蔣專(zhuān)，丁杰，張忠民，劉振華，董奇，糜睿，劉航，周金海，廖國(guó)慶

胃腸道間質(zhì)瘤(GISTs)是胃腸道最常見(jiàn)的間葉性腫瘤，起源于Cajal(ICC)細(xì)胞或其前體細(xì)胞。發(fā)病機(jī)制與Ⅲ型受體酪氨酸激酶編碼的KIT基因(80%～90%)或血小板源性生長(zhǎng)因子受體α(PDGFRA，10%)突變相關(guān)。這些受體激活誘導(dǎo)了對(duì)于GIST發(fā)病的多種信號(hào)通路，KIT突變的下游信號(hào)通路包括PI3K/AKT，Src家族激酶，Ras-ERK和JAK-STAT6[1]。有10%左右的GIST不存在KIT及PDGFRA基因突變的稱(chēng)為野生型GIST。miRNA是約22個(gè)核苷酸的小型非編碼RNA，在轉(zhuǎn)錄后通過(guò)與靶mRNA的3′非翻譯區(qū)(3′UTR)的堿基互補(bǔ)配對(duì)，使蛋白質(zhì)的合成受到抑制或者誘導(dǎo)mRNA降解。miRNA在多種生物過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，包括發(fā)育，分化，細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡等，miRNA的失調(diào)可以影響腫瘤分化、侵襲、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)[2]。大多數(shù)miRNA基因存在于癌癥相關(guān)基因組區(qū)域或脆性位點(diǎn)，當(dāng)miRNA作為腫瘤抑制因子的功能喪失時(shí)，可促進(jìn)正常細(xì)胞向惡性轉(zhuǎn)化，其可作為致癌基因[3]。在 GIST 中，特異性 miRNA 表達(dá)特征與14q染色體丟失、KIT 或 PDGFRA 突變、腫瘤風(fēng)險(xiǎn)和總體存活有關(guān)[4]。

甲磺酸伊馬替尼是一種選擇性酪氨酸激酶抑制劑，能抑制BCR-ABL、KIT和PDGFR的活性。目前，甲磺酸伊馬替尼慢性粒細(xì)胞白血病和GIST的治療中廣泛應(yīng)用[5]；伊馬替尼通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制ATP結(jié)合來(lái)抑制KIT的表達(dá)，并阻斷MAP激酶和PI3激酶-AKT通路的局部激活[6]。局部、低危GIST的標(biāo)準(zhǔn)治療是手術(shù)切除，無(wú)需進(jìn)行局部淋巴結(jié)清掃，在有轉(zhuǎn)移的GIST推薦使用甲磺酸伊馬替尼進(jìn)行輔助治療, 有效減小腫瘤體積，降低臨床分期，縮小手術(shù)范圍，最大程度地避免不必要的聯(lián)合臟器切除、保留重要器官的結(jié)構(gòu)和功能，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，提高病人術(shù)后生存質(zhì)量。越來(lái)越多研究表明，miRNA與GIST細(xì)胞的增殖、侵襲轉(zhuǎn)移、凋亡有關(guān)，并且，miRNA還可參與GIST對(duì)甲磺酸伊馬替耐藥的相關(guān)調(diào)控，若能通過(guò)特異性調(diào)控miRNA在GIST中的表達(dá)，對(duì)GIST進(jìn)行精準(zhǔn)化治療，或許能大大提高GIST患者的生存率。

1 miRNA與GIST的治療

1.1 miRNA與GIST的增殖

研究發(fā)現(xiàn)，miRNA能夠與不同的GIST靶點(diǎn)結(jié)合抑制或促進(jìn)GIST細(xì)胞的增殖，Yun等[7]發(fā)現(xiàn)miR-494通過(guò)AKT和STAT3途徑結(jié)合兩個(gè)不同的靶點(diǎn)來(lái)調(diào)節(jié)KIT，miR-494過(guò)表達(dá)抑制GIST細(xì)胞增殖，抑制內(nèi)源性miR-494表達(dá)后KIT表達(dá)的增加，表明miR-494的表達(dá)會(huì)對(duì)GIST細(xì)胞增殖有所影響，若能有效通過(guò)特異性的調(diào)控miR-494的表達(dá)來(lái)抑制GIST細(xì)胞的增殖，可能會(huì)是對(duì)GIST治療的一種潛在的有效治療手段；另外，Ihle[8]等研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)外源性miR-221和miR-222通過(guò)AKT信號(hào)通路誘導(dǎo)GIST細(xì)胞凋亡，并導(dǎo)致不同GIST細(xì)胞中KIT 增殖減少，miR-221和miR-222的表達(dá)可能是一種抑制的KIT活性的重要方法。

PTEN是一種腫瘤抑制因子，在調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞凋亡、侵襲轉(zhuǎn)移中具有重要作用，而其表達(dá)和活性可在幾乎所有細(xì)胞水平上調(diào)節(jié)，包括轉(zhuǎn)錄，翻譯和翻譯后。PTEN的功能通常通過(guò)體細(xì)胞突變、基因沉默或表觀遺傳機(jī)制在大部分人類(lèi)癌癥中發(fā)揮作用。在PTEN/PI3K/Akt信號(hào)通路中，PI3K的激活可催化3,4,5-磷脂酰肌醇三磷酸磷酸化，激活蛋白激酶Akt，促進(jìn)細(xì)胞增殖和生長(zhǎng)，當(dāng)缺乏PTEN表達(dá)時(shí)，它可能導(dǎo)致信號(hào)通路的連續(xù)激活并失去對(duì)細(xì)胞增殖的控制[9]。Long等[10]研究發(fā)現(xiàn)，在GISTs組織中PTEN蛋白表達(dá)顯著降低，GISTs中miR-374b和PI3K/Akt mRNA和蛋白表達(dá)的表達(dá)明顯高于鄰近正常組織，而PTEN的表達(dá)呈現(xiàn)相反趨勢(shì)，表明抑制miR-374b的表達(dá)可有效阻止GIST細(xì)胞增殖，促進(jìn)GIST細(xì)胞凋亡；但是該研究由于缺乏足夠的研究數(shù)據(jù)，必須進(jìn)行更大樣本量的進(jìn)一步研究和后續(xù)研究，以便更深入驗(yàn)證miR-374b，PTEN，PI3K/Akt信號(hào)通路和GIST之間的關(guān)系。

通過(guò)對(duì)胃GIST進(jìn)行了小RNA的高通量測(cè)序，Gyvyte等[11]發(fā)現(xiàn)miR-215-5p的表達(dá)水平與腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)呈負(fù)相關(guān)，與梭型細(xì)胞型的GIST相比，miR-509-3p在上皮樣和混合型中表達(dá)上調(diào)。此外，miRNA相關(guān)分析顯示，下調(diào)的miR-375和miR-141-3p與過(guò)表達(dá)的KIT靶基因呈負(fù)相關(guān)，miR-375靶向KIT和PDGFRA并通過(guò)AKT信號(hào)通路抑制細(xì)胞增殖，而下調(diào)的miR-200a-3p與PDGFRA的突變有較大聯(lián)系。miRNA與GISTs細(xì)胞的增殖有著顯著的相關(guān)性，不同種類(lèi)的miRNA對(duì)GISTs細(xì)胞作用不一，目前有關(guān)于miRNA與GISTs細(xì)胞的增殖的機(jī)制尚待進(jìn)一步研究，若能有效的通過(guò)調(diào)控miRNA的表達(dá)，抑制GISTs細(xì)胞的增殖，可能是一種對(duì)GISTs有價(jià)值的治療途徑。

1.2 miRNA與GISTs的侵襲與轉(zhuǎn)移

上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的激活賦予腫瘤細(xì)胞侵襲性，大量研究表明，miRNA已經(jīng)成為調(diào)節(jié)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化以及癌癥干細(xì)胞(CSC)特性的多種基因和信號(hào)的重要調(diào)節(jié)因子[12]；Liu等[13]研究發(fā)現(xiàn)miR-137直接靶向Twist1并在GIST-H1人胃腸道間質(zhì)腫瘤細(xì)胞系中抑制Twist1表達(dá)，體外實(shí)驗(yàn)表明，miR-137增強(qiáng)上皮細(xì)胞形態(tài)，減少GISTs細(xì)胞遷移，激活G1細(xì)胞周期停滯，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。結(jié)果表明miR-137調(diào)控EMT并通過(guò)Twist1下調(diào)抑制細(xì)胞遷移；因此，miR-137可能在GIST中起到抗侵襲的作用。

Wang等[14]研究發(fā)現(xiàn)，miR-148b-3p直接靶向結(jié)合KIT mRNA的3′-UTR來(lái)調(diào)節(jié)KIT表達(dá)，在GIST882細(xì)胞中miR-148b-3p表達(dá)的恢復(fù)使KIT和下游效應(yīng)蛋白ERK，AKT和STAT3的表達(dá)降低，KIT的過(guò)表達(dá)逆轉(zhuǎn)了miR-148b-3p對(duì)GIST細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵襲的抑制作用；miR-148b-3p表達(dá)降低與GIST患者的總體生存率(OS)和無(wú)病生存率(DFS)相關(guān)。侵襲及轉(zhuǎn)移是GISTs治療的一大難題，分子靶向藥物是首選治療，在藥物治療過(guò)程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，在靶向藥物治療后達(dá)到疾病部分緩解或穩(wěn)定狀態(tài)，估計(jì)所有轉(zhuǎn)移灶均可切除的情況下，可考慮行手術(shù)切除所有病灶。miRNA在GISTs侵襲亦具有重要作用，若能通過(guò)特異性抑制GISTs細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力，盡早聯(lián)合手術(shù)治療，相信會(huì)對(duì)GISTs患者的生存率有較大的改善。

1.3 miRNA與GISTs的凋亡

miRNA能夠誘導(dǎo)GIST細(xì)胞產(chǎn)生凋亡，抑制miR-374b表達(dá)可以抑制細(xì)胞增殖，促進(jìn)GIST細(xì)胞凋亡[10]；Xue等[15]研究發(fā)現(xiàn)，甲基蓮心堿(Nef)能夠抑制GIST-T1細(xì)胞的增殖及遷移，并促進(jìn)GIST-T1細(xì)胞凋亡，Nef通過(guò)上調(diào)miR-449a表達(dá)使GIST-T1細(xì)胞中的PI3K/AKT和Notch途徑失活，抑制miR-449a表達(dá)逆轉(zhuǎn)了Nef誘導(dǎo)的GIST-T1細(xì)胞增殖、侵襲以及細(xì)胞凋亡。此外，Nef還抑制人胃癌SGC7901細(xì)胞遷移并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

MiR-320a具有許多靶基因，其中一些靶基因通過(guò)如Wnt通路、IGF通路等，參與了細(xì)胞凋亡；MiR-320a可以抑制腫瘤細(xì)胞增殖和遷移的，如結(jié)腸癌[16]和肝癌[17]。Gao等[18]在研究發(fā)現(xiàn)，miR-320a的下調(diào)可能抑制GIST細(xì)胞的凋亡；miR-182直接靶向圓柱瘤蛋白(cylindromatosis，CYLD)并通過(guò)負(fù)調(diào)節(jié)CYLD表達(dá)促進(jìn)GIST細(xì)胞生長(zhǎng)，miR-182的過(guò)表達(dá)增強(qiáng)了GIST-T1細(xì)胞的生長(zhǎng)，增殖增加，細(xì)胞凋亡減少，miR-182拮抗劑可能是治療人GIST的有效策略[19]。Cao等[20]發(fā)現(xiàn)miRNA-21通過(guò)靶向Bcl-231負(fù)調(diào)控抑制腫瘤生長(zhǎng)，抑制GIST細(xì)胞中的Bcl-2表達(dá)，可以作為GIST中有效的腫瘤抑制因子，這意味著miRNA-21在GIST治療中的潛在價(jià)值。特異性通過(guò)miRNA抑制GIST增殖、轉(zhuǎn)移及侵襲，或者能夠通過(guò)miRNA誘導(dǎo)GIST凋亡，不失為一種對(duì)GIST治療的有效方法。

2 miRNA與GIST耐藥

miRNA在不同腫瘤中藥敏性及耐藥性的發(fā)展起著重要作用[21]，在GIST中，miRNA表達(dá)可以誘導(dǎo)GIST產(chǎn)生耐藥，影響GIST治療，降低了患者的生存率；Fan等[22]發(fā)現(xiàn)，miR-218在伊馬替尼耐藥GIST細(xì)胞系(GIST430)中下調(diào)，而miR-218過(guò)表達(dá)可能PI3K/AKT信號(hào)通路來(lái)提高GIST細(xì)胞對(duì)甲磺酸伊馬替尼的敏感性。PIK3C2A是甲磺酸伊馬替尼耐藥GIST中miR-518a-5p基因的特異性靶標(biāo)，Shi等[23]發(fā)現(xiàn)miR-518a-5p在伊馬替尼耐藥GIST中下調(diào)，熒光素酶報(bào)道分析表明miR-518a-5p結(jié)合PIK3C2A 3′UTR，miR-518a-5p的低表達(dá)可能上調(diào)PIK3C2A并影響細(xì)胞對(duì)藥物的反應(yīng)，對(duì)GIST中的伊馬替尼產(chǎn)生抗性。Kou等[24]通過(guò)對(duì)血清miRNA表達(dá)譜的分析，發(fā)現(xiàn)伊馬替尼耐藥GIST的血清中miR-518e-5p和miR-548e的表達(dá)水平均高于伊馬替尼敏感的GIST患者，且具有較高特異性和敏感性，可作為早期檢測(cè)和診斷繼發(fā)性伊馬替尼耐藥GIST有前景的非侵入性生物標(biāo)志物。

Durso等[25]通過(guò)評(píng)估外源性化學(xué)修飾的miRNA 221和222(miR-mimics)對(duì)存在耐藥性的GIST 48細(xì)胞中的KIT表達(dá)的影響，引導(dǎo)鏈被硫代磷酸酯(PS)和/或2′-O-甲基RNA(2′-OMe)修飾的模擬miRNA可以實(shí)現(xiàn)KIT基因沉默。miRNA 221和222通過(guò)靶向KIT作為致病性miRNA，這種獨(dú)特的2′-OMe-PS修飾能顯著提高miR-mimics 221/222的生物穩(wěn)定性和生物學(xué)活性。miR-mimics 221和222的KIT蛋白的調(diào)節(jié)可作為替代治療選擇，或與用于GIST治療的傳統(tǒng)抗腫瘤藥物組合，也旨在克服耐藥性問(wèn)題。

黏附斑激酶(focal adhesion kinase, FAK)作為細(xì)胞內(nèi)的骨架蛋白，是一種非受體酪氨酸激酶，在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)發(fā)揮關(guān)鍵性作用，在細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育、凋亡等生理功能調(diào)控中發(fā)揮重要作用[26]；Wen等[27]研究發(fā)現(xiàn)，miR-125a-5p過(guò)表達(dá)和PTPN18抑制增加了GIST細(xì)胞中的pFAK水平，pFAK作為PTPN18的下游靶點(diǎn)并使GIST對(duì)伊馬替尼產(chǎn)生耐藥，使用小分子抑制劑阻斷FAK磷酸化可以使耐藥GIST細(xì)胞對(duì)伊馬替尼治療重新敏感。然而，pFAK表達(dá)是否與臨床樣本中的伊馬替尼耐藥性相關(guān)以及伊馬替尼耐藥GIST中FAK活化的發(fā)生方式尚不清楚。

事實(shí)上，伊馬替尼對(duì) KIT/PDGFRA 激酶活性的抑制已經(jīng)成為不能手術(shù)的 GIST 患者的一線(xiàn)治療選擇[28]。然而，繼發(fā)性突變會(huì)誘導(dǎo)對(duì)伊馬替尼的耐藥，在耐藥的情況下，其他TKI被用作二線(xiàn)療法，如舒尼替尼或瑞格非尼，都是多激酶抑制劑，這兩種藥物具有通過(guò)阻斷血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGFR)的抗血管生成的效果[29]。若能通過(guò)調(diào)控miRNA的表達(dá)，有效解決耐藥問(wèn)題，或許能夠在GIST治療中能有重大獲益。

3 miRNAs與GISTs的預(yù)后

GIST的預(yù)后很難預(yù)測(cè)，評(píng)估GIST生物學(xué)特性的最有力和最廣泛的檢查標(biāo)準(zhǔn)是腫瘤大小和有絲分裂數(shù)，解剖位置的影響也有爭(zhēng)議，大多數(shù)研究表明，原發(fā)性小腸GISTs比具有相似大小和有絲分裂參數(shù)的胃GISTs更具侵襲性。此外，由于增加了腹腔內(nèi)植入腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)，腫瘤破裂(無(wú)論是自發(fā)的還是在手術(shù)中)被認(rèn)為是影響預(yù)后的因素[30]。Ak?akaya等[31]研究顯示在GIST細(xì)胞中PTPN18和STARD13均受到miR-125a-5p的調(diào)控，第一，PTPN18通過(guò)抑制Src家族激酶的磷酸化，參與控制Bcr-Abl融合酪氨酸激酶信號(hào)傳導(dǎo)的負(fù)反饋機(jī)制。第二，PTPN18可以誘導(dǎo)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架重組，這表明在伊馬替尼耐藥GIST細(xì)胞中觀察到的形態(tài)學(xué)變化的合理解釋。第三，酪氨酸激酶磷酸化是GIST中伊馬替尼耐藥性的替代機(jī)制，表明蛋白磷酸酶可能涉及GIST伊馬替尼耐藥性。研究表明miR-125a-5p可以通過(guò)PTPN18調(diào)節(jié)在單個(gè)KIT突變的GIST細(xì)胞中調(diào)節(jié)伊馬替尼反應(yīng)，這也證實(shí)了miR-125a-5p和PTPN18對(duì)伊馬替尼治療的GIST患者的預(yù)后有影響。

如上所述，miRNA在GIST的研究已取得不少成就，對(duì)miRNA在GIST中的診斷和治療也取得突破，通過(guò)檢測(cè)特異性miRNA能夠提示是否對(duì)甲磺酸伊馬替尼耐藥以及其耐藥機(jī)制，能夠克服GIST對(duì)TKI的耐藥，或許將來(lái)能夠?yàn)镚IST進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、微創(chuàng)化、個(gè)體化治療打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，不失為一種治療GIST的重要途徑。隨著更多miRNA在GIST作用機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，希望miRNA能夠在GIST的治療中發(fā)揮重要作用。