作者簡(jiǎn)介：吳軍，男，副主任醫(yī)師，醫(yī)學(xué)學(xué)士。Email:984136322@qq.com.

吳軍

（右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院泌尿外科，百色 533000）

【關(guān)鍵詞】microRNA；膀胱癌；腫瘤

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中圖分類(lèi)號(hào)：R737.14文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10031383(2014)03036304

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DOI:10.3969/j.issn.10031383.2014.03.030

膀胱癌是泌尿系統(tǒng)最常見(jiàn)的惡性腫瘤，男性膀胱癌的發(fā)病率位居全身腫瘤的第8位，女性排在第12位以后［1］。臨床上，多數(shù)膀胱腫瘤為移行上皮癌，以非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌占絕大多數(shù)，常具有多中心發(fā)病、治療后易復(fù)發(fā)等特點(diǎn)。目前，手術(shù)切除是首選的治療方法，但預(yù)后差、術(shù)后復(fù)發(fā)率極高，部分患者在術(shù)后12個(gè)月內(nèi)復(fù)發(fā)，術(shù)后5年復(fù)發(fā)率達(dá)24%～84%，且每次復(fù)發(fā)后其惡性程度均相應(yīng)提高。因此，開(kāi)發(fā)治療效果好、副作用小甚至沒(méi)有副作用的方法意義重大。近年來(lái)分子靶向治療在大腸癌、肺癌、乳腺癌等腫瘤中取得了許多可喜的研究成果，并已相繼獲批投入臨床使用，但膀胱癌靶向治療的研究相對(duì)滯后。微小RNA（microRNA,miRNA）的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)RNA調(diào)控基因表達(dá)的功能有了全新的認(rèn)識(shí)，并成為研究基因功能的有力工具，引起了許多學(xué)者的關(guān)注，在2002年Science評(píng)選的十大科學(xué)成就中高居榜首。miRNA作為細(xì)胞內(nèi)一類(lèi)重要的非編碼調(diào)控分子，其所介導(dǎo)的調(diào)控作用已被認(rèn)為是多細(xì)胞生物基因表達(dá)轉(zhuǎn)錄后水平的一種普遍調(diào)節(jié)方式［2，3］。miRNA的異常表達(dá)與多種癌癥密切相關(guān)，其在癌癥的表達(dá)水平上調(diào)或下調(diào)，對(duì)腫瘤的早期診斷及治療意義重大。本文通過(guò)對(duì)miRNA的研究分析，以期為膀胱癌的診斷及治療提供新的生物學(xué)依據(jù)。

1miRNA的生物學(xué)特性

miRNA是一種大小為21～23個(gè)堿基的單鏈小分子RNA，由具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)的70～90個(gè)堿基大小的單鏈RNA加工而成，參與了基因調(diào)控表達(dá)。但RNA的表達(dá)方式各不相同，第一個(gè)被確認(rèn)的miRNA是在線蟲(chóng)中首次發(fā)現(xiàn)的lin4及l(fā)et7。據(jù)分析調(diào)查顯示，人類(lèi)已發(fā)現(xiàn)2000多種 miRNA，miRNA的生理功能是調(diào)控發(fā)育、分化及凋亡，參與細(xì)胞死亡及脂肪代謝等，有時(shí)調(diào)節(jié)內(nèi)源基因表達(dá)，提示miRNA有非常廣泛的生物功能。它調(diào)節(jié)著許多蛋白編碼的基因，抑制蛋白質(zhì)的合成，同時(shí)在細(xì)胞分化、發(fā)育和凋亡等關(guān)鍵時(shí)期調(diào)控轉(zhuǎn)錄后的基因表達(dá)水平，說(shuō)明它既可作為誘癌基因參與腫瘤形成，又可作為抑癌基因參與腫瘤的控制，提示miRNA和癌癥之間有密切關(guān)系。目前有證據(jù)表明，每個(gè)miRNA可調(diào)控多個(gè)位點(diǎn)，每個(gè)miRNA可以調(diào)節(jié)數(shù)百到數(shù)千個(gè)目標(biāo)基因的表達(dá)，因此估計(jì)有1/3到1/2的蛋白質(zhì)編碼基因的表達(dá)受到miRNA的調(diào)節(jié)［4］。

2miRNA在腫瘤中的作用

從1993至今，科學(xué)家們對(duì)miRNA的研究逐步深入，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)雖然miRNA的表達(dá)方式各不相同，在不同組織、不同發(fā)育階段的RNA水平仍有差異，但腫瘤細(xì)胞的分化異常、腫瘤細(xì)胞增殖、細(xì)胞死亡、凋亡等均與miRNA密切相關(guān)。比如，在肺癌組織中低水平表達(dá)的let7，由于它的表達(dá)下調(diào)，使得原本在正常組織中處于let7控制下的人類(lèi)RAS家族的三個(gè)成員 HRAS、KRAS和NRAS從表達(dá)抑制狀態(tài)釋放出來(lái)，因而導(dǎo)致RAS通路的過(guò)度激活和細(xì)胞生長(zhǎng)失控［5］；慢性淋巴細(xì)胞性白血病（CLL）中miR15a和miR161定位于染色體Bq14區(qū)段，表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致它們的靶基因CDK6和BCL2明顯上調(diào)，從而加速了細(xì)胞周期的運(yùn)行并抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡［6］；在檢測(cè)的CLL患者中，有近60％的該兩種miRNA完全喪失或表達(dá)下調(diào)。而在乳腺癌中也發(fā)現(xiàn)了該區(qū)段的缺失和下調(diào)現(xiàn)象，被認(rèn)為具有抑癌基因活性的miR34家族有三個(gè)成員miR34a/b/c，它們的基因表達(dá)在轉(zhuǎn)錄水平均可被抑癌基因p53調(diào)控［7］。miR34a的表達(dá)水平在36%的直腸癌和73%的前列腺癌中下調(diào)［8，9］，而miR34b在43％的非小細(xì)胞型肺癌中發(fā)生下調(diào)［10］。miR34除協(xié)同p53促進(jìn)凋亡外，還通過(guò)調(diào)控cyclin E、CDK4、E2F1和E2F3蛋白的表達(dá)水平，參與調(diào)控細(xì)胞周期的G1期阻滯［11，12］；在多種腫瘤組織中高表達(dá)的miR1792基因簇通過(guò)調(diào)控Tsp1和CTGF的表達(dá)，促進(jìn)腫瘤的血管生成［6，13，14］。目前隨著miRNA家族研究數(shù)量不斷擴(kuò)展，人類(lèi)表達(dá)異常的miRNA的研究也越來(lái)越深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)以miRNAs為主導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄后，調(diào)控網(wǎng)絡(luò)幾乎參與了腫瘤發(fā)生發(fā)展的各個(gè)環(huán)節(jié)。一旦體內(nèi)miRNA表達(dá)出現(xiàn)異常，會(huì)直接引起機(jī)體的諸多異?，F(xiàn)象，最終導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。同時(shí)，體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)也已證實(shí)通過(guò)特定方法對(duì)細(xì)胞內(nèi)源miRNA的表達(dá)水平進(jìn)行相應(yīng)的干預(yù)，可以起到抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和阻遏腫瘤細(xì)胞向其他組織器官轉(zhuǎn)移的作用，提示其作為腫瘤治療靶點(diǎn)的潛在應(yīng)用價(jià)值。近期國(guó)內(nèi)外的研究已在不同類(lèi)型腫瘤中取得了一定進(jìn)展。如兩個(gè)miRNA（miR15a、miR161）水平的下降，會(huì)造成抗凋亡基因BCL2的過(guò)度表達(dá)，從而導(dǎo)致B細(xì)胞增殖能力大大增強(qiáng)，脫離正常的增殖凋亡平衡走向惡性轉(zhuǎn)化的道路。據(jù)此，體外實(shí)驗(yàn)已證實(shí)，miR15a和miR161在轉(zhuǎn)錄后水平抑制BCL2的表達(dá)足以引起CLL來(lái)源細(xì)胞系的凋亡，因此二者作為天然的BCL2“抑制劑”有望應(yīng)用于臨床治療CLL及其他BCL2過(guò)度表達(dá)引起的腫瘤［15，16］。Takamizawa等發(fā)現(xiàn)let7在人肺癌細(xì)胞中表達(dá)降低，由于let7可直接調(diào)控肺癌的關(guān)鍵基因——RAS基因，因此在人肺癌中具有抑癌作用［17］。而Slack等的最新研究表明，let7能夠抑制培養(yǎng)的肺癌細(xì)胞和大鼠體內(nèi)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，并證明let7以鼻內(nèi)給藥的方式能夠減少RAS類(lèi)型小鼠肺癌模型的腫瘤形成［18］。miR122是丙肝病毒感染和復(fù)制所必需的miRNA，目前首個(gè)靶向miR122的miRNA藥物已經(jīng)進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)，用于治療丙肝病毒感染引起的肝臟疾病［19，20］。更令人感興趣的是，Krutzfeldt等將2O甲基化，且與內(nèi)源性miRNA完全互補(bǔ)的寡聚核苷酸兩端分別共價(jià)連接2個(gè)和4個(gè)磷硫?；鶊F(tuán)，將之命名為“antagomiR”。這種修飾后的“antagomiR”與膽固醇偶聯(lián)可以降低腎清除率，并大大增加細(xì)胞對(duì)其的吸收能力。有研究人員將針對(duì)miR16的 antagomiR16用于實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，連續(xù)向小鼠體內(nèi)注射三次高劑量的“antagomiR16”可以導(dǎo)致小鼠體內(nèi)除腦部以外所有被檢組織中內(nèi)源miR16的表達(dá)量下降。研究人員隨后使用“antagomiR”抑制了miR122的表達(dá)后，細(xì)胞質(zhì)膜上膽固醇的含量下降了近40%，這一發(fā)現(xiàn)無(wú)疑進(jìn)一步證實(shí)了“antagomiR”的潛在臨床治療效果［21，22］。而有關(guān)研究表明，miR21通過(guò)對(duì)靶基因的調(diào)控，參與腫瘤細(xì)胞的侵襲、血管浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。

〖3miRNA與膀胱癌的關(guān)系

雖然miRNA芯片技術(shù)發(fā)展迅速，但目前miRNA在膀胱癌中的研究還處在初起階段，對(duì)其認(rèn)識(shí)正逐步加深。各項(xiàng)研究證明了miRNA與膀胱癌的緊密關(guān)系，研究者使用miRNA芯片技術(shù)及雙熒光報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)等技術(shù)在膀胱癌細(xì)胞系中研究miRNA家族對(duì)細(xì)胞增殖、凋亡和遷移等癌癥相關(guān)表型的影響，以確定它們參與癌癥發(fā)生發(fā)展的作用，有助于膀胱癌的早期確診、分期和治療。2009年有研究發(fā)現(xiàn)，miRNA的表達(dá)與膀胱癌的分期有關(guān)，在淺表性膀胱癌中高表達(dá)的有miRNA10a，在肌層浸潤(rùn)性膀胱癌中高表達(dá)的有miRNA222和miRNA125b，而在淋巴結(jié)陽(yáng)性患者中高表達(dá)的有miRNA452，認(rèn)為miRNA452能成為一種預(yù)測(cè)膀胱癌患者預(yù)后的指標(biāo)［22］。最近Wiklund等［23］的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA200家族和miRNA205在淺表性膀胱癌中的表達(dá)要比在肌層浸潤(rùn)性膀胱癌中高1.5～2.5倍，而且在浸潤(rùn)性膀胱癌中miRNA200家族和miRNA205經(jīng)常發(fā)生表達(dá)沉默，miRNA的異常表達(dá)能為膀胱腫瘤的研究提供新的線索，如果能確定膀胱癌中不同特異表達(dá)的基因譜，也可能會(huì)為膀胱癌的診斷提供生物標(biāo)記。由于膀胱癌患者尿液常作為臨床檢測(cè)標(biāo)本，而尿液中miRNA的檢測(cè)也已經(jīng)取得進(jìn)一步進(jìn)展，學(xué)者利用PCR技術(shù)對(duì)尿液中miRNA進(jìn)行檢測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)正常人與膀胱癌患者尿液有2個(gè)miRNA存在差異，提高了膀胱癌無(wú)創(chuàng)性診斷的可能。膀胱腫瘤細(xì)胞與正常組織miRNA表達(dá)譜具有明顯差異，如果miRNA在癌癥中的表達(dá)水平上調(diào)，其表現(xiàn)為致癌基因，可以下調(diào)抑癌基因活性。研究也證實(shí)了miRNA參與了癌基因和抑癌基因的活性。相反，如果miRNA在癌癥中的表達(dá)水平下調(diào)，我們就可認(rèn)為其為抑癌基因，下調(diào)原癌基因活性，我們可以根據(jù)miRNA靶基因表達(dá)方式的不同來(lái)尋找治療膀胱癌的新靶標(biāo)。目前最新的研究還證明miR29家族（包括miR29a、miR29b和miR29c）的表達(dá)水平在膀胱癌患者中呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。深入研究miR29a、miR29b和miR29c在膀胱癌發(fā)生發(fā)展中的具體作用和分子機(jī)制，并分別在體外和小鼠模型中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以觀察它們?cè)诎螂装┲委熤械臐撛趦r(jià)值，也可探索以這三個(gè)miRNAs靶點(diǎn)用于膀胱癌治療的可行性。此外，結(jié)合目前在miRNA藥物設(shè)計(jì)方面的新發(fā)現(xiàn)，可能初步建立和完善一套適用于miR29a、miR29b和miR29c的治療策略。同時(shí)，在膀胱癌細(xì)胞系中功能試驗(yàn)初步證實(shí)，通過(guò)外源干預(yù)它們的表達(dá)，可以逆轉(zhuǎn)某些癌癥相關(guān)表型，包括細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡及細(xì)胞遷移。此外，也陸續(xù)鑒定出若干個(gè)miR29調(diào)節(jié)的下游靶基因，其中多個(gè)是與細(xì)胞增殖、凋亡及遷移密切相關(guān)。與此同時(shí)，結(jié)合其他研究組關(guān)于這三個(gè)miRNA在其他類(lèi)型腫瘤中的作用和機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步明確了其抑癌作用和作為腫瘤治療靶點(diǎn)的潛力。這些研究為針對(duì)miRNA的膀胱癌治療提供了新的研究思路。

4展望

從以上文獻(xiàn)可知，miRNA給了我們一個(gè)全新的視野來(lái)理解腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，并顯示了其作為腫瘤治療靶點(diǎn)的巨大潛能。miRNA與癌癥調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究?jī)?nèi)容的重要組成和進(jìn)一步深化，對(duì)了解腫瘤發(fā)生發(fā)展的本質(zhì)和拓展相關(guān)的臨床治療措施具有重要意義，也對(duì)提高腫瘤的治療效果，維護(hù)人類(lèi)健康和社會(huì)發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。我們可以認(rèn)為在膀胱癌中，miRNA是一種潛在的腫瘤生化標(biāo)志物，可改善膀胱癌的診斷、治療及預(yù)后，為最終戰(zhàn)勝膀胱癌提供新思路。

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(收稿日期：2014-02-14修回日期：2014-05-23)

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(編輯：潘明志)

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