趙硯之 羅洪亮

(南昌大學(xué) 1第一臨床醫(yī)學(xué)院，江西 南昌 330031;2第二附屬醫(yī)院胃腸外科)

miRNA-34a是miRNA的一種，在生物體的細(xì)胞發(fā)育和細(xì)胞凋亡中有著重要作用，其功能主要有細(xì)胞周期阻滯、影響細(xì)胞衰老、阻止細(xì)胞遷移等，在部分惡性腫瘤疾病治療中，再活化的miRNA-34a可阻止腫瘤細(xì)胞的遷移和浸潤(rùn)。異常表達(dá)的miRNA-34a通過(guò)靶向不同目的mRNA，調(diào)控相關(guān)蛋白的表達(dá)，使宿主細(xì)胞功能異常，進(jìn)而導(dǎo)致組織病變，嚴(yán)重甚至?xí)?dǎo)致腫瘤的發(fā)生。而惡性腫瘤是當(dāng)今社會(huì)的一種常見(jiàn)病、多發(fā)病，也是目前危害人類健康最嚴(yán)重的一類疾病。各種惡性腫瘤都可能威脅人類生命健康，帶來(lái)不良后果。而miRNA-34a在細(xì)胞中的表達(dá)升高，利于抑制腫瘤細(xì)胞的增殖；在病變的不同階段，宿主生物微環(huán)境中miRNA的含量可成為診斷惡性腫瘤的一個(gè)重要指標(biāo)；miRNA34a還可干擾某些重要蛋白質(zhì)的合成，間接影響細(xì)胞生物周期；同時(shí)其也是現(xiàn)代治療惡性腫瘤的一個(gè)有效靶點(diǎn)，通過(guò)作用靶基因調(diào)控相關(guān)靶基因的信號(hào)通路，廣泛參與腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)行為，在促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡過(guò)程中發(fā)揮重要作用。本文對(duì)miRNA-34a與惡性腫瘤的相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 miRNA-34a與前列腺癌

前列腺癌是影響男性生活質(zhì)量、威脅生命的一種嚴(yán)重的惡性腫瘤之一。Lin等〔1〕證明了一種pH和谷胱甘肽敏感的納米載體的制備，用于多西紫杉醇和靶向miRNA-34a激活劑的共傳遞，治療紫杉醇耐藥前列腺癌。于淼等〔2〕研究以寡核苷酸適配體APT為靶頭，靶向具有前列腺癌細(xì)胞膜表面(PSMA)表達(dá)前列腺癌細(xì)胞的聚陽(yáng)離子載體納米基因給藥系統(tǒng)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，并為臨床應(yīng)用 miRNA-34a治療激素依賴型前列腺癌增殖提供借鑒。Chalanqui等〔3〕研究認(rèn)為，miRNA-34a下調(diào)與轉(zhuǎn)移進(jìn)展之間的相關(guān)性在這一領(lǐng)域引起了極大的興趣。表明miRNA-34a是去勢(shì)抵抗性前列腺癌(CRPC)基因治療的理想靶點(diǎn)。未來(lái)的研究應(yīng)側(cè)重于miRNA-34a上調(diào)在CRPC中的作用，涉及轉(zhuǎn)移到骨微環(huán)境和成骨發(fā)展。miRNA-34a能作為一種治療手段取決于開(kāi)發(fā)合適的運(yùn)載系統(tǒng)和針對(duì)骨微環(huán)境。

2 miRNA-34a與肺癌

根據(jù)組織類型可將肺癌分為小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)兩種〔4〕，其中NSCLC占肺癌總數(shù)的80%以上，是肺癌的主要類型。曾婷等〔5〕認(rèn)為miRNA-34a通過(guò)miRNA-34a與c-myc轉(zhuǎn)錄生成的編碼RNA結(jié)合發(fā)揮其抑制腫瘤發(fā)生的作用。并在研究中證實(shí)，miRNA-34a對(duì)c-myc的調(diào)控作用受P53蛋白的調(diào)節(jié)。許晶晶等〔6〕發(fā)現(xiàn)正常肺組織和癌旁肺組織中miRNA-34a呈高表達(dá)，而c-myc呈低表達(dá)。正常情況下miRNA-34a在人體調(diào)控的目的mRNA 為 c-myc，cmyc蛋白主要的作用是促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入S期完成DNA的合成復(fù)制，在人體內(nèi)一旦c-myc的過(guò)度表達(dá)則被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生的強(qiáng)烈信號(hào)。正常肺組織中miRNA-34a通過(guò)與c-myc的結(jié)合降低c-myc蛋白的表達(dá)水平，從而發(fā)揮其抑制腫瘤發(fā)生的作用。部分實(shí)驗(yàn)也證明了miRNA-34a和c-myc在肺腺癌組織中呈負(fù)相關(guān)，以及miRNA-34a負(fù)性調(diào)控c-myc高表達(dá)，引起肺腺癌發(fā)生的推測(cè)。這也為臨床上防治肺腺癌提供基因治療的理論依據(jù)。肺癌發(fā)生的機(jī)制研究是解釋肺癌產(chǎn)生和變化的關(guān)鍵性問(wèn)題，但有關(guān)肺癌中miRNA-34a的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制相對(duì)復(fù)雜，miRNA-34a通過(guò)哪些不同方法路徑調(diào)控c-myc導(dǎo)致肺腺癌發(fā)生、轉(zhuǎn)歸還有待進(jìn)一步研究。Li等〔7〕對(duì)60例NSCLC患者和相應(yīng)的癌旁組織進(jìn)行了實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)結(jié)果顯示，在NSCLC組織樣本中，miRNA-34a的表達(dá)水平明顯低于相應(yīng)的非腫瘤組織樣本，miRNA-34a的下調(diào)與腫瘤大小密切相關(guān)。同時(shí)來(lái)自對(duì)照細(xì)胞的腫瘤巢表現(xiàn)出大面積的肺組織破壞和壞死，而大量的miRNA-34a細(xì)胞形成越來(lái)越小的腫瘤巢，miRNA-34a抑制非小細(xì)胞肺癌的增殖和遷移。黃崇宇等〔8〕研究認(rèn)為，miRNA-34a 可通過(guò)調(diào)節(jié)B淋巴細(xì)胞瘤(Bcl)-2的表達(dá)情況而抑制NSCLC細(xì)胞系A(chǔ)549的增殖和遷移。在NSCLC治療中，miRNA-34a可作為一種潛在的治療靶點(diǎn)。趙淑燦等〔9〕研究表明miRNA-34a 的基因表達(dá)在NSCLC中高表達(dá)。提示miRNA-34a在肺癌細(xì)胞中表達(dá)量與惡性腫瘤診斷治療的意義。

3 miRNA-34a與胃癌

胃癌的發(fā)生、發(fā)展及其變化是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜過(guò)程，涉及到各種致癌信號(hào)傳導(dǎo)通路，其中表觀遺傳學(xué)變化的作用越來(lái)越受到重視。鄧曉晶等〔10〕通過(guò)實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)檢測(cè)人正常胃黏膜上皮細(xì)胞及人胃癌細(xì)胞株miRNA-34a等表達(dá)水平。體外將表達(dá)人miRNA-34a慢病毒感染人胃癌SGC7901細(xì)胞。熒光顯微鏡觀察評(píng)估細(xì)胞感染情況，MTT 實(shí)驗(yàn)、流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)感染后胃癌SGC7901細(xì)胞的增殖、細(xì)胞周期及凋亡情況。發(fā)現(xiàn)miRNA-34a在多種人胃癌細(xì)胞，尤其是SGC7901細(xì)胞中呈低表達(dá)。miRNA-34a可抑制胃癌SGC7901細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯及細(xì)胞凋亡。并通過(guò)隨后的多項(xiàng)研究顯示，miRNA-34a可引起腫瘤細(xì)胞的功能抑制，包括增殖活性減弱、細(xì)胞周期停滯、細(xì)胞凋亡，同時(shí)miRNA-34a還可抑制細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)介導(dǎo)的細(xì)胞惡性侵襲和異常轉(zhuǎn)移，并對(duì)腫瘤干細(xì)胞有明顯的抑制作用。充分說(shuō)明miRNA-34a作用的多樣性。Cao等〔11〕通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)在人胃癌細(xì)胞系中，miRNA-34a的表達(dá)水平下調(diào)。miRNA-34a能負(fù)性調(diào)控生存素蛋白表達(dá)，抑制胃癌細(xì)胞增殖和侵襲。治療性增強(qiáng)miRNA-34a表達(dá)或沉默生存素基因可能對(duì)胃癌患者有益。Liu等〔12〕研究表明，miRNA-34a通過(guò)下游磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)信號(hào)級(jí)聯(lián)抑制表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)信號(hào)，從而調(diào)節(jié)胃癌中基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)7的表達(dá)。因此，miRNA-34a是預(yù)防胃癌轉(zhuǎn)移的有效靶點(diǎn)。劉棣等〔13〕研究表明氟尿嘧啶是眾多影響核酸生物合成藥物中的一種，是目前臨床上運(yùn)用最廣的抗嘧啶類藥物。腫瘤細(xì)胞可抑制活化氟尿嘧啶所需的關(guān)鍵酶，增強(qiáng)其代謝酶的活性，降解胸腺嘧啶核苷酸合成酶還原性葉酸底物，活性變化，這些機(jī)制都會(huì)產(chǎn)生對(duì)抗氟尿嘧啶的作用。在細(xì)胞中上調(diào)了miRNA-34a的表達(dá)，檢測(cè)胃癌細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性增加。上調(diào)miRNA-34a的表達(dá)后，腫瘤細(xì)胞的增殖被抑制，提示腫瘤細(xì)胞因此表現(xiàn)為對(duì)化療藥物更為敏感。推測(cè)miRNA-34a在胃癌細(xì)胞中的這種調(diào)控機(jī)制可能與其下游的Notch和Bcl-2等基因相關(guān)，它可能參與了胃癌腫瘤干細(xì)胞的自我更新和分化。Li等〔14〕研究報(bào)告了miRNA-34a可能是胃癌中化療耐藥性的一個(gè)重要調(diào)節(jié)因子，就像miRNA-34a模擬和抑制劑一樣，分別增強(qiáng)和抑制紫杉醇的化療效果。Zhou等〔15〕研究發(fā)現(xiàn)血糖激酶(HK)1是miRNA-34a的直接靶點(diǎn)，在胃癌細(xì)胞中miRNA-34a過(guò)表達(dá)后，HK1mRNA或蛋白水平下調(diào)。此外，木犀草素和miRNA-34a抑制劑共處理后，HK1蛋白水平下降，部分恢復(fù)。抑制抗木犀草素胃癌細(xì)胞中HK1的表達(dá)可提高細(xì)胞對(duì)木犀草素的敏感性。因此，首次提出miRNA-34a可通過(guò)靶向HK1來(lái)調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞對(duì)木犀草素的敏感性，對(duì)胃癌患者的治療具有潛在的指導(dǎo)意義。

4 miRNA-34a與結(jié)直腸癌

結(jié)腸癌是我國(guó)常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一。結(jié)腸癌發(fā)病率位居我國(guó)惡性腫瘤第3位，致死率居第5位，表現(xiàn)出高復(fù)發(fā)和易轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)。金芳玲等〔16〕研究構(gòu)建miRNA-34a過(guò)表達(dá)的慢病毒載體，并穩(wěn)定轉(zhuǎn)染結(jié)腸癌HT29細(xì)胞，通過(guò)實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)證實(shí)轉(zhuǎn)染成功導(dǎo)致miRNA-34a 的表達(dá)顯著上調(diào)，揭示miRNA-34a過(guò)表達(dá)后結(jié)腸癌HT29細(xì)胞對(duì)X線照射的敏感性增強(qiáng)，表現(xiàn)在細(xì)胞增殖能力和存活分?jǐn)?shù)下降上，克隆形成能力受到miRNA-34a抑制。解釋了miRNA-34a在結(jié)腸癌放療敏感性中的作用，并對(duì)其調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了檢測(cè)，推動(dòng)結(jié)腸癌放療抵抗miRNA-靶基因作用模式的發(fā)展，為放療技術(shù)和方案的發(fā)展提供有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。莊彪等〔17〕研究證實(shí)miRNA-34a的過(guò)表達(dá)能夠抑制人結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞的增殖和侵襲轉(zhuǎn)移，這一作用可能是通過(guò)調(diào)控Bcl-2/BAX和MMP-2、MMP-9蛋白的表達(dá)相關(guān)，初步揭示了miRNA-34a在結(jié)腸癌的治療和診斷中的潛在價(jià)值。付玉娟等〔18〕在XIST/miRNA-34a信號(hào)軸調(diào)控結(jié)直腸癌細(xì)胞SW480放療敏感性的機(jī)制研究中，發(fā)現(xiàn)XIST在結(jié)直腸癌組織和細(xì)胞系中表達(dá)量增加，下調(diào)XIST的表達(dá)可增加結(jié)直腸癌SW480細(xì)胞的放療敏感性，抑制miRNA-34a的表達(dá)可逆轉(zhuǎn)該作用。李軍等發(fā)現(xiàn)miRNA-34a可能通下調(diào)SIRT1的表達(dá)水平發(fā)揮抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖并促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡作用。推測(cè)出miRNA-34a可能成為新的結(jié)腸癌生物治療靶點(diǎn)。Luo等〔19〕研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)鏈非編碼RNA通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性地將miRNA-34a與sirt1結(jié)合并增強(qiáng)wnt/β-catenin信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)結(jié)直腸癌的治療進(jìn)展。miRNA-34a在惡性腫瘤診斷方面還有顯著作用。Ma等〔20〕探討miRNA-34a在大腸良惡性病變中的表達(dá)差異。選擇癌、癌旁組織和息肉標(biāo)本，用常規(guī)的實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng)方法提取總RNA，檢測(cè)miRNA-34a的表達(dá)。另外，用去甲基化劑5-氮胞苷對(duì)大腸癌細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，篩選出差異表達(dá)的miRNA-34a。經(jīng)藥物治療后，大腸癌細(xì)胞株的miRNA-34a表達(dá)增強(qiáng)，實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng)結(jié)果顯示，與癌旁組織相比，細(xì)胞株和大腸癌組織中miRNA-34a的表達(dá)水平均較低(P<0.05)。息肉組織表達(dá)明顯高于癌旁組織和大腸癌組織(P<0.05)。miRNA-34a-5p可能在結(jié)直腸癌中發(fā)揮抑癌基因的作用，并與DNA甲基化有關(guān)。

5 miRNA-34a與乳腺癌

乳腺癌是女性惡性腫瘤死亡的主要原因，轉(zhuǎn)移相關(guān)復(fù)發(fā)在臨床上占治療失敗的90%以上?；熓前┌Y治療的3種主要方法之一,在臨床癌癥治療中繼續(xù)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而由于嚴(yán)重不良反應(yīng)的發(fā)生和耐藥性的因素，傳統(tǒng)化療目前面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。Elham等〔21〕發(fā)現(xiàn)miRNA參與多種生物學(xué)過(guò)程，其失調(diào)是各種疾病包括乳腺癌發(fā)生的常見(jiàn)原因。研究檢測(cè)乳腺腫瘤組織標(biāo)本和乳腺癌患者血漿中miRNA-34a的表達(dá)水平，比較其組織標(biāo)本和血漿標(biāo)本的表達(dá)模式，分析其與腫瘤臨床特征的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)患者中的miRNA-34a表達(dá)水平顯著下調(diào)。說(shuō)明miRNA-34a具有區(qū)分腫瘤組織和健康組織的能力，研究其在組織中的表達(dá)水平可作為診斷乳腺癌患者和健康女性的生物標(biāo)志物。Shadan等〔22〕認(rèn)為miRNA-34a在不同的乳腺癌亞型中下調(diào)，它還作用于三陰性乳腺癌的其他通路位點(diǎn)。劉棣等〔23〕發(fā)現(xiàn)miRNA-34a是一種有效的下調(diào)腫瘤抑制因子，但它在乳腺癌等部分人類癌癥中存在缺陷。通過(guò)靶向多個(gè)基因，如Bcl-2、細(xì)胞周期素(Cyclin)D1和沉默信息調(diào)節(jié)因子、miRNA-34a能夠抑制腫瘤血管生成，誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡、阻止增殖、恢復(fù)EMT，從而抑制腫瘤生長(zhǎng)。多西紫杉醇是一種廣譜的化療藥物，具有很強(qiáng)的抗多種人類癌癥的活性，如轉(zhuǎn)移性乳腺癌、肺癌、前列腺癌和卵巢癌，通過(guò)與β-微管蛋白結(jié)合并穩(wěn)定微管，導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞凋亡。而細(xì)胞溶質(zhì)介導(dǎo)的途徑和核殼納米載體傳遞miRNA-34a和多西紫杉醇利于治療乳腺癌，有重要的臨床意義。Kastl等〔24〕也有相關(guān)的miRNA-34a與降低腫瘤細(xì)胞對(duì)多西紫杉醇耐藥性的研究。而杜冬英等〔25〕的研究發(fā)現(xiàn)，格列美脲對(duì)人乳腺癌細(xì)胞 MCF-7 增殖具有抑制作用，其機(jī)制可能是通過(guò)調(diào)低miRNA-34a的表達(dá)水平，促進(jìn)Bax、Bcl-2和caspase-3高表達(dá)，啟動(dòng)了細(xì)胞凋亡程序，導(dǎo)致了人乳腺癌細(xì)胞MCF-7 細(xì)胞凋亡，說(shuō)明miRNA-34a在許多的治療惡性腫瘤類藥物治療過(guò)程中都發(fā)揮著重要作用。

6 miRNA與其他惡性腫瘤

鼻咽癌高發(fā)于中國(guó)南方及東南亞地區(qū)，因?yàn)槠潆[蔽性，大部分鼻咽癌患者就診時(shí)已屬局部晚期，由于鼻咽的特殊解剖位置及病理學(xué)特點(diǎn)，放射治療是鼻咽癌首選和重要的治療手段。黃關(guān)宏〔26〕認(rèn)為調(diào)強(qiáng)放療有效提高靶區(qū)劑量，同時(shí)使周圍危及器官得以保護(hù)，已成為鼻咽癌放射治療的主流技術(shù)。而遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是當(dāng)前鼻咽癌的主要治療失敗原因，探究鼻咽癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的分子調(diào)控機(jī)制將為解決鼻咽癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移提供新思路及治療靶點(diǎn)。miRNA可通過(guò)轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)，參與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移進(jìn)程，鼻咽癌中miRNA-34a通過(guò)靶向關(guān)鍵分子(SMAD)4逆轉(zhuǎn)(TGF)-β誘導(dǎo)的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，miRNA-34a有可能作為鼻咽癌治療的靶分子。

目前，一些研究表明miRNA-34a可作為包括肝細(xì)胞惡性腫瘤的抑制因子。在此之前，miRNA-34a在肝癌中被下調(diào)，并參與了肝癌的發(fā)生和發(fā)展；然而，其機(jī)制尚不清楚。Ren等〔27〕研究應(yīng)用微陣列技術(shù)分析miRNA-34a在肝癌中的表達(dá)，并分析miRNA-34a的預(yù)測(cè)靶點(diǎn)及其相關(guān)的生物學(xué)途徑，以評(píng)估m(xù)iRNA-34a在肝癌中的表達(dá)，確定miRNA-34a在肝癌進(jìn)展和惡化中的具體機(jī)制。Lv等〔28〕研究發(fā)現(xiàn)組蛋白去乙?；?HDAC)1過(guò)表達(dá)可阻斷miRNA-34a對(duì)卵巢腺癌(SKOV)3細(xì)胞增殖的抑制作用，miRNA-34a通過(guò)直接結(jié)合和下調(diào)HDAC 1表達(dá)對(duì)卵巢癌細(xì)胞有抑制作用，從而降低了對(duì)順鉑的耐藥性，抑制了卵巢癌細(xì)胞的增殖。另外，Zuo等〔29〕在食管鱗狀上皮癌研究、余淦等〔30〕在膀胱癌細(xì)胞周期研究、Yu等〔31〕在腎癌細(xì)胞研究、Wang等〔32〕在宮頸癌的相關(guān)研究、Duan等〔33〕在骨肉瘤的相關(guān)研究、Lee等〔34〕在黑色素瘤的相關(guān)研究等研究中，均發(fā)現(xiàn)了miRNA-34a至關(guān)重要的作用。因此，可發(fā)現(xiàn)在各種常見(jiàn)的惡性腫瘤中，miRNA-34a都有其生物學(xué)上的治療意義和基因?qū)W上的臨床價(jià)值。從影響轉(zhuǎn)化通路到治療癌癥的關(guān)鍵靶分子，從抑制惡性腫瘤發(fā)展機(jī)制到限制癌癥擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，從影響腫瘤細(xì)胞耐藥性到配合藥物綜合治療，miRNA-34a都起到了較為重要的作用，也證實(shí)了其可能成為將來(lái)醫(yī)學(xué)發(fā)展與抗癌研究的新方向的可能性。

綜上，miRNA-34a在惡性腫瘤細(xì)胞中具有重要的調(diào)節(jié)作用。miRNA-34a在限制腫瘤細(xì)胞增殖發(fā)展、抑制癌細(xì)胞浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移方面有重要作用；同時(shí)其影響腫瘤細(xì)胞耐藥性，在各類惡性腫瘤中的表達(dá)水平變化也為今后的抗癌研究提供新思路。在將來(lái)應(yīng)向基因和生物超微結(jié)構(gòu)領(lǐng)域方面做出更多研究，以探求更多疾病的本質(zhì)，從而對(duì)癥下藥，增加治療效率，改良治療手段，提高治療水平。