MicroRNA在胰腺癌中的研究進(jìn)展

顧 燊, 鄒曉平

1.啟東市人民醫(yī)院消化內(nèi)科，江蘇 啟東 226200； 2.南京醫(yī)科大學(xué)鼓樓臨床醫(yī)學(xué)院; 3.南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院消化內(nèi)科

MicroRNA在胰腺癌中的研究進(jìn)展

顧 燊1，2, 鄒曉平3

1.啟東市人民醫(yī)院消化內(nèi)科，江蘇 啟東 226200； 2.南京醫(yī)科大學(xué)鼓樓臨床醫(yī)學(xué)院; 3.南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院消化內(nèi)科

胰腺癌起病隱匿，進(jìn)展迅速，預(yù)后極差，目前仍缺乏有效的治療手段。早期手術(shù)治療是根治胰腺癌的唯一治療方法，因此迫切需要尋找針對(duì)胰腺癌有效且新型的診斷、判斷預(yù)后和治療的工具。大量研究顯示microRNA在胰腺導(dǎo)管腺癌(pancreatic ductal adeno-carcinoma,PDAC)中表達(dá)異常，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移及治療耐受方面都發(fā)揮重要作用。

MicroRNA;胰腺癌;診斷;預(yù)后;治療

胰腺癌是一種常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，早期診斷困難，一般診斷時(shí)已處于晚期，具有局部侵犯、早期轉(zhuǎn)移、預(yù)后差的特點(diǎn)。在西方國(guó)家，胰腺癌是排名第4的腫瘤相關(guān)致死因素[1]，診斷后5年生存率<5%。因此，我們亟需明確胰腺癌發(fā)生、發(fā)展和治療耐受的分子機(jī)制，從而找到更有效的診斷、判斷預(yù)后和治療的方法。最近的關(guān)于microRNA的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為研究胰腺癌提供了新思路。

MicroRNA是小分子非編碼RNA，長(zhǎng)度為17～22個(gè)核苷酸，其序列在進(jìn)化過(guò)程中和物種間保持高度保守。成熟miRNA需要與Argonaute蛋白等組裝形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RNA-induced silencing complex，RISC)，最后RISC作用于特異mRNA的3′UTR(3′untranslated region)，從而抑制翻譯過(guò)程或直接降解mRNA[2]。MicroRNA與不同的生物學(xué)進(jìn)程有關(guān)，包括增殖、凋亡、分化等[3]。MicroRNA組織特異性和疾病特異性表達(dá)，為其作為新型診斷、判斷預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)志物及治療靶點(diǎn)提供基礎(chǔ)。現(xiàn)就microRNA在胰腺癌中的研究進(jìn)展作一概述。

1 MicroRNA在胰腺癌中的表達(dá)

在胰腺上皮內(nèi)瘤變(pancreatic intraepithelial neoplasia, PanIN)及胰腺導(dǎo)管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC)中microRNA都有異常表達(dá)。

Hanoun及其團(tuán)隊(duì)[4]發(fā)現(xiàn)microRNA-148a在PanIN和PDAC組織中的表達(dá)都下調(diào)，且在PanIN組織中，編碼microRNA-148a的DNA片段的啟動(dòng)子發(fā)生超甲基化，導(dǎo)致microRNA-148a的表達(dá)量下降，促使正常胰腺向PanIN過(guò)渡。

Szafranska等[5]研究發(fā)現(xiàn)，microRNA-196a、microRNA-196b、microRNA-203、microRNA-210、microRNA-217等僅在胰腺癌中異常表達(dá)，且microRNA-196a、microRNA-217可以用于鑒別胰腺癌、慢性胰腺炎和正常胰腺組織。此外，對(duì)細(xì)針穿刺胰腺癌組織標(biāo)本聯(lián)合檢測(cè)上述2種microRNA，診斷胰腺癌的敏感性為90%，特異性為100%。

2 MicroRNA在胰腺癌中的生物學(xué)作用

2.1 MicroRNA在胰腺癌增殖和存活方面的作用越來(lái)越多的研究認(rèn)為microRNA通過(guò)改變癌基因和抑癌基因的表達(dá)從而在腫瘤細(xì)胞的增殖和存活方面發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)microRNA-27a，在胰腺癌中顯著高表達(dá)，降低其表達(dá)能誘導(dǎo)腫瘤抑制因子Spry2的表達(dá)，從而抑制胰腺癌腫瘤生長(zhǎng)及其惡性行為[6]。而microRNA-96在胰腺癌中低表達(dá)，恢復(fù)其表達(dá)能抑制胰腺癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲且誘導(dǎo)凋亡。其分子機(jī)制為microRNA-96通過(guò)抑制K-Ras和Akt信號(hào)從而發(fā)揮作用[7]。此外，有報(bào)道認(rèn)為let-7在胰腺癌中顯著低表達(dá)甚至完全不表達(dá)，且異位表達(dá)let-7可以負(fù)性調(diào)節(jié)K-Ras和MAPK信號(hào)從而使胰腺癌細(xì)胞增殖受到抑制[8]。

2.2 MicroRNA在胰腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移方面的作用癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致胰腺癌患者死亡的主要原因。Weiss等[9]發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)microRNA-10a能下調(diào)HOXB1和HOXB3基因從而促進(jìn)胰腺癌轉(zhuǎn)移。Nakata等[10]發(fā)現(xiàn)與正常胰腺導(dǎo)管細(xì)胞相比，microRNA-10b水平在胰腺癌細(xì)胞中明顯升高。此外，microRNA-10b的高表達(dá)和患者的低存活率相關(guān)。MicroRNA-143作為一種抑制腫瘤的microRNA，能明顯削弱胰腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。Hu等[11]發(fā)現(xiàn)恢復(fù)胰腺癌細(xì)胞中microRNA-143的表達(dá)能顯著下調(diào)MMP-2、MMP-9等基因的表達(dá)。

2.3 MicroRNA在胰腺癌耐藥方面的作用化療仍然是大多數(shù)進(jìn)展期癌癥患者的首選治療方案，吉西他濱是被美國(guó)食品藥品管理局認(rèn)證的治療胰腺癌的一線化療藥物[12]，但耐藥問(wèn)題導(dǎo)致化療效果不佳。越來(lái)越多數(shù)據(jù)表明，microRNA在腫瘤細(xì)胞化療耐藥方面發(fā)揮重要作用。

最近研究表明let-7能負(fù)性調(diào)節(jié)RRM2(RRM2即核糖核苷酸還原酶小亞基M2(RRM2)，RRM2是導(dǎo)致核苷類藥物如吉西他濱和卡培他濱耐藥的關(guān)鍵因素)。沉默RRM2或過(guò)表達(dá)let-7能增加胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱的敏感性[13]。Li等[14]發(fā)現(xiàn)整個(gè)microRNA-200家族的所有microRNA在對(duì)吉西他濱耐藥的胰腺癌細(xì)胞中的表達(dá)都是下調(diào)的，而恢復(fù)microRNA-200的表達(dá)或用天然藥物姜黃素等誘導(dǎo)microRNA-200的表達(dá)都能反轉(zhuǎn)耐藥，提高胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱的敏感性[15]。

3 MicroRNA在胰腺癌中的臨床意義

3.1 MicroRNA作為診斷性生物學(xué)標(biāo)志物由于胰腺癌起病隱匿，往往診斷時(shí)已經(jīng)處于晚期，療效較差，因此，有必要找到能夠早期診斷胰腺癌的生物學(xué)標(biāo)志物。CA19-9是目前胰腺癌患者最常規(guī)的診斷學(xué)標(biāo)志物，然而，有研究[16]發(fā)現(xiàn)聯(lián)合檢測(cè)血漿中microRNA-16+、microRNA-196a+、CA19-9水平比單獨(dú)檢測(cè)CA19-9的敏感性和特異性更高。此外，與正常胰腺相比，microRNA-150在胰腺癌組織中的表達(dá)明顯下調(diào)[17]。這說(shuō)明以上microRNA均具有作為新型診斷性生物學(xué)標(biāo)志物的潛能。

3.2 MicroRNA作為預(yù)測(cè)預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)志物除了在診斷方面的作用，越來(lái)越多數(shù)據(jù)也表明microRNA具有預(yù)測(cè)胰腺癌預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)志物的潛能。MicroRNA-142-5p在對(duì)吉西他濱耐藥的胰腺導(dǎo)管腺癌樣本中低表達(dá)，且其高表達(dá)與胰腺癌患者的生存時(shí)間延長(zhǎng)相關(guān)，故該研究[17]認(rèn)為microRNA-142-5p可以作為預(yù)測(cè)胰腺癌術(shù)后患者對(duì)于吉西他濱反應(yīng)的標(biāo)志物。Yu等[19]發(fā)現(xiàn)高表達(dá)microRNA-200c的患者平均生存率為33.5%，而低表達(dá)microRNA-200c的患者平均生存率只有11.2%，這說(shuō)明microRNA-200c也同樣有希望用于判斷胰腺癌患者的預(yù)后。

3.3 MicroRNA作為治療靶點(diǎn)的潛能MicroRNA與胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移等生物學(xué)進(jìn)程密切相關(guān)，因此可以把這些microRNA作為治療胰腺癌的新型靶點(diǎn)。最近發(fā)現(xiàn)病毒或腺病毒轉(zhuǎn)染microR-143后可以降低胰腺癌細(xì)胞腫瘤形成能力[20]，顯著抑制其轉(zhuǎn)移。使用反義技術(shù)或其他特異性抑制劑靶向致癌性microRNA治療胰腺癌是非常有前景的。比如，抑制microRNA-21和microRNA-221的表達(dá)可以上調(diào)腫瘤抑癌基因(如PTEN、RECK和p27)，從而明顯抑制胰腺癌細(xì)胞的增殖[21]。這些研究為發(fā)展microRNA作為治療胰腺癌的新型治療靶點(diǎn)提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。

MicroRNA-21在人胰腺癌組織中的表達(dá)呈強(qiáng)陽(yáng)性，在胰腺癌患者的血清、胰液中也被檢測(cè)到明顯高表達(dá)，可見(jiàn)它可以作為鑒別胰腺癌的敏感指標(biāo)[22]。Kadera等[23]研究認(rèn)為microRNA-21的高表達(dá)和胰腺癌發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及患者總體生存率的下降相關(guān)，說(shuō)明它在判斷預(yù)后方面也可以發(fā)揮重要作用。通過(guò)反義寡核苷酸(antisense oligonucleotides, ASO)技術(shù)敲除胰腺癌細(xì)胞中的microRNA-21，可以導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯，并提高細(xì)胞對(duì)吉西他濱的敏感性[21]，這提示microRNA-21有望成為胰腺癌的治療靶點(diǎn)。

此外，對(duì)單個(gè)microRNA進(jìn)行檢測(cè)或改變其表達(dá)水平可能在胰腺癌的診斷或療效方面作用不全面，而將不同的microRNA進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)或作為聯(lián)合靶點(diǎn)，可以大大提高診斷的特異性、敏感性或治療的效率。如聯(lián)合檢測(cè)microRNA-21、microRNA-210、microRNA-155、microRNA196a這4種microRNA可以把胰腺癌從健康對(duì)照組中完全區(qū)分出來(lái)[24]。

雖然有大量研究揭示microRNA在胰腺癌診斷、判斷預(yù)后和治療中的潛在作用，但目前仍然存在一些挑戰(zhàn)阻礙其廣泛應(yīng)用于臨床。例如，由于胰腺的特殊生理位置，早期獲取胰腺組織的方法只有經(jīng)皮細(xì)針穿刺活檢[25]，但存在取樣量少，對(duì)患者傷害較大等缺點(diǎn)。

此外，目前缺乏有效的能高度靈敏檢測(cè)microRNA濃度的儀器，但Ma等[26]的研究比較了數(shù)字PCR和常規(guī)qPCR檢測(cè)循環(huán)體液中低濃度microRNA的效率，發(fā)現(xiàn)前者比后者具有更高的敏感性和重復(fù)性。

一旦外源性microRNA被導(dǎo)入人體，會(huì)很快被血液清除，且存在脫靶效應(yīng)，故也進(jìn)一步限制其作為一種新型治療策略。目前使用較多的導(dǎo)入外源性microRNA的方法為病毒介導(dǎo)的載體系統(tǒng)，雖然它具有高效基因轉(zhuǎn)入效率，但其帶來(lái)的免疫反應(yīng)是個(gè)大問(wèn)題。因此發(fā)展出了非病毒介導(dǎo)的載體，如脂質(zhì)體和聚合物納米顆粒。

脂質(zhì)體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)入系統(tǒng)具有防止寡核苷酸被核酸酶降解的優(yōu)勢(shì)，但其細(xì)胞毒性限制其進(jìn)一步的應(yīng)用。故有研究者嘗試把納米顆粒-microRNA復(fù)合物與靶細(xì)胞特異性抗體相連接，如Gaca等[27]發(fā)明了一種負(fù)荷了microRNA的納米顆粒系統(tǒng)，它表面與HSP70抗體相連，從而能靶向HSP70陽(yáng)性的惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞，既提高了細(xì)胞攝取能力，還能在一定程度上防止脫靶效應(yīng)。

由于目前的研究大多數(shù)都是基于體外胰腺癌細(xì)胞株，胰腺癌組織或體液標(biāo)本以及動(dòng)物模型層面，故在microRNA真正廣泛應(yīng)用于臨床前還需要大量臨床前期研究的支持。

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(責(zé)任編輯：陳香宇)

Progess of microRNA in pancreatic cancer

GU Shen1，2， ZOU Xiaoping3

1.Department of Gastroenterology, Qidong people’s Hospital, Qidong 226200; 2.Drum Tower School of Medicine, Nanjing Medical Univesity; 3.Department of Gastroenterology, Drum Tower Hospital, China

Pancreatic cancer is a kind of common digestive tumor with less clinical manifestation, aggressive biological behavior and poor prognosis. We are still lack of effective treatment to cure it at present, and early surgery is the only method that we can do. So it’s urgent to find an effective and new-style tool for the diagnosis, prognosis and therapy of pancreatic cancer. A lot of studies have shown abnormal expression of microRNA in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), and microRNA play an important role in the initiation, progession,metastasis and drug-resistance of pancreatic cancer.

MicroRNA; Pancreatic cancer; Diagnosis; Prognosis; Treatment

10.3969/j.issn.1006-5709.2017.01.034

顧燊，碩士，住院醫(yī)師，研究方向：胰腺癌耐藥的相關(guān)分子機(jī)制。E-mail：gushen1991@163.com

鄒曉平，博士，主任醫(yī)師，研究方向：消化系統(tǒng)疾病的內(nèi)鏡診斷和介入治療。E-mail：13770771661@163.com

R735.9

A

1006-5709(2017)01-0118-03

2016-04-17