miRNA在鼻咽癌中的研究進展

李詩華 周慧 姚俊

廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科，湛江 524001

鼻咽癌是起源于鼻咽上皮組織的惡性腫瘤，發(fā)病人群主要集中在東南亞和我國華南地區(qū)，男性發(fā)病率較女性高，發(fā)病年齡多為40～50 歲。鼻咽癌患者有98%病理提示是低分化鱗狀細胞癌。據(jù)統(tǒng)計，2020 年全球鼻咽癌新發(fā)病例共 133 354 例，死亡 80 008 例［1］。鼻咽癌 5 年生存率為87%～96%［2］。鼻咽癌患者存在顯著的種族、地理分布差異，普遍與EB 病毒（Epstein-Barr virus，EBV）感染、遺傳等因素有關(guān)。目前在臨床鼻咽癌的主要治療手段是放療結(jié)合臨床相關(guān)治療。然而，由于鼻咽癌病因仍不明確，鼻咽解剖位置隱蔽，早期缺乏典型臨床癥狀，因此很難及早發(fā)現(xiàn)或容易誤診，多數(shù)患者在確診鼻咽癌時已是中晚期，錯過了最佳的治療時機，臨床放化療及手術(shù)效果還是欠佳，復發(fā)和轉(zhuǎn)移常有發(fā)生，而局部復發(fā)及遠處轉(zhuǎn)移是主要死亡原因。因此，對于鼻咽癌患者來說，迫切需要尋找新的生物標志物和治療策略來改善患者治療效果和提高患者生存質(zhì)量。微小核糖核酸（microRNA，miRNA）主要通過降解其靶向信使RNA（mRNA）或抑制其靶向蛋白質(zhì)的翻譯，對鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移起抑制作用［3］。

miRNA與鼻咽癌

miRNA 可以通過與3′非翻譯區(qū)（3′UTR）結(jié)合對mRNA進行靶向切割或抑制其翻譯，從而抑制靶基因的表達，每個miRNA 可能對應多個靶基因，多個miRNAs 也可能調(diào)節(jié)同一個靶基因［4］。通過對靶基因的調(diào)控作用使得miRNA 既有類似于抑癌基因的功能，也有致癌基因的功能，miRNA異常表達與疾病預后和臨床結(jié)果有關(guān)［5］。它們參與了諸如炎癥、細胞周期調(diào)節(jié)、應激反應、分化、凋亡、遷移和侵襲等生物學行為過程［6］。據(jù)統(tǒng)計，miRNA 可以針對超過60%人類編碼蛋白基因，迄今為止，超過2 000 個miRNA 被報道可調(diào)節(jié)人類基因組中大約1/3 基因的表達情況［7］。miRNA 在人類多種腫瘤的診斷、發(fā)生進展、預后等多方面起重要作用，在不同類型腫瘤的惡性進展中，miRNA 不僅對促癌基因和抑癌基因發(fā)揮作用，它們的失調(diào)信號通路也已被發(fā)現(xiàn)與疾病預后和臨床結(jié)果相關(guān)。有研究表明，鼻咽癌的診斷及患者的預后情況與miRNA 的異常表達密切相關(guān)［8］。但鼻咽癌的發(fā)病、進展是一個復雜病理生理過程，目前miRNA 對鼻咽癌的影響尚未明確。因此，深入探索miRNA 對鼻咽癌發(fā)生發(fā)展過程的作用和相應機制，未來將為鼻咽癌的早期診斷以及延長患者生存提供新的治療方案。

miRNA在鼻咽癌中的表達

目前對各種癌癥類型的分析研究表明，miRNA 在鼻咽癌組織之間的表達差異顯著［9］。已有多種miRNA 被發(fā)現(xiàn)在鼻咽癌組織和細胞中表達，相對于癌旁組織或者正常鼻咽上皮組織中的表達量升高或降低，這些miRNA 對鼻咽癌的促癌基因與抑癌基因影響著鼻咽癌進展。國內(nèi)外學者通過應用miRNAs 芯片技術(shù)在鼻咽癌原始細胞中差異表達的miRNAs。 比 如 發(fā) 現(xiàn) miR-203、miR-503、miR-424、miR-141、miR-148a 表 達 下 調(diào) ，而 miR-25、miR-195、miR-15a 表達上調(diào)，并預測到細胞周期蛋白G1（CCNG1）和富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白（SPARC）可能是miR-203 作用的靶基因，參與鼻咽癌發(fā)病與疾病進展［10］。特別是miR-29c 在鼻咽癌細胞中顯著下調(diào)，并且?guī)讉€參與細胞外基質(zhì)合成和功能的miR-29c 靶點已被識別并驗證。此外，根據(jù)miRNA 表達特征可以區(qū)分腫瘤亞型，對腫瘤的臨床診斷和病理分型提供了可依據(jù)。其中，EBV 編碼的miRNA 已被鑒定為鼻咽癌診斷和篩查的可靠生物標志物。Sengupta等［11］證實miRNAs 表達與鼻咽癌相關(guān)，鼻咽癌細胞中miR-29c下降并使多個細胞外基質(zhì)組件的miRNA 水平增加可能有助于腫瘤的侵襲性特征。Hui 等［12］發(fā)現(xiàn)miR-375 在頭頸部腫瘤中是一種潛在的腫瘤抑制劑，包括鼻咽癌、乳腺癌等。學者研究發(fā)現(xiàn)miR-4295 靶向結(jié)合第10 號染色體缺失的磷酸酶張力蛋白同源物基因（PTEN）并抑制其表達，進而誘導鼻咽癌細胞5-8 上皮細胞間質(zhì)化促進鼻咽癌細胞的轉(zhuǎn)移以及侵襲［13］。

miRNA在鼻咽癌發(fā)生發(fā)展中的調(diào)控作用

隨著生物學技術(shù)發(fā)展，miRNA 表達異常被證實與人類多種疾病相關(guān)，miRNA既可以作為致癌因子，也可以作為抑癌因子，與鼻咽癌細胞增殖和凋亡、遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)。Shi 等［14］認為 miR-29a 的過表達抑制了 5-8F 細胞的生存能力、遷移能力，并誘導細胞凋亡，突出了miR-29a可能通過靶向血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、抑制磷酸肌醇-3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）和酪氨酸激酶（JAK）/信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子（STAT）實現(xiàn)對鼻咽癌細胞的抑瘤作用。Gao 等［15］發(fā)現(xiàn) miR-613 通過滅活 fn1-依賴性 AKT 信號通路抑制鼻咽癌細胞血管生成。Cui 等［16］研究發(fā)現(xiàn)miR-143 在鼻咽癌組織和細胞系中表達顯著下調(diào)，并通過靶向FMNL1 抑制鼻咽癌的增殖、遷移和侵襲。Liang等［17］發(fā)現(xiàn)miR-506通過下調(diào)LHX2，抑制Wnt/β-catenin信號通路，同時降低轉(zhuǎn)錄因子4（TCF4），抑制鼻咽癌腫瘤生長和轉(zhuǎn)移。其中miR-185 可負靶向HOXC6 抑制鼻咽癌細胞增殖，主要是通過抑制轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）-β1/mTOR 軸促進細胞凋亡和自噬。Sun 等［18］研究發(fā)現(xiàn)miR-100 通過直接靶向其3′UTR抑制胰島素樣生長因子受體-1（IGF-1R）的表達抑制鼻咽癌細胞遷移和侵襲，提示其可能是鼻咽癌細胞遷移和侵襲的一個新的治療靶點。近幾年研究發(fā)現(xiàn)miRNA 有可能成為具重要價值的生物分子標志物，為鼻咽癌患者實現(xiàn)個性化治療提供幫助［19］。Zheng 等［20］研究發(fā)現(xiàn)通過 A20 介導的miR-125激活核因子κB（NF-κB）促進鼻咽癌細胞增殖和抑制鼻咽癌細胞的凋亡，具有治療潛力。因此，miRNA既可以靶向下調(diào)抑癌基因促進鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展，部分miRNA 還可以發(fā)揮抑癌作用，通過下調(diào)癌基因的表達使相關(guān)信號通路受阻抑制腫瘤發(fā)展。

miRNA可作為鼻咽癌的診斷和預后生物標志物

目前miRNA 作為標記物已經(jīng)廣泛使用在人類惡性腫瘤預測治療后效果，比如應用于肺癌、乳腺癌、腦癌以及白血病等等。盡管人們已經(jīng)進行了長期的研究，鼻咽癌的發(fā)病機制仍不明確，早期臨床癥狀不典型，鼻咽癌患者常易錯失最佳的治療時機，導致易復發(fā)及遠處轉(zhuǎn)移，復發(fā)后治療效果往往不理想，尋找鼻咽癌發(fā)生發(fā)展及與預后相關(guān)的生物標志物已成為當今重要的研究方向之一［21］。大量證據(jù)表明，miRNA 在鼻咽癌的發(fā)生和生長、癌細胞的遷移和侵襲、癌癥進展和患者預后中起著關(guān)鍵作用，對鼻咽癌的診斷與預后可作為重要標志物。據(jù)報道，miR-24-3p 通過抑制成纖維細胞生長因子11（FGF-11）引導T-細胞來抑制腫瘤發(fā)病進展機制，并可能成為鼻咽癌的潛在預后生物標志物［22］。Wang 等［23］通過高通量技術(shù)發(fā)現(xiàn)在鼻咽癌進展過程中，miR-34c 水平呈下降趨勢，說明其可作為監(jiān)測鼻咽癌進展的潛在生物標志物。有學者研究發(fā)現(xiàn)，EBV 編碼的BART5-5p、BART9-3p、BART7-3p、BART14-3p 都可通過與3′UTR 上的多個位點結(jié)合來負調(diào)節(jié)主要DNA 雙鏈斷裂修復基因與共濟失調(diào)毛細血管擴張突變指蛋白合成，響應DNA 損傷并維持病毒潛伏期，從而促進鼻咽癌的發(fā)生［24］。miRNA 可在血液和尿液等體液中穩(wěn)定存在，分析血清miRNA 表達情況可視為一種非侵入性檢測手段，通過miRNA 表達譜芯片分析，李璐等［25］研究發(fā)現(xiàn)鼻咽癌患者血清 EBV 相關(guān) miRNAs（EBV-miR-BART4、EBV-miR-BART 18-3p、EBV-miR-BART19-5p、EBV-miR-BART21-3p）表達異常升高，提示這些miRNAs可能為鼻咽癌的特異性生物標志物。如今鼻咽癌患者早期癥狀不明顯，往往是通過出現(xiàn)鼻涕中帶血、耳鳴、顱神經(jīng)損害、頸部淋巴結(jié)腫大等中晚期臨床癥狀或出現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移病灶后，醫(yī)師指導行內(nèi)鏡下取鼻咽可疑病變組織標本做病理活檢來明確診斷，與EBV 感染相關(guān)的DNA 分子檢測目前仍缺乏特異性和準確性，尋找可靠的與鼻咽癌診斷及預測預后相關(guān)的生物標志物，對臨床診治具有重要的指導作用。

miRNA在鼻咽癌放療耐藥中的作用

鼻咽癌放療敏感性較好，對于鼻咽癌早期患者單純放療能取得不錯的治療效果，但因為發(fā)病部位較隱蔽及早期臨床癥狀不典型，多數(shù)患者確診時已是中晚期，需要以放射治療為主的綜合治療，長期放射治療引起鼻咽癌患者抵抗，是引起局部復發(fā)和遠處轉(zhuǎn)移的重要因素。miRNA異常表達與鼻咽癌患者放療敏感性和預后密切相關(guān)，可通過調(diào)控促癌基因或抑癌基因的表達影響相關(guān)信號通路的傳遞而影響鼻咽癌的放療耐藥性。如凋亡基因的減少或增加抗凋亡基因的表達和增殖的基因，主要通過復制增多DNA 損傷修復相關(guān)的基因或細胞周期調(diào)控基因的表達失調(diào)，還有可能通過靶向調(diào)節(jié)炎癥因子在放療耐藥中發(fā)揮作用［26］。Wan等［27］研究發(fā)現(xiàn)miR-34c 通過靶向抑制β-連環(huán)蛋白降低了上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，有效控制鼻咽癌細胞的侵襲、遷移以及增殖，緩解了放射抗性。Huang 等［28］發(fā)現(xiàn) miR-19b-3p 通過激活TNFAIP3/NF-κB 軸，增加鼻咽癌細胞的輻射抗性，可作為鼻咽癌治療的潛在治療靶點。Zhang 等［29］使用定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應的方法發(fā)現(xiàn)miR-451 可能是通過靶向RAS相關(guān)蛋白14 來增強鼻咽癌細胞放射敏感性的潛在靶標。因此，研究放療耐藥機制與鼻咽癌患者引起放療耐藥信號通路相關(guān)分子學至關(guān)重要，根據(jù)調(diào)控miRNA 的表達可能可以改善鼻咽癌細胞對放療的耐藥性，使鼻咽癌患者具有更佳的治療效果。

展望

隨著基因芯片技術(shù)的應用，越來越多的miRNA 被發(fā)現(xiàn)在鼻咽癌的各種樣本中特異性表達，這些miRNA 在調(diào)節(jié)細胞過程和行為中也起著關(guān)鍵的作用。miRNA應用將成為鼻咽癌早期診斷以及預后的主要分子標志物。然而，盡管miRNA 現(xiàn)在被證實與鼻咽癌密切相關(guān)，但miRNA 的來源、形成和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)相當復雜，miRNA 在鼻咽癌不同階段的表達水平也不同。因此，仍需大量的基礎(chǔ)研究和臨床實驗闡明miRNA 作用的機制，這可能有利于鼻咽癌患者的診斷、靶向治療和預后評估及個體化治療。確定關(guān)鍵靶標并構(gòu)建靶向遞送系統(tǒng)將是我們未來的研究重點。