miR-19b-1 在結直腸癌中的研究進展

梁琳君 崔勇

結直腸癌（Colorectal cancer，CRC）是嚴重危害人類生命健康的常見惡性腫瘤之一，在我國呈高發(fā)病率及高死亡率［1］。早期CRC 患者的5 年生存率高達90%，而晚期CRC 患者僅為14%［2］。因此，尋找可靠的早期診斷指標、加強對患者的危險分層管理及療效監(jiān)測，將有助于改善CRC 患者的遠期預后。

微小RNA（microRNA，miRNA）是一類單鏈的非編碼小RNA分子，長度約22個核苷酸。miRNA屬于基因表達的轉錄后調(diào)控因子，可特異性識別靶基因的mRNA，使其降解或抑制其翻譯功能，進而調(diào)控基因表達。miRNA 在胚胎發(fā)育、細胞分化和增殖、免疫調(diào)節(jié)等各種生命活動過程中起著至關重要的調(diào)控作用，也因此成為生命科研領域的研究熱點。此外，大量研究證實miRNA 在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中具有重要作用，有望成為特異性腫瘤標記物及治療靶點［3］。其中，miR-19b-1 是miR-17-92 基因簇中重要的致癌miRNA。現(xiàn)有的研究結果顯示，miR-19b-1 通過多種機制調(diào)控CRC等惡性腫瘤的發(fā)生和進展，與患者的臨床病理特征、預后密切相關。本文綜述了miR-19b-1 在CRC發(fā)展中的作用及其臨床研究現(xiàn)狀，以期為后續(xù)更加深入地探索miR-19b-1 在CRC 中的功能及應用提供參考。

1 miR-19b-1 在結直腸癌的基礎研究

1.1 miR-19b-1 與CRC 的細胞增殖

持續(xù)增殖和無限復制是腫瘤最基本的特征［4］。Humphreys 等［5］在組蛋白去乙酰化酶抑制劑影響miR-17-92 基因簇表達的研究中，首次報道了miR-19b-1 對CRC 細胞HT29 和HCT116 的增殖具有促進作用。隨后，陳秀琴等通過生物信息學方法預測細胞因子信號轉導抑制因子3（Suppressor Of Cytokine Signaling 3，SOCS3）為miR-19b-1 的靶基因，并在CRC 細胞HT-29 中驗證了高表達miR-19b-1 可促進細胞增殖；相反，降低miR-19b-1 表達時處于增殖期的細胞比例下降。進一步的機制研究發(fā)現(xiàn)miR-19b-1 負調(diào)控SOCS3的表達，可促進信號傳導及轉錄激活蛋白3 磷酸化（Signal transducer and activator of transcription，STAT3）及細胞周期蛋白D1（Cyclin D1）表達，并通過STAT3/Cyclin D1 信號通路促進結腸癌細胞HT29 的增殖活力［6］。該研究驗證了miR-19b-1 在CRC 中促進腫瘤生長，并進一步揭示了SOCS3是miR-19b-1 調(diào)控CRC 細胞增殖的下游靶基因。miR-19b-1 高表達對結腸癌細胞系SW48 和RKO 的增殖同樣具有促進作用［7］。該研究通過miRTarBase 數(shù)據(jù)庫分析出SMAD4、PRKACB、ATM、CREB3L2和EGLN3等候選靶基因，其中SMAD4是抑制miR-19b-1 后表達改變最顯著的基因。分析及驗證miR-19b-1 與SMAD4的結合位點后，研究者進一步通過敲除基因驗證了miR-19b-1 通過SMAD4促進CRC 細胞增殖。此外，CRC 細胞中的原癌基因MYC高表達可驅(qū)動miR-19a 和miR-19b-1 的表達，導致亞精胺的積累和FOXO3a 蛋白的乙酰化，并進一步降解促凋亡蛋白Bim 而減少CRC 細胞凋亡，有利于CRC細胞存活［8］。

1.2 miR-19b-1 與CRC 的侵襲和轉移

侵襲和轉移是腫瘤進展的關鍵環(huán)節(jié)［4］。Jiang等［7］的研究中miR-19b-1 對細胞的侵襲和轉移沒有顯著的差異。部分學者則認為miR-19b-1 抑制CRC 的侵襲、轉移過程。?；o酶A（Acyl-CoA）是一個參與脂肪酸代謝的輔酶家族，既往研究已證實該輔酶家族在CRC 異常脂質(zhì)代謝和腫瘤進展中的作用［9］。當?；o酶a 合成酶/硬脂酰輔酶a去飽和酶（acyl-CoA synthetase/Stearoyl-CoA desaturase，ACSL/SCD）異常時，可通過參與上皮-間充質(zhì)轉化過程誘導CRC 遷移和侵襲［10］。Cruz-Gil等研究進一步發(fā)現(xiàn)miR-19b-1 是ACSL/SCD 軸主要的調(diào)控因子之一，通過靶向ACSL/SCD 軸參與細胞周期、P53 信號通路、RNA 轉錄等生物學過程，從而抑制CRC 遷移、侵襲［11］。此外，該研究還驗證了miR-19b-1 靶向ACSL/SCD 軸可以抑制甘油三酯酸的合成，逆轉CRC 中的脂代謝異常激活狀態(tài)。

病理性血管新生不僅為腫瘤生長提供營養(yǎng)，也是腫瘤轉移的重要基礎。miRNA 可作用于VEGF、WNT2 等多種信號通路，從而促進或抑制腫瘤血管生成［12-14］。miR-17-92 基因簇被認為可調(diào)控內(nèi)皮細胞的血管生成活性而影響腫瘤血管生成［15］。Yin 等［16］進一步研究發(fā)現(xiàn)miR-19b-1 靶向作用于成纖維生長因子受體2（fibroblast growth factor receptor 2，F(xiàn)GFR2）的mRNA 轉錄，調(diào)控細胞周期蛋白D1 表達，阻斷血管內(nèi)皮細胞從S 期到G2/M 期的進程而抑制血管生成。

腫瘤學家Robert A.Weinberg 在最新的研究中總結了14 種癌癥標志，包括無限增殖、血管新生、免疫逃逸、開啟表型可塑性、表觀遺傳重編程等［3］。大量miRNA 在腫瘤領域的研究證明，miRNA幾乎參與了這當中所有癌癥標志的調(diào)節(jié)［17］。上述研究顯示miR-19b-1 參與了CRC 持續(xù)增殖、侵襲和轉移、異常能量代謝等惡性生物學行為的調(diào)控，其在腫瘤的發(fā)生、免疫逃逸等的作用則暫無報道?？紤]到miR-19b-1 可調(diào)控多種靶基因和多種信號通路，也因此參與CRC 不同的疾病過程。這或許是miR-19b-1 在不同研究中展現(xiàn)促癌和抑癌兩種相悖功能的原因。此外，腫瘤的疾病過程受眾多因素的調(diào)控，相悖的腫瘤調(diào)控作用或許提示miR-19b-1 與其他miRNA、其他因素存在信號聯(lián)動?？偠灾壳癿iR-19b-1 對CRC 惡性生物學行為的調(diào)控尚未完全明確，有待更多的研究以繼續(xù)完善。

2 miR-19b-1 檢測在CRC 的臨床應用研究

2.1 miR-19b-1 檢測與CRC 的早期診斷

血清miRNA 因特異性表達譜、化學性質(zhì)穩(wěn)定，具有成為腫瘤早期診斷生物標志物的潛力。多項臨床研究結果顯示miR-19b-1 在結直腸癌的表達顯著高于正常組織，是表達上調(diào)最顯著的基因之一。miR-19b-1 的表達量與CRC 患者的腫瘤大小、分期、復發(fā)呈正相關，與患者預后呈負相關［7，18-22］。Marta 等［23］通過比較297 例健康志愿者、結腸腺瘤和CRC 的血漿miRNA 表達譜，篩選出包括miRNA-19a 和miRNA-19b 在內(nèi)的6 個差異表達miRNA，建立了可鑒別CRC 的疾病預測模型。該模型靈敏度為0.85，特異度為0.90，陽性預測值為0.94，陰性預測值為0.76，展現(xiàn)了良好的診斷效能，具有應用于CRC 早期篩查的潛力。該研究使用多個miRNA 組合，相比于單一miRNA，可提高疾病模型的診斷效能。但該研究使用的是血漿樣本，血清中的miRNA 表達及臨床意義暫不明確；并且，該研究基于回顧性數(shù)據(jù)構建疾病模型，缺乏模型訓練。因此，研究者在另一項研究收集了264 例糞便隱血試驗陽性患者的血清檢測上述差異miRNA，并應用上述包含6 個miRNA 的疾病模型對研究對象進行預測、隨訪及比對［24］。血便是結直腸的最常見、最重要的臨床癥狀之一，該研究也因此納入了糞便隱血試驗結果，用于對疾病模型進行優(yōu)化。研究結果發(fā)現(xiàn)，基于血清miRNA 的疾病模型對CRC 具有良好的預測效能，ROC 曲線下面為0.88。糞便隱血試驗陽性雖然在CRC 中檢出率高，但便血作為CRC 患者的首發(fā)癥狀僅為4%%～58%，與腫瘤的位置密切相關且往往出現(xiàn)在CRC中晚期，不利于患者的早期診治［25-26］。該研究顯示，miRNA 結合糞便隱血試驗的疾病模型比單用糞便隱血試驗具有更好的診斷效能，展現(xiàn)了血清miRNA 對現(xiàn)有的臨床檢測具有補充作用，可作為聯(lián)合應用的具體方案，為血清miRNA 的臨床應用提供了新思路。

2.2 miR-19b-1 檢測與CRC 的病情監(jiān)測

CRC 肝轉移發(fā)生率高，約50%的患者在結直腸癌治療過程中發(fā)生肝轉移，是影響治療方案的選擇與生存預期的主要因素之一［27］。通過對肝正常組織、CRC 肝轉移前的樣本及CRC 肝轉移瘤樣本的比對，發(fā)現(xiàn)miR-19b-1 在肝轉移樣本中表達增加，是腫瘤術后復發(fā)和總生存率的不良預后標志［19］。相似地，另一項研究中也檢測到miR-19b-1在CRC 患者的血清和外泌體中顯著上調(diào)，并且與肝轉移呈正相關［20］。但這兩項臨床研究僅探討了miR-19b-1 與肝轉移這一臨床癥狀的相關性，miR-19b-1 是否對CRC 的肝轉移具有直接或間接的調(diào)控作用及其具體機制需要進一步的驗證。

耐藥是改善腫瘤患者遠期預后的主要障礙之一。探討CRC 耐藥機制、利用分子標志物預測CRC 患者的治療反應，對CRC 的臨床管理具有一定的指導意義。研究者首先觀察到miR-19b-1 在5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil，5-FU）耐藥的CRC 細胞中表達上調(diào)，其潛在的機制為miR-19b-1 表達升高并靶向細胞周期相關的基因，例如富脯氨酸和谷氨酰胺的剪接因子（splicing factor proline and glutamine rich，SFPQ）、MYB 原癌基因樣2（MYB proto-oncogene like 2，MYBL2）等［28］。雖然該研究為CRC 的5-FU 耐藥機制提供了新的見解，但miR-19b-1 對細胞周期的具體作用機制尚不明確。在直腸癌的研究中，miRNA-19b-1 的表達量可預測患者對5-FU 為基礎的新輔助治療響應，或能為患者的危險分層和治療方案的選擇提供參考［18］。此外，抑制miR-19b-1 可增加CRC 細胞sw480 對奧沙利鉑敏感性，提示miR-19b-1 參與了CRC 的奧沙利鉑耐藥［29］。李熙等［30］在臨床研究中觀察到miR-19b 高表達的CRC 患者對奧沙利鉑治療的敏感性降低。Tao 等的研究則進一步揭示了SMAD4是miR-19b-1 調(diào)控CRC 增殖及奧沙利鉑耐藥的靶基因［7］。

上述研究提示miR-19b-1 與CRC 的早期診斷、疾病進展、治療響應與患者預后密切相關。大部分臨床研究均顯示miR-19b-1 是CRC 疾病進展與不良預后的標志，但Cruz-Gil 等研究則認為miR-19b-1 靶向ACSL/SCD 軸抑制CRC 遷移、侵襲。兩者間的矛盾同樣提示miR-19b-1 或與其他因素共同參與CRC 的遷移、侵襲等惡性生物學行為的調(diào)控，其具體機制有待進一步闡明。

3 總結與展望

大量研究結果顯示miR-19b-1 參與CRC 的細胞增殖、侵襲轉移和腫瘤耐藥等疾病過程，更具體的調(diào)控機制有待更深入的探討。臨床研究顯示miRNA-19b-1 與臨床患者的腫瘤分期、肝轉移等臨床病理特征密切相關，是CRC 患者的獨立預后因子。在未來，miR-19b-1 有望為早期篩查、早期診斷的無創(chuàng)性生物標志物，在治療過程中指導患者的危險分層及輔助治療方案的選擇。