牛萌柯，鄧文英，李寧，羅素霞

(鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，鄭州450000)

結(jié)直腸癌(CRC)在全球常見(jiàn)的惡性腫瘤中居第3位，在癌癥相關(guān)死亡中居第2位，但其發(fā)生的潛在機(jī)制仍不清楚。許多研究表明，CRC發(fā)生與致癌信號(hào)通路的激活和腫瘤抑制信號(hào)的失活有關(guān)。微小核糖核酸(miRNA)是長(zhǎng)度約為22個(gè)核苷酸的內(nèi)源性單鏈非編碼RNA，其可以在轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)真核生物中各種癌基因和抑癌基因的表達(dá)。研究顯示，許多miRNA的表達(dá)失調(diào)在CRC各階段關(guān)鍵性信號(hào)傳導(dǎo)途徑中起介導(dǎo)作用[1]。因此，監(jiān)測(cè)miRNA在組織及體液的表達(dá)水平，有利于對(duì)CRC作出早期診斷；靶向調(diào)節(jié)miRNA表達(dá)水平，不僅對(duì)CRC有直接治療作用，還可增強(qiáng)患者對(duì)化療藥物的敏感性，從而提高其生存質(zhì)量并改善預(yù)后?，F(xiàn)對(duì)miRNA在CRC發(fā)病、診斷、治療及預(yù)后方面最新研究進(jìn)展綜述如下。

1 miRNA在CRC發(fā)病中的作用

miRNA在多種生物過(guò)程中發(fā)揮作用，包括細(xì)胞分化、增殖、遷移、侵襲、凋亡和細(xì)胞周期進(jìn)程的調(diào)節(jié)；其在轉(zhuǎn)錄后能夠調(diào)節(jié)基因表達(dá)和各種細(xì)胞機(jī)制，它們是致癌作用的重要因子[2]。近幾年研究顯示，更多新的miRNA被發(fā)現(xiàn)能夠控制癌細(xì)胞的增殖和遷移，與CRC的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。

腫瘤微環(huán)境(TME)是包含腫瘤細(xì)胞、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)、間質(zhì)細(xì)胞和非細(xì)胞成分的復(fù)雜環(huán)境。上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)作為癌癥發(fā)生和轉(zhuǎn)移的主要參與者，參與TAM和腫瘤細(xì)胞之間的相互作用。研究發(fā)現(xiàn)，miR-195-5p表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致CRC細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和EMT，顯著降低患者的總體存活率[3]。miR-30d表達(dá)上調(diào)可通過(guò)使G蛋白a亞基13表達(dá)下調(diào)，從而抑制CRC細(xì)胞的增殖和侵襲[4]。Song等[5]研究顯示，miR-10b表達(dá)上調(diào)可抑制CRC細(xì)胞的生長(zhǎng)、集落形成、遷移和侵襲；異種移植物動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，miR-10b也可通過(guò)敲低成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子13(FGF13)表達(dá)，在體內(nèi)抑制CRC細(xì)胞生長(zhǎng)和肺轉(zhuǎn)移。Hwang等[6]研究顯示，miR-146a過(guò)表達(dá)激活CRC腫瘤干細(xì)胞(CSC)中的Wnt通路以穩(wěn)定β連環(huán)蛋白，從而促進(jìn)CRC的發(fā)生和進(jìn)展。然而，miR-1通過(guò)下調(diào)癌基因和(或)轉(zhuǎn)錄因子Met、HDAC4、PIM1、Slug等抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)[7]。以上研究表明，miRNA是發(fā)揮促癌或抑癌作用，取決于其表達(dá)水平及相應(yīng)的靶基因或靶蛋白的相互作用，而其中的復(fù)雜機(jī)制需進(jìn)一步研究加以明確。

2 miRNA在CRC診斷中的作用

近年來(lái)，miRNA作為癌癥的診斷生物標(biāo)志物備受關(guān)注。miRNA可通過(guò)非侵入方法快速被測(cè)定，且在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的各種條件下都非常穩(wěn)定。Link等[8]通過(guò)使用RT-PCR和微陣列分析發(fā)現(xiàn)，CRC或腺瘤患者糞便中的miR-21和miR-106a表達(dá)顯著上調(diào)。Wu等[9]通過(guò)實(shí)時(shí)定量逆轉(zhuǎn)錄PCR法檢測(cè)CRC及正常對(duì)照組織及糞便中的miR-21和miR-92a，發(fā)現(xiàn)CRC患者組織及糞便標(biāo)本中的miR-21和miR-92a表達(dá)上調(diào)，且miR-92a表達(dá)水平有助于鑒別患有CRC或腺瘤患者與健康對(duì)照者甚至是低風(fēng)險(xiǎn)息肉患者。Zhu等[10]使用SYBR Green miScript PCR系統(tǒng)和2-ΔΔCt方法定量糞便中的4種miRNA(miR-29a、miR-145、miR-223和miR-224)的水平，發(fā)現(xiàn)CRC患者miR-29a、miR-223和miR-224表達(dá)顯著下調(diào)而miR-145表達(dá)無(wú)顯著差異。以上研究表明，miRNA作為CRC的診斷標(biāo)志物具有較高的特異性和敏感性。

在一項(xiàng)205例參與者的研究中，研究者對(duì)4個(gè)GEO數(shù)據(jù)集進(jìn)行綜合分析后，通過(guò)qRT-PCR法檢測(cè)血漿miR-1290、miR-320d，發(fā)現(xiàn)這2種miRNA能夠鑒別CRC或腺瘤與健康對(duì)照者；研究還發(fā)現(xiàn)，血漿miR-1290、miR-320d水平與腫瘤大小、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移相關(guān)，腫瘤較大、TNM分期較晚、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的CRC患者血漿miR-1290水平升高，而miR-320d水平降低[11]。Yang等[12]采用RT-PCR法檢測(cè)血清miR-20a、miR-486、miR-92a和miR-135b水平后發(fā)現(xiàn)，與健康對(duì)照者比較，CRC或腺瘤患者血清miR-20a、miR-486水平下降，并且miR-486水平在管狀絨毛狀腺瘤和高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變患者中下降更明顯。以上研究均提示，miRNA均可作為早期CRC診斷的潛在非侵襲性腫瘤生物標(biāo)志物。

3 miRNA在CRC治療中的作用

3.1 miRNA對(duì)CRC的直接治療作用 目前，關(guān)于miRNA介導(dǎo)CRC治療的相關(guān)研究主要為使內(nèi)源性miRNA沉默或過(guò)表達(dá)。Niu等[13]研究表明，miR-483可通過(guò)靶向腫瘤壞死因子受體相 關(guān)因子1(TRAF1)抑制CRC細(xì)胞SW480的增殖和遷移，這有可能成為CRC新的治療策略。Wang等[14]通過(guò)功能測(cè)定顯示，miR-769表達(dá)的恢復(fù)能夠抑制CRC細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，促使細(xì)胞凋亡增加，并抑制體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)。因此，miR-769可能是治療CRC患者的有效靶點(diǎn)。Mizoguchi等[15]使用微陣列、蛋白質(zhì)印跡和熒光素酶報(bào)告基因測(cè)定，鑒定了miR-8073的潛在靶標(biāo)為叉頭框M1蛋白質(zhì)(FOXM1)、細(xì)胞周期蛋白D1(CCND1)、甲基-CpG結(jié)合結(jié)構(gòu)域蛋白-3(MBD3)、激肽釋放酶10(KLK10)和半胱天冬酶2(CASP2)，而這些基因及其編碼的蛋白質(zhì)與細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖和癌癥發(fā)展有關(guān)；并且，miR-8073在體外能夠抑制細(xì)胞增殖，在體內(nèi)可抑制結(jié)直腸腫瘤的生長(zhǎng)。這表明miR-8073作為CRC的潛在治療方法，具有良好的應(yīng)用前景。Chen等[16]通過(guò)獲得和功能喪失測(cè)定顯示，miR-203a-3p通過(guò)靶向磷酸二酯酶4D(PDE4D)促進(jìn)CRC細(xì)胞增殖、集落形成和遷移和侵襲，這種方法有望成為新型分子治療策略。最新的研究表明[17，18]，miR-1249可通過(guò)靶向血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子 A (VEGFA)和高遷移率族蛋白A2(HMGA2)來(lái)抑制CRC生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移和血管生成，miR-215可抑制腫瘤生長(zhǎng)以及缺氧/miR-215/富含亮氨酸的G蛋白偶聯(lián)受體5(LGR5)軸的調(diào)節(jié)等，這都可能為開(kāi)發(fā)新的抗CRC方法提供科學(xué)依據(jù)。總之，腫瘤抑制性miRNA或其模擬物可用作靶向治療的新型藥物，而致癌miRNA可用作個(gè)體化治療的靶標(biāo)，通過(guò)敲除或恢復(fù)miRNA水平為CRC的治療提供新的策略。

3.2 miRNA對(duì)CRC耐藥性的影響 對(duì)于晚期CRC患者最常用的治療方式為化療和靶向治療，然而長(zhǎng)期和反復(fù)應(yīng)用可使患者產(chǎn)生原發(fā)或繼發(fā)性多藥耐藥(MDR)，從而大大降低了療效并影響患者的生存質(zhì)量。研究發(fā)現(xiàn)，miRNA在化療及靶向治療耐藥的誘導(dǎo)中起重要作用。miRNA表達(dá)失調(diào)在癌癥患者中常見(jiàn)，并且是對(duì)化療及靶向治療藥物產(chǎn)生耐藥的原因。因此，通過(guò)校正miRNA失調(diào)可以作為反轉(zhuǎn)耐藥的潛在策略。

研究表明，miR-126在受體細(xì)胞中能夠刺激血管生成。就轉(zhuǎn)移性CRC患者對(duì)于抗VEGF或抗表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)藥物的治療反應(yīng)而言，miR-126表達(dá)上調(diào)與貝伐單抗耐藥顯著相關(guān)[19]。Wang等[20]研究發(fā)現(xiàn)，miR-26b在人CRC組織和耐5-FU CRC細(xì)胞HT-29/5-FU和LOVO/5-FU中表達(dá)下調(diào)，miR-26b啟動(dòng)子區(qū)域中的CpG島在抗5-FU CRC細(xì)胞中為高甲基化狀態(tài)；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，miR-26b在體外能夠增強(qiáng)CRC細(xì)胞對(duì)5-FU的敏感性，并證實(shí)miR-26b可過(guò)負(fù)向調(diào)節(jié)P-糖蛋白(Pgp)表達(dá)抑制腫瘤生長(zhǎng)。miR-122表達(dá)下調(diào)是抗奧沙利鉑CRC細(xì)胞中X連鎖凋亡抑制蛋白(XIAP)過(guò)表達(dá)的原因，上調(diào)miR-122表達(dá)可通過(guò)抑制XIAP表達(dá)增強(qiáng)抗奧沙利鉑CRC細(xì)胞SW480/OR和HT29/OR對(duì)奧沙利鉑介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡的敏感性[21]。lncRNA X-無(wú)活性特異性轉(zhuǎn)錄物(XIST)與抗阿霉素(DOX)CRC細(xì)胞中的miR-124相互作用，可正向調(diào)節(jié)人絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(SGK1)表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)，在抗DOXCRC組織和細(xì)胞中XIST、SGK1表達(dá)上調(diào)而miR-124表達(dá)下調(diào)，通過(guò)XIST敲低、SGK1表達(dá)下調(diào)、miR-124表達(dá)上調(diào)可抑制CRC細(xì)胞對(duì)DOX的耐藥性[22]。miR-128在CRC患者的腫瘤組織以及體外CRC細(xì)胞系中表達(dá)下調(diào)，過(guò)表達(dá)的miR-128通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡使CRC細(xì)胞對(duì)腫瘤壞死因子相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性敏感[23]。以上研究表明，miRNA與多種化療及靶向治療藥物耐藥性存在密切聯(lián)系，這為評(píng)估治療效果及預(yù)后提供一定參考價(jià)值，并可作為提高化療療效的潛在治療靶點(diǎn)。

4 miRNA在CRC預(yù)后中的作用

近年多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，miRNA在腫瘤微環(huán)境不同類型細(xì)胞中表達(dá)的失調(diào)在CRC發(fā)生、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移過(guò)程中起至關(guān)重要的作用，可作為一種新型的預(yù)后生物標(biāo)志物。

基于對(duì)用FOLFOX治療的2個(gè)獨(dú)立隊(duì)列患者的評(píng)估，高表達(dá)的miR-320e與Ⅱ期和Ⅲ期CRC患者TNM分期較晚、復(fù)發(fā)和預(yù)后差相關(guān)，已被公認(rèn)為CRC的預(yù)后生物標(biāo)志物[30]。通過(guò)分析35種獨(dú)特的miRNA在缺氧和常氧細(xì)胞之間差異表達(dá)，發(fā)現(xiàn)外周血miR-486-5p和miR-181a-5p低表達(dá)分別與原發(fā)腫瘤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，而miR-30d-5p的高表達(dá)與腫瘤進(jìn)展相關(guān)，這三者均是局部晚期直腸癌預(yù)后不良的特征[24]。Lv等[25]研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前高表達(dá)miR-155與晚期和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，而術(shù)后高表達(dá)與復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移相關(guān)，提示miR-155可作為無(wú)瘤生存的預(yù)后標(biāo)志物。在最近的研究中，Zhao等[26]發(fā)現(xiàn)miR-411表達(dá)下調(diào)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和較差的TNM分期相關(guān)，可作為預(yù)后判定的標(biāo)志物。Tan等[27]應(yīng)用qRT-PCR法檢測(cè)107例CRC患者和60例健康對(duì)照者血清miR-199a水平，發(fā)現(xiàn)miR-199a在CRC遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者中水平降低，且低水平miR-199a患者總體存活率和無(wú)病存活率較低。這表明血清miR-199a水平降低與CRC預(yù)后不良有關(guān)，可作為診斷和預(yù)后的標(biāo)志物。雖然，多種miRNA可作為CRC的預(yù)后生物標(biāo)志物來(lái)評(píng)估患者腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)測(cè)無(wú)瘤生存率及遠(yuǎn)期存活率。但值得注意的是，不同研究中發(fā)現(xiàn)miRNA導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的機(jī)制及表達(dá)水平不盡相同。

綜上所述，miRNA表達(dá)失調(diào)與CRC的發(fā)生發(fā)展過(guò)程密切相關(guān)，并參與多種生物學(xué)行為的調(diào)節(jié)。因此，通過(guò)監(jiān)測(cè)miRNA表達(dá)水平可為CRC的早期診斷提供更具特異性和敏感性的判斷。miRNA對(duì)CRC相關(guān)化療藥物抗性細(xì)胞的調(diào)節(jié)導(dǎo)致耐藥性的產(chǎn)生，對(duì)于治療療效產(chǎn)生負(fù)面作用，影響患者生存率；通過(guò)過(guò)表達(dá)、敲低或沉默相應(yīng)miRNA的方法能夠增加CRC細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，從而提高治療療效及生存質(zhì)量。探究miRNA影響癌癥發(fā)生、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的作用機(jī)制及調(diào)節(jié)化療敏感性的途徑日益成為未來(lái)新興的治療策略。另外，用于預(yù)測(cè)治療反應(yīng)的新miRNA的開(kāi)發(fā)，也為指導(dǎo)CRC的個(gè)性化治療提供很大幫助。由此可見(jiàn)，miRNA作為一種新型的生物標(biāo)志物及治療靶點(diǎn)，有助于CRC的早期診斷、治療方案療效預(yù)測(cè)及預(yù)后評(píng)估。然而，一些障礙限制了其在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用?；颊叩膫€(gè)體差異，miRNA的檢測(cè)試劑及方法，組織或體液樣品的來(lái)源及化療藥物選擇不同，導(dǎo)致有關(guān)miRNA的結(jié)果有一定差異。因此，由于研究間結(jié)論的不一致，miRNA作為生物標(biāo)志物的臨床應(yīng)用及治療靶點(diǎn)的作用仍然有限。但是，miRNA在CRC中的應(yīng)用不可否認(rèn)提供很大幫助，且具有很大的發(fā)展前景，未來(lái)值得更多的研究去發(fā)掘miRNA的潛力。