微小RNA在肝細(xì)胞癌治療中的作用研究進(jìn)展

楊耿俠，鄭加生

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京佑安醫(yī)院，北京100069)

肝細(xì)胞癌(HCC)是肝癌中最常見(jiàn)的類(lèi)型，在世界上癌癥相關(guān)死亡原因中列第三位［1］，由于早期診斷困難，目前尚無(wú)有效的治療手段。微小 RNA(miRNA)是一類(lèi)非編碼小RNAs，是重要的基因調(diào)節(jié)因子，到目前為止已經(jīng)有近2 000個(gè)人類(lèi)miRNA序列被注冊(cè)［2］。一個(gè)miRNA能與數(shù)以百計(jì)的基因發(fā)生相互作用。miRNA具有重要的監(jiān)管職能并能調(diào)控多種生物進(jìn)程，其表達(dá)的改變能夠?qū)е掳┌Y的發(fā)生及進(jìn)展［3］。在人類(lèi)HCC中多種miRNA表達(dá)異常，學(xué)者們已將此作為HCC治療的靶點(diǎn)進(jìn)行研究?，F(xiàn)將miRNA在HCC治療中的作用研究進(jìn)展情況作一綜述。

1 miRNA的生物特點(diǎn)

miRNA被RNA聚合酶Ⅱ(polyⅡ)轉(zhuǎn)錄為初級(jí)miRNA(pri-miRNA)，這些轉(zhuǎn)錄本在細(xì)胞核內(nèi)被核糖核酸酶Ⅲ Drosha處理，并與其輔助因子DGCR8結(jié)合成為一個(gè)前體miRNA(pre-miRNA)。由70～90個(gè)核苷酸組成的發(fā)夾形pre-miRNA被輸出蛋白-5(exportin-5)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)，隨后在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)又進(jìn)一步被核酸酶、剪切酶及伴侶分子TRBP進(jìn)行第二次切割，形成一個(gè)由18～25個(gè)核苷酸組成的miRNA二聚體［4］。上述miRNA二聚體雙鏈中的一條過(guò)客鏈與 RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體(RISC)結(jié)合，當(dāng)miRNA過(guò)客鏈被降解后，另一條誘導(dǎo)鏈被裝載進(jìn)入RISC，然后介導(dǎo)信使RNA(mRNA)降解或翻譯抑制。miRNA通過(guò)與目標(biāo)基因的 3，端非翻譯區(qū)(3'UTR)的互補(bǔ)作用控制目的mRNA的翻譯和穩(wěn)定性是，它會(huì)與目標(biāo)mRNA的3'UTR結(jié)合而誘導(dǎo)其沉默［5］。

2 miRNA與HCC的關(guān)系

大部分HCC源于肝硬化或慢性彌漫性肝病。不同的miRNA在不同原因誘發(fā)的HCC中發(fā)揮作用。慢性酒精性肝硬化是HCC的危險(xiǎn)因素之一，miR-217通過(guò)下調(diào)SIRT1而促進(jìn)酒精誘導(dǎo)的肝臟脂肪聚集，而miR-126在酒精相關(guān)的HCC中表達(dá)降低。在酒精飲食小鼠體內(nèi)，miR-199和miR-200表達(dá)下降［6］。不飽和脂肪酸能夠增加miR-21的表達(dá)，后者能夠下調(diào)腫瘤抑制因子張力蛋白(PTEN)表達(dá)，miR-155的目標(biāo)是另一種腫瘤抑制因子C/EBP-β。miR-155和 iRNA-18a能夠在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)HBV的感染。另外，HBV編碼的蛋白可以影響細(xì)胞miRNA的表達(dá)。HCV慢性感染是另外一種HCC的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。miR-196在 HCV誘導(dǎo)的HCC中發(fā)揮重要的保護(hù)作用，通過(guò)上調(diào)血紅素氧合酶-1(HMOX-1)的表達(dá)并抑制HCV的轉(zhuǎn)錄［7］。Hou等［8］利用高通量技術(shù)對(duì)人類(lèi)正常肝組織、肝炎組織及HCC組織中的所有miRNA進(jìn)行檢測(cè)，共發(fā)現(xiàn)了9種miRNA，最有代表性的是 miR-122、miR-192和miR-199a/b-3p，在HCC組織中miR-199a/b-3p表達(dá)持續(xù)降低與不良預(yù)后有關(guān)。Gramantieri等［3］研究發(fā)現(xiàn)在HCC組織與肝纖維化組織中有35種不同的miRNA，其中包括 miR-122。有研究［9］發(fā)現(xiàn)，正常與HCC細(xì)胞系中有40種miRNA的表達(dá)存在差異，分層聚類(lèi)分析顯示HCC細(xì)胞系中miR-1308的表達(dá)上調(diào)、miR-122的表達(dá)下調(diào)。事實(shí)上，miR-122是肝臟組織中最豐富的miRNA，其在調(diào)節(jié)肝脂質(zhì)代謝和肝細(xì)胞分化中發(fā)揮重要作用，miR-122表達(dá)的缺失與線(xiàn)粒體的代謝損傷有關(guān)［10］。miR-122作為一個(gè)潛在的腫瘤抑制基因在兩方面發(fā)揮作用:以細(xì)胞周期蛋白G1為目標(biāo)，抑制HCC生長(zhǎng);針對(duì)與轉(zhuǎn)移相關(guān)的BCL-w和ADAM17促進(jìn)肝癌細(xì)胞的凋亡［8］。另外，miR-21、miR-221、miR-224 表達(dá)上調(diào)及 miR-223、miR-1、miR-101表達(dá)下調(diào)都能夠?qū)е赂伟┘?xì)胞的周期控制缺失［3，11］。miRNA 可以通過(guò)突變、多態(tài)性、轉(zhuǎn)錄降低、缺陷和表觀(guān)遺傳修飾如DNA甲基化使得編碼miRNA的基因沉默［11］。

3 miRNA在HCC治療中的作用

3.1 miRNA拮抗劑在HCC治療中的作用 使用miRNA拮抗劑抑制致瘤的 miRNA，如 antimiRs、locked nucleic acids(LNAs)或 antagomiRs［12］。miRNA拮抗劑是單鏈RNA分子，通過(guò)互補(bǔ)堿基與miRNA結(jié)合。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病相關(guān)miRNA的有效抑制，可對(duì)miRNA拮抗劑進(jìn)行化學(xué)修飾，賦予其抗核酸酶的能力，也有利于細(xì)胞吸收［12］。miR-122的拮抗劑miravirsen是鎖核酸修飾的硫代反義寡核苷酸，能與miR-122形成一個(gè)高度穩(wěn)定的雜交雙鏈，從而抑制其功能。Janssen等［13］對(duì) miravirsen的安全性和有效性進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)miravirsen在36個(gè)慢性HCV 1型感染患者中表現(xiàn)出長(zhǎng)期劑量依賴(lài)性降低HCV RNA水平的效應(yīng)，并且未出現(xiàn)病毒抵抗性。miR-122能夠上調(diào)被感染的肝細(xì)胞內(nèi)HCV的復(fù)制，使 HCV RNA 減少［14］。SPC3649作為第 1個(gè)以miRNA為靶點(diǎn)的藥物進(jìn)入人體試驗(yàn)，Ⅰ期試驗(yàn)結(jié)果顯示耐受良好，目前正在對(duì)聚乙二醇干擾素-α和利巴韋林無(wú)應(yīng)答的HCV感染患者進(jìn)行Ⅱ期臨床試驗(yàn)。

3.2 miRNA模擬物在HCC治療中的應(yīng)用 將miRNA模擬物引入細(xì)胞，可恢復(fù)相關(guān)miRNA的功能，這種miRNA替代療法已用于小鼠HCC模型，并證明 miR-26a、miR-122、miR-124 模擬物有效［15］。相反，致瘤的miR-221被抑制可以延長(zhǎng)患者生存期并縮小腫瘤［16］。MRX34是一種脂質(zhì)體包被的miR-34模擬物，作為抗腫瘤藥物正在進(jìn)行Ⅰ期臨床試驗(yàn)［17］。miR-124可以防止和抑制小鼠肝癌發(fā)展［18］，具有治療肝癌的潛力。

3.3 miRNA的給藥方式對(duì) HCC治療的影響Coelho等［19］報(bào)道了一種新的治療方法，即通過(guò)RNA干擾(RNAi)治療甲狀腺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白淀粉樣變，在Ⅰ期臨床試驗(yàn)中，一個(gè)強(qiáng)力的抗甲狀腺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白小型RNAi被封裝在脂質(zhì)納米顆粒中并送到人肝細(xì)胞中，導(dǎo)致甲狀腺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白顯著減少。Kota等［20］用腺病毒載體傳送miR-26a(其功能是抑制腫瘤細(xì)胞G1/S過(guò)度)治療小鼠HCC，發(fā)現(xiàn)增殖受抑制的腫瘤細(xì)胞中miR-26a異位表達(dá)，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。使用自身互補(bǔ)腺病毒8(scAAV8)傳送miR-26a至肝癌細(xì)胞，能夠明顯減少腫瘤細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，防止肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移，無(wú)不良反應(yīng)。

3.4 miRNA在 HCC化療中的應(yīng)用 通常致癌的miR-21和miR-181b高表達(dá)的腫瘤具有抵抗IFN-5FU聯(lián)合治療和阿霉素治療的作用［21］，抑制這些miRNA能夠增加相關(guān)化療藥物的有效性。抑制miRNA-122可通過(guò)下調(diào)多藥耐藥性基因的表達(dá)而使得索拉非尼治療HCC更敏感。

綜上所述，miRNA參與各種生理和病理過(guò)程，部分miRNA的多種靶基因參與HCC的進(jìn)展。雖然前期的臨床試驗(yàn)表明miRNA在HCC治療中有巨大潛力，但miRNA是否可用于HCC的治療還有待進(jìn)一步研究來(lái)確定。

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