程其良,馬長(zhǎng)林（.濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院；2.濟(jì)寧市第一人民醫(yī)院肝膽外科，山東 濟(jì)寧 27200）

miR-20a是一種多功能miRNA，存在于miR-19-92基因簇中，在多種腫瘤中表達(dá)異常，并且在腫瘤侵襲遷移中有著關(guān)鍵性的作用，但是miR-20a在肝癌中的作用存在爭(zhēng)議。本文通過對(duì)近幾年國(guó)內(nèi)外研究人員發(fā)表的文獻(xiàn)著重討論mi R-20a在肝癌中的作用機(jī)制。

1 miR-20a在肝癌診斷中的表達(dá)

miR-20a基因在多種癌癥中顯示表達(dá)過低，其中就有乳腺和胰腺中的腫瘤，然而在大腸腺和腦組織中的腫瘤卻顯示過度表達(dá)［1］，而mi R-20a的表達(dá)被認(rèn)為是HCV相關(guān)性肝癌的預(yù)期生物標(biāo)記物［2］。肝癌組織中的miR-20a表達(dá)量與正常肝組織相比顯示出降低趨勢(shì)，而且在患有HCV的肝癌組織中降低的尤為明顯［3］，已有相關(guān)研究報(bào)道肝癌患者接受肝移植后體內(nèi)miR-20a的表達(dá)會(huì)進(jìn)一步的降低［4］，從而可知miR-20a是一個(gè)能夠預(yù)測(cè)預(yù)后好壞的因子。有學(xué)者指出miR-20a可以作為一個(gè)重要的治療性生物標(biāo)記物來確定肝癌患者的生存率[3]。另外已有研究指出miR-20a-5p、miR-320a和miR-324-3p等分子也可以作為肝癌初期檢測(cè)的生物學(xué)標(biāo)記［5］。

2 miR-20a在抑制肝癌細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)凋亡中的作用機(jī)制

miR-20a在肝癌的產(chǎn)生、進(jìn)展、轉(zhuǎn)移過程充當(dāng)重要角色，可作為肝癌預(yù)后的有力生物標(biāo)記物，有研究［3］表明miR-20a的表達(dá)降低可增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的增殖能力，研究通過Kaplan-Meier分析顯示miR-20a的表達(dá)減少與肝移植后肝癌患者較短的總生存期和無復(fù)發(fā)生存期相關(guān)，miR-20a的過度表達(dá)致使肝癌細(xì)胞周期在G1期阻滯并抑制細(xì)胞周期的進(jìn)展，相反miR-20a的表達(dá)缺失與肝癌患者的生存率和腫瘤再發(fā)有關(guān)，同時(shí)miR-20a的體外修復(fù)可以抑制細(xì)胞周期的進(jìn)展和促使細(xì)胞凋亡從而達(dá)到抑制細(xì)胞的增殖。而miR-20a可能通過直接靶向Mcl-1的30UTR而對(duì)Mcl-1的表達(dá)產(chǎn)生負(fù)調(diào)控作用［3］。Mcl-1是一種抗凋亡基因，Mcl-1蛋白水平的升高在包含肝癌在內(nèi)的各種類型的癌癥中普遍存在［6］。Mcl-1的缺失能夠促使人肝癌細(xì)胞對(duì)凋亡敏感，加速細(xì)胞凋亡，通過作用于Mcl-1已然成為使肝癌細(xì)胞對(duì)化療和分子靶向治療方案更敏感的潛在治療策略［7］，如上所述，miR-20a可能通過直接靶向Mcl-1，對(duì)Mcl-1的表達(dá)產(chǎn)生抑制效果，此外經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)Mcl-1的過度表達(dá)與癌癥患者的較短存活期相關(guān)［8］，這可能與miR-20a的表達(dá)減少有關(guān)。因此我們將Mcl-1作為miR-20a的靶點(diǎn)，為肝癌細(xì)胞增殖和抗凋亡機(jī)制的研究提供了新的思路［3］。另有研究［9］顯示在體外過表達(dá)的PTENP1可以隔離miR-20a從而抑制PI3K/AKT信號(hào)通路，誘導(dǎo)促死亡自噬，抑制肝癌細(xì)胞在體內(nèi)的生長(zhǎng)，并伴有細(xì)胞凋亡、自噬和抑制血管形成及成熟。PTENP1是PTEN的一個(gè)假基因，PTEN是一個(gè)對(duì)抗致癌PI3K/AKT途徑的抑癌基因［10］，PTENP1和PTEN在其30個(gè)未翻譯區(qū)擁有很強(qiáng)的相似性，因此PTENP1誘騙了可能以PTEN為靶點(diǎn)的miRNA，并阻止PTEN介導(dǎo)的miRNA沉默，從而抑制前列腺癌細(xì)胞DU145中PI3K/AKT通路［11］，PI3K/AKT途徑也是肝癌發(fā)生發(fā)展的重要致癌途徑［12］，以上研究可望為肝癌治療提供一項(xiàng)全新分子靶點(diǎn)。

3 miR-20a在誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞放射抵抗中的作用機(jī)制

放射治療（RT）在癌癥患者中使用已很常見。三維適形技術(shù)和強(qiáng)化調(diào)強(qiáng)放射治療技術(shù)的發(fā)展，允許向靶組織輸送更高劑量的輻射，從而使大部分肝臟免受輻射損傷。在一系列回顧性和前瞻性研究中，確定RT是一種安全有效的局部治療方法，對(duì)不能接受手術(shù)的患者有潛在的益處［13～15］，但是在肝癌患者中使用RT存在局限性。一個(gè)關(guān)鍵的局限性是，它是肝癌已表現(xiàn)出耐藥性的幾種治療形式之一，其他的是化療、靶向治療和各種形式的輔助治療。如果可以提高細(xì)胞對(duì)輻射的敏感性，我們可以提高RT在肝癌中的益處，并降低這種方法的毒性。近年來的文獻(xiàn)[16～18]顯示mi RNAs與癌細(xì)胞的放射敏感性有關(guān)，包括DNA修復(fù) 蛋白［19，20］、多種 信號(hào) 通 路的 異常 激活［21～23］和自噬［24，25］，它們都參與了復(fù)雜的抗輻射過程。有研究［26］表明肝癌細(xì)胞株和組織中Mi R-20a水平升高，PTEN與之呈負(fù)相關(guān)。Bel-7402和SMMC7721細(xì)胞中miR-20a的高表達(dá)使細(xì)胞對(duì)電離輻射產(chǎn)生抗性，而在HCCLM3和QGY-7701細(xì)胞中miR-20a的抑制使它們對(duì)電離輻射敏感。miR-20a誘導(dǎo)放射抗性的直接功能靶點(diǎn)是PTEN。PTEN/PI3K/AKT信號(hào)通路的激活需要miR-20a高表達(dá)才能實(shí)現(xiàn)。而激酶抑制劑LY294002抑制miR-20a時(shí)會(huì)減弱其誘導(dǎo)的放射抗性。MiR-20a通過激活PTEN/PI3K/Akt途徑誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的放射抵抗，提示MiR-20a/PTEN/PI3K/AKT可能是研究肝癌有效治療策略的靶點(diǎn)。

4 miR-20a在肝癌細(xì)胞侵襲和遷移中的影響

在Fan等［3］的一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)miR-20a的恢復(fù)通過直接靶向Mcl-13′-UTR來誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的凋亡并且抑制其增殖，miR-20a也許在肝癌患者預(yù)后中充當(dāng)非常重要的作用。而在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)［27］中，同樣觀察到mi R-20a在肝癌組織中的表達(dá)異常且對(duì)HepG2細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲產(chǎn)生重要影響，并且該研究還深入探討了miR-20a的CCND1靶基因?qū)epG2細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的影響。該研究顯示在肝癌中miR-20a的產(chǎn)生是降低的。該研究利用MTT法檢測(cè)顯示高表達(dá)miR-20a的HepG2細(xì)胞中能抑制HepG2細(xì)胞的增殖。通過Annexin V-FITC凋亡檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)高表達(dá)miR-20a促進(jìn)了HepG2細(xì)胞的凋亡，經(jīng)孔侵襲實(shí)驗(yàn)表明高表達(dá)miR-20a的HepG2細(xì)胞侵襲能力下降，這表明miR-20a在HepG2細(xì)胞中是低表達(dá)的，并且促進(jìn)了HepG2細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。而這可能是miR-20a通過抑制相關(guān)抑癌基因、靶基因或多種癌基因的表達(dá)，抑制HepG2細(xì)胞的凋亡、遷移和侵襲。該研究經(jīng)過生物信息學(xué)軟件目標(biāo)掃描顯示發(fā)現(xiàn)CCND1的3′-UTR序列與miR-20a相匹配，實(shí)驗(yàn)顯示miR-20a能弱化CCND1的3′-UTR報(bào)告基因的熒光素酶活性，但對(duì)靶位缺失突變報(bào)告基因的熒光素酶活性沒有很大的作用，這表明miR-20a可結(jié)合CCND1的3′-UTR靶基因的靶序列抑制靶基因報(bào)告基因的活性，因此可知CCND1是miR-20a的靶基因。先前有研究［28］表明CCND1是一種細(xì)胞周期控制蛋白，主要影響G1的進(jìn)程和G1/S的轉(zhuǎn)換。它是CDK6或CDK4的調(diào)節(jié)亞單位，其活性對(duì)細(xì)胞周期G1/S轉(zhuǎn)換至關(guān)重要［28］。最近一項(xiàng)研究表明，CCND1在細(xì)胞遷移和侵襲中起著重要的作用，而非編碼miR是CCND1的重要調(diào)節(jié)因子；通過分析CCND1與miR的互補(bǔ)序列，CCND1被發(fā)現(xiàn)是miR的靶基因［29］，可知miR-20a通過靶向CCND1對(duì)HepG2細(xì)胞的遷移和侵襲能力有影響。mi R-20a是一個(gè)抑制基因，因此通過上調(diào)miR-20a在HepG2細(xì)胞中的表達(dá)，為今后肝癌的治療提供分子理論依據(jù)，成為肝癌診治的新靶位充滿著可能［27］。

5 miR-20a有望成為肝癌治療的新分子靶點(diǎn)

最近，研究人員認(rèn)為肝癌的信號(hào)通路是新的治療策略靶點(diǎn)的新來源。Wnt/β-catenin信號(hào)通路在細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育和分化階段充當(dāng)重要角色，也是肝癌的重要信號(hào)通路之一，Cyclin D1是由CCND1編碼 的Wnt/β-catenin途 徑 的 主 要 蛋 白 之 一［30］。CCND1在調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的G1至S期進(jìn)展中充當(dāng)關(guān)鍵角色［31］。據(jù)報(bào)道多種癌癥中CCND1的產(chǎn)生是增加的，并證實(shí)抑制腫瘤細(xì)胞中CCND1的表達(dá)可導(dǎo)致腫瘤發(fā)生率下降、細(xì)胞凋亡增加和藥物敏感性增加［32，33］。據(jù)報(bào)道，肝癌的主要原因是表觀遺傳改變，包括脫氧胞嘧啶甲基化、組蛋白修飾，以及microRNAs（mi RNAs）的失調(diào)［34］。一些文獻(xiàn)顯示，這些19-22個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的非編碼RNA在肝癌的產(chǎn)生及進(jìn)展中充當(dāng)重要角色［35～39］。因此，它們有很大的潛力作為診斷和治療的靶點(diǎn)。近期一項(xiàng)研究［40］通過熒光酶素測(cè)定證實(shí)細(xì)胞周期蛋白D1的3′-UTRs是miR-20a直接靶向的，該研究通過深入研究肝癌的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)miR-20a有可能作為一種新的治療手段來預(yù)防CCND1的過度表達(dá)，從而達(dá)到治療肝癌的目的。然而，由于一個(gè)miRNA可以作用和抑制大量的mRNA，需要更多的研究來仔細(xì)檢測(cè)它們的靶點(diǎn)。此外，一個(gè)單一的mRNA可以被多個(gè)miRNA調(diào)控，因此，有必要評(píng)估其他miRNA在細(xì)胞周期蛋白D1調(diào)控中的作用。盡管如此，在不久的將來，我們可以從miRNA中獲益，miRNA作為細(xì)胞命運(yùn)決定的調(diào)節(jié)因子之一，用于肝癌等癌癥的治療。

隨著相關(guān)儀器的改進(jìn)和外科醫(yī)生操作水平的提高，肝癌手術(shù)在技術(shù)上發(fā)展迅速，手術(shù)安全性明顯提高，患者恢復(fù)快。但是，如何從腫瘤生物學(xué)特征的角度進(jìn)一步了解肝癌的發(fā)展機(jī)制，制定規(guī)范、個(gè)性化的精準(zhǔn)治療方案對(duì)患者至關(guān)重要，也是應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)面臨的挑戰(zhàn)。有必要在提升手術(shù)水平、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究、肝臟疾病的預(yù)防、整合更有效的診療方案等方式下多管齊下，提高和促進(jìn)肝癌的治愈率。近幾年來對(duì)肝癌細(xì)胞靶分子的研究取得了階段性進(jìn)展，在肝癌中關(guān)于miRNA小分子的作用機(jī)理上有了更加充分的認(rèn)知。尤其在miR-20a小分子研究中，不論是作為診斷手段，還是在肝癌的抗癌細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抗侵襲，輻射抵抗中得到了有效的研究證明，不過靶分子在人體內(nèi)不止作用于一類細(xì)胞，在抑制肝癌進(jìn)展的同時(shí)也可能對(duì)機(jī)體產(chǎn)生副作用，因此在今后的研究當(dāng)中應(yīng)當(dāng)更加全面研究闡述這類小分子的作用機(jī)制，為肝癌的更加精確的診斷及治療提供更加可靠的方式，這將有望成為今后肝癌治療的重要手段。