賈晶瑩,本巴吉,韓軍,祁玉娟
(1.青海大學(xué)研究生院,西寧 810016; 2.青海省人民醫(yī)院腫瘤內(nèi)科,西寧 810003)
胃癌是世界上最常見的癌癥類型之一,是導(dǎo)致癌癥死亡的第三大原因[1-2]。雖然我國胃癌發(fā)病率低于日本、韓國,但由于人口基數(shù)較大,每年新發(fā)病例約40萬,占全球發(fā)病總數(shù)的47.0%,5年總體生存率為20.8%~36.8%,處于較低水平[3]。目前臨床上常使用傳統(tǒng)的腫瘤標(biāo)志物[癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)、糖類抗原(carbohydrate antigen,CA)199、CA72-4和CA50等]聯(lián)合胃鏡診斷胃癌,但傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物缺乏敏感性和特異性,胃鏡的有創(chuàng)檢查又難以在國內(nèi)實現(xiàn)普查,故早期胃癌檢出率僅為10.0%~15.0%[3-5]。目前胃癌的治療手段主要有手術(shù)、化療、放療、靶向治療、免疫治療等,手術(shù)切除仍是最佳治療,術(shù)后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是影響胃癌預(yù)后的主要因素,對于臨床無明顯癥狀、影像學(xué)不典型的胃癌隨診患者目前尚無特異性監(jiān)測指標(biāo)。因此,迫切需要靈敏度和特異度較高的腫瘤標(biāo)志物,通過早診斷、早發(fā)現(xiàn)提高胃癌的早期診斷率,尋找指導(dǎo)治療的生物標(biāo)志物,改善胃癌患者的預(yù)后。微RNA(microRNA,miRNA)耐受RNA酶的降解,在組織標(biāo)本、血清/血漿、體液中穩(wěn)定存在,臨床常用于腫瘤診斷及預(yù)后的研究?,F(xiàn)就miRNA在胃癌診療中的研究進展予以綜述。
miRNA是一類小分子非編碼RNA,由19~23個核苷酸組成,是內(nèi)源性非編碼單鏈RNA,廣泛存在于真核生物中,通過與靶基因信使RNA 3′非翻譯區(qū)結(jié)合,抑制靶基因蛋白翻譯,發(fā)揮轉(zhuǎn)錄后水平基因調(diào)控的作用[6-7]。成熟的miRNA 3′端為羥基,5′端為磷酸基團,通過RNA聚合酶Ⅱ生成具有較長莖環(huán)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄體前體miRNA,在體內(nèi)前體miRNA被Drosha酶切割,產(chǎn)生約70 nt大小、具有發(fā)夾狀結(jié)構(gòu)的RNA前體;在細胞質(zhì)中,RNA前體經(jīng)過Dicer酶加工生成約22 nt雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙鏈RNA,隨后指導(dǎo)鏈與特定的蛋白質(zhì)組裝成miRNA誘導(dǎo)的靜默復(fù)合體,與信使RNA結(jié)合,從而抑制蛋白質(zhì)翻譯表達[8]。生物體中,約1/3的編碼基因在不同水平上受到miRNA的調(diào)控[6-7,9-10]。研究表明,miRNA在多種器官及生物學(xué)過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用,如細胞生長發(fā)育、增殖、凋亡、自噬等[11]。同時,miRNA還與生長信號失調(diào)、細胞能量失調(diào)、免疫逃避、血管生成、組織侵襲及轉(zhuǎn)移等有關(guān)[12]。miRNA在多種癌癥中的表達發(fā)生改變,包括乳腺癌、肝細胞癌、結(jié)直腸癌和肺癌等[13-16]。除癌細胞外,miRNA還調(diào)節(jié)多種腫瘤相關(guān)基質(zhì)細胞的生物學(xué)作用,包括癌癥相關(guān)的成纖維細胞、腫瘤內(nèi)皮細胞、炎癥和免疫細胞等[12]。不同的miRNA可能參與胃癌進展的不同病理過程,許多miRNA通過調(diào)節(jié)特定靶基因的表達參與胃癌的形成和進展[17-18]。
近年來我國胃癌的診療水平不斷提高,但胃癌患者5年生存率仍為20.8%~36.8%,主要是胃癌早期診斷率低,進展期胃癌患者比例高達79.4%[3]。隨著人民生活水平的日漸提高,健康保健意識也逐漸加強,但對高危人群的普查重視仍然不足,主要是早期診斷胃癌的方式較為局限、單一。胃鏡活檢雖然是診斷胃癌最準(zhǔn)確的方法,但其具有侵入性,臨床無癥狀患者一般不選擇常規(guī)胃鏡檢查。因此,對于胃癌的早期診斷,迫切需要特異性強、經(jīng)濟、無創(chuàng)的方法。
miRNA在循環(huán)體液及組織中穩(wěn)定存在,與癌癥進展和病理改變有顯著相關(guān)性,被認(rèn)為是一種新的腫瘤生物標(biāo)志物,具有良好的臨床應(yīng)用前景[19]。目前對我國胃癌患者和對照者的循環(huán)體液及組織樣本進行分析發(fā)現(xiàn),兩者有不同的miRNA表達。如Liu等[20]用全基因組miRNA微陣列技術(shù)檢測30例胃癌患者和30例健康人的血漿miRNA水平發(fā)現(xiàn),胃癌患者血漿miR-378、miR-371-5p、miR-187的表達水平升高,且血清miR-378水平在胃癌早期即升高,可作為胃癌早期診斷的無創(chuàng)生物標(biāo)志物。此外,Song等[21]對82例胃癌患者和82例正常人的血清進行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),胃癌患者血漿miR-221、miR-744和miR-376c水平均顯著升高,三者被認(rèn)為是診斷胃癌的有效生物標(biāo)志物,其中miR-221可在轉(zhuǎn)錄后水平抑制p27和p57基因,促進G1/S期轉(zhuǎn)變,促進細胞增殖和腫瘤生長。在一項針對胃癌患者和健康人的研究中,Zhang等[22]發(fā)現(xiàn),miR-214在胃癌患者組織和血漿中的水平均顯著升高,且血漿miR-214水平在胃癌患者術(shù)后14、30 d呈進行性降低趨勢(P<0.000 1),故認(rèn)為miR-214可作為胃癌術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)監(jiān)測的診斷標(biāo)志物。Li等[23]采用實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)檢測75例胃癌患者、104例腸上皮化生患者和38例健康對照者的血清miR-17-92水平,結(jié)果顯示,miR-17-92在胃癌患者中的表達上調(diào),表明miR-17-92可作為早期診斷胃癌的血清標(biāo)志物,也為癌前病變生物標(biāo)志物的發(fā)掘提供了較好的思路。
Wu等[24]研究發(fā)現(xiàn),血清miR-21、CA199和CEA對胃癌診斷的靈敏度和特異度分別為88.4%、79.6%;73.4%、60.5%;55.9%、59.3%,與腫瘤標(biāo)志物相比,血清miR-21診斷胃癌的特異性和敏感性較好。Tsujiura等[25]對10例胃癌患者手術(shù)前后的血漿miRNA水平進行比較發(fā)現(xiàn),5種miRNA(miR-17-5p、miR-21、miR-106a、miR-106b和let-7a)水平在胃癌患者中顯著升高;進一步對69例胃癌患者和30例健康人進行驗證,發(fā)現(xiàn)這5種miRNA可作為胃癌的診斷標(biāo)志物。其中,miR-21在腸癌、宮頸癌、肺癌中高表達,參與多種基因的調(diào)控,與腫瘤發(fā)病機制密切相關(guān);研究顯示,惡性神經(jīng)細胞膠質(zhì)瘤中的miR-21表達減少后,惡性膠質(zhì)瘤細胞發(fā)生凋亡,進一步闡明了miR-21的作用機制[26]。另外,Zhu等[27]通過對正常人、胃非賁門癌和賁門腺癌患者進行研究,采用TaqMan芯片篩選胃非賁門癌患者(Ⅰ期)和正常人血漿miRNA表達譜,發(fā)現(xiàn)5種miRNA(miR-16、miR-25、miR-92a、miR-451和miR-486-5p)在胃腺癌患者血漿中的水平持續(xù)升高,并用qRT-PCR技術(shù)進行了進一步驗證,發(fā)現(xiàn)這些差異表達的miRNA顯示出較強的無創(chuàng)診斷價值。Tsujiura等[25]和Zhu等[27]的研究也提示了中國與日本胃癌發(fā)病機制的差異性,為不同民族、種族特異性分子標(biāo)志物篩選提供了可能性。盡管miRNA作為潛在的生物標(biāo)志物具有悠久的研究歷史,但循環(huán)miRNA的研究仍處于起步階段,無創(chuàng)循環(huán)miRNA檢測將越來越多地用于常見腫瘤的診斷。
預(yù)測胃癌患者的生存時間、腫瘤的預(yù)后評估對治療方案的選擇非常重要。雖然胃癌的臨床療效通過多學(xué)科會診等方式有所改善,但仍缺乏預(yù)測胃癌復(fù)發(fā)的敏感預(yù)后指標(biāo)。目前評估預(yù)后最重要的方式是TNM分期、Lauren分型、腫瘤分化程度等。近年來,越來越多的證據(jù)表明miRNA可以作為預(yù)測胃癌患者預(yù)后的重要標(biāo)志物。如Liu等[28]使用qRT-PCR發(fā)現(xiàn)了5種血清miRNA(miR-1、miR-20a、miR-27A、miR-34和miR-423-5p),這些miRNA在血清中的表達水平均與胃癌的TNM分期相關(guān),可作為潛在的胃癌預(yù)后生物標(biāo)志物。Cai等[29]研究表明,胃癌患者中3種血漿miRNA(miR-221、miR-20a和miR-106 b)水平顯著高于對照者,提示這些miRNA可作為診斷胃癌的無創(chuàng)生物標(biāo)志物,但這3種miRNA與胃癌TNM分期無顯著相關(guān)性。Tokuhisa等[30]對6例胃癌惡性腹水標(biāo)本及6例腹腔灌洗液進行了miRNA微陣列分析,結(jié)果表明,在樣品中檢測到的miRNA數(shù)量和信號強度差異很小;在6例胃癌惡性腹水標(biāo)本中,miR-21的信號強度最高,另有5種miRNA(miR-1225-5p、miR-320C、miR-1202、miR-1207-5p和miR-4270)在胃癌惡性腹水中有高表達;并用qRT-PCR技術(shù)驗證了miR-21和miR-1225-5p在胃癌腹腔灌洗液中的差異表達,證實miR-21和miR-1225-5p與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移有關(guān);進一步對miRNA表達譜進行分析發(fā)現(xiàn),miR-21在T4期患者中的表達高于T1~T3期,表明miR-21和miR-1225-5p可作為胃癌根治術(shù)后復(fù)發(fā)的預(yù)測標(biāo)志物,為胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的診斷提供了一種新思路。
miRNA對胃癌患者預(yù)后的影響不僅與TNM分期相關(guān),也與總生存期(overall survival,OS)相關(guān)。Yang等[31]的研究表明,在胃癌患者中miR-335或miR-34a低表達與TNM分期晚及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān),miR-335或miR-34a低表達的患者OS短,且miR-335和miR-34a聯(lián)合低表達者更短。相反,miR-335在乳腺癌患者中高表達時提示乳腺癌患者術(shù)后預(yù)后良好[32]。研究發(fā)現(xiàn),胃癌患者血漿miR-21的表達與OS有關(guān),與低表達組相比,血漿miR-21高表達組3年生存率較低(64.9%比85.9%);Cox回歸分析發(fā)現(xiàn),血漿miR-21高表達是胃癌的獨立預(yù)后因素[28]。Zhang等[33]研究發(fā)現(xiàn),胃癌組織中的miR-145-5p表達水平低于癌旁組織;Kaplan-Meier分析表明,miR-145-5p低表達的胃癌患者生存期顯著縮短(P=0.014),且通過單變量及多變量分析得出miR-145-5p是胃癌獨立的預(yù)后因子。鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子Krüppel樣因子5的3′非翻譯區(qū)是miR-145-5p的直接靶點,miR-145-5p與Krüppel樣因子5的 3′非翻譯區(qū)結(jié)合后可以促進胃癌的分化,進一步表明miR-145-5p可以作為胃癌預(yù)后標(biāo)志物[34]。Ren等[35]研究表明,胃癌患者組織中的miR-92a表達與生存期有顯著的相關(guān)性,miR-92a高表達的胃癌患者在Ⅱ期和Ⅲ期存活時間短于miR-92a低表達者(30.6個月比64.9個月;29.7個月比58.9個月)。此外,miR-92a表達上調(diào)也是結(jié)直腸癌術(shù)后患者預(yù)后生物標(biāo)志物,特別是對于結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者[36]。因此,miR-92a可能是胃癌預(yù)后生物標(biāo)志物。
另有研究評估了miRNA模型組在預(yù)后分析中的價值,Ding等[37]通過Kaplan-Meier分析建立了包括8種miRNA(miR-145、miR-184、miR-20b、miR-9-1、miR-9-2、miR-1537、miR-549和miR-802)的預(yù)后模型,并進行了驗證,根據(jù)受試者工作特征曲線將樣本分為高危組或低危組,結(jié)果表明,高危組(miR-145、miR-184、miR-20b、miR-9-1和miR-9-2)患者OS較低危組(miR-1537、miR-549和miR-802)患者短。另外,Zhang等[38]的一項薈萃分析表明,許多miRNA的表達(如miR-20b、miR-106b、miR-196a/b和miR-214的高表達以及miR-141、miR-145、miR-206、miR-218和miR-486-5p的低表達)均與胃癌患者生存期短有關(guān)。趙蘭等[39]利用癌癥基因組圖譜從45份正常組織和446份胃腺癌組織中篩選出6種高表達且與預(yù)后相關(guān)的 miRNA(miR-217、miR-216a、miR-200b、miR-1911、miR-675和miR-96),通過生存分析發(fā)現(xiàn),胃腺癌組織中miR-217高表達的患者預(yù)后不良。多個miRNA的表達改變在胃癌患者血漿、組織或體液中可以同時被檢測到,對胃癌患者預(yù)后的判斷可能較單個miRNA更有價值,每個miRNA可能對不同分期、不同病理類型胃癌的預(yù)測價值不同,為胃癌患者預(yù)后預(yù)測的個體化提供了新思路。
癌癥是一個重要的公共衛(wèi)生問題,腫瘤轉(zhuǎn)移仍是導(dǎo)致癌癥相關(guān)死亡的主要原因[40]。腫瘤微環(huán)境是由細胞外基質(zhì)和腫瘤相關(guān)成纖維細胞、免疫細胞、炎癥細胞、內(nèi)皮細胞、脂肪細胞以及其中的生物分子等組成[41]。腫瘤和微環(huán)境之間通過細胞外基質(zhì)以及分泌的細胞因子相連接,共同構(gòu)成了一個網(wǎng)絡(luò),使腫瘤微環(huán)境在腫瘤轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要的作用。miRNA通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境免疫平衡、影響腫瘤微環(huán)境血管生成、改變腫瘤生長環(huán)境的屬性等促進腫瘤的侵襲及轉(zhuǎn)移[42]。
在腫瘤的轉(zhuǎn)移過程中,癌細胞經(jīng)歷分離、遷移、侵襲和黏附等關(guān)鍵步驟,通過多級生化反應(yīng)促進了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。腫瘤轉(zhuǎn)移受多種信號通路的調(diào)節(jié)及周圍細胞外基質(zhì)的影響。正常的上皮細胞需要依附于細胞外基質(zhì)生存,當(dāng)上皮細胞逐漸失去其上皮分化特性,獲得間質(zhì)表型,上皮細胞之間的黏附作用逐漸消失,取而代之的是細胞骨架和形狀的改變、細胞足突和運動能力的增加以及遷移和侵襲能力的提高,即上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[43]。上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)上皮標(biāo)志物上皮鈣黏素(E-cadherin)是參與細胞與基質(zhì)間作用的細胞表面分子,其表達喪失會使腫瘤細胞脫離原癌灶,啟動轉(zhuǎn)移和浸潤。戴勇等[44]研究顯示,在轉(zhuǎn)染miR-711的胃癌MGC-803細胞中,上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)上皮標(biāo)志物E-cadherin表達增加,間質(zhì)標(biāo)志物波形蛋白表達減少,表明miR-711能抑制胃癌MGC-803細胞的侵襲轉(zhuǎn)移和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化。同樣,朱艷等[45]的研究表明,下調(diào)miR-214在胃癌SGC-7901細胞中的表達,導(dǎo)致E-cadherin表達增加,波形蛋白表達減少,說明miR-214可抑制胃癌上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化。研究發(fā)現(xiàn),miR-506通過抑制上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子Snail 2的表達,增加E-cadherin的表達,從而抑制胃癌上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[46]。上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子Snail 1、E盒結(jié)合鋅指蛋白(zinc finger E-box-binding protein,ZEB)1和Twist1的表達均與miR-200s呈負相關(guān),可通過上調(diào)miR-200s、下調(diào)Twist1和ZEB1來抑制上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化,從而影響循環(huán)腫瘤細胞的遷移和侵襲[47]。另外,上調(diào)miR-200a的表達使E-cadherin表達增加,可通過靶向作用于ZEB1和ZEB2來抑制Wnt/β聯(lián)蛋白通路,抑制腫瘤的遷移、侵襲和增殖[48]。Qiu等[49]在石蠟包埋胃癌組織中檢測到miR-148a和miR-26a表達均下調(diào);另外,通過細胞增殖、遷移、侵襲和集落形成、凋亡等體外實驗,發(fā)現(xiàn)miR-26a表達上調(diào)抑制了胃癌細胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移等。有研究表明,miR-148a可抑制其靶基因Smad2的表達,從而抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β介導(dǎo)的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化,起到拮抗腫瘤細胞遷移的作用[50]。
腫瘤相關(guān)成纖維細胞是腫瘤微環(huán)境的主要成分之一,在腫瘤的發(fā)展過程中起重要作用,它還可以召集相關(guān)基質(zhì)細胞前往原發(fā)灶或轉(zhuǎn)移灶共同參與腫瘤微環(huán)境的構(gòu)建,促進腫瘤的侵襲及遷移。miRNA通過調(diào)控腫瘤相關(guān)成纖維細胞相關(guān)的細胞外基質(zhì)重塑過程,進而影響腫瘤細胞的侵襲與轉(zhuǎn)移[41]。miR-214在腫瘤相關(guān)成纖維細胞中的上調(diào)可抑制胃癌細胞的轉(zhuǎn)移和侵襲,轉(zhuǎn)染miR-214模擬物的腫瘤相關(guān)成纖維細胞條件培養(yǎng)液培養(yǎng)的胃癌細胞中E-cadherin的表達增加,波形蛋白、神經(jīng)鈣黏素和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子Snail1蛋白表達減少,提示胃癌細胞的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化受到抑制;成纖維細胞生長因子9(fibroblast growth factor-9,F(xiàn)GF-9)是miR-214的直接靶點,miR-214在腫瘤相關(guān)成纖維細胞中靶向作用于FGF-9,調(diào)節(jié)胃癌細胞的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化過程,抑制腫瘤相關(guān)成纖維細胞對胃癌的促腫瘤作用,所以miR-214/FGF-9可作為胃癌治療的潛在靶點[51]。腫瘤相關(guān)成纖維細胞還參與對腫瘤干細胞的調(diào)節(jié),腫瘤干細胞是許多實體腫瘤的起源,多種類型的實體腫瘤由不同的干細胞亞群構(gòu)成[52];另外,腫瘤干細胞還參與了惡性腫瘤的侵襲及轉(zhuǎn)移。腫瘤相關(guān)成纖維細胞通過分泌miRNA、趨化因子等激活相應(yīng)的信號通路來實現(xiàn)對腫瘤干細胞的調(diào)節(jié)。Li等[53]在胃癌研究中發(fā)現(xiàn),腫瘤相關(guān)成纖維細胞中miR-149低表達,導(dǎo)致白細胞介素-6和前列腺素E2受體2表達上調(diào),從而介導(dǎo)胃癌細胞和腫瘤相關(guān)成纖維細胞間的相互作用,胃癌細胞高表達乙醛脫氫酶而轉(zhuǎn)化為腫瘤干細胞。研究發(fā)現(xiàn),抑制miR-196a-5p在胃癌干細胞中的表達可以抑制胃癌干細胞的侵襲及轉(zhuǎn)移,并通過靶向作用于Smad4基因調(diào)控胃癌腫瘤干細胞的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[54]。曹陽[55]研究表明,miR-199b-5p在胃癌MGC-803細胞中過表達可抑制胃癌腫瘤干細胞標(biāo)志物CD44的表達,這可能是miR-199b-5p抑制胃癌MGC-803細胞增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移的原因。
自噬是一種細胞內(nèi)程序化降解系統(tǒng),溶酶體降解細胞中的老化受損細胞器可提供能量等物質(zhì),使細胞重新利用。在癌癥早期細胞惡變產(chǎn)生大量代謝廢物,細胞自噬活動加強以維持細胞穩(wěn)定;同時,腫瘤微環(huán)境通過產(chǎn)生適合腫瘤基質(zhì)細胞自噬的環(huán)境來激活自噬,自噬被激活后會抑制胃癌細胞的生長并誘導(dǎo)其凋亡,起到拮抗腫瘤轉(zhuǎn)移的作用,當(dāng)自噬相關(guān)蛋白Beclin1表達下調(diào)時,胃癌、肝癌及乳腺癌的發(fā)病率上升[56]。王婭南等[57]研究發(fā)現(xiàn),miR-551b可以抑制胃癌細胞的增殖和侵襲,胃癌組織中miR-551b表達顯著下調(diào),在miR-551b的調(diào)控下,Beclin1、微管相關(guān)蛋白1輕鏈3Ⅱ以及核因子κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)的表達水平顯著升高,提示miR-551b的抑癌機制可能誘導(dǎo)了胃癌細胞自噬。腫瘤中晚期,腫瘤處于氧化代謝障礙的應(yīng)激狀態(tài),通過正常的自噬過程使癌細胞逃避凋亡,并為上皮癌細胞提供一定的營養(yǎng)及合成原料,從而促進了腫瘤代謝和轉(zhuǎn)移[58]。Bim 是Bcl-2蛋白家族促凋亡成員之一,是一種抑癌基因,在胃癌中miR-423-3p通過靶向作用于Bim,促進胃癌的發(fā)展;miR-423-3p通過減少Bim的表達激活Beclin1依賴的自噬過程,并促進胃癌的發(fā)生、發(fā)展;另外,減少自噬相關(guān)基因7的表達也有助于miR-423-3p促進胃癌細胞增殖[59]。
腫瘤細胞表面受體與細胞外基質(zhì)成分黏附,分泌多種蛋白水解酶,打破細胞外基質(zhì)的屏障作用,形成腫瘤細胞移動通道,從而促進腫瘤細胞轉(zhuǎn)移。胃癌細胞侵襲轉(zhuǎn)移的過程中,基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)在降解和破壞細胞外基質(zhì)過程中起重要作用。Cao等[60]的體內(nèi)外研究表明,miR-647的過表達抑制了癌細胞的遷移和侵襲,且降低了腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的表達水平,包括MMP-2、MMP-12、細胞膜錨蛋白基因、酪氨酸激酶、腫瘤干細胞表面標(biāo)志CD44和Snail1基因等。Xie等[61]的研究表明,miR-135a通過直接作用于腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子5抑制NF-κB信號通路的活性,且在NF-κB信號通路相關(guān)靶點的qRT-PCR實驗中證實,miR-135a抑制了MMP-2和MMP-9的表達水平,提示miR-135a可以有效抑制胃癌細胞轉(zhuǎn)移。Chen等[62]在有遠處轉(zhuǎn)移的胃癌和無轉(zhuǎn)移胃癌患者的血漿中篩選差異表達的基因,并使用qRT-PCR進行驗證發(fā)現(xiàn),胃癌遠處轉(zhuǎn)移患者血漿miR-122表達下調(diào),且胃癌患者的血漿miR-122水平較良性潰瘍及慢性胃炎患者低(P<0.01),表明miR-122可以抑制腫瘤轉(zhuǎn)移,且對胃癌的早期診斷及預(yù)后監(jiān)測也有潛在的應(yīng)用價值。Rao等[63]還發(fā)現(xiàn),真核細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子cAMP應(yīng)答元件結(jié)合蛋白(cAMP responsive element binding protein,CREB)1是一種原癌基因,它是miR-122的直接靶點,miR-122與CREB1表達呈負相關(guān),miR-122可直接作用于CREB1來抑制胃癌細胞的增殖、遷移與侵襲。綜上所述,miRNA在腫瘤轉(zhuǎn)移的相關(guān)途徑中直接或間接發(fā)揮了作用,進一步研究將為提高胃癌預(yù)后、延長患者生存期提供更多思路。
雖然外科手術(shù)是治療胃癌的主要方法之一,但超過50%的患者會出現(xiàn)復(fù)發(fā)或全身轉(zhuǎn)移;化療已廣泛應(yīng)用于胃癌的治療,可延長患者的生存期,盡管近年來臨床出現(xiàn)了許多新型化療藥物,但多藥耐藥(multidrug resistance,MDR)常常影響療效[64]。MDR的分子機制是腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC)將化療藥物從細胞內(nèi)排出,導(dǎo)致MDR的發(fā)生。P-糖蛋白是參與MDR的ABC,又稱為ABCB1,而MDR相關(guān)蛋白被稱為人多藥耐藥相關(guān)蛋白1(multidrug resistance associated protein 1,MRP1/ABCC1)[65]。經(jīng)典的MDR分子(ABCB、ABCC1和ABCG2)在化療中扮演重要角色[66]。
研究發(fā)現(xiàn),miR-508-5p與胃癌細胞中MDR的發(fā)展有關(guān),miR-508-5p/ZNRD1(zinc ribbon domain-containing 1)/ABCB1調(diào)節(jié)環(huán)在MDR的功能上起關(guān)鍵作用;在胃癌SGC7901細胞系中miR-508-5p過表達,其通過直接或間接調(diào)節(jié)P-糖蛋白在胃癌中成為MDR的特異性miRNA[67]。研究顯示,miR-132通過調(diào)節(jié)沉默信息調(diào)節(jié)因子/CREB /ABCG2信號通路,促進胃癌細胞對順鉑的耐藥[68]。Wang等[69]證明,miR-19a/miR-19b通過靶向作用于抑癌基因人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因,促進胃癌細胞的MDR。此外,miR-20a在MDR胃癌細胞系和組織中過表達,可通過miR-20a直接調(diào)節(jié)富亮氨酸重復(fù)序列免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域-1來調(diào)節(jié)胃癌細胞的MDR,miR-20a通過表皮生長因子受體介導(dǎo)的磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B和促分裂原活化的蛋白激酶/胞外信號調(diào)節(jié)激酶信號通路起作用[70]。在臨床研究中,miRNA與化療敏感或耐藥均有關(guān),Kim等[71]通過分析90例胃癌患者化療后活檢組織中miRNA水平與疾病進展的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)6種上調(diào)miRNA(let-7g、miR-342、miR-181、miR-16、miR-34和miR-1)與藥物敏感性有關(guān);另外6種上調(diào)miRNA(miR-517、miR-518f、miR-519e、miR-520a、miR-520d和miR-363)與耐藥有關(guān)。應(yīng)用54例姑息性化療患者的組織標(biāo)本,Smid等[72]發(fā)現(xiàn),高表達的miRNA(miR-181b、miR-150、miR-221、miR-224和miR-342-3p)和低表達的miRNA(miR-520h)與胃癌患者的疾病進展時間及OS有關(guān),表明這些miRNA可以作為預(yù)測治療效果的生物標(biāo)志物。Shang等[73]發(fā)現(xiàn),miR-27b的過表達使胃癌細胞在體內(nèi)、外對化療敏感,miR-27b和miR-508-5p的表達水平與胃癌患者的化療敏感性及OS有關(guān)。
miRNA也可預(yù)測胃癌靶向治療的結(jié)果,Sui等[74]分析了28例胃癌患者組織miR-125b與人表皮生長因子受體-2陽性胃癌患者靶向藥物曲妥珠單抗療效的關(guān)系,miR-125b高表達患者的OS顯著短于miR-125b低表達者,提示miRNA可以作為更準(zhǔn)確地預(yù)測腫瘤靶向治療效果的生物標(biāo)志物。通過miRNA調(diào)節(jié)MDR可以提高化療、靶向治療的療效,也是今后胃癌治療的研究方向。
在腫瘤患者的血液或組織中均發(fā)現(xiàn)了miRNA的異常表達,腫瘤進展過程中不同miRNA的變化可以監(jiān)測腫瘤的狀態(tài),使miRNA能夠被廣泛應(yīng)用。然而,miRNA的種類繁多,目前相關(guān)分子機制研究仍十分有限。miRNA作為生物標(biāo)志物的價值需要在胃癌患者中進一步研究,包括在更大規(guī)模的研究中驗證診斷、治療及隨訪價值,識別特異性的、針對胃癌的miRNA,建立標(biāo)準(zhǔn)化的miRNA檢測和分析方法等。相信隨著檢測手段的提升,miRNA在胃癌的診斷、預(yù)后、治療、復(fù)發(fā)監(jiān)測等方面將有廣闊的應(yīng)用前景。