MicroRNAs与胃癌关系的研究进展

马晴晴(综述)，唐 勇(审校)

(新疆医科大学附属肿瘤医院消化内科，乌鲁木齐 830000)

微小RNA(microRNA，miRNA)是由19～25个核苷酸组成的非编码单链小RNA。其与靶信使RNA(mRNA)不完全互补，抑制靶基因的翻译，影响蛋白表达[1]。目前，人类细胞中已发现约1500种miRNA[2]。miRNAs在肿瘤细胞的发生、侵袭、凋亡等过程中扮演重要角色。胃癌是世界上发病率最高的癌症之一，每年新发病例是所有癌症的1/10，死亡人数占所有癌症死亡人数的12%[3]。胃癌的诊断仍以胃镜及病理为主，寻找早期诊断及更有效的治疗手段仍是一个世界性难题。针对此点，该文总结了近年来miRNA的研究进展，探讨其在胃癌发生发展、诊断、耐药性、治疗等方面的作用。

1 iRNA的生物合成

编码基因经RNA聚合酶Ⅱ作用转录成原始RNA(pri-miRNA)，原始RNA被Drosha/DGCR8蛋白复合体剪切成茎环结构的前体miRNA(pre-miRNA)，转运蛋白将pre-miRNA从细胞核运输到细胞质，并被Dicer/TRBP复合体剪切成含有19～25个核苷酸的miRNAs[4]。miRNAs一条链降解，另一条链选择地转运到miRNA核蛋白复合体上，识别并结合特定的靶mRNA 3′非编码区(mRNA 3′UTR)，此链即为成熟miRNA。成熟的miRNA与靶mRNA发生碱基序列配对，通常是miRNA的5′端种子区域的2～8个核苷酸和靶mRNA 3′端非编码区(3′UTR)序列互补。当两者完全互补时mRNA降解，发生非完全互补则抑制靶mRNA的翻译[5]。由此可见，miRNA掌控着广泛的基因调节网络，在生命活动中发挥着重要作用。

2 miRNA的促癌、抑癌作用

2.1miRNA的促癌作用 郭鹏辉等[6]研究发现，miR-191在胃癌组织中的表达显著高于正常组织，并发现其可能的靶基因有9个，提示miR-191通过抑制这些基因的表达而促使胃黏膜细胞的癌变。也有研究证实，miR-191可促进胃癌细胞MGC803的增殖,发挥癌基因作用[7]。Lu等[8]发现，miR-21能使靶mRNA沉默，下调程序性细胞死亡基因4的表达，间接导致胃黏膜上皮细胞的增殖速度加快，凋亡受到抑制。

2.2miRNA的抑癌作用 miRNA除发挥癌基因作用外，还可作为抑癌基因抑制胃癌发生。周期调控蛋白细胞(CyclinD2)的过表达可使胃癌进展，并提示预后不良。相关研究已证实，在横纹肌肉瘤中miR-206可抑制CyclinD2的表达进而抑制肿瘤的发生[9]。基于此理论，Zhang等[10]通过实时定量聚合酶连反应探测到miR-206在胃癌细胞系SGC-7901、MKN-28、MKN-45中表达水平下降，通过TargetScan and Pictar数据库分析证实miR-206通过下调CyclinD2的表达水平抑制胃癌肿瘤细胞生长。

最近Deng等[11]研究发现，胃癌细胞MGC-803、AGS和SGC-7901中miR-195和miR-378的表达水平降低，转染miRNA类似物使这两种miRNA的表达水平升高后，发现胃癌细胞中周期素依赖性激酶6和血管内皮生长因子的表达受影响，导致癌细胞周期被阻止在G0/G1期和G2/M期，结果证明这两种miRNA具有抑癌作用。该实验进一步发现基因启动子区高甲基化是导致胃癌细胞中miR-195和miR-378低表达的主要原因。这为miR-195和miR-378成为潜在的胃癌靶向治疗点提供了依据。

另有最新的几项研究证实，miR-218[12]、miR-146a[13]、miR-625[14]抑制胃癌细胞的侵袭及转移，miR-101通过直接下调胃癌细胞系中环加氧酶2的表达水平抑制肿瘤生长[15]。

2.3miRNA的双重作用 既往研究表明，let-7a使胃癌SGC-7901细胞周期受阻，导致细胞增殖受到抑制[16]。而Ohshima等[17]通过收集不同组织类型肿瘤细胞的外泌体，发现高转移潜能胃癌AZ-P7a细胞的外泌体中富含let-7 miRNA，提示AZ-P7a细胞通过分泌let-7 miRNA维持致癌性及高转移性，说明let-7 miRNA可能有促进胃癌进展的作用。

3 miRNA与胃癌的耐药性

引起肿瘤患者病死率居高不下的原因很多,其中不可忽视的一个重要因素就是肿瘤耐药性的出现。近年miRNA为认识胃癌多重耐药提供了新的思路，使多重耐药机制日趋明朗，并为寻找新的耐药逆转策略提供理论依据。

霍中华等[18]通过构建miR-765重组表达载体，在人胃癌耐药细胞株BGC-823/CDDP细胞中过表达miR-765，然后用顺铂处理，经检测细胞活性发现癌细胞对顺铂的敏感性显著地提高。Chen等[19]实验证实，miR-200c在SGC7901/DDP细胞中的表达水平显著地下调，上调miR-200c后该细胞对四种化疗药物的敏感性均显著地增加，其逆转耐药的机制可能与miRNA间接通过上皮钙黏素调节细胞凋亡基因的表达有关，更具体的机制有待于进一步研究证实。Zhu等[20]研究发现，与母代SGC7901细胞相比,多耐药胃癌SGC7901/VCR细胞中miR-200bc/429呈低表达，而抗凋亡蛋白Bcl-2、X染色体连锁凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis protein,XIAP)的表达增加,上调miR-200bc/429后Bcl-2、XIAP蛋白的表达水平受到显著抑制，同时多耐药胃癌细胞对长春新碱及顺铂的敏感性显著增加。这些研究结果提示，基因联合药物干预在胃癌临床治疗上有着广阔的前景。

4 miRNA与胃癌的诊断

以往对胃癌肿瘤标志物的诊断集中在肿瘤细胞的分泌物、代谢酶以及细胞自身变化产生的特异性物质。现代越来越多的学者认为，miRNA是极具研究价值的新型肿瘤标志物，并可能为肿瘤基因治疗提供新的分子生物途径。

Zhang等[21]发现，miR-375在胃癌患者血液中下降，且在胃窦癌中较贲门癌更低，作为诊断指标，miR-375的受试者工作特征(ROC)曲线下面积为0.835，特异度和灵敏度分别是80%和85%，表明miR-375是一个潜在的良好的胃窦癌诊断指标。另外,Valladares-Ayerbes等[22]研究表明,miR-200c在胃癌患者血液中表达显著高于对照组，ROC曲线下面积为0.715，诊断试验的灵敏度、特异度及准确率分别为65.4%、100%和73.1%，临床上可通过检测胃癌患者血液中miR-200c表达水平指导诊断。

另外，胃液中稳定存在miR-421,且胃癌患者胃液中的miR-421较其他胃部良性疾病的含量低。研究证实胃液中miR-421对胃癌的检出率要高于血液癌胚抗原，检测胃液miR-421有望成为新的筛查胃癌的方法，但其操作方法有待于进一步探讨[23]。

5 miRNA和胃癌治疗

目前已有多种疾病发现了新的miRNA治疗靶点，并陆续有拮抗miRNA的药物面世，如MIR(Miravirsen)是一种锁核酸修饰的硫代反义寡核苷酸，其靶向肝特异性miR-122，通过与miRNA形成高度稳定的杂交双链进而抑制miRNA的功能；MIR用于慢性丙型肝炎病毒1型感染的患者，表现出剂量依赖性的丙型肝炎病毒-RNA水平降低的效应，且未出现病毒抵抗性[24]。

miRNA同样可成为肿瘤治疗的靶点。塞来昔布(西乐葆)是一种非甾体消炎镇痛药，主要用于缓解骨关节炎、成人类风湿关节炎等症状和体征。新近研究发现，塞来昔布联合化疗或靶向药物治疗胃癌较传统治疗手段疗效显著[25]。进一步研究发现，该药发挥作用的一种途径是作用于miR-29c,用塞来昔布持续作用于胃癌细胞系AGS和MKN45上，发现在胃癌组织中原本下调的miR-29c表达水平上调，从而抑制靶向癌基因Mcl-1的表达。Mcl-1是Bcl-2家族中的一种抗细胞凋亡基因，其表达抑制导致了胃癌细胞的增殖受限[26-27]。另外，塞来昔布也可能通过磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B通路诱导细胞凋亡和细胞自噬而导致细胞死亡，其诱导胃癌细胞凋亡的分子机制还有线粒体途径和死亡受体途径[28]。

肝再生性磷酸酶是蛋白酪氨酸磷酸酶家族之一，其异常表达与胃癌的发生及预后密切相关[29]。Li等[30]通过转染上调癌细胞中miR-495和miR-551a水平，使其靶基因肝再生性磷酸酶基因转录及翻译受限，而达到抑制胃癌侵袭转移的作用。亦有研究在体外培养的胃癌SGC7901细胞中转染miR-200a后使β-链蛋白/T细胞因子4蛋白的表达水平下降，进而发现胃癌细胞的增殖活性、迁移、侵袭能力均较阴性对照组下降[31]。越来越多的体外实验发现，调节胃癌细胞中多种miRNA的含量，可达到抑制胃癌的作用，但目前针对miRNA的靶向药物甚少，这需要更加深入的实验室研究及临床试验，相信这必将成为人类胃癌治疗的全新方法。

6 结 语

异常表达的miRNA通过靶向其抑癌基因或癌基因影响胃癌的发生、发展进程。目前对于胃癌相关的miRNA的分析及其靶向基因调控机制依然是研究热点，随着研究的深入，人类对于胃癌在分子水平的演变有了一定的了解。这些科研成果有助于针对胃癌相关的miRNA靶点用药并可能逆转胃癌耐药，必将为胃癌治疗提供一个新的平台，进而改善胃癌的治疗效果，提高患者的生存率。

[1] Inui M,Martello G,Piccolo S.MicroRNA control of signal Transduction[J].Nat Rev Mol Cell Biol,2010,11(4):252-263.

[2] Halimi M,Asghari SM,Sariri R,etal.Cellular response to ionizing radiation:A microRNA story[J].Int J Mo1 Cell Med,2012,1(4):178-184.

[3] Knight G,Earle CC,Cosby R,etal.Neoadjuvant or adjuvant therapy for resectable gastric cancer:a systematic review and practice guideline for North America[J].Gastric Cancer,2013,16(1):28-40.

[4] Farazi TA,Hoell JI,Morozov P,etal.MicroRNAs in Human Cancer[J].Adv Exp Med Biol,2013,774:1-20.

[5] 牟永平,苏秀兰.microRNA与胃癌的研究进展[J].肿瘤研究与临床,2011,23(12):858-861.

[6] 郭鹏辉,杜艳蕾,聂玉强.miRNA-191在胃癌组织中的表达[J].广东医学,2012,33(11):1560-1562.

[7] Shi XJ,Su SC,Long J,etal.MicroRNA-191 targets N-deacetylase/N-sulfotransferase 1 and promotes cell growth in human gastric carcinoma cell line MGC803[J].Acta Biochim Biophys Sin,2011,43(1):849-856.

[8] Lu Z,Liu M,Stribinskis V,etal.MicroRNA-21 promotes cell transformation by targeting the programmed cell death 4 gene[J].Oncogene，2008,27(31):4373-4379.

[9] Li L,Sarver AL,Alamgir S,etal.Downregulation of microRNAs miR-1,-206 and-29 stabilizes PAX3 and CCND2 expression in rhabdomyosarcoma[J].Lab Invest,2012,92(4):571-583.

[10] Zhang L,Liu XD,Jin HF,etal.MiR-206 inhibits gastric cancer proliferation in part by repressing CyclinD2[J].Cancer Lett,2013,332(1):94-101.

[11] Deng HX,Guo YN,Song HJ,etal.MicroRNA-195 and microRNA-378 mediate tumor growth suppression by epigenetical regulation in gastric cancer[J].Gene,2013,518(2):351-359.

[12] Gao CP,Zhang ZY,Cai GH,etal.Reduced expression of miR-218 and its significance in gastric cancer[J].Zhong hua Zhong Liu Za Zhi,2010,32(4):249-252.

[13] Hou ZB,Yin HT,Chen C,etal.microRNA-146a targets the L1 cell adhesion molecule and suppresses the metastatic potential of gastric cancer[J].Mol Med Rep,2012,6(3):501-506.

[14] Wang M,Li CL,Nie H,etal.Down-regulated miR-625 suppresses invasion and metastasis of gastric cancer by targeting ILK[J].FEBS Letters,2012,586(16):2382-2388.

[15] He XP,Shao Y,Li XL,etal.Downregulation of miR-101 in gastric cancer correlates with cyclooxygenase-2 overexpression and tumor growth[J].FEBS J,2012,279(22):4201-4212.

[16] 朱益民，刘志明，白卫兵，等.let-7a对人胃癌细胞周期的影响[J].中华实验外科杂志,2010,27(4):424.

[17] Ohshima K,Inoue K,Fujiwara A,etal.Let-7 microRNA family is selectively secreted into the extracellular environment via exosomes in a metastatic gastric cancer cell line[J].PLoS One,2010,5(10):e13247.

[18] 霍中华,储著凌,胡君,等.miRNA765高表达对胃癌耐药细胞株BGC-823/CDDP耐药性的影响[J].上海交通大学学报,2012,32(12):1581-1586.

[19] Chen Y,Zuo J,Liu Y,etal.Inhibitory effects of miRNA200c on chemotherapyresistance and cell proliferation of gastric cancer SGC 7901/DDP cells[J].Chin J Cancer,2010,29(12):1006-1011.

[20] Zhu W,Xu H,Zhu D,etal.miR-200bc/429 cluster modulates multidrug resistance of human cancer cell lines by targeting BCL2 and XIAP[J].Cancer Chemother Pharmacol,2012,69(3):723-731.

[21] Zhang WH,Gui JH,Wang CZ,etal.The Identification of miR-375 as a Potential Biomarker in Distal Gastric Adenocarcinoma[J].Oncol Res,2012,20(4):139-147.

[22] Valladares-Ayerbes M,Reboredo M,Medina-Villaamil V,etal.Circulating miR-200c as a diagnostic and prognostic biomarker for gastric cancer[J].J Transl Med,2012,10:186-200.

[23] Zhang XJ,Cui L,Ye GL,etal.Gastric juice microRNA-421 is a new biomarker for screening gastric cancer[J].Tumor Biol,2012,33(6):2349-2355.

[24] Janssen HL,Reesink HW,Lawitz EJ,etal.Treatment of HCV infection by targeting microRNA[J].N Engl J Med,2013,368(18):1685-1694.

[25] Zhu FS，Chen XM，Wang YJ，etal.Study on the mechanism of celecoxib on synergetic anti-tumor role in gastric cancer in vitro[J].Chin J Clin Pharmacol,2008,24(3):337-339.

[26] Saito Y,Suzuki H,Imaeda H,etal.The tumor suppressor microRNA-29c is downregulated and restored by celecoxib in human gastric cancer cells[J].Int J Cancer,2013,132(8):1751-1760.

[27] Magiera1 MM,Mora1 S,Mojsa1 B,etal.Trim17-mediated ubiquitination and degradation of Mcl-1 initiate apoptosis in neurons[J].Cell Death Differ,2013,20(2):281-292.

[28] Li CM,Chen ZF,Wang LN,etal.COX-2 regulation of apoptosis in human gastric cancer cells via the PI3K/Akt signaling pathway[J].J Clin Oncol,2011,38(15):882-885.

[29] Tian W,Qu L,Meng L,etal.Phosphatase of regenerating liver-3 directly interacts with integrin β1and regulates its phosphorylation at tyrosine 783[J].BMC Biochemistry,2012,13:22-30.

[30] Li Z,Cao Y,Jie Z,etal.miR-495 and miR-551a inhibit the migration and invasion of human gastric cancer cells by directly interacting with PRL-3[J].Cancer Lett,2012,323(1):41-47.

[31] 苏娟，张庆瑜，康春生，等.miRNA-200a通过β-catenin/TCF-4信号通路抑制胃癌细胞系生长侵袭能力的体外研究[J].中国肿瘤临床,2012,39(2):65-69.