)制，那么就可以作為膀胱癌診斷的生物標(biāo)志物，這對于膀胱癌的診斷治療將會(huì)提供新的更有效的方法。