肝細(xì)胞癌相關(guān)微小RNA研究進(jìn)展

陸新元， 谷曉媛 綜述, 叢文銘 審校

(1. 第二軍醫(yī)大學(xué)東方肝膽外科醫(yī)院病理科，上海 200438；2. 上海市靜安區(qū)市北醫(yī)院腫瘤科，上海 200443)

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肝細(xì)胞癌相關(guān)微小RNA研究進(jìn)展

陸新元1， 谷曉媛2綜述, 叢文銘1審校

(1. 第二軍醫(yī)大學(xué)東方肝膽外科醫(yī)院病理科，上海 200438；2. 上海市靜安區(qū)市北醫(yī)院腫瘤科，上海 200443)

微小RNA(miRNA)是近年來研究較多的內(nèi)源性非編碼小RNA，能與靶基因3’UTR進(jìn)行不完全配對(duì)，通過序列特異性翻譯抑制或信使RNA降解來調(diào)控靶基因表達(dá)，參與細(xì)胞發(fā)育、增殖、分化、凋亡等一系列重要生物學(xué)進(jìn)程，并在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展過程中起著重要作用。越來越多的研究證實(shí)miRNA與肝細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移、血管生成、術(shù)后復(fù)發(fā)等生物學(xué)行為相關(guān)；并有研究者將miRNA用于肝細(xì)胞癌的早期診斷及治療。本文就與肝細(xì)胞癌相關(guān)的miRNA研究作一綜述。

肝細(xì)胞腫瘤； 微小RNA； 研究進(jìn)展

肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma， HCC)是全球第5大癌癥，第3大致死性惡性腫瘤[1]。HBV及HCV感染是HCC發(fā)生的主要危險(xiǎn)因素，盡管隨著乙型肝炎疫苗預(yù)防接種的普及，其發(fā)病率有所減緩，但每年仍有60～70萬(wàn)新發(fā)病例，其死亡率居高不下，其中一半的新發(fā)及死亡病例發(fā)生在中國(guó)。5年生存率低于5%[2]。HCC約占肝臟惡性腫瘤的80%～90%，具有侵襲力強(qiáng)和死亡率高的特點(diǎn)，因此，探索HCC發(fā)生的分子機(jī)制、評(píng)估HCC的生物學(xué)特性、預(yù)測(cè)HCC侵襲轉(zhuǎn)移潛能以及判斷HCC患者的臨床預(yù)后就成為當(dāng)今肝癌分子病理學(xué)特性研究的熱點(diǎn)課題，而microRNA(miRNA)研究就成為肝癌分子病理學(xué)領(lǐng)域開展上述研究的重要切入點(diǎn)。

1 miRNA的基本分子特征

miRNA是一類長(zhǎng)約21～23個(gè)核苷酸的內(nèi)源性非編碼的小分子RNA，通常是在核內(nèi)由RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄生成具有5′端帽子結(jié)構(gòu)和多聚腺苷酸尾巴的pri-miRNA，pri-miRNA在核酸酶Drosha和其輔助因子Pasha的作用下加工成為70個(gè)核苷酸組成的pre-miRNA，再經(jīng)RAN-GTP和Exportin-5轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)。pre-miRNA在胞質(zhì)內(nèi)經(jīng)過Dicer的進(jìn)一步剪切形成成熟miRNA雙鏈，這種雙鏈很快被引導(dǎo)進(jìn)入沉默復(fù)合體(RNA-induced silencing complex， RISC)復(fù)合體中，成熟的miRNA結(jié)合到與其互補(bǔ)的mRNA的位點(diǎn)通過堿基配對(duì)調(diào)控基因表達(dá)。miRNA本身并不編碼蛋白質(zhì)，而是通過不完全互補(bǔ)結(jié)合于靶基因mRNA的3′UTRs，對(duì)靶基因轉(zhuǎn)錄后水平產(chǎn)生負(fù)性調(diào)控作用，從而降低靶基因的表達(dá)水平。迄今為止，在人類估計(jì)約有1000多種miRNA，目前已被證實(shí)的miRNA就達(dá)500多個(gè)。miRNA調(diào)節(jié)多種基因表達(dá)，參與調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等多個(gè)生物學(xué)過程，其突變、缺失或表達(dá)水平的異常與人類腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。miRNA的表達(dá)具有一定的組織特異性，在不同器官組織中，miRNA的表達(dá)水平不盡相同；同時(shí)，miRNA在不同腫瘤組織中也有著特異的miRNA表達(dá)譜，表達(dá)水平也各不相同，甚至相反表達(dá)，可見miRNA的作用機(jī)制具有其復(fù)雜性。由于miRNA分子量小，在組織中相對(duì)穩(wěn)定，miRNA在適當(dāng)制備和保存的福爾馬林固定石蠟包埋(FFPE)組織中可以長(zhǎng)期穩(wěn)定存在，完全可以達(dá)到定量檢測(cè)的目的，這一特性使得它非常適合作為分子病理檢測(cè)的靶分子。

2 與肝細(xì)胞癌發(fā)生相關(guān)的miRNA

miRNA與細(xì)胞周期調(diào)控相關(guān)，例如miR-26a和miR-195通過抑制E2F的表達(dá)協(xié)同克服G1/S期細(xì)胞阻斷。與此相反，miR-106b和miR-93則是通過抑制E2F1基因誘導(dǎo)的凋亡，從而促進(jìn)了肝癌的發(fā)生。miR-34a作用于cyclin D1，周期蛋白依賴激酶4(cyclin-dependent kinase 4， CDK4)和CDK2等抑癌基因p53的下游基因，并將p53信號(hào)通路與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)聯(lián)系起來。miR-193b和miR-250b可以通過誘導(dǎo)cyclin D1-介導(dǎo)的G1期阻滯從而在體外抑制克隆形成，并在體內(nèi)抑制腫瘤生成。miR-21通過作用于HEPN1基因從而促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖[3]。

3 與肝細(xì)胞癌侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)的miRNA

miRNA作用于與肝細(xì)胞癌浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因，可以促進(jìn)或抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，例如Let-7g可作用與Ⅰ型膠原蛋白a2基因的miRNA，這種膠原蛋白是一種可溶性蛋白，在腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移中起到促進(jìn)作用，而Let-7g特異性的降解了miRNA，從而抑制了腫瘤的轉(zhuǎn)移。有研究發(fā)現(xiàn)，miR-143在腫瘤中明顯上調(diào)，可作用于一種細(xì)胞運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)器-Ⅲ型纖連蛋白，從而促進(jìn)腫瘤的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。miR-122在肝癌中的表達(dá)缺失也可影響腫瘤的轉(zhuǎn)移能力，其部分機(jī)制可能是通過上調(diào)金屬蛋白水解酶17(ADAM17)和金屬蛋白水解酶10(ADAM10)這兩個(gè)癌基因，從而影響腫瘤細(xì)胞黏附、遷移和轉(zhuǎn)移。miR-16、miR-30a、let-7e及miR-204對(duì)HBV相關(guān)肝癌的轉(zhuǎn)移有促進(jìn)作用[4]。miR-122可以抑制TNFα轉(zhuǎn)化酶的表達(dá)，從而抑制肝癌的血管生成和肝內(nèi)轉(zhuǎn)移。miR-200b/200c/429通過作用于Rho/ROCK信號(hào)通路抑制肝細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移[5]。miR-29b和miR-125b通過上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP2)和胎盤生長(zhǎng)因子(PGF)增加了肝癌的血管生成及腫瘤轉(zhuǎn)移[6-7]。在對(duì)不同復(fù)發(fā)時(shí)間間隔肝細(xì)胞癌的miRNA研究中也發(fā)現(xiàn)了一組表達(dá)差異的miRNA，其中miR-483-5p在細(xì)胞學(xué)功能上有促進(jìn)遷移和轉(zhuǎn)移的作用，但對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖無(wú)明顯影響。

4 與肝細(xì)胞癌血管生成相關(guān)的miRNA

血管生成對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移都有重要作用，尤其對(duì)血供豐富HCC意義更加重要，HCC腫瘤組織中小血管生成十分活躍，這也導(dǎo)致了HCC極易侵犯血管和肝內(nèi)轉(zhuǎn)移，而miRNA對(duì)腫瘤的血管生成也有重要作用。研究[8]表明，miR-195通過抑制VEGF、VAV2和CDC42的表達(dá)從而抑制肝癌的血管生成和轉(zhuǎn)移；miR-503可以作用于FGF2和EGFA，產(chǎn)生抑制腫瘤血管生成[9]；miR-29b通過調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶，抑制腫瘤的血管生成、侵襲和轉(zhuǎn)移[10]；miR-126-3p通過抑制LRP6和PIK3R2基因，起到抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移和血管生成的作用[11]；miR-26a抑制HCC的血管生成，可能與肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)及其受體cMet受抑制有關(guān)[12]，也有可能與PIK3C2α/Akt/HIF-1α信號(hào)通路受抑制從而下調(diào)VEGFA水平有關(guān)[13]。

5 與肝細(xì)胞癌復(fù)發(fā)和預(yù)后相關(guān)的miRNA

miR-139與肝細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移的某些特點(diǎn)相關(guān)，如血管侵犯、衛(wèi)星灶、包膜缺失及分化較差等，故而其下調(diào)與肝癌患者不良的預(yù)后相關(guān)[14]。miR-222及C19MC miRNA的高表達(dá)與不良的臨床病理特點(diǎn)相關(guān)，如腫瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)增大以及總體生存期縮短[15]。

有研究[16]發(fā)現(xiàn)，在肝移植術(shù)后肝癌復(fù)發(fā)的患者中，腫瘤組織內(nèi)miR-155的表達(dá)較未復(fù)發(fā)患者的高，且是預(yù)后的獨(dú)立的危險(xiǎn)因素。miR-17-5p在肝癌組織中明顯上調(diào)[17]，且在轉(zhuǎn)移病例中miR-17-5p的表達(dá)水平明顯高于未轉(zhuǎn)移組，它是影響復(fù)發(fā)和生存的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。同時(shí)大量研究報(bào)道了其他miRNA，如miR-29、miR-199b[18]、miR-145[19]、miR-182[20]、miR-22等均對(duì)患者的預(yù)后有影響。

6 與肝細(xì)胞癌早期診斷相關(guān)的miRNA

肝細(xì)胞癌的早期診斷和早期治療是影響肝癌預(yù)后的重要因素，目前早期肝癌診斷的主要方法包括甲胎蛋白(α-fetoprotein， AFP)和影像學(xué)手段。影像學(xué)可以發(fā)現(xiàn)直徑1cm的肝臟微小占位，但是明確診斷依賴腫瘤的密度、形狀及其血供等情況，準(zhǔn)確性仍有待提高。AFP雖作為常用的篩查手段之一，但其敏感度較低(大約30%)，因此迫切需要尋找一種高效、精確的分子診斷標(biāo)志物。

有研究發(fā)現(xiàn)，一組血清學(xué)miRNA可以精確區(qū)分肝癌患者與對(duì)照人群，其敏感度達(dá)到97.9%，特異性為99.1%。Tomimaru等[21]發(fā)現(xiàn)，血漿miR-21在肝癌切除后明顯下降，而且肝癌患者的血漿miR-21較對(duì)照的肝炎患者明顯升高，如聯(lián)合血漿miR-21和AFP可更有效地診斷早期肝癌。另有研究[22]發(fā)現(xiàn)一組血清miRNA的組合(miR-122， miR-192， miR-21， miR-223，miR-26a， miR-27a及miR-801)可以有效提高診斷準(zhǔn)確率。高分化小肝細(xì)胞癌常是組織學(xué)上的診斷難點(diǎn)，有研究通過對(duì)比肝癌組織與非腫瘤組織樣本，發(fā)現(xiàn)3個(gè)明顯上調(diào)、5個(gè)下調(diào)的miRNA，應(yīng)用這些異常表達(dá)的miRNA可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)肝癌，精度達(dá)到97.8%；同時(shí)發(fā)現(xiàn)miR692， miR620和miR618的表達(dá)水平與肝癌的分化程度呈負(fù)相關(guān)。

7 與肝細(xì)胞癌治療相關(guān)的miRNA

體外實(shí)驗(yàn)已經(jīng)看到，通過下調(diào)癌基因作用的miRNA或上調(diào)具有抑癌基因作用的miRNA可以改變肝癌細(xì)胞的惡性表型。通過改變體內(nèi)某些miRNA的表達(dá)水平可以抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。小鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)全身使用miR-26a，可以抑制肝癌細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞特異性凋亡，有效控制腫瘤進(jìn)展，而且無(wú)明顯毒副作用。兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)[23-24]分別使用了抗miR-221的寡核苷酸和抗miR-221的膽固醇修飾亞型作用于肝癌小鼠模型，分別觀察到小鼠生存時(shí)間延長(zhǎng)且腫瘤體積減小。

miRNA還可以影響抗癌藥物的敏感性，例如miR-21高表達(dá)的肝癌患者對(duì)IFN-α/5-FU聯(lián)合化療不敏感，而miR-181b可以提高肝癌細(xì)胞對(duì)阿霉素的抵抗；miR-877可以作用于FOXM1基因，從而影響紫杉醇類化療藥物的敏感性[25]。相關(guān)miRNA類似物或其拮抗劑可能提高化療藥物的功效。相反，如恢復(fù)肝癌細(xì)胞中miR-122的表達(dá)量，可以抑制多藥耐藥蛋白的表達(dá)而提高腫瘤細(xì)胞對(duì)阿霉素和長(zhǎng)春新堿的敏感性。有研究顯示，肝細(xì)胞癌的靶向治療藥物索拉菲尼，索拉菲尼治療后，患者血清分泌性miR423-5p明顯上調(diào)，miR423-5p可以作為預(yù)測(cè)索拉菲尼的療效預(yù)測(cè)。

8 肝細(xì)胞癌組織中miRNA的檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

miRNA作為HCC新一代分子標(biāo)志物，將在HCC的分子診斷、生物學(xué)特性評(píng)估、療效判斷以及預(yù)后預(yù)測(cè)等方面發(fā)揮重要作用。特別是分子病理學(xué)檢測(cè)技術(shù)水平的提高，從FFTE組織中檢測(cè)miRNA將可能成為常規(guī)手段。在檢測(cè)過程中要特別注意標(biāo)本的處理，對(duì)組織固定時(shí)間要嚴(yán)格控制，實(shí)驗(yàn)需在認(rèn)證的PCR實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，抽提時(shí)嚴(yán)格防止污染，設(shè)立陽(yáng)性及陰性對(duì)照，做好實(shí)驗(yàn)的質(zhì)控。除了常規(guī)的定量PCR檢測(cè)，還可以使用原位雜交技術(shù)，了解其在腫瘤中的定位。在完善檢測(cè)方法的同時(shí)，需不斷調(diào)整優(yōu)化miRNA檢測(cè)譜，增加新的miRNA分子，使檢測(cè)譜更加特異、敏感。

9 結(jié) 語(yǔ)

miRNA與肝癌的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)、預(yù)后和治療等緊密相關(guān)，臨床上已經(jīng)通過對(duì)血漿或腫瘤組織中進(jìn)行相關(guān)miRNA的檢測(cè)工作，以判斷高危人群的腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)及肝癌術(shù)后的轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，miRNA分子病理檢測(cè)已展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。但在應(yīng)用過程中還需要進(jìn)一步完善檢測(cè)方法，對(duì)于術(shù)前患者，可采取血漿檢測(cè)分泌miRNA，提高早期診斷率；對(duì)于術(shù)后患者，檢測(cè)腫瘤組織中的miRNA水平可以有效判斷腫瘤內(nèi)特異性的miRNA變化，對(duì)腫瘤的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)能力進(jìn)行有效判斷，為患者提供精準(zhǔn)的個(gè)體化診療。

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Progress in hepatocellular carcinoma-related microRNA

LUXin-yuan1，GUXiao-yuan2，CONGWen-ming1

(1. Dept. of Pathology， Eastern Hepatobiliary Surgery Hospital， Second Military Medical University， Shanghai 200438， China；
2. Dept. of Oncology， Shanghai Shibei Hospital of Jingan District， Shanghai 200443， China)

MicroRNAs(miRNAs) are endogenous non coding small RNA， which can pair incompletely with 3’UTR of target genes. MicroRNA regulate the expression of target genes through sequence specific translation inhibition or messenger RNA degradation， involving in cell growth， proliferation， differentiation and apoptosis and also playing an important role in on cogenesis. Studies have shown that miRNAs are related to occurrence， development， invasion and metastasis， angiogenesis， postoperative recurrence of hepatocellular carcinoma, indicating that they maybe used for early diagnosis and treatment of hepatocellular carcinoma. In this paper， we reviewed the research progress of to hepatocellular carcinoma-related miRNAs.

hepatocellular carcinoma； microRNA； research progress

10.16118/j.1008-0392.2016.04.025

2016-01-26

上海市衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)青年科研項(xiàng)目(2013Y121，20144Y0047)；國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目(81272662)

陸新元(1981—)，男，主治醫(yī)師，碩士.E-mail： xinyuanlu@163.com

叢文銘.E-mail： wmcong@smmu.edu.cn

R 735.7

A

1008-0392(2016)04-0124-04