miRNA-144在食管癌中的研究進(jìn)展

桃卓嫣綜述 吳偉東，古佳升審校

暨南大學(xué)附屬廣州紅十字會醫(yī)院心胸外科，廣東 廣州 510220

食管癌(esophageal cancer)是一種常見的惡性腫瘤，在惡性腫瘤中它的發(fā)病率及死亡率均居全球前十，嚴(yán)重威脅人們的生命健康[1-2]。我國是食管癌高發(fā)區(qū)域，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2012年全球約半數(shù)以上新發(fā)食管癌患者屬于我國[3]。食管癌患者早期沒有明顯的癥狀體征，這直接導(dǎo)致了許多食管癌患者不能早發(fā)現(xiàn)，早診斷，早治療。大多數(shù)食管癌患者確診時(shí)已處于中晚期，預(yù)后較差，術(shù)后五年生存率不足10%。因此，在分子層面上重新認(rèn)識食管癌的發(fā)生發(fā)展過程，從而改善食管癌的早期診斷方式和治療策略是至關(guān)重要的。近年來，有大量的研究表明microRNAs在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。microRNAs可以通過影響相應(yīng)的mRNA進(jìn)而影響蛋白的表達(dá)，從而影響細(xì)胞的增殖、分化。而miR-144作為microRNAs中的一員，近年來被越來越多的研究證明參與多種生物學(xué)過程，包括增殖、凋亡、侵襲、遷移等，并在腫瘤發(fā)病機(jī)制中扮演著關(guān)鍵角色?，F(xiàn)就miR-144的基本特點(diǎn)、在食管癌中表達(dá)及作用以及其對食管癌靶基因的調(diào)控及應(yīng)用展望作一綜述。

1 miR-144基本特點(diǎn)

MicroRNA(miRNA)廣泛分布在組織、細(xì)胞以及細(xì)胞外液中。作為非編碼的單鏈微小分子RNA，miRNA由21～25個(gè)核苷酸組成。通過與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'UTR)堿基互補(bǔ)配對從而抑制mRNA翻譯進(jìn)而發(fā)揮作用[4]。miRNAs在一系列生物活動中發(fā)揮著重要作用，例如細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、新陳代謝和分化[5]。自從1993年第一個(gè)miRNA lin-4被發(fā)現(xiàn)[6]以來，關(guān)于miRNAs生物學(xué)領(lǐng)域的研究在過去的20多年里迅速發(fā)展，到目前為止，已在人類基因組中鑒定出1 000多個(gè)miRNAs[7]。各種miRNAs在許多不同類型的人類癌癥中存在異常表達(dá)，在miRNAs與食管癌的研究中，CHEN等[8]發(fā)現(xiàn)miR-26b通過抑制食管癌中腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子5來調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的增殖、遷移和細(xì)胞周期轉(zhuǎn)變；FAN等[9]發(fā)現(xiàn)miR-125b通過靶向bcl2修飾因子抑制食管癌細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；在DONG等[10]的另一項(xiàng)臨床研究中，提示miR-216a/b的異常調(diào)節(jié)可能參與食管癌的發(fā)生發(fā)展。這些數(shù)據(jù)表明miRNAs是食管癌組織細(xì)胞的重要調(diào)節(jié)因子，參與食管癌細(xì)胞的增殖、分化等一系列生物學(xué)行為。

miR-144為miRNAs其中一員，已被廣泛研究，并被報(bào)道為腫瘤發(fā)展的重要調(diào)節(jié)因子，在不同組織來源的腫瘤中存在表達(dá)異常。目前，miR-144在人類癌癥中的作用仍存在爭議，盡管大量研究表明miR-144在許多不同類型的人類癌癥中表達(dá)下調(diào)，且它可能作為腫瘤抑制因子，如肺癌[11]、胃癌[12]、甲狀腺乳頭狀癌[13]、骨肉瘤[14]和結(jié)直腸癌[15]。但也有研究表明miR-144能促進(jìn)骨髓增生異常綜合征(MDS)細(xì)胞[16]和鼻咽癌細(xì)胞[17]的增殖，進(jìn)而影響疾病的進(jìn)展。

2 不同來源miR-144在食管癌中的表達(dá)水平及臨床意義

在miR-144在食管癌中的表達(dá)情況的研究中，筆者團(tuán)隊(duì)[18]前期通過采集了67例食管癌患者和50名健康中老年人的唾液，采用定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)檢測miRNA-144在標(biāo)本中的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)食管癌組全唾液和唾液上清液miR-144的表達(dá)均顯著高于對照組(P<0.05)；在全唾液中，miR-144檢測的敏感性為74.6%，特異性為92.0%；在唾液上清液中，miR-144的敏感性和特異性分別為53.7%和94.0%，提示miR-144在全唾液和唾液上清液中的診斷價(jià)值中等。因此推測miR-144在食管癌患者唾液中高表達(dá)，并得出結(jié)論唾液中的miR-144可作為早期診斷食管癌的基因標(biāo)志物。GAO等[19]最近的一項(xiàng)研究表明，miR-144可能在食管癌的發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，并可能被認(rèn)為是在疾病早期檢測食管癌的一個(gè)生物標(biāo)志物。這與筆者團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)論相一致。然而，在他們的研究中，miR-144被認(rèn)為在食管癌組織和細(xì)胞系中表達(dá)下調(diào)，并且在體外，過表達(dá)的miR-144可以抑制食管癌細(xì)胞的增殖。SHARMA等[20]使用qPCR檢測食管癌患者和正常人的血清樣本中miR-144的循環(huán)水平，以確定miR-144的診斷潛力。研究結(jié)果顯示，在食管癌患者的血清樣本中，miR-144顯著上調(diào)，表明其具有作為微創(chuàng)標(biāo)志物的潛力。雖然不同來源的miRNA-144在食管癌疾病中的表達(dá)水平有差異，但普遍認(rèn)為miR-144可以作為食管癌早期診斷的生物標(biāo)志物。

在食管癌的診斷方面，目前最具權(quán)威性的手段仍是內(nèi)窺鏡下的組織活檢，雖然隨著內(nèi)鏡技術(shù)的發(fā)展和推廣，食管癌的整體的檢出率相比于以往有一定增加。但對于食管癌的診治而言，重點(diǎn)仍然在于早期診斷，而在應(yīng)用內(nèi)窺鏡下活檢進(jìn)行診斷時(shí)，由于在食管癌早期腫瘤組織的鏡下形態(tài)變化不顯著，觀察后不易得出準(zhǔn)確結(jié)果，從而導(dǎo)致漏診率較高。miRNA廣泛存在于組織、細(xì)胞中，也存在于血液、唾液中。有研究表明，相較于細(xì)胞中的miRNA，血清等體液中的miRNA更加穩(wěn)定[21]。因此體液中miRNA表達(dá)水平檢測作為一種全新的無創(chuàng)檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，為食管癌的早期篩查帶來了便利。從上述諸多學(xué)者的研究中可知，在食管癌患者中，miR-144無論是在食管癌組織中還是在血清、唾液中均表達(dá)異常，所以通過檢測miR-144水平能夠成為確診食管癌的一種重要手段，對食管癌早期的檢出率的提升有重要意義。

3 MiR-144對食管癌靶基因的調(diào)控及臨床意義

miRNAs在基因調(diào)控中扮演著關(guān)鍵角色，靶基因受到miRNA的調(diào)節(jié)作用，并且一個(gè)miRNA就具備著調(diào)節(jié)多個(gè)靶基因的能力。近年來，各種研究報(bào)道m(xù)iR-144可通過差異性表達(dá)與下游靶基因mRNA堿基互補(bǔ)配對，降解相應(yīng)的靶基因mRNA，從而參與細(xì)胞增殖、分化、代謝等，介導(dǎo)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。miR-144可以靶向不同分子的分子機(jī)制已經(jīng)在不同的研究中得到了證實(shí)，例如miR-144可通過靶向作用于含WW結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白1(WWTR1)進(jìn)而抑制甲狀腺乳頭狀癌細(xì)胞的增殖[13]。在骨肉瘤中，miR-144通過直接靶向mTOR，然后抑制mTOR信號通路進(jìn)而發(fā)揮抑癌作用[14]。又如在一項(xiàng)關(guān)于miR-144-3p在口腔鱗狀細(xì)胞癌中的表達(dá)與增殖的影響的研究中，研究者們發(fā)現(xiàn)ERO1L是miR-144-3p的直接靶點(diǎn)，miR-144-3p下調(diào)ERO1L抑制了OSCC細(xì)胞中信號傳感器和轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)的活性進(jìn)而抑制腫瘤的發(fā)生[22]。這些研究均可以說明miR-144可以調(diào)節(jié)不同的基因或信號通路來影響腫瘤的發(fā)生。

雖然目前對miR-144研究尚淺，其在食管癌中的機(jī)制也還處于探索階段，但通過相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)，miR-144與食管癌的進(jìn)展有著密切聯(lián)系。比如在GAO等[19]先前的研究中發(fā)現(xiàn)miR-144/451的下調(diào)與食管癌的高風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。在其團(tuán)隊(duì)最近的一項(xiàng)研究中，他們認(rèn)為miR-144-3p、miR-144-5p和miR-451的高表達(dá)導(dǎo)致食管癌細(xì)胞凋亡，并抑制其遷移、侵襲和增殖，此過程是通過靶向Myc和P-ERK實(shí)現(xiàn)的[23]。SHARMA等[24]的另一項(xiàng)研究提示，MiR-144通過靶向pur-aplha(Pura)進(jìn)而在食管癌細(xì)胞中發(fā)揮癌基因的作用，他們通過沉默KYSE-410細(xì)胞中的miR-144隨后進(jìn)行細(xì)胞周期分析以及細(xì)胞活力和侵襲實(shí)驗(yàn)來檢測miR-144在食管癌細(xì)胞中發(fā)揮的作用，結(jié)果顯示，沉默miR-144可顯著抑制食管癌細(xì)胞增殖(P=0.029)。此外，與陰性對照相比，miR-144的抑制顯著降低了KYSE-410細(xì)胞的遷移和侵襲能力。MU等[25]不僅觀察到與鄰近的非腫瘤組織相比，miR-144在食管鱗癌組織中的呈低表達(dá)。除此之外，他們還針對miRNA-144的作用機(jī)制也做出了相關(guān)研究，研究發(fā)現(xiàn)，miR-144在食管癌細(xì)胞中直接靶向糖酵解和凋亡調(diào)控子(TIGAR)，從而抑制食管鱗癌細(xì)胞的增殖和侵襲。TIGAR是一種糖酵解抑制劑，在許多不同類型的人類癌癥中高度表達(dá)，是目前已知的唯一受TP53調(diào)節(jié)的磷酸酶糖酵解調(diào)節(jié)劑[26]。先前的研究表明，TIGAR是調(diào)節(jié)應(yīng)激水平、修復(fù)DNA損傷和抑制糖酵解的重要因素。在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系中，TIGAR的沉默導(dǎo)致這些細(xì)胞中果糖2(Fru2)和6-二磷酸(6-P2水平升高)，增加糖酵解，導(dǎo)致活性氧積累，最終促進(jìn)細(xì)胞死亡[27]。TIGAR在食管鱗癌組織中的表達(dá)顯著上調(diào)，并且與食管鱗癌的腫瘤大小和TNM分期密切相關(guān)，間接證實(shí)了miR-144在食管癌組織中的作用。

綜上，miR-144可通過靶向調(diào)控上游和下游基因的表達(dá)，從而調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移，對食管癌的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。所以該miRNA可以作為重要的干預(yù)靶點(diǎn)，通過調(diào)控miR-144對靶基因的干預(yù)水平，有目的性地達(dá)到抑制食管癌的作用效果。分子靶向治療是通過精確致癌位點(diǎn)選擇相應(yīng)的治療藥物，用藥后效果更為顯著，同時(shí)特異性也相對更高。靶向治療的具體的治療靶點(diǎn)是基因片段或是蛋白，這些靶點(diǎn)在腫瘤細(xì)胞的生長凋亡過程中有著重要作用。另外需要明確的一點(diǎn)是，此項(xiàng)治療方式相較其他方式而言，對正常細(xì)胞影響較小，因在保障療效的同時(shí)，治療的安全性比常規(guī)藥物或放化療更高。從此技術(shù)在當(dāng)前癌癥治療中的總體趨勢來看，在肺癌[28]、大腸癌[29]等疾病中已取得成果，因此在食管癌中的應(yīng)用研究也應(yīng)當(dāng)刻不容緩。miR-144可通過靶向調(diào)控基因表達(dá)從而調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移，對食管癌的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，所以該miRNA可以作為重要的干預(yù)靶點(diǎn)，通過調(diào)控miR-144對靶基因的干預(yù)水平，有目的性地達(dá)到抑制食管癌的作用效果。這樣靶向干預(yù)miR-144在食管癌患者體內(nèi)的表達(dá)，進(jìn)而影響食管癌患者的病情進(jìn)展，可作為miR-144在食管癌靶向治療中的新的研究思路。

4 miRNA-144對腫瘤化療耐藥性的影響及臨床意義

YANG等[30]發(fā)現(xiàn)在肺腺癌中沉默LINC00483可以競爭性地與miR-144結(jié)合，從而上調(diào)homeobox A10(HOXA10)。干擾LINC00483減弱其對miR-144的競爭性結(jié)合能力，從而降低HOXA10在肺腺癌中的表達(dá)，可增強(qiáng)放射敏感性。TIAN等[31]在對順鉑有耐藥性的非小細(xì)胞肺癌患者的組織中發(fā)現(xiàn)，miR-144-3p參與了非小細(xì)胞肺癌對順鉑的耐藥機(jī)制，miR-144-3p過表達(dá)降低了順鉑對細(xì)胞的遷移和侵襲的抑制作用。提示miR-144-3p的高表達(dá)可提高非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的化療敏感性。

食管癌的治療按照病情階段不同，療法選擇也有差異。例如早期時(shí)手術(shù)為首選方案；而中晚期則更加依托于放化療。尤其頸段及胸上段食管處病灶因?yàn)槭┬g(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn)高，預(yù)后較差，放射治療應(yīng)用較廣。因此在食管癌的治療中放射療法占據(jù)主流，如果可以提高放療敏感性，那么將有利于療效和生活質(zhì)量的提升。由此，可將后續(xù)的研究方向可將目光集中于：miR-144在食管癌患者體內(nèi)的表達(dá)水平是否影響放化療的效果。為未來如何選擇敏感化療藥物以及有效應(yīng)用放化療治療食管癌提供基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

食管癌作為當(dāng)前危害人類健康的重要疾病，因其早期缺乏典型的特征，易使患者錯(cuò)失黃金治療機(jī)會。待發(fā)展至中晚期，病情進(jìn)一步惡化后治療難度激增。隨著當(dāng)前醫(yī)學(xué)水平的迅速發(fā)展，食管癌的診斷技術(shù)的也在不斷改善、進(jìn)步。據(jù)研究表明，miR-144參與到食管癌病情進(jìn)展中，和腫瘤細(xì)胞增殖、分化、轉(zhuǎn)移有很大關(guān)聯(lián)，但具體的作用機(jī)制，仍然缺乏深入認(rèn)知。所以在今后的研究中，務(wù)必將miR-144與靶基因間的機(jī)制作為一項(xiàng)重要研究項(xiàng)目，著眼于在放化療中的優(yōu)勢，力圖為后續(xù)診斷、治療、預(yù)后等方面提供新的契機(jī)。