周 廣 劉建雄

1)甘肅中醫(yī)藥大學臨床醫(yī)學院，甘肅 蘭州 730000 2)甘肅省人民醫(yī)院神經(jīng)外科，甘肅 蘭州 730000

·綜述·

MicroRNA 在腦膠質(zhì)瘤臨床應用中的研究進展

周 廣1)劉建雄2)

1)甘肅中醫(yī)藥大學臨床醫(yī)學院，甘肅 蘭州 730000 2)甘肅省人民醫(yī)院神經(jīng)外科，甘肅 蘭州 730000

腦膠質(zhì)瘤是成人最常見的顱內(nèi)原發(fā)性腫瘤，其惡性程度高、易復發(fā)、預后差，一旦確診，中位生存期很短。雖然目前在手術、化療、放療、免疫療法及中醫(yī)藥等治療上取得長足進步，但其大體預后仍未改善。近年來隨著分子生物學的發(fā)展，一類長18～24個核苷酸的內(nèi)源性非編碼小分子RNA即microRNA(miRNA) 引起了科學家的關注。miRNA 可以通過調(diào)控靶基因從而改變靶蛋白的表達，其在腦膠質(zhì)瘤的診斷、化療藥物療效的評估、抗血管生成、治療及預后判斷等方面具有重要的臨床意義。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA 在腦膠質(zhì)瘤發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用，可能作為今后腦膠質(zhì)瘤臨床診斷、預后評估的新指標及治療的新靶點。本文將對miRNA 在腦膠質(zhì)瘤臨床應用中的研究進展進行綜述。

miRNA；腦膠質(zhì)瘤；臨床應用；研究進展；病理分級

腦膠質(zhì)瘤的病理分級越高，侵襲性越強，腫瘤組織與正常腦組織的界限就越模糊，手術不易切除，對放療、化療的耐藥性更高。其血管豐富、浸潤性生長及高復發(fā)率等生物學行為使腦膠質(zhì)瘤患者的預后一直很差，這是長期影響神經(jīng)外科發(fā)展的重大難題。microRNA(miRNA) 為內(nèi)源性、單鏈非編碼小分子RNA，其序列具有高度保守性，可以通過不同信號通路參與基因調(diào)控及改變靶蛋白表達，其在腦組織生理功能及腦膠質(zhì)瘤細胞的表面受體、癌基因、抑癌基因等的表達及引起的信號轉(zhuǎn)導和效應方面引起了廣泛關注。本研究旨在通過miRNA 在腦膠質(zhì)瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用，為尋找腦膠質(zhì)瘤診斷、治療及預后判斷的新靶標提供新的思路。

1 miRNA 的生物學特性

miRNA是一類長18～24個核苷酸的內(nèi)源性非編碼小分子RNA，在病毒和真核生物中普遍存在，其序列具有高度保守性。據(jù)估計，高達全部人類的50%蛋白質(zhì)編碼基因由miRNA調(diào)節(jié)，每個 miRNA 調(diào)節(jié)高達數(shù)百種不同的 RNA，其表達具有人口、種族、性別依賴性，以及與組織狀態(tài)和疾病亞型有關[1]。

在腦腫瘤中miRNA表達可以通過多種機制被改變，包括染色體變化、表觀遺傳缺陷和突變[2]。由于miRNA 的序列中存在核定位信號，通過細胞核中相關機制調(diào)節(jié)靶基因的表達水平，且在腫瘤細胞的表達上可出現(xiàn)異常，主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄調(diào)控、表觀遺傳修飾以及細胞凋亡等生物學功能上，因此可以說miRNA 具有抗腫瘤的功能。 miRNA 獨特的生物學性質(zhì)以及其角色的重要性，其可作為診斷生物學標記，某些惡性腫瘤及遺傳疾病中，可通過評估癌癥侵犯、轉(zhuǎn)移或藥物抗性的趨勢，作為評價預后的指標[3]，還可通過修復表達失調(diào)的模板及相關基因的表達來增強療效。因此，miRNA可通過調(diào)控某些基因的表達及調(diào)節(jié)相應信號通路參與調(diào)節(jié)腫瘤發(fā)生和發(fā)展，這為腫瘤的診斷、治療及預后判斷提供新的出路。

2 miRNA 與腫瘤調(diào)控機制的關聯(lián)性

病變細胞主要在增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移及血管生成等能力變強[4]，改變了細胞的正常表達調(diào)控機制，使細胞生長、分裂、合成及凋亡等生理過程失去控制。細胞惡變的本質(zhì)是原有細胞特征的喪失，正常基因的表達水平發(fā)生較大改變。

腫瘤的發(fā)生和發(fā)展是一個多階段復雜的過程，通常包括無限增殖、凋亡減少及促進血管生成等。腫瘤細胞在體內(nèi)具有頑強的生存力，而生命體本身無法對其進行有效的免疫介導。早期的研究者嘗試從腫瘤樣本和正常樣本中尋找表達差異的miRNA，試圖從中找到治療腫瘤新的靶向指標。膠質(zhì)瘤組織基因芯片研究表明，當比較正常腦組織和腦腫瘤鄰近組織時，發(fā)現(xiàn)有22個差異表達的miRNA，且一些miRNA參與膠質(zhì)瘤形成和傳播[5]。Yao 等[6]發(fā)現(xiàn)，腦膠質(zhì)瘤中XIST 表達上調(diào)，XIST 序列中存在miR- 152 結合位點可直接與miR- 152 結合下調(diào)其表達，XIST 和miR- 152 可能存在于同一個RISC 中，導致腦膠質(zhì)瘤細胞的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲能力增強而細胞凋亡減弱進而起到了促進腫瘤生長的作用。miRNA 通過調(diào)控靶基因發(fā)揮癌基因或抑癌基因作用，具有復雜的生物學功能。因此，癌癥異質(zhì)性在遺傳和表觀遺傳學水平上都有治療的意義和有效治療規(guī)則的合理設計上的挑戰(zhàn)[7]。

3 miRNA 在腦膠質(zhì)瘤研究中的作用

3．1 miRNA與腦膠質(zhì)瘤血管生成研究表明，腦膠質(zhì)瘤血管內(nèi)皮增生與膠質(zhì)瘤惡性程度呈正相關，血管生成在腦膠質(zhì)瘤進展中具有重要作用。Cui 等[8]發(fā)現(xiàn)，PTTG 的表達增高與腦膠質(zhì)瘤的病理分級及腫瘤微血管密度呈正態(tài)分布，抑制PTTG的表達可以使腦膠質(zhì)瘤的增殖、侵襲、遷移及血管生成受到明顯抑制。說明PTTG是腫瘤血管生成中的重要調(diào)節(jié)因子，且腫瘤病理分級越高，其微血管分布越密集。最近研究顯示，miR- 137通過直接靶向強毒素2(EZH2)調(diào)節(jié)體內(nèi)腦膠質(zhì)瘤細胞系的增殖和血管發(fā)生[9]。表明miRNA在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，且影響腫瘤的血管生成。

3．2 miRNA與腦膠質(zhì)瘤化療耐藥目前，國際上腦膠質(zhì)瘤的治療主要有手術切除、放化療、免疫治療等綜合療法，但由于腦膠質(zhì)瘤具有生長快、浸潤性強等生物學行為，腫瘤組織和正常腦組織之間界限模糊[10]，因此手術切除難度高，且極易復發(fā)。另外，許多化療藥物難以通過血腫瘤屏障，不能到達相應的病灶區(qū)，無法發(fā)揮其抗腫瘤的作用[11]。替莫唑胺(temozolomide，TMZ) 是目前臨床上治療腦膠質(zhì)瘤應用最廣泛的藥物，主要影響細胞周期，干擾DNA 復制及錯配修復，阻止細胞的正常繁殖，從而發(fā)揮其抗腫瘤效應[12]。但是臨床上發(fā)現(xiàn)，經(jīng)替莫唑胺治療過一段時間的腦膠質(zhì)瘤患者，耐藥性有增高的趨勢且療效有所下降。近期研究表明，miRNA 與腫瘤細胞化療耐藥有密切關系，miRNA的異常調(diào)控會影響靶基因的異常表達水平，進而改變腫瘤細胞的藥物敏感程度[13]。Stojcheva 等[14]研究表明，腦膠質(zhì)瘤細胞長期裸露在替莫唑胺環(huán)境中，miR- 138 能通過靶向抑制細胞凋亡蛋白BIM 從而抑制自噬介導替莫唑胺化療耐藥。相反，miR- 138抑制劑能夠明顯促進細胞凋亡蛋白BIM 及凋亡因子Bcl- 2對替莫唑胺化療耐藥的自噬介導能力，那么miR- 138 對腫瘤細胞的靶向調(diào)控呈負相關。Tang 等[15]發(fā)現(xiàn)，miR- 203 在U87MG 細胞中的表達明顯比A172 低，異位表達的miR- 203能夠抑制U87MG 細胞的侵襲能力并能增強其對替莫唑胺的敏感性，經(jīng)靶向調(diào)節(jié)E2F3，提高膠質(zhì)瘤細胞對替莫唑胺的敏感性和抑制其生物侵襲性。因此，miRNA 通過影響腦膠質(zhì)瘤對替莫唑胺敏感性及耐藥性，未來可能作為腦膠質(zhì)瘤化療療效評估的生物學標志物，為臨床治療尋找新的靶標提供了新的出路。

3．3 miRNA與腦膠質(zhì)瘤治療和預后隨著miRNA的發(fā)現(xiàn)，科學家把目光轉(zhuǎn)向了這種小分子遺傳物質(zhì)，希望從中找到破解腦膠質(zhì)瘤的密碼。有關研究顯示，miR- 218 通過調(diào)控ECOP介導的NF- KB活性，促進腦膠質(zhì)瘤細胞凋亡，抑制腫瘤細胞的增殖[16]。若敲除miR- 218 基因，ECOP介導的NF- KB活性將降低，腦膠質(zhì)瘤細胞的分裂能力將不受抑制。相關研究表明，在腦膠質(zhì)瘤細胞中，若miR- 21 的表達受負性調(diào)控，腫瘤的侵襲性將會降低，并能將細胞滯留于G1期和S 期從而加速細胞凋亡，也可以通過EGFR/STAT- 3信號通路抑制腦膠質(zhì)瘤細胞的生長[17]。實驗發(fā)現(xiàn)，同時調(diào)節(jié)腦膠質(zhì)瘤細胞系中的4- 苯基丁酸和5- 氮雜- 20- 脫氧核苷可誘導凋亡，miR- 153 可能是通過Irs- 2 發(fā)揮作用，并導致細胞凋亡[18]。miRNA 的表達水平在腦膠質(zhì)瘤發(fā)生發(fā)展過程中具有重要作用，與腫瘤細胞的增殖、浸潤及抗凋亡等過程密切相關，為腦膠質(zhì)瘤患者的靶向治療提供了新的指標。

研究表明，miR- 454- 3p表達與術前等離子體相比術后顯著下調(diào)，發(fā)現(xiàn)miR- 454- 3p表達增加與膠質(zhì)瘤預后惡化相關[19]。在腦膠質(zhì)瘤患者血清樣本比較控制中發(fā)現(xiàn)miR- 20表達大量增加，腫瘤等級和患者的不良預后有關[20]。因此，許多高表達的miRNA在抗腫瘤治療及預后判斷上有很高的敏感度和特異性。

4 展望

通過了解miRNA參與腦膠質(zhì)瘤調(diào)控機制的相關研究，加深對腦膠質(zhì)瘤細胞的增殖、凋亡、分化、侵襲及轉(zhuǎn)移等病理過程的認識。目前對腦膠質(zhì)瘤分子水平的研究尚存不足，如何使miRNA在腦膠質(zhì)瘤的診斷、化療藥物療效的評估、抗血管生成、治療及預后判斷等方面發(fā)揮更好的臨床應用價值；能否為腫瘤治療藥物的開發(fā)提供新的出路；這些是任重而道遠的。相信隨著miRNA 在腦膠質(zhì)瘤功能及作用機制中的研究不斷深入進行，這些問題將會被逐步解決，將會為臨床診療工作帶來新的契機。

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10.3969/j.issn.1673- 5110.2017.20.027

甘肅省醫(yī)藥衛(wèi)生科技項目，項目編號：GZK- 2013- 16

周廣(1990-)，在讀研究生，住院醫(yī)師。研究方向：神經(jīng)外科。Email：changqing5476@163.com

R730.264

A

1673- 5110(2017)20- 0110- 03

(收稿2017- 06- 08)

王喜梅