miR-145在胃癌中表达的生物学意义的研究现状

李　蕾，　夏 　蕾，　徐　皓

miR-145在胃癌中表达的生物学意义的研究现状

李蕾，夏 蕾，徐皓

【摘要】胃癌是世界范围内最常见的肿瘤之一，研究胃癌发生、发展的分子机制及有效的干预策略，已成为近年来研究的焦点。MiR-145是miRNA家族的一员，现已被认为是一种抑癌基因，影响多种癌症的发生发展。同样，MiR-145调控着胃癌的发生、增殖、侵袭、转移以及耐药性。作者根据国内外近年来的研究文献，总结了miR-145在胃癌细胞中的表达情况及其对胃癌细胞生物学行为的影响。

【关键词】miR-145；胃癌；发生；增殖；侵袭；转移；耐药

胃癌是全世界共同面对的一个重要的健康问题，东亚、东欧和美国中部与南部部分地区的胃癌发病率最高[1]。在我国，胃癌是最常见的恶性肿瘤之一。相关统计显示，我国的恶性肿瘤中，胃癌的发病率为第二位，死亡率为第三位，发病人数和死亡人数均占全世界发病总人数的一半左右。近年来，胃癌的发病率逐渐呈现年轻化的趋势。我国的胃癌早期发现比例较低，大多数病例在癌症进展期才被诊断出来，而这时治疗效果很差[2]。日本对高危人群作普查式的内镜检查，发现的早期胃癌占同时期胃癌的30%～40%。有资料表明，对早期胃癌进行根治性手术其5年存活率大于85%，而进展期胃癌手术后5年生存率只有40%左右[3]。所以采取有效手段进行预防和早期诊断对胃癌的防治尤为重要。研究胃癌发生、发展的分子机制及有效的干预策略，已成为近年来研究的焦点。

MiRNA(microRNA)是一类广泛存在于生物体内的、长度在22 nt左右的高度保守短链非编码RNA，通过与靶mRNA 3’UTR端完全或不完全互补结合抑制mRNA的翻译或降低mRNA的稳定性，发挥基因表达调控作用[4]。miRNA在不同组织具有稳定性，可以在肿瘤活检或切除的新鲜冷冻样本或石蜡包埋样本中被发现[5]；也可以在各种体液(如血液、浆液、唾液、痰液、尿液等)中被检测分析[6-9]。这表明特定miRNA标记物也许会成为不同肿瘤包括胃癌的预防和诊断的重要工具。近年来的研究表明，miRNA在肿瘤的发生、增殖、转移、凋亡等行为的过程中发挥着重要作用。MiR-145是miRNA家族中的一员，已被证实在胃癌[10]、膀胱癌[11]、肺癌[12]、结肠癌[13]、胰腺癌[14]等多种恶性肿瘤中表达下调，并被认为其作为抑癌基因影响肿瘤的发生发展。本文将对miR-145与胃癌的发生、增殖、侵袭、转移等行为之间的关系进行综述。

1miR-145的概述

miR-145位于5号染色体，长约4.09kb，人类胚胎发育过程中，起源于中胚层的器官或者组织含量较高。目前miR-145的前体形式尚不清楚。miR-145有多种靶基因，Insulin receptor substrate-1 and β-actin， FSCN1，c-Myc，YES，STAT1，MUC13[11-14]等已在研究中被证实为miR-145直接作用的靶标，miR-145与靶mRNA互补结合，抑制其翻译或降低其稳定性，从而参与调节细胞的生命周期过程。

2miR-145和胃癌的发生与增殖

和正常胃黏膜组织相比，miR-145在多种胃癌细胞株中表达下调。在伴随淋巴结转移的胃癌组织中表达进一步降低，在转移灶中表达量最低[15-16]。这些实验结果表明miR-145可能作为一种抑癌基因，在胃癌发生发展过程中发挥着重要作用。

MiR-145并不是总是抑制胃癌细胞的增殖。Gao等[17]在细胞增殖实验中，MTS实验结果和EDU检测结果均显示BGC-823和SGC-7901分别转染miR-145 precursor和negative control 24 h、48 h、72 h后，两组细胞的增殖情况没有差异(P>0.05)；小鼠异体移植实验也证实了转染miR-145的肿瘤生长和阴性对照组之间并无明显差异；同时临床病理学分析显示人胃癌细胞的大小和miR-145的表达水平并无关联(Spearman’s correlation,P>0.05;r=0.153)；Zheng等[18]通过体外细胞培养与转染和动物体内生长实验，证实异常表达的miR-145不影响SGC7901和MKN-45两种细胞株的增殖能力；表明miR-145不影响细胞株BGC-823、SGC-7901、MKN-45和MKN-28的细胞生长或增殖。而Qiu等[15]采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法来验证miR-145等对胃癌细胞增殖能力的影响，结果显示，转染miR-145的3种细胞株SGC-7901、BCG-823、MKN-45的增殖能力明显受到抑制；Takagi等[10]在细胞转染与培养实验中发现，转染后细胞株中miR-145水平明显升高；转染48 h后，MKN-1和KATOⅢ细胞株的细胞生长以剂量依赖方式被明显抑制；Xing等[16]通过体外EDU DNA增殖检测证实miR-145通过抑制DNA合成抑制细胞增殖；通过软琼脂分析法来研究肿瘤细胞的不依赖支持物生长的能力，转染了miR-145的细胞形成集落的能力较阴性对照组细胞明显降低；但是另外的试验显示,胃癌细胞株MKN-45转染miR-145后的细胞生长能力并没有明显变化，EDU检测显示miR-145对MKN-45细胞的增殖活动也没有影响。这些实验结果在不同胃癌细胞株中并未达成统一，一方面表明miR-145具有细胞特异性，另一方面也表明miR-145是否可以抑制胃癌生长存在争议，仍需进一步实验证实。

3miR-145抑制胃癌细胞的侵袭与转移

miR-145通过作用于特定靶基因和调控下游基因的表达的方式，影响胃癌细胞的侵袭转移能力。Qiu等[15]的研究表明miR-145是通过减少Sp1表达以及下游基因Cyclin D1与MMP-9的表达实现阻止胃癌细胞的侵袭转移。其中，Sp1是miR-145的靶位基因，含有其可直接结合的结合位点。 MMP-9(基质金属蛋白酶9)是一种锌依赖的肽链内切酶，可有效降低细胞外基质和基底细胞膜的组成，参与一些病理过程，同时在调控肿瘤细胞的侵袭转移过程中起重要作用，MMP-9的增高可使胃癌细胞具有更强的穿透细胞机制的能力，从而促进肿瘤侵袭[19-21]； Xing等[16]在细胞实验和体内动物实验中，证实了miR-145能明显抑制胃癌细胞株BGC-823、SGC-7901的迁移和侵袭的能力,以及体内抑制胃癌侵袭转移的能力；进一步的研究显示，miR-145是通过调控其靶基因N-Cadherin和下游的效应基因MMP-9来抑制胃癌的浸润与转移。Zheng等[18]的研究结果证实了miR-145低表达可以增强胃癌细胞的迁移、侵袭和血管发生能力，并在实验上确定了Ets1(v-ets 骨髓成红细胞增多症病毒E26癌基因同源物1)是miR-145的直接靶标，miR-145介导的Ets1沉默和下游基因MMP-1和MMP-9表达下调明显抑制了胃癌细胞的侵袭、转移和血管发生。张桓榆等[22]构建人pre-miR-145真核表达载体和进行细胞侵袭实验，结果显示pPG-miR145-EGFP转染组与空白对照组比较，SGC-7901细胞侵袭能力分别下降30.4%，表明高表达的miR-145可以抑制细胞侵袭能力。杨学文等[23]的临床病理学研究则表明，miR-145表达水平与胃癌患者的组织学分级(χ2=18.135，P<0.01)及淋巴结转移情况(χ2=31.146,P<0.01)密切相关。但也有临床病理学研究发现肿瘤浸润深度为T1与T2+T3+T4的患者之间以及有无淋巴结转移的患者之间miR-145表达无明显差异(P=0.601，P=0.940)，这可能与样本量较小与个体变异情况有关[24]。肿瘤的浸润与转移程度与肿瘤治疗的预后与生存率密切相关，虽然这些研究结果只在实验水平上证明miR-145能够抑制胃癌细胞的浸润与转移，但这为胃癌的临床基因治疗提供了一定的实验基础与思路。

4miR-145与胃癌耐药性

化疗辅助外科手术是胃癌治疗最主要的方式，而化疗过程中，胃癌的多药耐药性(MDR)使胃癌后期的治疗几乎无效。胃癌耐药性的产生与多种因素有关，但其具体发生机制仍有待进一步深入研究。近年来关于miRNA与胃癌耐药性关系的研究已取得一定进展。

已有一些实验研究了不同miRNA家族对胃癌耐药的影响。相关研究发现，胃癌耐药株中的Let-7f表达明显低于不耐药株，提示Let-7f可能与胃癌的耐药有关。用MTT法检测转染与未转染Let-7f mimic的胃癌耐药株，结果显示转染后的耐药株对阿霉素的敏感性明显提高，另外转染耐药株细胞的凋亡指数明显高于未转染的耐药株细胞，表明Let-7f可诱导胃癌细胞的凋亡[25]。类似的研究还有很多，例如高表达miR-15b,miR-16可负调控BCL2(抗凋亡基因)，促进细胞凋亡[26]；miR-765高表达抑制CIAPIN1蛋白表达，明显降低BGC-823/CDDP耐药性[27]。对以上研究的总结可以推测，miRNA对胃癌耐药影响可能与以下机制有关：miRNA作用于相应的靶标，调节靶蛋白表达的多少，再通过靶蛋白来调控细胞凋亡，表现为细胞对化疗药物的敏感性改变。Takagi等[10]通过药物实验将转染了miR-145的胃癌细胞暴露在药物5-Fu中，与未转染miRNA的阴性对照组比较，实验组对5-Fu的敏感性明显增高，但是miR-145作用的具体机制还有待研究。

目前关于miR-145与胃癌耐药性与预后的研究尚少，可以将其作为一个研究的方向，为基因治疗胃癌的多样化和有效化提供理论依据。

5结语

随着生活环境的改变和人们饮食习惯的变化，胃癌的发病率在逐渐上升，并日益年轻化。早期诊断、治疗对胃癌患者的预后有益。近年，miRNA与胃癌等肿瘤的研究已取得较大的进展，为肿瘤的基因诊断和治疗提供了新的靶点。多种体液中miRNA的检测可能会增加早期胃癌诊断和预后判断的敏感性和特异性，为监测胃癌的复发和淋巴结转移又提供了一种方法。miR-145在胃癌细胞中表达下调，与胃癌的发生有密切关系，因此miR-145有希望作为胃癌早期诊断的生物标志物；而miR-145的表达水平对胃癌细胞增殖的影响的研究结果有多样性，可能是miR-145以细胞特异性方式影响胃癌细胞的增殖，但这还需要进一步的实验证实。绝大多数实验证明高表达的miR-145可以抑制胃癌细胞的侵袭与转移，这表明miR-145可以作为治疗靶分子为抗胃癌侵袭、转移治疗提供参考。此外，针对miR-145在胃癌细胞产生耐药性过程中所发挥的作用，以及miR-145所作用的下游靶基因以及调控的靶蛋白的研究，可以为解决胃癌细胞多药耐药问题提供新思路，即可以尝试从基因及蛋白质水平逆转耐药性。综上，对miR-145分子表达及其生物学意义的深入认识，明确调控miR-145表达的分子机制，可以为深入拓展miR-145在胃癌诊断、治疗和解决耐药性等方面的应用做好基础。

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病例报告与分析

[收稿日期：2015-04-10][本文编辑：文心]

文章编号：1674-4136(2015)05-0325-04

doi：10.3969/j.issn.1674-4136.2015.05.014

通讯作者：徐皓，男，副主任医师，研究方向：胃肠肿瘤的基础与临床研究，E-mail:brightmoon1@sina.com

基金项目：作者单位： 211166江苏南京，南京医科大学临床专业(李蕾，夏蕾)；210029江苏南京，南京医科大学第一附属医院普外科(徐皓);第一作者： 李蕾，女，本科在读，专业：临床医学，E-mail：1290194175@qq.com