陸新元， 谷曉媛 綜述, 叢文銘 審校

(1. 第二軍醫(yī)大學東方肝膽外科醫(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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肝細胞癌相關微小RNA研究進展

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源性非編碼小RNA，能與靶基因3’UTR進行不完全配對，通過序列特異性翻譯抑制或信使RNA降解來調控靶基因表達，參與細胞發(fā)育、增殖、分化、凋亡等一系列重要生物學進程，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miRNA與肝細胞癌的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉移、血管生成、術后復發(fā)等生物學行為相關；并有研究者將miRNA用于肝細胞癌的早期診斷及治療。本文就與肝細胞癌相關的miRNA研究作一綜述。

肝細胞腫瘤； 微小RNA； 研究進展

肝細胞癌(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)生的主要危險因素，盡管隨著乙型肝炎疫苗預防接種的普及，其發(fā)病率有所減緩，但每年仍有60～70萬新發(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。5年生存率低于5%[2]。HCC約占肝臟惡性腫瘤的80%～90%，具有侵襲力強和死亡率高的特點，因此，探索HCC發(fā)生的分子機制、評估HCC的生物學特性、預測HCC侵襲轉移潛能以及判斷HCC患者的臨床預后就成為當今肝癌分子病理學特性研究的熱點課題，而microRNA(miRNA)研究就成為肝癌分子病理學領域開展上述研究的重要切入點。

1 miRNA的基本分子特征

miRNA是一類長約21～23個核苷酸的內源性非編碼的小分子RNA，通常是在核內由RNA聚合酶II轉錄生成具有5′端帽子結構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個核苷酸組成的pre-miRNA，再經RAN-GTP和Exportin-5轉運至細胞質。pre-miRNA在胞質內經過Dicer的進一步剪切形成成熟miRNA雙鏈，這種雙鏈很快被引導進入沉默復合體(RNA-induced silencing complex， RISC)復合體中，成熟的miRNA結合到與其互補的mRNA的位點通過堿基配對調控基因表達。miRNA本身并不編碼蛋白質，而是通過不完全互補結合于靶基因mRNA的3′UTRs，對靶基因轉錄后水平產生負性調控作用，從而降低靶基因的表達水平。迄今為止，在人類估計約有1000多種miRNA，目前已被證實的miRNA就達500多個。miRNA調節(jié)多種基因表達，參與調節(jié)腫瘤細胞的增殖、分化和凋亡等多個生物學過程，其突變、缺失或表達水平的異常與人類腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關。miRNA的表達具有一定的組織特異性，在不同器官組織中，miRNA的表達水平不盡相同；同時，miRNA在不同腫瘤組織中也有著特異的miRNA表達譜，表達水平也各不相同，甚至相反表達，可見miRNA的作用機制具有其復雜性。由于miRNA分子量小，在組織中相對穩(wěn)定，miRNA在適當制備和保存的福爾馬林固定石蠟包埋(FFPE)組織中可以長期穩(wěn)定存在，完全可以達到定量檢測的目的，這一特性使得它非常適合作為分子病理檢測的靶分子。

2 與肝細胞癌發(fā)生相關的miRNA

miRNA與細胞周期調控相關，例如miR-26a和miR-195通過抑制E2F的表達協(xié)同克服G1/S期細胞阻斷。與此相反，miR-106b和miR-93則是通過抑制E2F1基因誘導的凋亡，從而促進了肝癌的發(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信號通路與細胞周期調節(jié)聯(lián)系起來。miR-193b和miR-250b可以通過誘導cyclin D1-介導的G1期阻滯從而在體外抑制克隆形成，并在體內抑制腫瘤生成。miR-21通過作用于HEPN1基因從而促進肝癌細胞增殖[3]。

3 與肝細胞癌侵襲轉移相關的miRNA

miRNA作用于與肝細胞癌浸潤和轉移相關的基因，可以促進或抑制腫瘤細胞的轉移，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，在腫瘤細胞的侵襲和轉移中起到促進作用，而Let-7g特異性的降解了miRNA，從而抑制了腫瘤的轉移。有研究發(fā)現(xiàn)，miR-143在腫瘤中明顯上調，可作用于一種細胞運動調節(jié)器-Ⅲ型纖連蛋白，從而促進腫瘤的浸潤和轉移。miR-122在肝癌中的表達缺失也可影響腫瘤的轉移能力，其部分機制可能是通過上調金屬蛋白水解酶17(ADAM17)和金屬蛋白水解酶10(ADAM10)這兩個癌基因，從而影響腫瘤細胞黏附、遷移和轉移。miR-16、miR-30a、let-7e及miR-204對HBV相關肝癌的轉移有促進作用[4]。miR-122可以抑制TNFα轉化酶的表達，從而抑制肝癌的血管生成和肝內轉移。miR-200b/200c/429通過作用于Rho/ROCK信號通路抑制肝細胞癌轉移[5]。miR-29b和miR-125b通過上調基質金屬蛋白酶2(MMP2)和胎盤生長因子(PGF)增加了肝癌的血管生成及腫瘤轉移[6-7]。在對不同復發(fā)時間間隔肝細胞癌的miRNA研究中也發(fā)現(xiàn)了一組表達差異的miRNA，其中miR-483-5p在細胞學功能上有促進遷移和轉移的作用，但對腫瘤細胞的增殖無明顯影響。

4 與肝細胞癌血管生成相關的miRNA

血管生成對腫瘤的生長、轉移都有重要作用，尤其對血供豐富HCC意義更加重要，HCC腫瘤組織中小血管生成十分活躍，這也導致了HCC極易侵犯血管和肝內轉移，而miRNA對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的表達從而抑制肝癌的血管生成和轉移；miR-503可以作用于FGF2和EGFA，產生抑制腫瘤血管生成[9]；miR-29b通過調節(jié)基質金屬蛋白酶，抑制腫瘤的血管生成、侵襲和轉移[10]；miR-126-3p通過抑制LRP6和PIK3R2基因，起到抑制腫瘤的轉移和血管生成的作用[11]；miR-26a抑制HCC的血管生成，可能與肝細胞生長因子(HGF)及其受體cMet受抑制有關[12]，也有可能與PIK3C2α/Akt/HIF-1α信號通路受抑制從而下調VEGFA水平有關[13]。

5 與肝細胞癌復發(fā)和預后相關的miRNA

miR-139與肝細胞癌轉移的某些特點相關，如血管侵犯、衛(wèi)星灶、包膜缺失及分化較差等，故而其下調與肝癌患者不良的預后相關[14]。miR-222及C19MC miRNA的高表達與不良的臨床病理特點相關，如腫瘤復發(fā)風險增大以及總體生存期縮短[15]。

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

6 與肝細胞癌早期診斷相關的miRNA

肝細胞癌的早期診斷和早期治療是影響肝癌預后的重要因素，目前早期肝癌診斷的主要方法包括甲胎蛋白(α-fetoprotein， AFP)和影像學手段。影像學可以發(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、精確的分子診斷標志物。

有研究發(fā)現(xiàn)，一組血清學miRNA可以精確區(qū)分肝癌患者與對照人群，其敏感度達到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確率。高分化小肝細胞癌常是組織學上的診斷難點，有研究通過對比肝癌組織與非腫瘤組織樣本，發(fā)現(xiàn)3個明顯上調、5個下調的miRNA，應用這些異常表達的miRNA可以準確預測肝癌，精度達到97.8%；同時發(fā)現(xiàn)miR692， miR620和miR618的表達水平與肝癌的分化程度呈負相關。

7 與肝細胞癌治療相關的miRNA

體外實驗已經看到，通過下調癌基因作用的miRNA或上調具有抑癌基因作用的miRNA可以改變肝癌細胞的惡性表型。通過改變體內某些miRNA的表達水平可以抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。小鼠動物實驗已經證實全身使用miR-26a，可以抑制肝癌細胞增殖，誘導腫瘤細胞特異性凋亡，有效控制腫瘤進展，而且無明顯毒副作用。兩個獨立的實驗[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間延長且腫瘤體積減小。

miRNA還可以影響抗癌藥物的敏感性，例如miR-21高表達的肝癌患者對IFN-α/5-FU聯(lián)合化療不敏感，而miR-181b可以提高肝癌細胞對阿霉素的抵抗；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，如恢復肝癌細胞中miR-122的表達量，可以抑制多藥耐藥蛋白的表達而提高腫瘤細胞對阿霉素和長春新堿的敏感性。有研究顯示，肝細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，miR423-5p可以作為預測索拉菲尼的療效預測。

8 肝細胞癌組織中miRNA的檢測技術要點

miRNA作為HCC新一代分子標志物，將在HCC的分子診斷、生物學特性評估、療效判斷以及預后預測等方面發(fā)揮重要作用。特別是分子病理學檢測技術水平的提高，從FFTE組織中檢測miRNA將可能成為常規(guī)手段。在檢測過程中要特別注意標本的處理，對組織固定時間要嚴格控制，實驗需在認證的PCR實驗室內進行，抽提時嚴格防止污染，設立陽性及陰性對照，做好實驗的質控。除了常規(guī)的定量PCR檢測，還可以使用原位雜交技術，了解其在腫瘤中的定位。在完善檢測方法的同時，需不斷調整優(yōu)化miRNA檢測譜，增加新的miRNA分子，使檢測譜更加特異、敏感。

9 結 語

miRNA與肝癌的發(fā)生發(fā)展、轉移復發(fā)、預后和治療等緊密相關，臨床上已經通過對血漿或腫瘤組織中進行相關miRNA的檢測工作，以判斷高危人群的腫瘤發(fā)生風險及肝癌術后的轉移復發(fā)風險，miRNA分子病理檢測已展現(xiàn)出良好的應用前景。但在應用過程中還需要進一步完善檢測方法，對于術前患者，可采取血漿檢測分泌miRNA，提高早期診斷率；對于術后患者，檢測腫瘤組織中的miRNA水平可以有效判斷腫瘤內特異性的miRNA變化，對腫瘤的增殖、侵襲、轉移及復發(fā)能力進行有效判斷，為患者提供精準的個體化診療。

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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)生和計劃生育委員會青年科研項目(2013Y121，20144Y0047)；國家自然基金面上項目(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