microRNAs与原发性肝细胞肝癌相关性的研究进展

胡婷婷 董玲 张丹瑛

（复旦大学附属中山医院消化内科，上海 200032）

microRNAs（miRNAs）可通过调控其靶标基因参与的信号通路影响肿瘤的发生和发展，发挥类似于癌基因或抑癌基因的功能。本文就目前miRNAs在原发性肝细胞肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）发生发展中的作用及治疗中的应用等研究进展作一综述。

1 miRNAs与HCC的发生

1.1 miR－122 miR－122是肝脏特异性的 miRNA。Tsai等［1］在150只小鼠中的研究，结果显示，敲除miR－122可引起小鼠HCC；而在被敲除miR－122的3个月龄的小鼠中重新注入该基因后，持续表达的miR－122能阻遏肿瘤的发生和发展。miR－122a可调控HCC细胞系中细胞周期蛋白G1（cyclin G1）的表达量，在HCC中，两者呈负相关，提示了cyclin G1是miR－122a的一个靶点。cyclin G1是目前已知的唯一被p53肿瘤抑制基因激活转录的细胞周期蛋白，该蛋白还通过使磷酸酶2A（phosphatase 2A，PP2A）B亚单位去磷酸化，对p53肿瘤抑制蛋白进行负反馈调节，从而促进肿瘤细胞的生长［2］。

1.2 miR－221 miR－221是人类肿瘤中较为常见的表达上调的miRNAs之一。为证实miR－221是肿瘤促发因子，Callegari等［3］建立了一批在肝脏中高表达miR－221的转基因小鼠模型，近50%的雄性小鼠出现了自发性结节性的肝占位；实验还表明，在体内注入抗miR－221的寡核苷酸能显著地降低肿瘤结节的数量和大小。Gramantieri等［4］通过荧光素酶报告实验证实了Bmf是miR－221的靶点，Bmf能激活caspase－3，由此推测Bmf通过影响HCC细胞的凋亡来调控肿瘤的发生。此外，miR－221还作用于其他许多关键的肿瘤抑制因子，包括p27Kip1［5］、p57Kip2［6－7］、张力蛋白同源的10号染色体缺失的磷酸酶基因（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN）［8］、金属蛋白酶－3的组织抑制因子（tissue inhibitor of metalloproteinase－3，TIMP3）［8］以及 DNA损伤诱导转录子 4（human DNA damage－inducible transcript 4 protein，DDIT4）［9］，从而介导肿瘤的发生和发展。

2 miRNAs与HCC的增殖、侵袭与转移

2.1 miR－21 Meng等［10］对正常肝细胞和 HCC细胞中miRNAs分子的表达谱进行分析，结果表明，miR－21的浓度在HCC细胞中比正常肝细胞高9倍。HCC细胞中miR－21的上调可抑制PTEN的表达。PTEN蛋白是3－磷酸肌醇激酶（phosphoinositide 3－kinase，PI3K）／丝／苏氨酸蛋白激酶（serine／threonine kinase，AKT）通路的重要抑制蛋白，因此 HCC中 miR－21的上调可导致 PI3K／AKT通路的激活，促进肿瘤细胞的增殖。实验还表明，转染了miR－21前体的正常人类肝细胞转移能力提高；而在培养的HCC细胞系中，抑制miR－21可增加PTEN的表达，从而降低肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移能力。miR－21也可抑制程序性细胞死亡 因 子 4（programmed cell death protein 4，PDCD4）的表达，从而抑制转化生长因子β（transforming growth factor beta，TGF－β）诱导的细胞凋亡。

2.2 miR－125b Liang等［11］研究发现，miR－125b在大约70%的HCC中被抑制，并且与细胞增殖指数ki－67的表达呈负相关，miR－125b能抑制细胞的增殖以及HCC细胞的转移。该作者以HepG2及Huh－7两株人HCC细胞系的细胞周期时相分布为研究对象，研究表明，miR－125b高表达的细胞与对照组相比，G1期的细胞数量增加，而在S期的细胞数量明显减少。进一步研究发现，miR－125b阻遏细胞周期的转化是通过使p21Cip1／Waf1表达上调而实现的。作者还发现在HCC中，癌基因LIN28B是miR－125b直接的、功能性的下游靶点，miR－125b的表达增加可以使内源性的LIN28B蛋白表达下调。

2.3 miR－10a Yan等［12］发现，过表达的 miR－10a在体外能促进人HCC细胞系QGY－7703和HepG2的迁移和侵袭，而在体内能抑制细胞的转移。细胞黏附学说表明，后者是通过抑制HCC细胞对基质的黏附而实现的。Eph酪氨酸蛋白激酶受体（EphA4）被认为是miR－10a直接的、功能性的靶基因，miR－10a通过作用于EphA4转录产物的3′UTR位点使EphA4表达下调。该作者进一步证实miR－10a和EphA4调控了上皮间质转化（epithelial mesenchymal transition，EMT）从而影响细胞的迁移和侵袭，而EMT是驱动肿瘤转移的关键过程［13］。

3 miRNAs与HCC的诊断

以往对于miRNAs的研究多集中于组织和细胞，近几年的研究表明，循环中也存在大量的miRNAs，其表达改变与疾病密切相关。Yamamoto等［14］首先报告了循环 miRNA－500可作为 HCC无创诊断标记；miR－500作为一种癌胚miRNA，在许多人类HCC细胞系以及45%的HCC组织中高表达。随后，Li等［15］的报告将一组血浆 miRNAs（miRNA－25、miRNA－375以及let－7f）用于 HCC诊断，其灵敏度为100%，特异度为96%。Zhou等［16］以934例患者为研究对象，研究了血浆miRNAs表达谱，发现一组 miRNAs（miR－122、miR－192、miR－21、miR－223、miR－26a、miR－27a 及 miR－801）可用于区分HCC患者、健康人群、慢性乙型肝炎患者以及肝硬化患者。这些研究表明，miRNAs表达谱的改变与HCC疾病的进程相关，有望作为HCC无创诊断的新方法。

4 miRNAs与HCC的治疗

4.1 miR－122 阿霉素是中期HCC患者常用的化疗药，它通过p53依赖或p53非依赖的途径来诱导细胞凋亡。Fornari等［2］在 HepG2和 Huh－7两种人HCC细胞系中的研究表明，转染了miR－122后再予以阿霉素治疗肿瘤细胞的凋亡数量较单纯阿霉素治疗增加。

4.2 miR－221 Park等［17］发现，2′－O－甲基化硫代磷酸修饰的抗miR－221的寡聚核苷酸在体外能有效地抑制肿瘤细胞增殖（在48 h和72 h时间点上均能使细胞增殖下降25%）。研究［18］表明，被胆固醇修饰的抗 miR－221的同型化合物（cholanti－miR－221）在药物代谢动力学以及肝脏组织分布方面显示出更好的优势，应用cholanti－miR－2211周内，miR－221在肝组织中的水平显著下降，通过原位杂交的方法证实这种寡聚核苷酸在体内肿瘤细胞中沉积良好。进一步研究发现，应用这种物质能抑制肿瘤细胞的增殖、增加凋亡标记物含量并阻遏细胞周期，使肿瘤的倍增时间延长到原来的1.6倍，从而延长小鼠的生存期。

5 问题与展望

对miRNAs功能的深入了解可能为HCC的分子基础研究提供一个全新的视角，为早期诊断HCC、判断疾病预后提供新的方法。通过基因敲除或反义核苷酸及miRNAs修饰来沉默作为癌基因的miRNAs有望成为未来HCC治疗的新途径。尽管miRNAs在HCC等恶性肿瘤中的研究取得了一些进展，但有许多问题需要我们探索和解决：（1）miRNAs的下游靶基因较为复杂，一个miRNA可以调节多个靶基因，而一个靶基因又可以受多个miRNAs调节，两者关系错综复杂；（2）以往的研究只是鉴定miRNAs的表达丰度，而核苷酸序列是否突变也应受到重视；（3）目前的研究大多关注miRNAs对mRNA的转录后调节，而miRNAs自身受哪些因素调控尚不明确；（4）如何开发在体内有更高活性同时也有较高选择性的miRNAs类似物或反义核苷酸来活化或抑制相应miRNAs的表达，以达到治疗肿瘤的目的，值得进一步研究。

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