miRNA-155与胰腺疾病

王冬燕 汤茂春 赵严

miRNA-155与胰腺疾病

王冬燕 汤茂春 赵严

microRNA(miRNA)是一类单链非编码RNA，是与多种疾病发生发展有关的新的调节分子家族之一。miRNA不编码蛋白，具有高度的保守性、时序性和组织特异性，通过与靶mRNA的3′端非编码区3′-UTR结合，降解或者抑制mRNA的翻译，导致靶基因的转录后沉默，从而参与靶基因功能的调节[1-3]。miR-155位于人类21号染色体的非编码转录体BIC第3个外显子内，是一个多功能 miRNA，它在多种炎症、自身免疫性疾病、肿瘤(结直肠癌、肝癌、胰腺癌、胃癌)等人体多种病理生理过程中发挥重要作用。miR-155在活化的各种免疫细胞中表达普遍升高，是免疫系统最主要的miRNA之一，参与天然免疫应答和特异性免疫应答。本文就miR-155在胰腺相关疾病中的作用做一综述。

一、miR-155与免疫系统及炎症的关系

目前已经发现多个miRNAs参与免疫系统的发生发展及病理生理性免疫应答反应。miR-155是免疫系统最重要的miRNA之一，miR-155敲除的小鼠表现为免疫缺陷，机体抵抗微生物入侵的能力降低。近年来，miR-155在免疫应答反应中的作用得到广泛的研究，其在活化的免疫细胞中表达明显升高[4]，不仅参与天然免疫，而且在特异性免疫中也起重要的作用。miR-155是目前发现的靶基因最多的miRNAs之一，可以直接作用于多种基因，如转录因子、细胞因子、蛋白受体及酶类等，发挥其调节和辅助等功能。目前在巨噬细胞和树突状细胞中，miR-155的靶基因有IKKε、FADD、SOCS1、TNF和BACH1等，它们通过调节JNK及IFN信号通路、NF-κB、AP-1等调节天然免疫应答反应。B细胞中的miR-155靶基因有c-MAF、PU．1、AID和SHIP等，它们分别在B细胞成熟、产生高亲和力抗体、记忆性B细胞的形成和体细胞高频突变中起重要的作用。T细胞中的miR-155通过直接作用于c-MAF、IFN-gRα、SOCS1及Smad2等维持辅助性T细胞分化的平衡及内环境的稳定。

miR-155在多种炎症性疾病中异常表达，并与这些疾病的发生发展密切相关。O′Connell等[5]发现，miR-155的表达与自身免疫性脑脊髓炎(EAE)的发生密切相关，miR-155-/-小鼠不能发展为EAE。他们还发现，miR-155除了促进巨噬细胞释放炎症性细胞因子，更重要的是可以促进促炎性辅助性T细胞(Th1和Th17)的分化。然而，这正是导致EAE发生的直接因素。Bluml等[6]发现，miR155-/-小鼠在Th17细胞中发生极化现象，Th17细胞因子IL-17、IL-22生成减少。这些研究表明Th17细胞与miR-155密切相关，miR-155通过影响T细胞分化而参与疾病炎症进程的，在炎症发生过程中起着重要的促炎症效应。

二、miR-155与AP的关系

在AP发病过程中，早期全身炎症反应综合征(SIRS)引起的MODS和晚期感染坏死是AP患者死亡最重要的两个“事件”，炎症是这两个事件的核心问题。实验证明胰腺水肿、坏死、渗出后，激活淋巴细胞、巨噬细胞、中性粒细胞等免疫细胞释放促炎因子IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α、IL-17、IL-23等，而抗炎因子IL-4、IL-10降低，导致促炎-抗炎因子平衡紊乱，从而产生SIRS和MODS直至死亡[7]。基于上述观点可以把重症急性胰腺炎(SAP)看成一种全身系统疾病，从AP 发生SIRS再到并发MODS，机体出现免疫过激和免疫抑制先后并呈的病理生理改变，免疫过激与AP早期的多器官衰竭有关，而免疫抑制则是胰腺中后期感染的潜在诱因[8]。

研究发现[9]CD4+T细胞在实验小鼠AP组织损伤发展中发挥关键作用。小鼠CD4+T细胞经体外刺激后产生大量Th1效应相关的促炎症细胞因子(IFN-γ、TNF-α)以及Th17相关的促炎症细胞因子IL-17A[10-11]。近年来众多研究及实验证实，AP大鼠及患者血清中促炎症细胞因子(如TNF-α、IL-17、IL-23)明显增多，SAP大鼠及患者血清中含量更高，且促炎因子的血清水平与疾病严重程度相关[12-13]。AP过程中，具有免疫调节功能的CD4+T细胞Treg下调，不能维持免疫正常状态，从而进一步放大胰腺局部免疫应答，促使SAP的发生[14]。因此CD4+T细胞参与了AP的炎症过程，而Th1、Th17细胞功能的变化参与AP发生及AP从轻型向重型的发展。由此可以认为miR-155可能通过多种途径影响免疫体统，调节相关基因表达，从而参与了AP的发展历程。

临床上评估和判断AP严重程度的指标包括血清钙、CRP、PCT及BASAP、Ranson、APACHEⅡ、Balthazar CT评分等。但血液学检查中所有指标均缺乏高度特异性,除了胰腺炎可引起CRP和血浆PCT指标的变化外，还有其他感染性疾病也能引起其升高。Ranson评分需要发病48 h内的生理指标，有时无法在发病初期明确疾病严重程度，缺乏早期优势；APACHEⅡ评分则受到年龄、既往其他系统疾病影响，计分多而复杂，对局部病变情况反应不够充分；CT评分主要针对胰腺坏死情况，在早期评估AP严重程度上有一定局限性[15]。研究发现AP患者miR-155的表达与AP的严重程度有着密切的关系。林姝等[16]通过对28例中、重度AP和32例轻度AP患者的血清标本研究发现，miR-155表达量显著下调，并且miR-155与MCTSI、BISAP、Ranson、APACHEⅡ评分均相关(P<0.05)；ROC曲线下面积0.882，预测AP的最佳cut-off值为3.55，敏感性92.5%，特异性85.7%。可见miR-155对AP严重程度有一定的预测作用。

三、miR-155与慢性胰腺炎的关系

临床上诊断慢性胰腺炎(CP)的方法首选胰腺CT，还可以经内镜逆行膜胆管造影(endoscopic retrograde cholangiopan creatography，ERCP)以及胰腺功能检测(pancreas function test，PFT)来明确诊断。但经影像学以及内镜检查后，仍然有5%～10%的患者无法确切诊断。miR-155在CP中有所增加，但胰腺癌血浆miR-155表达量显著高于CP及正常对照组(P<0.05)，胰腺癌对CP的AUC为0.762(95%CI0.678～0.846)，敏感性和特异性分别为64.5%和73.8%，胰腺癌对正常对照组+CP组的AUC为0.829(95%CI0.767～0.892)，敏感性和特异性分别为62.9%和84.5%[17]，这一结果有助于CP与胰腺癌的鉴别诊断，从而提高正确率，降低误诊的发生。

四、miR-155与胰腺癌的关系

最新研究发现，miRNA表达与多种癌症相关，大约50%被人类认识的miRNAs在基因组上定位于与肿瘤相关的脆性位点。miR-155在Burkitt淋巴瘤中表达量上升了100倍，Hodgkin淋巴瘤等肿瘤中miR-155水平也有提高。因此，miR-155可能是作为一个癌基因和MYC协同作用。Caponi等[18]的多中心研究评估了miR-21、miR-155和miR-101作为胰腺导管内乳头状黏液性肿瘤(intraductal papillary mucinous neoplasms，IPMNs)潜在生物标志物的意义时发现，侵入性IPMNs与非侵入性IPMNs相比以及非侵入性IPMNs与正常组织相比，miR-21和miR-155呈现差异性高表达。相反，miR-101水平在非侵入性IPMNs和正常组织中明显高于侵入性IPMNs水平。而Yu等[19]分析34例胰腺上皮内瘤(PanIN)和15例正常胰管样品的735种miRNAs，发现相对于微小非肿瘤性导管上皮细胞，miR-155在PanIN-2(2.6倍，P=2.6)和PanIN-3(7.4倍，P=7.4)中过表达[20]。表明miR-155在胰腺导管癌的癌前病变中高表达，提示miR-155表达升高是胰腺癌发生发展的早期事件。

miR-155在胰腺癌中可以抑制多种抑癌基因表达，起到了癌基因的作用。胰腺癌早期TP53INP1缺失，诱导TP53INP1过表达后可见细胞凋亡和细胞周期停滞。有研究发现，胰腺导管癌和癌旁组织中TP53INP1 mRNA表达水平相似，而癌组织中未见TP53INP1蛋白的表达，提示miR-155有效抑制TP53INP1转录后的翻译[21]。Liu等[22]应用RT-PCR技术检测42例胰腺癌组织及癌旁组织的miR-155表达及人sel-1样(human sel-1-like，SEL1L)基因 mRNA的表达，发现两者表达水平呈负相关。进一步通过荧光素酶检测和瞬时高表达miRNA的方法证实胰腺癌细胞系中SEL1L是miR-155的靶基因。抑癌基因SEL1L在胰腺导管腺癌中表达显著减少[23]。Liu等[24]分别将miR-155模拟物及抑制物转染到胰腺癌细胞，发现miR-155的表达与MutL同源基因1(MutL homologs，MLH1)蛋白的表达呈负相关。MLH1蛋白表达与胰腺癌分化及淋巴结转移密切相关，荧光素酶活性检测提示MLH1是miR-155的靶基因。SOCS1对JAK/STAT3信号通路有负调控作用[25]，并且在乳腺癌中被证明为miR-155的靶基因[26]。Huang等[27]将miR-155的模拟物及抑制物转染到胰腺癌细胞PANC1和CaPan-2，发现转染miR-155模拟物的癌细胞miR-155的表达上调，侵袭力和迁移能力增强，同时信号转导与转录激活因子3(STAT-3)蛋白的表达上调，而SOCS1蛋白的表达显著下调，提示miR-155调控胰腺癌细胞的侵袭和迁移是通过下调SOCS1基因的表达，从而调控STAT-3信号通路而实现的。

miR-155对胰腺癌诊断、疗效监测和预后判断也有一定价值。Kong等[28]用RT-PCR的方法检测35例胰腺导管腺癌(PDAC)患者、15例CP患者及15例健康人的血浆中7个miRNA的表达水平，发现miR-155及miR-196a可以区分病变胰腺(PDAC/CP)及正常胰腺，提示miR-155可以作为一线筛查PDCA的血浆标志物。LaConti等[29]采用RT-PCR检测p48-Cre/LSL-KrasG12D转基因胰腺癌模型小鼠的miRNA表达情况，发现肿瘤组织及血浆miR-155均表达上调。用吉西他滨处理该小鼠后，小鼠血浆中的miR-10及miR-155表达水平分别降低了30倍和60倍，提示这两个miRNA可能是观察胰腺癌疗效的标志物。Papaconstantinou等[30]采用RT-PCR检测了88例胰腺癌及98例癌旁组织或器官捐献的正常胰腺组织中的9个miRNA的表达，发现胰腺癌组织miR-155、miR-21高表达与临床分期(T3、T4)呈正相关，并且两者都是预后不良的独立预测因素。

胰腺癌的miR-155表达增高，提示其可能作为胰腺癌早期诊断的特异性肿瘤标志物。对于胰腺癌高危患者可联合检测miRNA表达及CA19-9、CA242、CEA等血清标记物以提高对胰腺癌的诊断。在AP中，miR-155表达增高也具有一定的诊断意义。但一个miRNA可调控多个靶基因，而一个靶基因也可以由多个miRNA调控。因此，如何联合检测miR-155的表达水平，从而提高胰腺癌的早期诊断效率、提高对AP疾病严重程度的判断是今后研究中所需要深度探讨的内容。

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(本文编辑：屠振兴)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2017.05.018

国家科学自然基金面上项目(81570578)

200072 上海，同济大学附属第十人民医院消化科

赵严，Email: 320zhaoyan@163.com

2016-10-25)