MiRNA 在HBV 相關(guān)肝癌中的研究進展*

周倩，邵建國*

(南通大學(xué)附屬南通第三醫(yī)院消化內(nèi)科，南通 226006)

微小RNA(microRNA,miRNA)是一組內(nèi)源性非編碼單鏈RNA，長度一般為20～24 個核苷酸，通過直接與特定靶基因的3'-非翻譯區(qū)(3'-untranslated region,3'-UTR)結(jié)合，抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄及翻譯并調(diào)控其表達。MiRNA 可廣泛存在于機體的各種組織和器官，并參與其生理及病理過程[1]。近年來，miRNA在腫瘤中的作用也逐漸被發(fā)掘出來。研究[2-3]表明，有些miRNA 對靶基因的調(diào)控表現(xiàn)為促進或抑制癌癥的發(fā)展。因此，miRNA 可作為癌癥治療的生物標志物。

起初，在乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)相關(guān)肝癌中發(fā)現(xiàn)了miR-122，是miRNA 中最常見的因子，占70%。經(jīng)過不斷的探索，發(fā)現(xiàn)miR-122 可與HBV 前基因組RNA 的高度保守區(qū)結(jié)合，編碼HBV聚合酶及核心蛋白[4]。還可直接靶向cyclin G1 調(diào)控P53 的活性從而抑制HBV 的復(fù)制[5]。據(jù)報道[6]，miR-122 在肝癌中表達較低，可以影響Wnt/β-Catenin-TCF 通路促進細胞凋亡。S.L.CHEN等[7]發(fā)現(xiàn)miR-122/MAP3K2 通路可對HBV 產(chǎn)生抑制作用。另外，miR-122 具有多個靶向位點，如cyclin G1、N-myc下游調(diào)控基因3(N-myc downstream regulated gene 3,NDRG3)、胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1R)等[8]，其與這些位點結(jié)合來抑制病毒的復(fù)制，延緩肝癌的發(fā)生發(fā)展。

1 HBV 與HBV 相關(guān)肝癌

HBV 是肝癌發(fā)生的重要病因。HBV 的結(jié)構(gòu)是圓形的雙鏈DNA 分子，具有4 個重疊的開放閱讀框(open reading frame,ORF)，分別編碼病毒衣殼(核心)、包膜(表面抗原)、聚合酶/逆轉(zhuǎn)錄酶及乙型肝炎病毒蛋白(HBV X protein,HBx)[9]。HBx 是引起HBV 相關(guān)肝癌的關(guān)鍵因素，可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄、信號傳導(dǎo)、蛋白質(zhì)翻譯等進一步促進HBV 相關(guān)肝癌的發(fā)生發(fā)展。而miRNA 是HBx 的重要靶基因位點，也可影響HBV相關(guān)肝癌的增殖、遷移等[10]。MiRNA 是病毒與宿主之間相互聯(lián)系的橋梁，不同病毒編碼的miRNA 可調(diào)節(jié)其mRNA 來建立適合病毒生存的環(huán)境，而宿主miRNA 也可以調(diào)節(jié)相應(yīng)的mRNA 來抑制病毒的復(fù)制[11]。J.ZHOU等[12]通過3 個獨立的隊列研究了miRNA的表達，并以此區(qū)分HBV 相關(guān)肝癌患者與正常人、肝炎或肝硬化患者，為HBV 相關(guān)肝癌的診斷提供了高準確率。病毒蛋白HBx 可通過不同途徑與miRNA作用。首先，宿主miRNA 可通過靶向病毒轉(zhuǎn)錄本或轉(zhuǎn)錄因子抑制病毒復(fù)制，H.X.FAN等[13]發(fā)現(xiàn)miR-185-5p 可靶向ETS 轉(zhuǎn)錄因子樣蛋白1 降低HBV 的表達，從而抑制miR-185-5p 的復(fù)制。其次，HBx 可以破壞宿主的防御系統(tǒng)增強病毒蛋白的表達。這也是病毒與宿主之間相互作用達到穩(wěn)定的重要原因[14]。例如，T.J.XING等[15]發(fā)現(xiàn)miRNA-548ah 可以調(diào)控其靶基因組蛋白去乙?；?histonedeacetylase,HDAC)從而促進HBV 的復(fù)制，且HBV 核心抗原可促進miRNA-548ah 在肝細胞中的表達。由此，miRNA 可分為兩類，即靶向病毒轉(zhuǎn)錄體和靶向宿主細胞表達，既可以存在于宿主本身，又可作用于病毒，影響病毒蛋白的表達。

2 MiRNA 與HBV 相關(guān)肝癌

MiRNA 參與人體許多細胞活動，如增生、凋亡及遷移等。而且，miRNA 在癌癥的增殖、轉(zhuǎn)移中具有重要作用。越來越多的證據(jù)[16]表明miRNA 在腫瘤中起重要的調(diào)節(jié)作用，可將其作為腫瘤發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的生物標志物。HBV 相關(guān)肝癌是一種高度異質(zhì)性的惡性腫瘤，是世界上癌癥相關(guān)死亡的第三大原因，如能早期診斷，肝癌患者的預(yù)期壽命可顯著延長。

2.1 MiRNA 在HBV 相關(guān)肝癌中表達上調(diào) 部分miRNA 在HBV 相關(guān)肝癌中表達上調(diào)，能夠促進肝癌的發(fā)生發(fā)展。Y.WANG等[17]發(fā)現(xiàn)miR-21 在HBV相關(guān)肝癌組織中表達上調(diào)，且含量隨肝癌的進展而增加，在HepG2.2.15 和Huh7-1.3 細胞中，miR-21 介導(dǎo)其靶基因Smad 家族成員7(smad family member 7,SMAD7)調(diào)控細胞的增殖。該研究還構(gòu)建了小鼠移植瘤模型，進一步證明了miR-21 與SMAD7 的調(diào)控關(guān)系，并能促進HBV 相關(guān)肝癌的發(fā)生發(fā)展。L.L.YAO等[18]在HBV 陽性的肝癌患者中發(fā)現(xiàn)miR-2 高表達，具有抑制細胞凋亡和增加上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial to mesenchymal transition,EMT)促進HBV 相關(guān)肝癌的遷移和侵襲作用，其通過上調(diào)靶基因三結(jié)構(gòu)域蛋白家族35(tripatite motif 35,TRIM35)和下調(diào)Ras 相關(guān)核蛋白(Ras-related nuclear protein,RAN)提高致癌活性，可作為HBV 相關(guān)肝癌的診斷標志物。Y.Y.WANG等[19]發(fā)現(xiàn)miR-802 在HBV 相關(guān)肝癌中可調(diào)節(jié)染色質(zhì)亞家族E 成員1(SWI/SNF-related matrixassociated actin-dependent regulator of chromatin subfamily E member 1,SMARCE1)的表達來促進HBV DNA 的復(fù)制，這也許為HBV 感染的治療提供新思路。另外還發(fā)現(xiàn)miR-29a 的靶基因也是SMARCE1因子，miR-29a 在HepG2.2.15 肝癌細胞中的表達上調(diào)，過表達的miR-29a 同樣可抑制SMARCE1 促進HBV 復(fù)制[20]，為miRNA 在HBV 相關(guān)肝癌中的臨床治療奠定了基礎(chǔ)，這些證據(jù)有效證明miRNA 具有重要的治療價值。C.WU等[21]發(fā)現(xiàn)miR-224 在HBV相關(guān)肝癌患者中表達增高。其中，miR-224 rs188519172 AG+GG 表型與肝臟切除術(shù)后的生存率相關(guān)，攜帶此基因的患者術(shù)后發(fā)生肝硬化的風險較高，生存率較低，可以將其作為肝癌切除術(shù)的預(yù)后指標。MiR-224具有基因多樣性，是HBV 陽性肝癌患者術(shù)后風險評估的新型標志物。

2.2 MiRNA 在HBV 相關(guān)肝癌中表達下調(diào) 還有一些miRNA 在HBV 相關(guān)肝癌中表達下調(diào)，Z.T.ZHANG等[22]研究發(fā)現(xiàn)miRNA-325-5p 在HBV 相關(guān)肝癌中表達下調(diào)，其可直接靶向水通道蛋白5(aquaporin 5,AQP5)，降解AQP5 的mRNA 和蛋白質(zhì)，從而抑制HBV 相關(guān)肝癌細胞的增殖和凋亡。G.Y.LI等[23]發(fā)現(xiàn)miR-125a-5p 同樣也是低表達，在HepG2.2.15 細胞和HepG3X 細胞中，miR-125a-5p 直接靶向Erb-b2受體酪氨酸激酶3(Erb-b2 receptor tyrosine kinase 3,ErBb3)，降低其蛋白質(zhì)和mRNA 的水平，抑制HBV相關(guān)肝癌細胞的增殖并誘導(dǎo)細胞凋亡。X.H.JIN等[24]收集了2 290 例HBV 相關(guān)肝癌患者和1 551 例未發(fā)生肝癌的乙型肝炎患者，通過分析多種miRNA，發(fā)現(xiàn)表達下調(diào)的miR-125b 具有較高的敏感性和特異性，還具有多個靶向基因如骨髓細胞白血病-1(myeloid cell leukemia-1,Mcl-1)、白細胞介素-6 受體(interleukin-6 receptor,IL-6R)和蛋白質(zhì)lin-28 同源物B(protein lin-28 homolog B,LIN28B)等，作用于這些基因可有效抑制HBV 相關(guān)肝癌細胞的增殖和轉(zhuǎn)移，也可用于區(qū)別HBV 相關(guān)肝癌患者和乙肝患者，為早期診斷肝癌提供了一個有效標志物。A.M.LI等[25]研究顯示miR-122 在HBV 相關(guān)肝癌中表達下調(diào)，與載脂蛋白B mRNA 編輯酶催化多肽(apolipoprotein B mRNA editing enzyme catalytic polypeptide 2,APOBEC2)呈負相關(guān)，進一步分析發(fā)現(xiàn)miR-122 可以特異性結(jié)合APOBEC2 mRNA 的3'-UTR 并抑制其表達，誘導(dǎo)HBV 相關(guān)肝癌的發(fā)生。F.F.SONG等[26]研究發(fā)現(xiàn)miR-340-5p 為抑癌基因，靶向編碼轉(zhuǎn)錄因子7(activating transcription factors 7,ATF7)，ATF7又通過與熱休克蛋白A 成員1B(heat shock protein family A member 1B,HSPA1B)結(jié)合調(diào)節(jié)HBV 相關(guān)肝癌的增殖與凋亡，還發(fā)現(xiàn)HBV 可以下調(diào)miR-340-5p 的表達，使ATF7 的表達增加，從而影響HBV 相關(guān)肝癌的發(fā)生發(fā)展。表1 總結(jié)了不同表達的miRNA對HBV 相關(guān)肝癌惡性進展的影響。

表1 HBV 相關(guān)肝癌中異常表達的miRNA

3 MiRNA 在HBV 相關(guān)肝癌中的臨床應(yīng)用

3.1 MiRNA 的診斷價值 眾所周知，甲胎蛋白(alphafetoprotein,AFP)是診斷肝癌的一項特異性指標，但目前還沒有相關(guān)研究表明HBx 與AFP 之間的直接關(guān)系。C.ZHANG等[27]發(fā)現(xiàn)乙肝表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)陽性的HBV 相關(guān)肝癌患者的樣品中AFP 含量極高，進一步發(fā)現(xiàn)，HBx 通過在體內(nèi)外調(diào)節(jié)miR-1236 和miR-369 的水平促進AFP的表達，而AFP 的表達又與miR-1236 和miR-369的含量呈負相關(guān)，揭示了可用miRNA 靶向AFP 的表達從而診斷HBV 相關(guān)肝癌。另有研究[28]通過分析受試者工作特征曲線比較miR-215 和AFP 的敏感性及特異性，結(jié)果顯示miR-215 明顯高于AFP。因此，在HBV 相關(guān)肝癌中低表達的miR-215 也可作為一種新的生物標志物，與AFP 聯(lián)合有利于早期診斷肝癌。由此可見，miRNA 在HBV 相關(guān)肝癌中具有重要的診斷價值，但其具體機制仍有待進一步研究。

3.2 MiRNA 的治療價值 對于HBV 相關(guān)肝癌，主要是通過抑制HBV DNA 的復(fù)制，從而抑制肝癌的發(fā)生發(fā)展。大部分miRNA 都有相應(yīng)的靶基因，通過調(diào)節(jié)靶基因的表達來調(diào)控HBV DNA 的復(fù)制。例如，miR-548p 與乙肝病毒結(jié)合蛋白(hepatitis B X-interacting protein,HBXIP)的3'-UTR 結(jié)合，下調(diào)HBXIP的表達，從而抑制HBV 的復(fù)制[29]。已知miR-122 是一個重要的抑癌因子，其水平高低與臨床特性相關(guān)，可影響血管生成、腫瘤細胞的遷移和侵襲等。MiR-122 的異位表達在體外顯著抑制HUVEC 細胞的血管生成特性[30]，或許其可用于抗血管生成的治療，為臨床上HBV 相關(guān)肝癌患者的治療提供新的思路。

3.3 MiRNA 的預(yù)后價值 HBV 相關(guān)肝癌患者的發(fā)病率高，預(yù)后較差，尋找新的預(yù)后標志物是一項緊迫的任務(wù)。EMT 是肝癌中非常重要的環(huán)節(jié)，是上皮細胞來源的惡性腫瘤細胞獲得遷移和侵襲能力的重要生物學(xué)過程[31]。EMT 相關(guān)信號分子如E-cadherin、Ncadherin、cyclin D1 在肝癌中發(fā)揮重要作用。F.D.MENG等[32]發(fā)現(xiàn)過表達的叉頭盒蛋白M1(forkhead box protein M1,FOXM1)可抑制E-cadherin 的表達，引起EMT 的改變，這與HCC 細胞侵襲性增加有關(guān)。另外，miR-122 的作用不僅僅局限在治療方面，如果癌癥細胞中miR-122 的表達水平降低，則會提高癌癥細胞的致癌活性，促進其生長、復(fù)制、生存，導(dǎo)致肝癌患者預(yù)后不良。有研究者[33]將過表達的miR-122 移植到裸鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)其形成腫瘤的能力顯著下降。因此，miR-122 也可作為評價HBV 相關(guān)肝癌的預(yù)后因子。

4 總結(jié)

我國為乙型肝炎大國，慢性HBV 感染產(chǎn)生肝炎，隨著疾病的發(fā)展，逐漸形成肝硬化甚至肝癌。HBX 與宿主之間的聯(lián)系是雙重的，既可以促進宿主細胞的增殖也可以抑制其作用，這主要是以miRNA為媒介[34]。近年來發(fā)現(xiàn)的多種miRNA 在HBV 相關(guān)肝癌中表達不同，對HBV 相關(guān)肝癌的發(fā)生發(fā)展也有不同的影響，表達上調(diào)的miRNA 可以促進肝癌細胞的增殖和遷移，而表達下調(diào)的miRNA 充分發(fā)揮了抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡的作用，可將其作為潛在的癌基因或抑癌基因。目前，雖然miRNA 與HBV 之間的關(guān)系還有待研究，但可將miRNA 作為診斷HBV 相關(guān)肝癌的一個新型標志物，并為相關(guān)治療提供新的靶點，進一步判斷預(yù)后。隨著越來越多的miRNA 被發(fā)現(xiàn)，旨在探索他們不僅在HBV 相關(guān)肝癌中的分子機制，還包括在其他腫瘤中的重要作用。希望能早期應(yīng)用于臨床工作，提高癌癥患者的生存率。