miRNA在甲狀腺癌發(fā)生發(fā)展中作用研究進(jìn)展＊

文/曹焰暉，查國芬，姚水洪

甲狀腺癌是頭頸部常見的惡性腫瘤，主要影響女性。近年來在世界許多地區(qū)發(fā)病呈持續(xù)增長趨勢(shì)[1]，嚴(yán)重危害人類健康。在95%以上的病例中，甲狀腺癌是由異常的小葉旁（髓質(zhì)）和濾泡細(xì)胞（非髓質(zhì)）發(fā)展而來的。甲狀腺癌分四種不同的臨床類型：甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)，甲狀腺濾泡狀癌(follicular thyroid carcinoma，F(xiàn)TC)，甲狀腺髓樣癌(medullary thyroid carcinoma，MTC)，甲 狀 腺 未 分 化 癌(anaplastic thyroid carcinoma ，ATC)。最常見的類型是PTC，其次是FTC。ATC是所有類型中分化最差、最具侵襲性的一種形式，發(fā)生率不到2%。

微小RNA（microRNA，miRNA）是真核生物中發(fā)現(xiàn)的一類約22個(gè)核苷酸組成的內(nèi)源性、高度保守的單鏈小RNA。miRNA通過與靶基因mRNA 的 3’UTR區(qū)結(jié)合，使得靶向mRNA 降解或翻譯終止，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控下游靶基因的表達(dá)，從而調(diào)控細(xì)胞的多種生物學(xué)過程，包括增殖、分化、代謝和凋亡等[2]。近年來諸多研究報(bào)道甲狀腺癌中miRNA表達(dá)的失調(diào)對(duì)癌癥的發(fā)生發(fā)展過程起到促進(jìn)或者抑制的作用，這提示這些失調(diào)的miRNA可作為甲狀腺癌診斷潛在的分子標(biāo)志物進(jìn)一步深化研究。現(xiàn)就miRNA在四種不同類型甲狀腺癌中的作用進(jìn)行綜述。

1 miRNA在PTC中的作用

PTC是甲狀腺癌最常見的一種病理類型，分化程度高，預(yù)后良好。雖然PTC是可治愈的，但它可以進(jìn)展為一種更具侵襲性和致命性的甲狀腺癌，并可發(fā)生頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[3]。由于其轉(zhuǎn)移潛力，學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究。隨著超聲引導(dǎo)針吸細(xì)胞學(xué)檢查等技術(shù)在甲狀腺癌診斷中的應(yīng)用，甲狀腺癌的發(fā)現(xiàn)率在過去30年中大幅增加。此外，PTC在大約30%的病例中存在復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，因此它需要進(jìn)一步的分子表征[4]。

一項(xiàng)關(guān)于miRNA參與甲狀腺乳頭狀癌的meta分析表明[5]，在涉及到的139個(gè)miRNA中，106個(gè)下調(diào)，33個(gè)上調(diào)，進(jìn)一步分析miRNA與靶基因之間的相互作用，發(fā)現(xiàn)同一基因可以被不同的miRNA靶向調(diào)控，這些異常表達(dá)的miRNA通過靶基因發(fā)揮致癌作用，是甲狀腺乳頭狀癌發(fā)生發(fā)展的重要因素。例如，HMGB1通過調(diào)節(jié)多種信號(hào)通路，包括增殖、自噬、炎癥、侵襲和轉(zhuǎn)移，在促進(jìn)細(xì)胞存活和死亡方面發(fā)揮著重要作用。Ding 等[6]的研究表明，miR-let-7e通過直接靶向HMGB1 3’-UTR，下調(diào)HMGB1的表達(dá)，抑制PTC細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移。miR-1179與HMGB1的3’-UTR相互作用，在轉(zhuǎn)錄后水平上抑制HMGB1的表達(dá)，表明miR-1179/MHGB1通路在PTC中起抑癌作用[7]。同一基因HMGB1也參與了ANRIL/HMGB1/miR-320a途徑。一個(gè)miRNA也可以靶向幾個(gè)mRNA/基因。miR-199a-5p通過靶向SNAI在PTC中抑制細(xì)胞遷移、侵襲和EMT，但也通過調(diào)節(jié)SLC1A5的表達(dá)，抑制細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和阻滯G0/G1期細(xì)胞[8]。在同一家族中的miR-199b-5p，通過靶向STON2抑制PTC細(xì)胞的侵襲性[9]。由于miRNA在PTC中作用的復(fù)雜性，聚焦于單個(gè)miRNA分子代表了一種有限的方法。更多的信息可能來自互作網(wǎng)絡(luò)分析，這已經(jīng)成為生物領(lǐng)域中更好地理解分子相互作用的常用工具。

2 miRNA在FTC中的作用

FTC是第二常見的甲狀腺惡性腫瘤，占所有甲狀腺癌的10%-15%[10]。2006年，Weber等[11]研究了miRNAs在人濾泡甲狀腺癌和濾泡腺瘤中是否存在差異表達(dá)。他們選擇了兩個(gè)高密度miRNA表達(dá)陣列進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)4個(gè)miRNAs(miR-192，miR-197，miR-328和miR-346)在FTCs中過度表達(dá)，而且是FTC特異性高表達(dá)。miR-197和miR-346也被RT-qPCR驗(yàn)證，與腺瘤和健康組織相比，它們?cè)诎┲忻黠@過度表達(dá)。在FTC衍生細(xì)胞系FTC133和K5、PTC衍生細(xì)胞系NPA87和HEK293T中對(duì)這兩種失調(diào)的miRNAs進(jìn)行功能研究，體外分析表明， miR-197和miR-346過度表達(dá)導(dǎo)致FTC133和K5細(xì)胞株細(xì)胞增殖，而它們的抑制則導(dǎo)致FTC133和K5細(xì)胞株的細(xì)胞生長停滯，而對(duì)NPA87細(xì)胞沒有影響。這表明miR-197和miR-346失調(diào)是FTC表型的標(biāo)志，而不是PTC表型的標(biāo)志。Rossing等[12]報(bào)道,與正常甲狀腺組織相比，miR-150和miR-107在人濾泡甲狀腺癌和濾泡腺瘤中有差異表達(dá)。在顯著下調(diào)的miRNAs中，miR-199b-5p和miR-144在癌中基本丟失，這表明它們可能促進(jìn)惡性轉(zhuǎn)化，并被用作診斷生物標(biāo)志物。

3 miRNA在ATC中的作用

ATC是另一種預(yù)后極差的甲狀腺癌，也是一種侵襲性未分化腫瘤，占甲狀腺癌的1%-2%，雖然ATC是甲狀腺癌中最罕見的類型，但死亡率卻是甲狀腺癌病理類型中最高的[13]。由于它具有高度侵襲性，并且缺乏有效的治療手段，因此ATC提出了重大的臨床挑戰(zhàn)。在ATC中，miRNAs與癌癥患者的發(fā)展、轉(zhuǎn)移和預(yù)后有關(guān)。因此，改變這些miRNA的表達(dá)可能是治療ATC患者的潛在選擇。據(jù)報(bào)道，miR-19a是致癌miR-17-92簇的組成部分，僅在ATC中呈現(xiàn)高表達(dá)。miR-19a參與ATC的進(jìn)展[14]。在miR-19a下調(diào)的ATC細(xì)胞（8505C）中，細(xì)胞增殖和活力明顯減少。miR-19a被抑制后細(xì)胞生長和活力也急劇下降，可能是通過激活caspase誘導(dǎo)凋亡的結(jié)果。PTEN 是腫瘤抑制基因，是已知的miR-19a靶點(diǎn)之一。抑制miR-19a可激活A(yù)TC細(xì)胞中的PTEN，從而導(dǎo)致增殖減少，細(xì)胞生長減少。 此外，PTEN失活與ATC的進(jìn)展和侵襲性有關(guān)。因此，通過調(diào)節(jié)miR-19a激活PTEN可以為ATC患者提供更好的治療。XIAP已被發(fā)現(xiàn)有助于癌癥的生長和進(jìn)展。抑制XIAP誘導(dǎo)ATC凋亡。一項(xiàng)比較miRNA介導(dǎo)的XIAP在非腫瘤性甲狀腺細(xì)胞(Nthy-ori3-1)和ATC細(xì)胞(8305C)中的調(diào)控研究發(fā)現(xiàn)，miR-618靶向XIAP的表達(dá)，從而抑制腫瘤的生長。與原代ATC(8505C)細(xì)胞相比，轉(zhuǎn)移性ATC(BHT-101)細(xì)胞中miR-34b表達(dá)下調(diào)。miR-34b在ATC細(xì)胞中的過度表達(dá)表現(xiàn)為細(xì)胞增殖減少，傷口愈合減少，凋亡增加。因此，miR-34b可以作為ATC患者靶向治療的一種有用的治療策略。

4 miRNA在MTC中的作用

MTC起源于甲狀腺產(chǎn)生降鈣素的小葉旁C細(xì)胞，MTC占所有原發(fā)性甲狀腺惡性腫瘤的5%-10%，有遺傳性和散發(fā)性兩種形式，75%的MTCs是散發(fā)性的，通常存在于晚期，診斷時(shí)常伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，預(yù)后較差[4]。因此，研究MTC發(fā)生和發(fā)展的分子機(jī)制具有重要意義。Zhang等[15]采用生物信息學(xué)方法鑒定MTC的候選生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。經(jīng)過分析，確定了191個(gè)差異表達(dá)miRNAs，包括99個(gè)上調(diào)的miRNA和92個(gè)下調(diào)的miRNA。在兩個(gè)miRNA譜 中，miR375、miR-127-3p和miR-429上 調(diào)，miR-199a-3p和miR-199b-5p下調(diào)，提示它們可能是MTC中的致癌或者抑癌因子。因此這些miRNAs在MTC的診斷和分子治療中具有重要參考意義，但這些研究結(jié)果僅僅是生物信息學(xué)分析的結(jié)果，后續(xù)可以在臨床樣本進(jìn)行驗(yàn)證，以進(jìn)一步確定這些miRNA的表達(dá)情況以及可能的機(jī)制。Nikiforova等[16]的研究結(jié)果顯示，與正常甲狀腺組織相比，miR-323、miR-370、miR-129、miR-137、miR-10a、miR-124a、miR-224、miR-127、miR-9和miR-154表達(dá)上調(diào)。由Abraham等人進(jìn)行miRNA微陣列分析發(fā)現(xiàn)，一組19例患者，包括12個(gè)散發(fā)性MTC和7個(gè)遺傳性MTC，其結(jié)果經(jīng)RT-qPCR進(jìn)一步驗(yàn)證，表明與遺傳性甲狀腺癌相比，散發(fā)性甲狀腺癌中miR-183和miR-375過表達(dá)，而miRNA-9是低表達(dá)的[17]。隨后Abraham等人繼續(xù)報(bào)道了MTC中miR-183和miR-375的過表達(dá)預(yù)測(cè)了外側(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，從而代表了一種潛在的預(yù)后生物標(biāo)志物。

5 結(jié)論與展望

本綜述，對(duì)甲狀腺癌不同組織類型中miRNA的表達(dá)情況及涉及到的分子機(jī)制進(jìn)行了回顧分析。在增殖、分化和凋亡等細(xì)胞事件中，miRNAs作為靶基因表達(dá)和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的關(guān)鍵因子，參與了腫瘤的發(fā)生和惡性進(jìn)展，甲狀腺癌中獨(dú)特的miRNA表達(dá)模式可能是診斷和/或治療甲狀腺癌的實(shí)用方法和有用工具。下一步，針對(duì)miRNAs在甲狀腺癌發(fā)生中的生物學(xué)功能和確切作用機(jī)制的深化研究，具有十分重要意義。