miR-19b-1 在结直肠癌中的研究进展

梁琳君 崔勇

结直肠癌（Colorectal cancer，CRC）是严重危害人类生命健康的常见恶性肿瘤之一，在我国呈高发病率及高死亡率［1］。早期CRC 患者的5 年生存率高达90%，而晚期CRC 患者仅为14%［2］。因此，寻找可靠的早期诊断指标、加强对患者的危险分层管理及疗效监测，将有助于改善CRC 患者的远期预后。

微小RNA（microRNA，miRNA）是一类单链的非编码小RNA分子，长度约22个核苷酸。miRNA属于基因表达的转录后调控因子，可特异性识别靶基因的mRNA，使其降解或抑制其翻译功能，进而调控基因表达。miRNA 在胚胎发育、细胞分化和增殖、免疫调节等各种生命活动过程中起着至关重要的调控作用，也因此成为生命科研领域的研究热点。此外，大量研究证实miRNA 在肿瘤的发生、发展过程中具有重要作用，有望成为特异性肿瘤标记物及治疗靶点［3］。其中，miR-19b-1 是miR-17-92 基因簇中重要的致癌miRNA。现有的研究结果显示，miR-19b-1 通过多种机制调控CRC等恶性肿瘤的发生和进展，与患者的临床病理特征、预后密切相关。本文综述了miR-19b-1 在CRC发展中的作用及其临床研究现状，以期为后续更加深入地探索miR-19b-1 在CRC 中的功能及应用提供参考。

1 miR-19b-1 在结直肠癌的基础研究

1.1 miR-19b-1 与CRC 的细胞增殖

持续增殖和无限复制是肿瘤最基本的特征［4］。Humphreys 等［5］在组蛋白去乙酰化酶抑制剂影响miR-17-92 基因簇表达的研究中，首次报道了miR-19b-1 对CRC 细胞HT29 和HCT116 的增殖具有促进作用。随后，陈秀琴等通过生物信息学方法预测细胞因子信号转导抑制因子3（Suppressor Of Cytokine Signaling 3，SOCS3）为miR-19b-1 的靶基因，并在CRC 细胞HT-29 中验证了高表达miR-19b-1 可促进细胞增殖；相反，降低miR-19b-1 表达时处于增殖期的细胞比例下降。进一步的机制研究发现miR-19b-1 负调控SOCS3的表达，可促进信号传导及转录激活蛋白3 磷酸化（Signal transducer and activator of transcription，STAT3）及细胞周期蛋白D1（Cyclin D1）表达，并通过STAT3/Cyclin D1 信号通路促进结肠癌细胞HT29 的增殖活力［6］。该研究验证了miR-19b-1 在CRC 中促进肿瘤生长，并进一步揭示了SOCS3是miR-19b-1 调控CRC 细胞增殖的下游靶基因。miR-19b-1 高表达对结肠癌细胞系SW48 和RKO 的增殖同样具有促进作用［7］。该研究通过miRTarBase 数据库分析出SMAD4、PRKACB、ATM、CREB3L2和EGLN3等候选靶基因，其中SMAD4是抑制miR-19b-1 后表达改变最显著的基因。分析及验证miR-19b-1 与SMAD4的结合位点后，研究者进一步通过敲除基因验证了miR-19b-1 通过SMAD4促进CRC 细胞增殖。此外，CRC 细胞中的原癌基因MYC高表达可驱动miR-19a 和miR-19b-1 的表达，导致亚精胺的积累和FOXO3a 蛋白的乙酰化，并进一步降解促凋亡蛋白Bim 而减少CRC 细胞凋亡，有利于CRC细胞存活［8］。

1.2 miR-19b-1 与CRC 的侵袭和转移

侵袭和转移是肿瘤进展的关键环节［4］。Jiang等［7］的研究中miR-19b-1 对细胞的侵袭和转移没有显著的差异。部分学者则认为miR-19b-1 抑制CRC 的侵袭、转移过程。酰基辅酶A（Acyl-CoA）是一个参与脂肪酸代谢的辅酶家族，既往研究已证实该辅酶家族在CRC 异常脂质代谢和肿瘤进展中的作用［9］。当酰基辅酶a 合成酶/硬脂酰辅酶a去饱和酶（acyl-CoA synthetase/Stearoyl-CoA desaturase，ACSL/SCD）异常时，可通过参与上皮-间充质转化过程诱导CRC 迁移和侵袭［10］。Cruz-Gil等研究进一步发现miR-19b-1 是ACSL/SCD 轴主要的调控因子之一，通过靶向ACSL/SCD 轴参与细胞周期、P53 信号通路、RNA 转录等生物学过程，从而抑制CRC 迁移、侵袭［11］。此外，该研究还验证了miR-19b-1 靶向ACSL/SCD 轴可以抑制甘油三酯酸的合成，逆转CRC 中的脂代谢异常激活状态。

病理性血管新生不仅为肿瘤生长提供营养，也是肿瘤转移的重要基础。miRNA 可作用于VEGF、WNT2 等多种信号通路，从而促进或抑制肿瘤血管生成［12-14］。miR-17-92 基因簇被认为可调控内皮细胞的血管生成活性而影响肿瘤血管生成［15］。Yin 等［16］进一步研究发现miR-19b-1 靶向作用于成纤维生长因子受体2（fibroblast growth factor receptor 2，FGFR2）的mRNA 转录，调控细胞周期蛋白D1 表达，阻断血管内皮细胞从S 期到G2/M 期的进程而抑制血管生成。

肿瘤学家Robert A.Weinberg 在最新的研究中总结了14 种癌症标志，包括无限增殖、血管新生、免疫逃逸、开启表型可塑性、表观遗传重编程等［3］。大量miRNA 在肿瘤领域的研究证明，miRNA几乎参与了这当中所有癌症标志的调节［17］。上述研究显示miR-19b-1 参与了CRC 持续增殖、侵袭和转移、异常能量代谢等恶性生物学行为的调控，其在肿瘤的发生、免疫逃逸等的作用则暂无报道。考虑到miR-19b-1 可调控多种靶基因和多种信号通路，也因此参与CRC 不同的疾病过程。这或许是miR-19b-1 在不同研究中展现促癌和抑癌两种相悖功能的原因。此外，肿瘤的疾病过程受众多因素的调控，相悖的肿瘤调控作用或许提示miR-19b-1 与其他miRNA、其他因素存在信号联动。总而言之，目前miR-19b-1 对CRC 恶性生物学行为的调控尚未完全明确，有待更多的研究以继续完善。

2 miR-19b-1 检测在CRC 的临床应用研究

2.1 miR-19b-1 检测与CRC 的早期诊断

血清miRNA 因特异性表达谱、化学性质稳定，具有成为肿瘤早期诊断生物标志物的潜力。多项临床研究结果显示miR-19b-1 在结直肠癌的表达显著高于正常组织，是表达上调最显著的基因之一。miR-19b-1 的表达量与CRC 患者的肿瘤大小、分期、复发呈正相关，与患者预后呈负相关［7，18-22］。Marta 等［23］通过比较297 例健康志愿者、结肠腺瘤和CRC 的血浆miRNA 表达谱，筛选出包括miRNA-19a 和miRNA-19b 在内的6 个差异表达miRNA，建立了可鉴别CRC 的疾病预测模型。该模型灵敏度为0.85，特异度为0.90，阳性预测值为0.94，阴性预测值为0.76，展现了良好的诊断效能，具有应用于CRC 早期筛查的潜力。该研究使用多个miRNA 组合，相比于单一miRNA，可提高疾病模型的诊断效能。但该研究使用的是血浆样本，血清中的miRNA 表达及临床意义暂不明确；并且，该研究基于回顾性数据构建疾病模型，缺乏模型训练。因此，研究者在另一项研究收集了264 例粪便隐血试验阳性患者的血清检测上述差异miRNA，并应用上述包含6 个miRNA 的疾病模型对研究对象进行预测、随访及比对［24］。血便是结直肠的最常见、最重要的临床症状之一，该研究也因此纳入了粪便隐血试验结果，用于对疾病模型进行优化。研究结果发现，基于血清miRNA 的疾病模型对CRC 具有良好的预测效能，ROC 曲线下面为0.88。粪便隐血试验阳性虽然在CRC 中检出率高，但便血作为CRC 患者的首发症状仅为4%%～58%，与肿瘤的位置密切相关且往往出现在CRC中晚期，不利于患者的早期诊治［25-26］。该研究显示，miRNA 结合粪便隐血试验的疾病模型比单用粪便隐血试验具有更好的诊断效能，展现了血清miRNA 对现有的临床检测具有补充作用，可作为联合应用的具体方案，为血清miRNA 的临床应用提供了新思路。

2.2 miR-19b-1 检测与CRC 的病情监测

CRC 肝转移发生率高，约50%的患者在结直肠癌治疗过程中发生肝转移，是影响治疗方案的选择与生存预期的主要因素之一［27］。通过对肝正常组织、CRC 肝转移前的样本及CRC 肝转移瘤样本的比对，发现miR-19b-1 在肝转移样本中表达增加，是肿瘤术后复发和总生存率的不良预后标志［19］。相似地，另一项研究中也检测到miR-19b-1在CRC 患者的血清和外泌体中显著上调，并且与肝转移呈正相关［20］。但这两项临床研究仅探讨了miR-19b-1 与肝转移这一临床症状的相关性，miR-19b-1 是否对CRC 的肝转移具有直接或间接的调控作用及其具体机制需要进一步的验证。

耐药是改善肿瘤患者远期预后的主要障碍之一。探讨CRC 耐药机制、利用分子标志物预测CRC 患者的治疗反应，对CRC 的临床管理具有一定的指导意义。研究者首先观察到miR-19b-1 在5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil，5-FU）耐药的CRC 细胞中表达上调，其潜在的机制为miR-19b-1 表达升高并靶向细胞周期相关的基因，例如富脯氨酸和谷氨酰胺的剪接因子（splicing factor proline and glutamine rich，SFPQ）、MYB 原癌基因样2（MYB proto-oncogene like 2，MYBL2）等［28］。虽然该研究为CRC 的5-FU 耐药机制提供了新的见解，但miR-19b-1 对细胞周期的具体作用机制尚不明确。在直肠癌的研究中，miRNA-19b-1 的表达量可预测患者对5-FU 为基础的新辅助治疗响应，或能为患者的危险分层和治疗方案的选择提供参考［18］。此外，抑制miR-19b-1 可增加CRC 细胞sw480 对奥沙利铂敏感性，提示miR-19b-1 参与了CRC 的奥沙利铂耐药［29］。李熙等［30］在临床研究中观察到miR-19b 高表达的CRC 患者对奥沙利铂治疗的敏感性降低。Tao 等的研究则进一步揭示了SMAD4是miR-19b-1 调控CRC 增殖及奥沙利铂耐药的靶基因［7］。

上述研究提示miR-19b-1 与CRC 的早期诊断、疾病进展、治疗响应与患者预后密切相关。大部分临床研究均显示miR-19b-1 是CRC 疾病进展与不良预后的标志，但Cruz-Gil 等研究则认为miR-19b-1 靶向ACSL/SCD 轴抑制CRC 迁移、侵袭。两者间的矛盾同样提示miR-19b-1 或与其他因素共同参与CRC 的迁移、侵袭等恶性生物学行为的调控，其具体机制有待进一步阐明。

3 总结与展望

大量研究结果显示miR-19b-1 参与CRC 的细胞增殖、侵袭转移和肿瘤耐药等疾病过程，更具体的调控机制有待更深入的探讨。临床研究显示miRNA-19b-1 与临床患者的肿瘤分期、肝转移等临床病理特征密切相关，是CRC 患者的独立预后因子。在未来，miR-19b-1 有望为早期筛查、早期诊断的无创性生物标志物，在治疗过程中指导患者的危险分层及辅助治疗方案的选择。