miRNA与胃癌研究的最新进展论文_彭丽香1 钟 军2

miRNA与胃癌研究的最新进展论文_彭丽香1 钟 军2

彭丽香1 钟 军2(江西省肿瘤医院内三科 江西 南昌 330029)(江西省肿瘤医院放一科 江西 南昌 330029)

【中图分类号】R735.2【文献标识码】A【文章编号】1672-3783(2015)07-0621-02【摘要】微小RNA(microRNA,miRNA)是长度为21~25nt左右的非编码小分子单链RNA,参与转录后基因表达调控,对细胞的增殖、凋亡和分化及肿瘤的发生起重要作用。miRNA对胃癌的发生、发展有调节作用。本文将阐述miRNA与胃癌关系的研究进展。

【关键词】MicroRNA;胃癌;肿瘤;综述文献

胃癌(Gastriccancer,GC)位居全球恶性肿瘤发病率的第四位,死亡率的第二位。由于对早期胃癌缺乏预测手段,患者发现时多已处于晚期,治疗效果不佳。因此,目前亟需寻找能特异性识别的分子标记,用于预防和控制胃癌的发生与发展,改善患者的预后。miRNA是一类约21~25个核苷酸的小分子非编码RNA,具有转录后调节的功能。miRNA通过作用于其靶基因而参与信号通路,影响肿瘤的发生、发展,从而发挥抑癌或诱癌作用。本文主要阐述miRNA与胃癌发生发展相关性研究领域的进展。1MicroRNA的特点、形成过程及其生物学特征miRNA广泛存在于真核生物中,参与转录后水平调控的非编码小分子RNA。microRNA参与调控许多生物过程,如细胞凋亡、新陈代谢、肿瘤发生及侵袭转移等基因表达。它通过与靶基因mRNA分子3’末端非翻译区域特异性结合,引导沉默复合体(RNA.inducedsilencingcomplex,RISC)降解mRNA或抑制mRNA的翻译,从而在转录后水平调控蛋白表达[1]。

2MicroRNA和胃癌的关系miRNA异常表达在许多癌症中[2]已经得到证实,如乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌等。目前miRNA在肿瘤组织中异常表达的机制尚不完全清楚。在胃癌中我们观察到,miRNA通过启动子CpG岛的甲基化表观遗传沉默,其可以通过抑制癌基因的表达,降低胃癌细胞的生长[3]。然而,miRNA是如何调节的胃癌基因表达的详细机制还需进一步深入研究。最近研究表明,miRNA的表达异常已被证明与胃癌的发生、发展有关,miRNA通过改变原癌基因和抑癌基因的表达,影响细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭导致胃癌的发生。Wang等[4]系统回顾了八个比较胃癌组织与癌旁组织的miRNA表达,进一步证实miR.21、miR.106b、miR.17、miR.18a和miR.20a在胃癌组织中表达上调,而miR.378表达下调。

3抑癌基因的miRNAlet.7是miRNA家族的创始成员之一。let.7家族是一类高度保守的miRNA,最早在秀丽新小杆线虫中发现。在人类中,let.7家族由12个成员组成,包括let.7a(1.3)、let.7b、let.7c、let.7d、let.7f(1.2)、let.7g、let.7i及miR.98,分别位于8个不同的染色体上。let.7的表达下调可抑制肿瘤发生。Yang等[5]研究发现胃癌组织和胃癌细胞株中let.7a表达水平均显著下降,在该研究中证实RAB40C为let.7的靶基因,let.7a可通过与RAB40C3’.UTR结合,在转录后水平调节RAB40C蛋白表达,证实RAB40C是let.7a的功能性靶基因。let.7a对胃癌细胞增殖和生长的调控过程中发挥重要作用,。Zheng等[6]研究发现miRNA.409.3p在人类胃癌组织中明显地降低,miRNA.409在胃癌细胞的增强表达明显降低了胃癌的转移和发生,减少腹膜转移和肺部转移的发生。且发现miRNA.409主要是通过成熟的miR.409.3p而不是miR.409.5p实现它的功能。促转移基因蛋白(RDX)是miRNA.409.3p的一个潜在的靶点。另外miR.375,、miR.451、miR.10a、miRNA.449a/b、miR.331.3p、miR.335、miR.145、miR.29、miR.18b、miR.374b.5p、miR.7等miRNA也在许多研究中证实也有抑制胃癌发生、发展的作用。4致癌基因的miRNA致癌的miRNA通过沉默相关的生长抑制基因来抑制细胞凋亡。ZHU[7]等研究表明,在胃腺癌组织中miR.23a的表达水平显著升高,它通过沉默IL6R,对促进胃癌细胞的生长起到了举足轻重的作用。Zhang[8]等认为在胃癌中miR.21是一个致癌基因,miR.21在胃癌组织的表达明显高于正常组织。RECK是miR.21的靶基因。miR.21的表达下调可显著抑制细胞增殖、迁移和侵袭能力。miR.130b胃癌中的高表达并通过RUNX3基因增加细胞的生存能力、减少细胞死亡[9]。有研究表明,胃癌组织中miR.222.221和miR.106b.25簇相比对应的正常组织是异常上调,且报告表明报告抑制CDK抑制剂(p57KIP2、p21CIP1、p27KIP1)的p21基因家族,从而影响细胞周期和细胞生长[10]。外源性的miR.370的表达会降低TGFβ.RII的表达和转化生长因子β1引起的Smad3基因的磷酸化。因此,中,miR.370表达可以通过破坏TGFβ信号增加胃癌的迁移[11]。

我们知道转化生长因子.β1(TGF.β1)参与在胃癌的入侵和转移,而过表达的miR.199A显著抑制TGF.β的中心细胞传感器信令..Smad4靶基因,抑制TGF.β诱导胃癌细胞生长停滞和细胞凋亡的能力[12]。上皮.间充质转化(EMT)在癌细胞转移过程中扮演了举足轻重的作用。miR.200家族促进EMT并且通过损害E.cadherin和ZEB2表达式[13],导致癌症的细胞迁移。此外,miR.215抑制活化白细胞粘附分子(ALCAM)在转录后水平的表达并能增加胃癌细胞的迁移[14]。4双重功能的miRNAmiRNA的功能取决于其靶基因的表达。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在胃癌中,一个miRNA可能作用于几个乃至多个靶点,由于miRNA作用靶点的不同,miRNA对胃癌的作用可能发挥相反的双重功能。miR.126既可作为致癌基因也可作为肿瘤抑癌基因。Feng等[15]报道,miR.126通过调节CRK诱导细胞周期滞于G0/G1期,潜在抑制胃癌转移和肿瘤细胞的生长。与此结果相反,miR.126直接通过结合位点3'.UTR抑制SOX2表达,促进细胞生长和加快细胞周期进程[16]。类似的, miR.148A下调细胞周期抑制剂p27蛋白导致细胞增殖[17]。然而,其他的研究显示了miR.148A在胃肠道癌症是显著下调,它通过靶向ROCK1转移抑制胃癌。因此,众多的miRNA通过靶向不同的基因在胃癌的进展发挥双重功能。

其详细的作用机制还需要进一步研究。5microRNA与胃癌治疗miRNA也可以用于胃癌的治疗,可通过癌基因敲除以抑制或下调癌基因miRNA的表达水平。与此相反,对于抑癌基因,我们通过引入外来的miRNA,增加其表达水平,并实现肿瘤治疗的目的。抑癌基因miRNA的表达通常是使用病毒作为载体,引入特定的miRNA或miRNA模拟,最终上调的miRNA,并抑制肿瘤生长。东亚地区许多研究人员在miRNA介导的治疗研究中,在体外模型和动物实验均中取得良好效果。例如,miRNA.222/221在胃癌细胞株SGC7901的表达上调,通过转染AS.MIR.222/221进入肿瘤细胞,敲除miRNA.222/221可抑制胃癌细胞生长和侵袭[18]。Takei等[19]将miR.516A.3P表达载体导入原位肿瘤肿瘤细胞株44As3(具有高度转移性),使其过度表达,最终抑制癌细胞的生长,浸润和转移。Zhang等[20]通过敲除原本高表达的miRNA.21从而导致胃癌细胞的增殖减慢,凋亡增加。目前虽然通过miRNA治疗胃癌的研究取得了部分成果,然而,我们仍然有几大障碍需要克服。首先,miRNA机制复杂,且其靶向性并非绝对特异。第二,靶基因的表达可通过多种miRNA,而非特定miRNA。

第三,我们还缺乏良好的特异性和治疗的有效的miRNA输送系统。

化疗是治疗胃癌的重要手段之一,目前缺乏明确预测胃癌患者化疗疗效的有效方法,miRNA或许可以用于对胃癌化疗疗效的预测。KIM等[21]收集34名健康志愿者和经CF方案化疗后的90例胃癌患者用于研究miRNA的表达水平与胃癌患者CF治疗后肿瘤进展时间(TTP)相关性,结果表明,82例癌症患者中,30人miRNA与TTP显著负相关,而28人的miRNA与TTP显著正相关(P<0.05),表明与药物敏感性相关表达上调的miRNA,包括let.7G,miR.342, miR.16,miR.181,miR.1和miR.34。XiaL等[22]对药物敏感性检测发现高表达miR.15b和miR.16可以增强SGC7901/VCR对化疗药物的敏感性,通过抑制miR.15b和miR.16能够导致SGC7901产生多药耐药性。但是这些研究都是小范围的初步研究,至于与化疗相关的miRNA表达谱包括哪些miRNA,这些miRNA是通过什么机制,影响化疗耐药和化疗敏感性的问题还需要进一步研究。6展望胃癌在世界范围内具有高的发病率和死亡率,迫切需要寻找更为敏感的早期诊断标志物。通过使用有效的生物标志物,识别患者是否从细胞毒性化疗中获益,更好的制定个体化治疗方案,并防止胃癌的过度治疗。miRNA可能成为潜在的有临床价值的生物标记物。miRNA参与胃癌发生的几乎所有阶段,可用于检测胃癌的预后、判断放疗和化疗的疗效,并且可作为治疗的新靶点。然而,基于对胃癌的临床应用miRNA的研究仍然缺乏从大型多中心研究的可靠和精确的数据。近年来,新的miRNA被发现和研究技术的不断更新,这将是一个巨大的挑战,需要整合新的数据并建立标准化的程序。对于诊断,我们需要统一的标准和检测平台。对于治疗,我们需要无毒副作用以及更详细的、更准确的药物载体及设计更加优良的小分子药物。我们期待着miRNA在改善胃癌的诊断、治疗及临床应用的研究取得重大进展。

参考文献[1]HwangHW,MendellJT.MicroRNAsincellproliferation,celldeath,andtumorigenesis.BrJCancer.2006;94:776.780.[2]VoliniaS,CalinGA,LiuCG.AmicroRNAexpressionsignatureofhumansolidtumorsdefinescancergenetargets. ProcNatlAcad SciUSA 2006; 103: 2257.2261.[3]KogoR,MimoriK,TanakaF,ClinicalsignificanceofmiR.146aingastriccancercases.ClinCancerRes.2011Jul1;17(13):4277.84[4]WangJL1,HuY,KongX,WangZH,ChenHY,XuJ,FangJY.CandidatemicroRNAbiomarkersinhumangastriccancer:asystematicreviewandvalidationstudy.PLoSOne.2013Sep9;8(9):e73683[5]YangQ,JieZ,CaoH,GreenleeAR,YangC,ZouF,JiangY.Low.levelexpressionoflet.7aingastriccanceranditsinvolvementintumorigenesisbytargetingRAB40C.Carcinogenesis.2011May;32(5):713.22.[6]ZhengB,LiangL,HuangS,etal.MicroRNA.409suppressestumourcellinvasionandmetastasisbydirectlytargetingradixiningastriccancers.Oncogene, 2012,31(42):4509.4516[7]ZhuLH1,LiuT,TangH,TianRQ,SuC,LiuM,LiX.MicroRNA.23apromotesthegrowthofgastricadenocarcinomacelllineMGC803anddown.regulatesinterleukin.6receptor.FEBSJ.2010Sep;277(18):3726.34.[8]Zhang,Z.etal.(2008)miR.21playsapivotalroleingastriccancerpathogenesisandprogression.LaboratoryInvestigation88,1358.1366.[9]Lai,K.W.etal.(2010)MicroRNA.130bregulatesthetumoursuppressorRUNX3ingastriccancer.EuropeanJournalofCancer46,1456.1463.

论文作者:彭丽香1 钟 军2

论文发表刊物:《健康必读》2015年第7期供稿

论文发表时间:2015/9/1

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