丁俊杰 魏鶴松 王笑天 常子雨 楊磊 朱麗華

【摘要】微小RNA（ miRNA），廣泛存在于真核生物中的一類長(zhǎng)度約21_ 2Snt的非編碼調(diào)控單鏈小分子RNA，可以對(duì)細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等過(guò)程起到調(diào)控作用，在胃癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起到了相當(dāng)于促癌基因和抑癌基因的作用。隨著阻抑基因表達(dá)研究的發(fā)展，RNA干擾（RNAi）技術(shù)被提出，即向細(xì)胞中導(dǎo)入雙鏈RNA，通過(guò)其與內(nèi)源性RNA特異地結(jié)合，阻礙特定基因的翻譯或轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而抑制基因的表達(dá)。逐漸深入分子機(jī)制研究的背景下，各種腫瘤研究中已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用RNA干擾技術(shù)，尤其是胃癌治療中，其應(yīng)用前景十分廣闊。

【關(guān)鍵詞】微小RNA； RNA干擾技術(shù)；胃癌；

【中圖分類號(hào)】 R73

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2096-5249（ 2018） 03-009-02

在世界范圍內(nèi)，因腫瘤死亡患者中，占據(jù)死因第二位的即為胃癌。目前，胃癌主要采取綜合治療，其中包含手術(shù)治療、化療、放療等，但并不能獲得理想的總體療效，還需要積極探索更為有效的治療方案。為了解決這一難題，深入研究胃癌發(fā)病的分子機(jī)制非常必要。越來(lái)越多的研究將方向指向了miRNA與胃癌的關(guān)系，miRNA作為一種新的基因表達(dá)調(diào)控因子，能夠通過(guò)序列特異性結(jié)合于靶基因mRNA的3'UTR來(lái)負(fù)調(diào)控靶基因的表達(dá)，廣泛參與機(jī)體內(nèi)多種生理、病理過(guò)程，在腫瘤發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用，所以miRNA極有可能為胃癌提供更多更好的診斷和治療方法。

隨著不斷的深入研究RNA，對(duì)其功能也重新認(rèn)識(shí)，RNA干擾技術(shù)向細(xì)胞中導(dǎo)入雙鏈RNA，并通過(guò)雙鏈RNA與內(nèi)源性RNA特異結(jié)合，進(jìn)而阻礙特定基因的翻譯或轉(zhuǎn)錄，最終抑制基因的表達(dá)。體內(nèi)導(dǎo)入小干擾RNA（siRNA）和異源雙鏈RNA（shRNA）沉默靶基因技術(shù)的成熟，對(duì)提高miRNA的體內(nèi)導(dǎo)入技術(shù)也有一定幫助。胃癌也屬于一種多基因疾病，因而其治療中也適合應(yīng)用RNA干擾技術(shù)，本研究即綜述了微小RNA及RNA干擾技術(shù)在胃癌治療中的應(yīng)用。

1.miRNA與腫瘤的關(guān)系

miRNA是一類長(zhǎng)度很短（大約含有22個(gè)核苷酸）的非編碼調(diào)控單鏈小分子RNA，由內(nèi)源基因編碼，由一段具有發(fā)夾環(huán)結(jié)構(gòu)的單鏈RNA前體（pre-miRNA）剪切后生成。miRNA本身并不具有開(kāi)放閱讀框，絕大部分定位于基因間隔區(qū)，其轉(zhuǎn)錄獨(dú)立于其他基因，并不翻譯成蛋白質(zhì)，而是在體內(nèi)代謝過(guò)程中起到多種調(diào)控作用。目前有研究認(rèn)為，miRNA主要通過(guò)兩種方式對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控：即對(duì)靶基因翻譯抑制和切割降解【1】。前者指miRNA與靶基因mRNA 3端的非編碼區(qū)不完全互補(bǔ)結(jié)合后，抑制靶基因mRNA的翻譯；后者指miRNA與靶基因mRNA 3端的非編碼區(qū)完全互補(bǔ)結(jié)合后，使靶基因mRNA發(fā)生降解，并且前者是哺乳動(dòng)物體內(nèi)miRNA對(duì)基因表達(dá)調(diào)控的主要機(jī)制【2】。

細(xì)胞的異常增殖是腫瘤發(fā)生機(jī)制中比較經(jīng)典的解釋，根據(jù)miRNA有抑制基因表達(dá)的這一作用，考慮到其可能通過(guò)調(diào)控與細(xì)胞增殖相關(guān)的基因，來(lái)改變細(xì)胞正常周期。已有研究證明，超過(guò)一半的miRNA基因定位于已知的腫瘤相關(guān)基因組區(qū)域內(nèi)或已知的基因脆性位點(diǎn)，miRNA極有可能在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用。如果miRNA在腫瘤中的表達(dá)呈明顯上升趨勢(shì)，那么它們就屬于有致癌基因作用的miRNA；反之，如果在腫瘤中某些miRNA有表達(dá)下調(diào)的趨勢(shì)，那么它們就能起到抑癌基因的作用。

2.miRNA對(duì)胃癌的影響

胃癌的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中由多種因素共同作用，正如環(huán)境因素、遺傳因素、幽門(mén)螺桿菌感染等。普遍認(rèn)為，幽門(mén)螺桿菌感染是胃癌癌變的主要因素之一，80%以上的胃癌檢測(cè)其成陽(yáng)性。Matsushima【3】等利用基因芯片篩選、RT-PCR方法發(fā)現(xiàn)：在胃黏膜幽門(mén)螺桿菌的感染中，存在55種miRNA的表達(dá)發(fā)生變化，即這些miRNA分子可能參與了幽門(mén)螺桿菌對(duì)胃癌的致病過(guò)程。也有研究表明，幽門(mén)螺旋桿菌感染，可通過(guò)影響胃粘膜炎性反應(yīng)、癌基因或抑癌基因的表達(dá)，引起miRNA的表達(dá)水平發(fā)生變化，進(jìn)而影響胃癌的發(fā)生發(fā)展。

在一些研究中發(fā)現(xiàn)，部分miRNA通過(guò)負(fù)性抑制腫瘤抑癌基因或者控制細(xì)胞的分化或凋亡來(lái)促進(jìn)胃癌的發(fā)展，例如，Zhang等發(fā)現(xiàn)，胃癌細(xì)胞中的miR-21表達(dá)與其正常情況相比明顯升高，并且miR-21的表達(dá)升高與胃粘膜的幽門(mén)螺桿菌感染有關(guān)。除此之外，他們的實(shí)驗(yàn)還證實(shí)miR-21對(duì)于人的胃癌細(xì)胞系A(chǔ)GS的增殖和侵襲有促進(jìn)作用。人的RUNX3基因的表達(dá)產(chǎn)物與FOX03a/FKHRL1作用后激活促凋亡蛋白Bim，可對(duì)胃癌細(xì)胞的凋亡起到誘導(dǎo)作用，研究發(fā)現(xiàn)，miR-93和miR-106便可抑制Bim而起到抗腫瘤細(xì)胞凋亡的作用【4】。另外，miRNA對(duì)胃癌細(xì)胞的侵襲遷移也可發(fā)揮重要的作用，已有實(shí)驗(yàn)證明，提高miR-lOa的表達(dá)能夠顯著促進(jìn)胃癌細(xì)胞系BCC823的遷移和侵襲能力【5】。

除以上所述，一些miRNA還具有抑癌基因的作用，即通過(guò)調(diào)控胃癌細(xì)胞的增殖、凋亡或轉(zhuǎn)移侵襲對(duì)胃癌造成抑制。在胃癌組織中，miR-126的表達(dá)明顯下降，與患者的腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、局部侵襲及TNM分期等臨床病理學(xué)特點(diǎn)明顯相關(guān)，miR-126的表達(dá)能阻斷停滯細(xì)胞周期來(lái)抑制細(xì)胞增殖，并可以抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移【6】。生物信息學(xué)的分析顯示，在胃癌中miR-217低表達(dá)，其作用的靶基因EZH2在細(xì)胞的增殖遷移、腫瘤形成中發(fā)揮重要作用，嘗試敲除SGC7901胃癌細(xì)胞中的m1R-217，能夠明顯增加細(xì)胞的浸潤(rùn)侵襲力【7】。即提示m1R-217對(duì)于降低胃癌細(xì)胞的遷移侵襲能力有很大作用。

3.miRNA與胃癌的治療

目前治療胃癌的方法還局限于外科手術(shù)配合術(shù)后化療，然而在化療過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)腫瘤細(xì)胞耐藥性的情況，導(dǎo)致后期治療難以進(jìn)行?，F(xiàn)已有很多的研究在利用miRNA在胃癌組織中的差異性表達(dá)來(lái)對(duì)胃癌進(jìn)行診斷方法的探索，即miRNA很有可能成為新型的腫瘤分子標(biāo)志物，這對(duì)于胃癌患病的高危人群早期的診斷具有非常重要的意義。

綜合考慮miRNA對(duì)胃癌的多種方面的影響，結(jié)合當(dāng)今逐步發(fā)展的基因治療技術(shù)，采用RNA干擾技術(shù)等分子生物學(xué)的手段，對(duì)胃癌組織中表達(dá)失調(diào)的基因及其產(chǎn)物進(jìn)行調(diào)控，這將擁有廣闊的應(yīng)用前景。

國(guó)外學(xué)者以NOL8基因?yàn)閷?duì)象，設(shè)計(jì)出小分子干擾RNA，對(duì)彌漫性胃癌細(xì)胞系TMK-I轉(zhuǎn)染后發(fā)現(xiàn)，NOL8表達(dá)明顯降低，而且導(dǎo)癌細(xì)胞在其誘導(dǎo)下發(fā)生凋亡【8】。有研究發(fā)現(xiàn)某些miRNA影響了胃癌細(xì)胞耐藥性的產(chǎn)生，Xia等【9】在研究胃癌細(xì)胞系SCC7901及其多藥耐藥細(xì)胞系SGC7901/VCR時(shí)發(fā)現(xiàn)，m1R-15b和m1R-16在SGC7901/VCR細(xì)胞系中的表達(dá)顯著下降，當(dāng)m1R-15b和m1R-16過(guò)度表達(dá)時(shí)，Bcl基因的表達(dá)受到了抑制，使得胃癌細(xì)胞對(duì)化學(xué)治療藥物的敏感性提高。國(guó)外多位學(xué)者選擇人胃癌細(xì)胞EFG-257RDB，其MDR1基因及其表達(dá)產(chǎn)物利用小分子干擾RNA抑制，結(jié)果顯示，抑制率可達(dá)到91%，同時(shí)降低了細(xì)胞抵抗柔紅霉素的程度，約為58%【10】。

從癌癥的源頭——癌基因考慮，設(shè)法抑制胃癌相關(guān)基因的活性，從而達(dá)到抑制胃癌發(fā)生發(fā)展的目的。目前對(duì)于RNA干擾（ RNAi）治療胃癌的研究不斷發(fā)展，給胃癌的治療提供了新的途徑。RNA干擾主要通過(guò)導(dǎo)入雙鏈RNA進(jìn)而靶向抑制轉(zhuǎn)錄后基因的表達(dá)，具有特異、高效、毒性小的特點(diǎn)。在研究中發(fā)現(xiàn)，hyrdC基因廣泛存在于人體各組織中，其在胃癌組織中的表達(dá)增加，是一種與胃癌相關(guān)的腫瘤基因。hyrdC基因過(guò)表達(dá)時(shí)可促進(jìn)胃癌SGC-7901細(xì)胞的增殖，利用小分子干擾RNA（ siRNA）靶向干擾沉默hyrdC基因后，胃癌SGC-7901細(xì)胞受到抑制，腫瘤體積會(huì)明顯減小【11】。此外，通過(guò)RNA干擾技術(shù)靶向沉默胃癌相關(guān)基因從而抑制胃癌細(xì)胞的增殖分化及侵襲轉(zhuǎn)移能力也獲得了很多實(shí)驗(yàn)研究的證實(shí)，隨著RNA干擾技術(shù)及其機(jī)理研究的不斷進(jìn)行，RNAi技術(shù)必將在臨床應(yīng)用中取得更多突破。

另外，結(jié)合之前對(duì)抑癌性miRNA的研究，在癌癥發(fā)生發(fā)展的過(guò)程中，許多抑癌性miRNAs啟動(dòng)子區(qū)結(jié)構(gòu)常可因DNA超甲基化而沉默甚至關(guān)閉，從而使該基因轉(zhuǎn)錄下調(diào)【12】。目前已知的DNA甲基化酶抑制劑以及組蛋白修飾酶抑制劑等是一類基因修飾藥物，在癌組織中它們可以下調(diào)啟動(dòng)子區(qū)DNA甲基化或開(kāi)放異常的基因結(jié)構(gòu)，恢復(fù)miRNAs基因的正常轉(zhuǎn)錄功能，而再次生成成熟的抑癌性miRNA，發(fā)揮正常的基因調(diào)控功能【13】。所以利用此方面來(lái)治療人類的惡性腫瘤是個(gè)充滿希望的領(lǐng)域。已有實(shí)驗(yàn)證明，DNA甲基化和組蛋白去乙?；敢种苿┠芡ㄟ^(guò)RNA polymeraseⅡ?qū)Τ聊膍1R-512-5p進(jìn)行活化，而活化的miR-512-5p能夠抑制Mcl-l表達(dá)，促使胃癌細(xì)胞的凋亡。這為胃癌的治療提供了新的思路和手段【14】。

4.展望

對(duì)于miRNA及RNA干擾技術(shù)的研究已經(jīng)為胃癌的診斷和治療帶來(lái)了新的曙光，目前對(duì)于胃癌相關(guān)miRNA的篩選，miRNA靶向基因的確定及作用機(jī)制的研究仍有很多問(wèn)題需要解決，以目前常規(guī)的生物信息學(xué)方法來(lái)研究仍有很大困難?？梢哉f(shuō)，對(duì)于miRNA與胃癌方面的研究是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，但隨著更多研究miRNA技術(shù)的出現(xiàn)，使得對(duì)于miRNA的了解逐漸深入，在不久的將來(lái)，無(wú)論是以miRNA作為診斷標(biāo)志物還是將其作為治療的靶點(diǎn)，甚至以藥物的形式出現(xiàn)于臨床應(yīng)用，這些都將成為現(xiàn)實(shí)。

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