侯冰冰,張力圖

(廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院，南寧 530021)

結直腸癌肝轉移相關miRNA的研究進展

侯冰冰,張力圖

(廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院，南寧 530021)

微小核糖核酸(miRNA)可通過與靶分子mRNA的3′非翻譯區(qū)結合，以轉錄后機制調控基因水平。miR-200c、miR-885-5p、miR-30a、miR-424-3p、miR-503、miR-1292、miR-622、miRNA-21、miRNA-203、microRNA-181A、miRNA-10b、miR-377、miR-99b-5p、miR-196b-5p等多種miRNA具有組織和循環(huán)的特異性并廣泛參與了細胞生長、發(fā)育的調控，與結直腸癌的肝轉移密切相關，并且通過調控靶基因、上皮間質轉化信號傳導通路等多種途徑參與結直腸癌的肝轉移過程。其中miR-424-3p、miR-503、miR-1292可以用于結直腸癌肝轉移的早期診斷。miR-622、miRNA-21可以用于結直腸癌肝轉移的靶向治療。miRNA-203、microRNA-181A、miRNA-10b、miR-377、miR-99b-5p、miR-196b-5p與結直腸癌肝轉移患者的預后相關。

結直腸癌；肝轉移；微小RNA

微小RNA(miRNA)是廣泛存在于動植物細胞內的一類短小的非編碼小RNA，長度為19～25 nt，由具有發(fā)夾結構的70～90個堿基大小的單鏈RNA前體(pre-miRNA)經(jīng)過酶切加工后生成，成熟miRNA與靶mRNA非翻譯區(qū)互補結合，誘導靶mRNA降解或抑制靶mRNA的翻譯，實現(xiàn)轉錄后調控基因的開關，從而控制細胞的生長、發(fā)育[1]。大量研究表明miRNA幾乎參與了癌癥發(fā)生、生長、侵襲轉移的全部過程，與結直腸癌肝轉移的發(fā)生具有很大的相關性，某些特異性的miRNA有望成為結直腸癌肝轉移早期診斷和預后判斷的輔助指標以及治療的潛在靶點[2～4]。Hur 等[2]發(fā)現(xiàn)了某些具有組織和循環(huán)特異性的miRNA，有望用于預測結直腸癌的預后和遠處轉移?，F(xiàn)對結直腸癌肝轉移相關miRNA的研究進展綜述如下。

1 與結直腸癌肝轉移發(fā)生相關的miRNA及其作用

miRNA可能主要通過控制細胞分化和凋亡直接參與腫瘤的發(fā)展，或者通過靶向腫瘤原癌基因或抑癌基因間接參與腫瘤的發(fā)生[5,6]。miRNA參與腫瘤侵襲轉移的多個環(huán)節(jié)，大量研究顯示miRNA可以通過調控靶基因、上皮間質轉化(EMT)、信號傳導通路等多種途徑控制細胞的分化和凋亡進而抑制腫瘤的侵襲轉移[6]。EMT是一種上皮細胞向間充質干細胞轉移的特殊生理病理過程，可以讓腫瘤細胞逃逸多種因素引起的凋亡，促進腫瘤細胞的浸潤和轉移，在腫瘤侵襲和轉移的早期起著關鍵作用。miR-200c可以通過 miR-200c/ZEB1/β-catenin/GSK-3β/2MAPK/ERK1軸來調節(jié)FAS信號傳導通路的表達，增加Bmi1基因的表達，誘導EMT，促進結直腸癌轉移[7]；miR-885-5p過表達可靶向cpeb2基因激活EMT，抑制Twist1表達，促進結直腸癌的肝轉移[8]；microrna-30a-5p(miR-30a)可通過調控EMT直接靶向TM4SF1基因，調控結直腸癌的轉移[9]。miR-141、miR-200b、miR-200c通過上皮間質轉化(ETM)途徑和靶向作用于ZEB1和ZEB2基因，與結直腸癌的肝轉移呈正相關[10]。Knudsen等[11]發(fā)現(xiàn)，miR-200還可通過下調腫瘤結合細胞(TBC)而抑制EMT，進而控制結直腸癌的肝轉移。

根據(jù)miRNA在結直腸癌肝轉移發(fā)生過程中的作用可將其分為致癌miRNA(OncomiR)和抑癌miRNA(TSmiR)。TSmiR的靶基因是原癌基因，TsmiR的表達下降或缺失將促進原癌基因的表達，導致結直腸腫瘤的發(fā)生發(fā)展與侵襲轉移。OncomiR的靶基因是抑癌基因，OncomiR的過表達將抑制抑癌基因的表達，最終促進結直腸腫瘤的肝轉移。與結直腸癌肝轉移相關的TSmiR和OncomiR有很多種，Li 等[12]通過向結腸癌細胞株SW620和SW480轉染 miR-26a 和 miR-26b模擬物和抑制物，發(fā)現(xiàn)miR-26a 和 miR-26b為TSmiR，過量miR-26a 和 miR-26b可調節(jié)FUT4基因表達，抑制結直腸癌的肝轉移；Laudato等[13]利用生物信息學，細胞功能實驗等證實miR-30e-5p為TSmiR，直接靶向作用于ITGA6和ITGB1基因，抑制結直腸癌的肝轉移；而MicroRNA-20a-5p則為OncomiR可通過下調Smad4基因的表達促進結直腸癌的肝轉移[14]。Pecqueux等[15]則研究了939個與結直腸癌肝轉移相關的人類miRNA，發(fā)現(xiàn)miR-125、miR-127、miR-145、miR-192、miR-194、miR-199-5、miR-215和miR-429為TSmiR，有望成為結直腸癌肝轉移早期診斷的標志物。

2 與結直腸癌肝轉移早期診斷相關的miRNA及其診斷效果

研究發(fā)現(xiàn)，許多miRNA與結直腸癌肝轉移的早期診斷和分期有關，是結直腸癌肝轉移診斷潛在臨床分子標志物。相比特異性的組織miRNA，循環(huán)miRNA具有更易獲取和檢測方便的優(yōu)勢，作為一種結直腸癌肝轉移的早期、無創(chuàng)的診斷手段擁有更大的研究和發(fā)展前景。具體到結直腸癌肝轉移的早期診斷，單一miRNA診斷效果不佳，需要多個miRNA的聯(lián)合檢測，Torres 等[16]利用芯片技術初篩出285個差異表達的miRNA，進而篩選出最有價值的三個miRNA，即miR-424-3p、miR-503、miR-1292，通過實時熒光定量PCR和GO分析，得出miR-424-3p、miR-503、miR-1292聯(lián)合檢測有助于結直腸癌肝轉移的診斷。多個miRNA聯(lián)合檢測是結直腸癌肝轉移早期診斷的發(fā)展方向，也提示miRNA表達譜的構建和完善對于結直腸癌肝轉移具有非常重要的研究價值。

3 與結直腸癌肝轉移治療相關的miRNA及其治療效果

通過調節(jié)miRNA表達水平，間接修正靶基因的失調情況，抑或聯(lián)合已有的較完善的治療手段控制結直腸癌肝轉移，是治療結直腸癌肝轉移的新策略。研究發(fā)現(xiàn)miR-622在結直腸癌組織和細胞系中過表達，miR-622和DYRK2基因呈負相關，功能試驗證實miR-622通過作用于DYRK2靶基因及其下游信號通路，影響結直腸癌細胞的轉移和侵襲性，下調miR-622負向調控靶基因DYRK2，可以抑制結直腸癌的侵襲轉移，有望成為結直腸癌肝轉移治療的潛在分子靶點[17]。Li等[18]發(fā)現(xiàn)miR-15b作為一種TSmiR可以通過調節(jié)MTSS1和Klotho基因表達抑制結直腸癌的肝轉移；提示下調miR-15b表達有抑制結直腸癌肝轉移的作用。Nedaeinia等[19]在體外通過合成鎖核酸 (LNA)acid-antimiRNA-21轉染LS174T人結直腸腺癌細胞，檢測miRNA21對細胞生長和集落形成產(chǎn)生的影響，在體內則通過構建LS174T細胞雞胚絨毛尿囊膜(CAM)模型，結果顯示在CAM模型中LNA-anti-miRNA-21能夠抑制miRNA-21，通過調節(jié)PDCD4基因抑制直腸癌LS174T細胞表達，減少細胞遷移和肝轉移，為新型miRNA治療藥物的開發(fā)提供了新思路，為結直腸癌肝轉移的治療提供了新方向。

4 與結直腸癌肝轉移預后相關的miRNA及其預后評估效果

已證實miRNA-203、microRNA-181A、miRNA-10b、miR-377、miR-99b-5p、miR-200c、miR-196b-5p是影響結直腸癌肝轉移患者總體生存率的獨立危險因素[4]。作為非侵入性的檢測手段，檢測血清上述miRNA在結直腸癌肝轉移的預后評估方面具有很大的應用前景。

目前對結直腸癌肝轉移的miRNA表達譜尚無詳盡的統(tǒng)計和總結。隨著miRNA表達譜研究的不斷完善，更加穩(wěn)定、有效、低毒的miRNA模擬物的研發(fā)，與傳統(tǒng)藥物互相促進的miRNA抑制物的開發(fā)，抗腫瘤miRNA類藥物實際臨床應用的增多，miRNA在結直腸癌肝轉移及其他癌癥中的作用將得到更廣泛的關注。

[1] Liz J, Esteller M. lncRNAs and microRNAs with a role in cancer development[J]. Biochim Biophys Acta, 2016,1859(1):169-176.

[2] Hur K, Toiyama Y, Schetter A, et al. Identification of a metastasis-specific MicroRNA signature in human colorectal cancer[J]. J Natl Cancer Inst, 2015,107(3):492.

[3] Li W, Chang J, Tong D, et al. Differential microRNA expression profiling in primary tumors and matched liver metastasis of patients with colorectal cancer[J]. Oncotarget, 2017,8(22):35783-91.

[4] Oshima G, Guo N, He C, et al. In Vivo Delivery and Therapeutic Effects of a MicroRNA on Colorectal Liver Metastases[J]. Mol Ther, 2017,25(7):1588-1595.

[5] Tafsiri E, Darbouy M, Shadmehr MB, et al. Abberent expression of oncogenic and tumor-suppressive microRNAs and their target genes in human adenocarcinoma alveolar basal epithelial cells[J]. J Cancer Res Ther, 2016,12(1):395-400.

[6] Pardo OE, Castellano L, Munro CE, et al. miR-515-5p controls cancer cell migration through MARK4 regulation[J]. EMBO Rep, 2016,17(4):570-584.

[7] Chen J, Wang Y, Zhuo L, et al. Fas signaling induces stemness properties in colorectal cancer by regulation of Bmi1[J]. Mol Carcinog, 2017,56(10):2267-2278.

[8] Lam CS, Ng L, Chow AK, et al. Identification of microRNA 885-5p as a novel regulator of tumor metastasis by targeting CPEB2 in colorectal cancer[J]. Oncotarget, 2017,8(16):26858-26870.

[9] Park YR, Kim SL, Lee MR, et al. MicroRNA-30a-5p (miR-30a) regulates cell motility and EMT by directly targeting oncogenic TM4SF1 in colorectal cancer[J]. J?Cancer?Res Clin Oncol, 2017,143(10):1915-1927.

[10] Zhu SH, He XC, Wang L. Correlation analysis of miR-200b, miR-200c, and miR-141 with liver metastases in colorectal cancer patients[J].Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2017,21(10):2357-2363.

[11] Knudsen KN, Lindebjerg J, Nielsen BS, et al. MicroRNA-200b is downregulated in colon cancer budding cells[J]. PloS One, 2017,12(5):e0178564.

[12] Li Y, Sun Z, Liu B, et al. Tumor-suppressive miR-26a and miR-26b inhibit cell aggressiveness by regulating FUT4 in colorectal cancer[J]. Cell Death Dis, 2017,8(6):e2892.

[13] Laudato S, Patil N, Abba ML, et al. P53-induced miR-30e-5p inhibits colorectal cancer invasion and metastasis by targeting ITGA6 and ITGB1[J]. Int J Cancer, 2017,141(9):1879-1890.

[14] Cheng D, Zhao S, Tang H, et al. MicroRNA-20a-5p promotes colorectal cancer invasion and metastasis by downregulating Smad4[J]. Oncotarget, 2016,7(29):45199-45213.

[15] Pecqueux M, Liebetrau I, Werft W, et al. A comprehensive microRNA expression profile of liver and lung metastases of colorectal cancer with their corresponding host tissue and its prognostic impact on survival[J]. Int J Mol Sci, 2016,17(10):1755.

[16] Torres S, Garcia-Palmero I, Bartolome RA, et al. Combined miRNA profiling and proteomics demonstrates that different miRNAs target a common set of proteins to promote colorectal cancer metastasis[J]. J Pathol, 2017,242(1):39-51.

[17] Wang Y, Sun J, Wei X, et al. Decrease of miR-622 expression suppresses migration and invasion by targeting regulation of DYRK2 in colorectal cancer cells[J]. Onco Targets Ther, 2017,10:1091-100.

[18] Li J, Chen Y, Guo X, et al. Inhibition of miR-15b decreases cell migration and metastasis in colorectal cancer[J]. Tumour Biol, 2016,37(7):8765-8773.

[19] Nedaeinia R, Sharifi M, Avan A, et al. Inhibition of microRNA-21 via locked nucleic acid-anti-miR suppressed metastatic features of colorectal cancer cells through modulation of programmed cell death 4[J]. Tumour Biol, 2017,39(3):1010428317692261.

南寧市青秀區(qū)科學研究與技術開發(fā)計劃基金資助項目(2015S03)。

張力圖(E-mail: zhanglitu@gmail.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.44.036

R735.3

A

1002-266X(2017)40-0108-03

2017-07-11)