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microRNA-96在泌尿系三大肿瘤中的表达及对临床诊疗作用的研究进展

2018-02-10罗红梅谭华俊

西南军医 2018年2期
关键词:泌尿系肾癌膀胱癌

唐 建,罗红梅,黄 果,谭华俊,汪 翼

1microRNA概述

MicroRNAs(miRNAs)是一种内源性非编码短RNA,长度约20-24个核苷酸。miRNAs在进化上高度保守,参与多细胞生物体基因表达的转录后调控。它由基因组DNA的内含子或其他非编码区编码。目前已在人体内发现超过700 多种miRNAs,在人类疾病发生中扮演着重要角色。Calin等[1]于2002年首次报道了microRNAs在肿瘤组织中表达异常。与正常组织相比,miRNAs在不同临床分期或不同分化状态的肿瘤组织中表达明显异常,有的miRNAs表达上调,有的则表达下调。其表达水平与人类多种恶性肿瘤的发生、发展、诊断、预后相关,已成为肿瘤防治研究的热点。

2microRNA-96概述

MiRNA-96属于miR-183基因家族,与miRNA-183和miRNA-182共用转录起始位点[2],miR-183-96-182簇位于染色体7q32。它们可能协同作用参与肿瘤细胞的生物学行为。miRNA-96形成过程如下[3]:首先miRNA-96被RNA聚合酶II转录,生成初级miRNA-96转录物(pri-miRNA-96),然后被Drosha核糖核酸酶III酶切割以产生大约70-nt的茎环前体miRNA(pre-miRNA),其进一步被细胞质Dicer核糖核酸酶切割以产生成熟的miRNA-96。 成熟miRNA-96被并入RNA诱导的沉默复合物(RISC),其通过与miRNA-96的不完全碱基配对来识别靶mRNA,导致靶mRNA的翻译抑制或不稳定[4],进而调节细胞发育、分化、增殖、凋亡等过程。miRNA-96也可以调控多个靶基因的表达,由此形成分子调控网络,在个体发育、正常生理以及包括肿瘤等多种疾病的病理过程中发挥重要作用[5]。随着人们对miRNA-96的研究不断深入,miRNA-96在肿瘤发生发展中的作用也逐渐被揭示出来。比如,研究表明miRNA-96在肝癌,前列腺癌中均呈高表达,其分别通过抑制FOXO3,RECK表达发挥着致癌作用[6-7]。miRNA-96在胰腺癌细胞中也呈高表达,可通过抑制癌基因HERG1的表达抑制胰腺癌细胞的增殖、促进细胞凋亡[8]。研究还发现,miRNA-96在一些肿瘤中表达下降,起抑制肿瘤的作用。Guo等[9]研究表明,通过RT-PCR法检测miRNA-96在膀胱移行细胞癌组织中较正常组织表达下调,可靶向调控抑癌因子FOXO1来促进肿瘤细胞的凋亡。

3microRNA在泌尿系三大肿瘤中的表达与临床意义

3.1膀胱癌 膀胱癌是泌尿系的常见肿瘤,其发病率呈现逐年增长趋势。有报道,近十年间,膀胱癌的发病率已超过肾癌发病率,成为泌尿系最常见的肿瘤[10]。SiegelRL等[11]预计2017年美国约有79,030例膀胱癌新发病例,并有16,870例患者死于膀胱癌。目前尚未找到特异性的膀胱癌标记物。研究表明,miRNA-96在膀胱癌组织中呈高表达,起到致癌基因的作用。Han等[12]通过对膀胱尿路上皮癌组织深度基因测序,发现在膀胱尿路上皮癌中miRNA-96表达显著上调。WuZ等[3]运用qRT-PCR技术检测了60例膀胱癌组织和40例正常膀胱组织中miR-96的表达水平,发现miR-96在人膀胱癌组织中和T24细胞系中显著升高,并且发现miRNA-96主要通过结合CDKN1AmRNA3'UTR中的特定区域,显著降低CDKN1A蛋白的表达水平,从而促进膀胱癌的增殖、侵袭等生物学行为。近来研究表明,miRNA-96不仅在膀胱癌组织中高表达,其在尿液中也呈高表达。Yamada等[13]通过分析100例膀胱尿路上皮癌患者的尿液样本,发现在膀胱癌患者尿液中miRNA-96表达明显高于健康者,认为miRNA-96在尿液中的表达可以作为临床上诊断膀胱上皮细胞癌的潜在肿瘤标记物。EissaS等[14]进一步研究发现,膀胱癌患者尿液中miR-96的表达水平不仅升高明显(P<0.001),而且其对于区分膀胱癌患者和非BC患者的敏感性和特异性均较高(miR-96,76.6和89.4%)。以上研究表明,检测患者尿中的miRNA-96有望成为临床上诊断膀胱癌的有效途径。

3.2前列腺癌 前列腺癌是泌尿系三大肿瘤之一,在欧美国家,前列腺癌的发病率及死亡率均居前列。虽然我国的发病率低于欧美国家,但随着人口老年化的到来,其发病率呈明显上升趋势。目前,前列腺癌的筛查、诊断主要通过前列腺特异性抗原(PSA)及前列腺核磁检查,晚期前列腺癌的治疗都是通过手术去势或者药物去势达到阻断雄激素的目的。近年来对前列腺癌研究越来越深入,但其发生发展的分子机制仍有待发现。近期研究表明,MicroRNA(miRNA)与前列腺癌的起始和进展有密切关系,其中miRNA-96与前列腺癌的发生发展最为密切。研究表明,在前列腺癌中miRNA-96呈高表达,可通过不同的途径参与到前列腺癌的发生发展过程中。YuJJ等[15]以前列腺癌细胞(PC3)为研究对象,通过改变miRNA-96表达水平,发现miRNA-96与PC3细胞的增殖、分化及迁移呈正相关,并且发现miRNA-96主要是通过抑制基因FOXO1的表达影响PC3细胞上述生物学行为。TsaiYC等[16]研究表明,miRNA-96可通过下调ETV6从而促进前列腺癌的进展。miRNA-96也可以通过转化生长因子-β(TGFβ)-SMad的介导,促进前列腺癌中的骨转移。越来越多的证据表明,miRNA-96参与了细胞自噬过程。MaY等[17]发现miRNA-96具有双向调控机制,当前列腺癌细胞缺氧时,会刺激miRNA-96过表达,并通过抑制MTOR刺激细胞自噬作用,而当miRNA-96过表达超过某一阈值时,则主要通过抑制ATG7(一种关键的自噬相关基因)来抑制自噬。此研究结果提示我们可以通过操纵miRNA-96的表达来治疗前列腺癌或许是一种新的可靠的方法。WangY[18]等人研究发现,miR-96可以通过抑制两个重要的DNA修复基因(RAD51andREV1)的表达来调节DNA修复和化学敏感性,可以作为前列腺癌潜在的化学敏感剂治剂,提高前列腺癌术后治疗效果。SungGuKang等[19]发现miR-96表水平与前列腺特异性抗原(PSA)表达水平,前列腺癌Gleason评分或前列腺癌术后病理分期无相关性(P=0.367,0.157和0.962),提示miR-96表达水平可能对前列腺临床诊断价值有限。上述研究成果与相关前列腺癌体外实验研究结果不同,可能与体内实验所处的微环境不同有关,因为微环境的改变很有可能影响miR-96的功能及表达水平,导致细胞表性的发生变化,影响实验结果。因此需要更多的体内成瘤实验进行更深入的研究。

3.3肾癌 肾细胞癌(RenalCellCarcinoma,RCC),简称肾癌,其发病率在泌尿系恶性肿瘤中呈逐渐增长趋势。肾癌的生物学行为极为多变,至今尚未明确阐明其发生发展及转移的机制,同时放疗、化疗以及激素治疗对于肾癌的效果均不能让人满意。目前对于肾癌的治疗方法主要是肾癌根治术,但局部晚期和转移性肾细胞癌(RCC)的预后仍然很差[20]。因此,找到与肾癌侵袭性和转移性相关的潜在分子是至关重要的,这可能为干预治疗提供新的靶标。检索国内外相关数据库发现,miR-96与肝癌、胃癌、肺癌等肿瘤的关系研究较多,但关于miR-96与肾癌关系的研究文献鲜有报道。只检索到YuN等[21]发表了关于miR-96与肾癌侵袭、转移关系的研究报告,其研究发现miR-96通过下调Ezrin表达抑制肾细胞癌侵袭,miR-96可视为肾细胞癌的潜在标记物,可能成为肾癌治疗与判断预后新靶标。鉴于目前关于miR-96与肾癌关系的研究成果较少,需要今后更多的研究来阐明miR-96对肾癌的影响。

4microRNA-96总结与展望

随着对泌尿系肿瘤的不断深入研究,人们认识到microRNA与泌尿系肿瘤的发生发展有着密切的关系。与正常细胞相比,肿瘤细胞某些microRNA表达的变化表现为特异的增高或降低,无论增高或降低,其变化对肿瘤的诊断和预后都有一定的意义,其差异表达可作为肿瘤早期诊断、病情监测、疗效、预后评估的指标,并可作为肿瘤治疗的新靶点,对新型肿瘤特异性治疗药物的开发有着重要的临床意义。miR-96参与了泌尿系三大肿瘤的发生发展,其高表达对多种肿瘤具有潜在的治疗作用,并且在泌尿系肿瘤的早期诊断、肿瘤分期分级方面也有一定的意义。然而,miR-96 及其相关通路在泌尿系肿瘤中的作用机制尚未完全明确,进一步阐明其作用机制并作为泌尿系肿瘤治疗靶点的研究对其临床应用具有重要的作用。

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