microRNA在肝细胞癌发生发展及诊治中的研究进展刘东

microRNA在肝细胞癌发生发展及诊治中的研究进展刘东

刘东

中国人民解放军第97医院肿瘤诊疗中心江苏徐州221002

前言

肝细胞肝癌是我国常见的恶性肿瘤,由于发现时大多已为肿瘤中晚期,并且缺乏有效的治疗手段,因此死亡率较高,预后比较差。微小RNA(microRNA,miRNA)是一簇长度为19-22nt的非编码RNA,在正常细胞中调控细胞增殖发育、分化和凋亡等发挥重要的作用,且大量的研究表明与肿瘤的发生发展相关。因此,本文就miRNA在肝细胞肝癌中的发生发展、诊治及预后的相关研究进展作一综述。

1.原发性肝癌

肝细胞癌(简称肝癌)在全球肿瘤死因中位列第3位,高居我国恶性肿瘤病死率的第2位,诱发肝癌的因素很多,包括肝硬化、HBV和HCV感染、黄曲霉菌感染、长期饮酒、吸烟、肥胖以及糖尿病等。总之,肝癌的发生和发展是一个由多因素诱导的、多步骤、多基因参与的长期的过程。

2.miRNA

miRNA是一类保守、短序列、单链的非编码小分子RNA,通过对靶基因MRNA特异性的结合使其降解或抑制其翻译,对基因进行转录后的调控,在个体发育及细胞分化、增殖、凋亡、应激等生物学过程中发生重要的作用[1-3]。目前认为人类基因组中编码超过1000个miRNA,每种miRNA可调控多达200种靶基因,表明约1/3的蛋白编码基因可能受miRNA的调控。MiRNA与靶标基因组成了复杂的调控网络,控制细胞及个体的生命活动[4]。

3.miRNA与肝细胞癌发生发展、诊断、治疗、预后

肝细胞癌由于早期症状不明显,一些典型临床症状只有疾病进展到中晚期才会发生,因此大多失去最佳治疗机会。肿瘤系多基因疾病,标志物及参与致病的基因众多,使得对其治疗靶点的选择多元化,选择较为困难[5]。因此,对肝癌发生发展方面的研究刻不容缓。以往对肝癌的研究主要集中在蛋白编码基因方面,近年越来越多的研究表明,一类小分子RNA在肝癌进程中扮演重要的角色。微小RNA(miRNA)是一类具有转录后调节功能的非编码单链的小分子RNA,其在肿瘤形成过程中的作用已成为目前研究的热点。大量研究提示多种miRNA的异常表达参与了肝癌的发生发展,并可用于肝癌的诊断、治疗和预后评估。

研究miRNA与肝癌细胞发生、发展的关系,对肝癌的诊断治疗均具有潜在应用价值,通过检测miRNA在肿瘤组织中特异的表达谱,将有利于肿瘤良恶性的鉴别诊断,并对未来进行个体化治疗方案具有指导意义。研究发现,在肝细胞癌中细胞周期依赖性蛋白(CDKs)的抑制因子CDKNIc/p57和CDKNlB/’p27是miR-221的直接作用靶点[6]。miR-221在肝癌发生中通过抑制CDKNIB/’p27和CDKNlC/p57表达而起到“癌基因”功能。CDKs是细胞周期调控的核心装置,调节多种关键底物的磷酸化,激发Gl-S期、G2-M期转换。CDKs抑制因子是CDKs的负调控因子,使CDKs失去活性。miR-21在HCC组织及肿瘤细胞株中表达显著上调[7],而抑制肝癌细胞株H22中miR-2l的表达可导致PTEN的显著升高,同时肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力明显下调;通过转染其前体物质提高miR-21的表达则可促进肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。Yin等[8]采用RT—PCR方法在早期肝癌血清样本检测了miR-375和miR一199a-3p的水平,并与临床病理资料进行相关性分析,结果显示miR-375和mir-199a-3p可能是一个新的肝癌诊断的血清指标,而循环mir-199a-3p在肝癌预后判断上表现出较好的预测值。Gui等[9]发现血清miR-885-5p可以作为肝脏病变标志物,其应用miRNA芯片检测肝癌、HBV肝炎及肝硬化患者血清表达谱,其中miR-223、miR-16和miR-146a相对于U6呈高丰度表达,而miR-99a、miR-224、miR-192、miR-128和miR-100显著低表达。Qu等[10]发现miR-16单独或联合其他标志物(AFP、AFP-L3和DCP)诊断HCC敏感度92.4%;特异度78.5%。Li等[11]通过检测513例个体(包括210例对照、135例HBV肝炎,48例HCV肝炎和120例HCC患者)血清miRNA表达谱,Solexa测序发现HBV肝炎血清中13种miRNA表达升高(高于对照3倍),包括miR-375、miR-92a、miR-10a、miR-223、miR-423、miR-23b/a、miR-342-3p、miR-99a、miR-122a、miR-125b、miR-150和let-7c。基于13种mir-RNA的预测标签可以鉴别HBV和正常及HCC。其中miR-25、miR-375和let-7f构建诊断标签可区别HBV和HCC,特别是单独应用miR-375诊断肝癌,特异度达96%,敏感度达100%。

目前,肝癌的手术切除,介入及微波、射频消融及肝移植仍是肝癌的有效治疗手段,但只是对于早期发现的病人获益比较大。化学药物治疗近年来取得了一定的疗效,但仍难以达到预期效果。近年来研究表明,miRNA的异常表达与肿瘤对化疗药物的敏感性及耐药性相关,因此可能为肝细胞癌的化学药物治疗提供新的思路和方向。由于miRNA是基因表达和蛋白质翻译过程中的调节分子,在肿瘤的发生过程中可能起到调控的枢纽作用,因此将miRNA作为肿瘤生物治疗潜在的靶分子可能比采用编码基因更为有效。现已发现与肝癌密切相关的miRNA有miR-122、let-7、miR-125a、miR-139、miR-145、miR-223、miR-224、miR-221和miR-21等,它们都有可能成为肝癌治疗的目标靶点。Ji等[12]研究表明降低肝癌患者miR-26的表达,可以明显提高辅助干扰素治疗患者的总生存率,同时发现了一种新的标准化miR-26诊断方法,为肝癌患者选择干扰素辅助治疗提供了有力证据。Tomimaru等[13]报道miR-21可通过靶向作用敏化人耐药肝癌细胞株对干扰素及5-氟尿嘧啶的反应。这些研究给肝癌的靶向基因治疗带来了新的希望。

Xiao等[14]研究表明,miR-503作为一种抑癌基因,通过细胞周期蛋白(D3和E2F3)介导的Rb-E2F信号转导通路阻滞细胞周期G,期到S期过渡,表明miR503作为潜在的肿瘤抑制因子,可能会成为一种独立的肝癌预后标志物。Yang等[15]研究了miR-26a在肝细胞癌生长和转移中的作用,发现在肝癌组织中miR-26a表达下调,且与肝癌复发及转移存在相关性,多元分析结果提示,miR-26a是肝癌患者总生存期和复发时间的独立预后指标。Murakami等[16]对110例肝癌组织中miR-18b的表达进行miRNA微阵列芯片分析及qRT-PCR验证,应用免疫共沉淀法证实三核苷酸重复蛋白6B为miR-18b的靶基因,他们将TNRC6B转染肝癌细胞株Huh-7和Li7,发现下调TNRC6B的表达可加速细胞增殖并降低细胞的黏附能力,与作为细胞增殖及黏附分子标志的miR-18b过表达发挥相似作用,因此,miR-18b可能作为预测肝癌患者预后的分子标志物,为肝癌的治疗提供了新思路。

展望

综上所述,miRNA与肝癌等肿瘤的发生、发展过程密切相关。研究miRNA对肝癌临床的早期诊断、治疗和预后有重要意义。肝癌特异的miRNA表达谱及其在外周血中含量的检测,可以成为肝癌诊断和预后的有效标志物,具有潜在的临床诊疗价值,但目前miRNA与肝癌关系的研究仍处于起步阶段,很多机制仍无法阐述,应用于临床仍需更进一步的探索和更多证据的支持。

参考文献:

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[3]Alvarez-GarciaI,MiskaEA.MicroRNAfunctionsinanimaldevelopmentandhumandisease[J].Development,2005,132(21):4653-4662.

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[5]宋婕,李官成.肝癌相关肿瘤标志物研究新进展[J].国际病理科学与临床杂志,2011,3l(1):54-58.

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作者简介:

刘东(1981-),男,硕士研究生,住院医师,主要从事肿瘤的临床规范化综合诊治,电话:15852166580,E-mail:ldunique196@163.com

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