馮 吉 李 銳蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院消化內(nèi)科(215000)

據(jù)2018年全球癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，胃癌是全球第5大常見癌癥，亦是導(dǎo)致全球癌癥相關(guān)死亡的第3大原因[1]。胃癌的發(fā)生、發(fā)展是一個(gè)多步驟的過程，早期診斷和治療可明顯改善患者預(yù)后，早期胃癌患者5年生存率約可達(dá)90%[2]。然而，早期胃癌患者常缺乏特異性臨床表現(xiàn)，影像學(xué)和血清學(xué)檢查的價(jià)值局限，內(nèi)鏡下診斷聯(lián)合病理活檢雖為金標(biāo)準(zhǔn)，但易受患者依從性和操作者主觀經(jīng)驗(yàn)的影響，造成多數(shù)患者在確診時(shí)已發(fā)展為進(jìn)展期胃癌，極大地降低了治療有效性。

微小RNA(miRNA)是一類內(nèi)源性非編碼小分子RNA，通過靶向mRNA并與其3’非翻譯區(qū)(3’-UTR)的互補(bǔ)序列結(jié)合，調(diào)控多種基因表達(dá)。研究[3]表明，多種miRNA在胃癌中表達(dá)異常，參與胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程。MiRNA以高度穩(wěn)定的形式存在于體內(nèi)，檢測(cè)miRNA的高通量技術(shù)具有操作簡(jiǎn)易、成本較低、敏感性高等優(yōu)點(diǎn)[4]。因此，miRNA有望作為一種新型生物學(xué)標(biāo)志物應(yīng)用于胃癌篩查、早期診斷、治療以及預(yù)后判斷等領(lǐng)域。本文就胃癌相關(guān)miRNA的研究進(jìn)展和臨床價(jià)值作一綜述。

一、MiRNA參與胃癌的發(fā)生、發(fā)展

1. 促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖、進(jìn)展：研究[5-7]表明，miR-301a、miR-296-5p、miR-17/20a等可靶向不同的基因促進(jìn)胃癌細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。此外，幽門螺桿菌(Hp)是公認(rèn)的胃癌Ⅰ類致癌因子，與胃癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。前期研究[8]發(fā)現(xiàn)，miRNA可通過調(diào)控Hp感染進(jìn)而參與胃癌的發(fā)生、發(fā)展，如miR-30b通過調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬通路中的BECN1和ATG12信號(hào)蛋白而抑制細(xì)胞自噬過程，導(dǎo)致Hp持續(xù)性感染。近年亦有研究[9]發(fā)現(xiàn)，Hp感染可導(dǎo)致相關(guān)miRNA異常表達(dá)。如Hp釋放的細(xì)胞毒素CagA可使miR-204表觀甲基化下調(diào)，導(dǎo)致靶基因BIRC2表達(dá)增強(qiáng)并激活核因子-κB(NF-κB)及其下游信號(hào)通路，加速炎癥、血管生成和細(xì)胞遷移過程，從而促進(jìn)胃癌進(jìn)展。

MiRNA表達(dá)失調(diào)與胃癌細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Zhu等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，miR-106通過靶向JAK/STAT信號(hào)通路抑制胃癌細(xì)胞凋亡并促進(jìn)胃癌侵襲、轉(zhuǎn)移。Wang等[11]的研究亦顯示miR-10b具有提高腫瘤細(xì)胞侵襲性的能力。此外，越來(lái)越多的研究[12-13]證實(shí)，不同的miRNA可靶向同一基因調(diào)控細(xì)胞表型，如miR-221、miR-222以及miR-106b共同靶向PTEN基因促進(jìn)癌癥細(xì)胞的侵襲能力。

2. 抑制胃癌細(xì)胞增殖、進(jìn)展：MiRNA可通過抑制癌基因或腫瘤進(jìn)展相關(guān)基因的表達(dá)從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡。研究[14]表明，同一miRNA可靶向不同基因發(fā)揮抑癌作用。如miR-375通過直接靶向PDK1抑制下游靶點(diǎn)Akt磷酸化，進(jìn)而誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡。同時(shí)，其與抗凋亡基因14-3-3ζ的3’-UTR結(jié)合可靶向抑制該基因的表達(dá)從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡。

此外，miRNA可抑制胃癌細(xì)胞遷移。MiR-135a靶向作用于TRAF5 其及下游NF-κB 途徑抑制胃癌細(xì)胞遷移[15]。有研究指出，不同的miRNA可靶向同一基因發(fā)揮抑癌作用，如miR-15b、miR-16、miR-181b以及miR-34均可通過靶向編碼抗凋亡蛋白Bcl-2，促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡[16]。上述研究提示靶向特定miRNA或miRNA組合將有助于促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡或抑制胃癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到延緩疾病進(jìn)展的治療目標(biāo)。

二、MiRNA與胃癌的診斷

盡管醫(yī)療技術(shù)不斷進(jìn)步，胃癌的死亡率仍高居不下。2018年中國(guó)年齡標(biāo)準(zhǔn)化的胃癌發(fā)病率為20.7/10萬(wàn)(位居癌癥發(fā)病率第4位)，死亡率達(dá)17.5/10萬(wàn)(位居癌癥死亡率第2位)[17]。早診斷早治療是降低胃癌相關(guān)死亡率和改善預(yù)后的關(guān)鍵。近年來(lái)，利用miRNA表達(dá)水平篩查早期胃癌的技術(shù)成為研究熱點(diǎn)，其作為早期胃癌篩查的新型生物學(xué)標(biāo)志物具有客觀、靈敏、成本低、易操作的優(yōu)點(diǎn)。

1. MiRNA作為生物學(xué)標(biāo)志物的穩(wěn)定性和可操作性：MiRNA不僅存在于血清、血漿中，同時(shí)亦存在于唾液、尿液、胃液等其他體液中。研究顯示，在不同儲(chǔ)存條件下，miRNA均表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。血清miRNA在-80 ℃下對(duì)Rnase酶、低(pH≤1)或高(pH≥13)pH值溶液以及10次凍融循環(huán)具有良好的抵抗力[18]。在-80 ℃下保存9個(gè)月后，血漿miR-21和miR-29b的表達(dá)水平無(wú)顯著改變[19]。在室溫或4 ℃下，未解凍血液樣本中的miR-451a和miR-23a可穩(wěn)定表達(dá)8 h以上[20]。上述研究證實(shí)miRNA表達(dá)具有良好的穩(wěn)定性。此外，檢測(cè)miRNA的高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作簡(jiǎn)易、敏感性高且成本低，是miRNA作為新型生物學(xué)標(biāo)志物有望應(yīng)用于臨床的重要前提之一。

2. MiRNA作為胃癌早期篩查和診斷的標(biāo)志物：循環(huán)miRNA對(duì)胃癌的早期篩查和診斷具有重要臨床意義。MiR-381在早期胃癌患者、進(jìn)展期胃癌患者以及健康人血清中均有差異表達(dá)，將其診斷意義與經(jīng)典腫瘤標(biāo)志物(包括CA19-9、CA724以及CEA)水平進(jìn)行比較，受試者工作特征(ROC)曲線顯示血清miR-381對(duì)早期胃癌診斷的敏感性和特異性均優(yōu)于其他腫瘤標(biāo)志物[21]。MiR-421亦被證實(shí)可作為胃癌早期診斷的標(biāo)志物，其特異性和敏感性顯著優(yōu)于常規(guī)腫瘤標(biāo)志物CEA和CA125，具有較高的臨床應(yīng)用潛力[22]。但需注意的是，單個(gè)miRNA表達(dá)水平存在變異性和非特異性可能，使單一miRNA的診斷價(jià)值存在局限性[16]。因此，近年大量研究致力于評(píng)估m(xù)iRNA組合診斷早期胃癌的價(jià)值。有學(xué)者利用TaqMan低密度陣列篩選得到5種在胃癌患者血漿中表達(dá)上調(diào)的miRNA，包括miR-16、miR-25、miR-92a、miR-451和miR-486-5p，聯(lián)合此5種miRNA診斷胃癌的ROC曲線下面積顯著高于單一miRNA，表明聯(lián)合多個(gè)miRNA具有更高的診斷價(jià)值[23]。

近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，胃液中miRNA表達(dá)水平亦具有一定診斷價(jià)值。研究[24]顯示，miR-133a在胃癌患者胃液中的表達(dá)水平顯著下調(diào)，且其在胃液和胃癌組織中的表達(dá)水平呈正相關(guān)，提示胃液miR-133a可作為胃癌早期診斷的特異性指標(biāo)。此外，尿液中miRNA的診斷價(jià)值亦頗受關(guān)注。有研究[25]證實(shí)miRNA在尿液中穩(wěn)定表達(dá)，與健康對(duì)照者相比，胃癌患者術(shù)前尿液中miR-21-5p的表達(dá)水平顯著上調(diào)，而術(shù)后表達(dá)明顯下降，提示尿液中相關(guān)miRNA有望作為診斷胃癌的非侵入性標(biāo)志物之一。

三、MiRNA與胃癌的治療

大部分胃癌患者術(shù)后需進(jìn)行輔助化療，患者對(duì)化療藥物的敏感性和耐藥性是影響化療效果的關(guān)鍵。近年，諸多研究[26-27]致力于將miRNA作為干預(yù)靶點(diǎn)應(yīng)用于癌癥的治療，通過干預(yù)相關(guān)miRNA的表達(dá)以實(shí)現(xiàn)提高化療敏感性，抑制或逆轉(zhuǎn)耐藥的治療目的。

1. MiRNA與化療耐藥：部分胃癌患者對(duì)化療藥物存在耐藥行為，可表現(xiàn)為多藥耐藥(MDR)。研究[28]表明，相關(guān)miRNA可抑制或逆轉(zhuǎn)耐藥行為。miR-148a-3p過表達(dá)可通過誘導(dǎo)線粒體分裂和下調(diào)AKAP1表達(dá)，從而降低胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑(CDDP)的抵抗力，改善化療療效。此外，有研究[29]通過高通量功能篩選得到了11個(gè)miRNA與胃癌的MDR相關(guān)，其中miR-508-5p過表達(dá)對(duì)逆轉(zhuǎn)MDR最為有效，其機(jī)制為靶向抑制ABCB1和ZNRD1基因的3’-UTR，提示miR-508-5p/ZNRD1/ABCB1調(diào)控環(huán)在胃癌MDR中發(fā)揮重要作用。同樣，miR-218亦可通過靶向Hedgehog或smoothened，從而抑制MDR的發(fā)生[30]。

2. MiRNA與化療敏感性：研究[31]發(fā)現(xiàn)，miR-34a通過靶向MET基因調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞的增殖和凋亡，上調(diào)miR-34a表達(dá)可增強(qiáng)胃癌細(xì)胞對(duì)CDDP的敏感性。此外，有研究[32]通過檢測(cè)行細(xì)胞減滅術(shù)和腹腔熱灌注化療的胃癌患者治療前后血清miRNA含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-218、miR-376a等19種miRNA表達(dá)明顯上調(diào)，表明這些基因?qū)熋舾?，其表達(dá)水平升高可發(fā)揮抑制癌細(xì)胞遷移等作用。另一項(xiàng)研究[33]亦證實(shí)miR-218提高胃癌細(xì)胞對(duì)CDDP的敏感性和抑制胃癌細(xì)胞遷移的作用。此外，同一miRNA可影響胃癌細(xì)胞對(duì)多種化療藥物的敏感性。研究[34]發(fā)現(xiàn)，miR-145與CD44的3’-UTR作用靶向抑制其表達(dá)，從而同時(shí)增強(qiáng)胃癌細(xì)胞對(duì)5-氟尿嘧啶和CDDP的敏感性。

上述研究表明miRNA可作為胃癌治療的靶點(diǎn)，干預(yù)相關(guān)miRNA表達(dá)可提高胃癌細(xì)胞對(duì)有關(guān)化療藥物的敏感性，并能抑制或逆轉(zhuǎn)胃癌MDR的發(fā)生。

四、MiRNA與胃癌預(yù)后

進(jìn)展期胃癌的侵襲性和轉(zhuǎn)移性是導(dǎo)致胃癌復(fù)發(fā)和死亡的主要原因，嚴(yán)重影響患者預(yù)后。研究[35]表明，血漿miR-21表達(dá)水平對(duì)胃癌患者預(yù)后有顯著影響，miR-21高表達(dá)患者的3年生存率顯著低于低表達(dá)患者(P=0.045 1)，且血管侵犯的發(fā)生率亦高于低表達(dá)組(P=0.031 1)。多因素分析顯示血漿miR-21高表達(dá)是胃癌患者預(yù)后不良的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子(HR=13.4, 95% CI： 1.72～104.4,P=0.013 3)。MiR-206表達(dá)水平與胃癌患者的生存率呈正相關(guān)，miR-206低表達(dá)患者的1、3、5年生存率分別為76.9%、69.2%以及57.7%，而miR-206高表達(dá)患者的1、3、5年生存率分別為91.3%、84.8%以及80.6%[36]。近年一項(xiàng)meta分析顯示，諸多miRNA如miR-20b、miR-141、miR-145以及miR-486-5p與胃癌患者的生存預(yù)測(cè)有關(guān)，其中miR-20b高表達(dá)和miR-141、miR-145、miR-486-5p低表達(dá)的胃癌患者生存率顯著降低[37]。MiR-144-3p在胃癌組織中低表達(dá)與腫瘤浸潤(rùn)深度、大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期有關(guān)，提示miR-144-3p可預(yù)測(cè)胃癌預(yù)后[38]。上述研究證實(shí)，miRNA對(duì)胃癌患者的預(yù)后判斷具有較好的臨床應(yīng)用前景。

五、思考和展望

綜上所述，miRNA表達(dá)失調(diào)與胃癌的發(fā)生、發(fā)展、診斷、治療以及預(yù)后密切相關(guān)。因此，檢測(cè)胃癌相關(guān)miRNA的表達(dá)水平有助于胃癌早期篩查和診斷，此對(duì)于胃癌的早診斷、早治療具有重要的臨床意義。對(duì)比我國(guó)現(xiàn)階段用于篩查胃癌的常規(guī)檢查項(xiàng)目，利用miRNA檢測(cè)手段篩查早期胃癌具有客觀、敏感、易操作、低成本的優(yōu)點(diǎn)。

miRNA與其靶基因并非一對(duì)一的關(guān)系，一個(gè)miRNA可調(diào)控多個(gè)靶基因，一個(gè)靶基因亦可由多個(gè)miRNA共同調(diào)控，從而形成錯(cuò)綜復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。深入研究miRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)不僅有助于明確胃癌的發(fā)病機(jī)理，且多種miRNA聯(lián)合檢測(cè)較檢測(cè)單個(gè)miRNA對(duì)早期胃癌篩查和診斷的效果更為可靠。然而，目前尚未明確何種 miRNA組合檢測(cè)早期胃癌最為可靠，需進(jìn)一步行大規(guī)模的前瞻性研究明確應(yīng)用于臨床的最佳組合，并可借助此組合篩查明確高危人群，最終實(shí)現(xiàn)檢測(cè)一組miRNA即可完成對(duì)胃癌患者的早期診斷、個(gè)性化管理以及預(yù)后判斷的目的。同時(shí)，除循環(huán)和組織中miRNA外，胃液和尿液中的miRNA表達(dá)水平亦可作為胃癌篩查和早期診斷的標(biāo)記物，且胃液因僅存在于消化道故特異性較強(qiáng)，但其潛在的應(yīng)用價(jià)值需通過更大規(guī)模的臨床研究進(jìn)一步證實(shí)。