羅舒 陳非 秦蓉聲 陳英 朱鵬

肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是臨床上十分常見的惡性腫瘤，導(dǎo)致了十分嚴重的衛(wèi)生及社會負擔(dān)[1]。由于慢性乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)及丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)感染的人群基數(shù)巨大，我國HCC的發(fā)病率一直處于較高水平。HCC的致病機制十分復(fù)雜，病毒、遺傳、酒精等均是導(dǎo)致HCC發(fā)生的高危因素[2]。對于不適于手術(shù)治療的中晚期HCC，系統(tǒng)性化療、靶向及免疫治療藥物被證實可有效延長患者生存時間，這些藥物包括索拉非尼、瑞戈非尼、PD-1抑制劑、阿霉素、鉑類藥物等[3]。即使上述藥物得到了廣泛應(yīng)用，絕大多數(shù)晚期HCC患者仍在短期內(nèi)病死。HCC耐藥十分常見，是導(dǎo)致藥物療效較差及預(yù)后不佳的重要原因之一。目前HCC耐藥的相關(guān)機制仍未完全闡明，學(xué)者也嘗試從分子生物學(xué)的層面闡述HCC耐藥的相關(guān)機制，也取得一些新的研究進展[4]。微小RNA(micro-RNA，miRNA)是不具有翻譯功能的非編碼RNA(通常包含22個核苷酸序列)，其種類繁多且分布廣泛，參與了對各類病理生理過程的調(diào)控[5]。特異miRNA主要通過靶向結(jié)合到特定基因的3’-非編碼區(qū)(untranslated regions，UTRs)來抑制該基因翻譯相應(yīng)的功能蛋白，從而發(fā)揮相應(yīng)的功能。大量的研究數(shù)據(jù)顯示，特異miRNA通過影響多類信號傳導(dǎo)通路參與了調(diào)節(jié)HCC致病及進展的全過程，包括對HCC耐藥的調(diào)控[6, 7]。因此，本文對上述問題相關(guān)的最新研究進展進行了簡要的綜述。

一、miRNA參與對HCC增殖及轉(zhuǎn)移的調(diào)控

HCC的發(fā)生機制十分復(fù)雜，而現(xiàn)有的研究數(shù)據(jù)也顯示特異性miRNA在HCC的發(fā)生與發(fā)展中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用[8]?，F(xiàn)有的研究大多僅對單個異常表達的miRNA功能機制進行了分析，但是miRNA對HCC增殖及進展的調(diào)控作用受多方面因素影響，不同miRNA、靶基因及功能蛋白之間可形成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)來影響細胞功能，從而參與疾病形成與進展。隨著分析技術(shù)的發(fā)展，對miRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究也能夠更為深入，有助于進一步闡述miRNA在HCC發(fā)生及發(fā)展中的調(diào)控作用。

相關(guān)的研究方面，如Sulas等[9]發(fā)現(xiàn)，與健康對照相比，早期HCC患者癌組織中即存在30種miRNA的表達異常，KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析顯示，這些miRNA的主要調(diào)控靶點基因與HCC中細胞周期調(diào)控、凋亡、侵襲等功能具有重要的相關(guān)性。Tian等[10]的最新研究發(fā)現(xiàn)，與正常肝組織相比，HCC癌組織中的miRNA-497-5p的表達顯著降低，而其靶向調(diào)控的基因ACTG1(編碼重組人肌動蛋白γ1)、CSNK1D(編碼酪蛋白激酶δ1)、PPP1CC(編碼蛋白磷酸酶催化亞基)及BIRC5(表達含桿狀病毒凋亡抑制蛋白重復(fù)序列蛋白5)等均存在顯著升高。且miRNA-497-5p表達越低，HCC瘤體越大，提示miRNA-497-5p通過對上述基因的調(diào)控參與了對HCC腫瘤的增殖調(diào)節(jié)。Wang等[11]也發(fā)現(xiàn)，HCC患者外周血清中的miRNA-1290表達存在顯著升高，將miRNA-1290質(zhì)粒轉(zhuǎn)導(dǎo)入內(nèi)皮細胞可顯著增強內(nèi)皮細胞的血管生成能力。機制研究顯示SMEK1是miRNA-1290的靶向調(diào)控基因，SMEK1基因編碼的SMEK1蛋白(分裂原活化蛋白激酶抑制蛋白)具有抑制VEGFR2功能的作用，而miRNA-1290能夠通過降低SMEK1表達來促進HCC瘤體中的血管生成，從而促進HCC的生長。Chen等[12]的研究也顯示，在HCC癌組織及細胞株中，miRNA-369-3p的表達存在顯著降低，體外實驗顯示，增高miRNA-369-3p的表達可以抑制模型細胞的增殖，機制分析顯示SOX4是miRNA-369-3p的靶向調(diào)控基因，而SOX4是胚胎發(fā)育及細胞周期的重要調(diào)控基因，在惡性腫瘤的發(fā)生中有重要調(diào)節(jié)作用。Yang等[13]的研究也發(fā)現(xiàn)，HCC癌組織中的miRNA-23b-5p的表達降低明顯，功能分析顯示，無論是在體內(nèi)還是體外實驗中miRNA-23b-5p均能夠誘導(dǎo)G0/G1期細胞周期重置。熒光素酶檢測顯示FOXM1基因(編碼具有致腫瘤作用的哺乳動物叉頭框蛋白M1)是miRNA-23b-5p的直接靶向調(diào)控基因，miRNA-23b-5p通過抑制FOXM1的表達來減弱cyclin D1及c-MYC蛋白的表達，從而抑制HCC腫瘤細胞的增殖。

轉(zhuǎn)移是HCC的重要臨床特點及致死的主要原因，既往研究證實細胞上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)是惡性腫瘤發(fā)生侵襲及轉(zhuǎn)移的重要機制，miRNA也通過參與對EMT的調(diào)節(jié)來影響HCC的侵襲及轉(zhuǎn)移[14]。如Li等[15]的研究發(fā)現(xiàn)，與慢乙肝患者及健康對照相比，CHB相關(guān)HCC患者血清miRNA-487b表達水平存在顯著升高，且高miRNA-487b表達與不良預(yù)后存在相關(guān)性，增強miRNA-487b表達可顯著增強腫瘤細胞的增殖、分化及侵襲能力，提示了miRNA-487b是促進HCC遠處轉(zhuǎn)移的重要功能分子。Liu等[16]也發(fā)現(xiàn)，HCC患者腫瘤細胞中miRN-129-5p的表達存在異常升高，且高表達miRNA-129-5p的細胞增殖能力及侵襲能力更強。同時在臨床隊列中也發(fā)現(xiàn)，miRNA-129-5p的高表達與HCC患者更高的遠處轉(zhuǎn)移率及更差的預(yù)后存在相關(guān)性。機制分析顯示骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein 2，BMP2)基因是miRNA-129-5p的下游靶標基因，而BMP2具有增強腫瘤細胞DNA合成及細胞復(fù)制的功能，同時還參與了腫瘤細胞的EMT過程，對腫瘤侵襲具有促進作用。此外，Cao等[17]的研究也發(fā)現(xiàn)，在HCC癌組織及模型細胞中可觀察到miRNA-19a-3p及miRNA-376c-3p的表達升高，降低miRNA-19a-3p及miRNA-376c-3p的表達可以減緩HCC的進展。生物信息學(xué)分析及熒光素酶實驗顯示SOX6基因是上述miRNA的共同作用靶基因，SOX6基因編碼的SOX6蛋白能夠阻斷Wnt/β-catenin信號通路(惡性腫瘤EMT過程中發(fā)揮調(diào)控功能的重要信號通路)的表達，從而影響肝癌細胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力。這也提示miRNA-19a-3p及miRNA-37c-3p的異常表達可能影響HCC的侵襲及轉(zhuǎn)移。上述研究結(jié)果均提示了特異性miRNA在HCC的侵襲及轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。

二、miRNA與索拉非尼耐藥

索拉非尼是口服酪氨酸激酶抑制劑，大量研究證據(jù)顯示其可以有效延長晚期HCC患者的總體生存時間，因此被各大臨床指南推薦作為中晚期HCC的一線治療藥物[18]。從2007年開始，隨著索拉非尼的廣泛應(yīng)用，雖然使很多HCC患者得到了生存獲益，但是由于HCC本身復(fù)雜的生物學(xué)特性及索拉非尼較短的療效持續(xù)時間，HCC對索拉非尼的耐藥問題也逐漸顯現(xiàn)[19]。

一方面，特異性miRNA參與了HCC對索拉非尼耐藥的形成。相關(guān)的研究方面，如Dietrich等[20]的最新研究顯示，索拉非尼耐藥的HCC中miRNA-622表達顯著降低，而野生型鼠類肉瘤病毒癌基因(KRAS)是miRNA-622的靶向調(diào)節(jié)基因，KRAS具有促腫瘤細胞生長及血管生長的作用，miRNA-622表達降低所致的KRAS表達升高可導(dǎo)致腫瘤新生血管能力增強，從而引起對索拉非尼的耐藥。Han等[21]也發(fā)現(xiàn)，HCC原位癌組織中的miRNA-552表達存在顯著升高，功能研究顯示，miRNA-552能夠促進HCC增殖及分化，其主要通過靶向抑制PTEN基因(重要的抑癌基因)的表達來發(fā)揮上述作用，而且PTEN基因編碼的PTEN蛋白(一種磷脂酶和張力蛋白同源物)具有酪氨酸激酶活性，參與了索拉非尼耐藥的形成。此項研究還在臨床隊列中發(fā)現(xiàn)，高miRNA-552表達水平提示更高的索拉非尼耐藥率及更差的預(yù)后，且miRNA-552可能作為預(yù)測索拉非尼遠期療效的風(fēng)險因素。Kabir等[22]基于Huh-7(常用的肝癌細胞系)細胞株對索拉菲尼耐藥機制進行了研究，結(jié)果顯示，對索拉非尼耐藥的Huh-7細胞中miRNA-7-5p表達存在顯著降低，功能分析提示miRNA-7-5p表達降低可導(dǎo)致TYRO3基因(編碼酪氨酸蛋白激酶受體TYRO3)表達增強，從而增強PI3K/AKT信號通路(細胞內(nèi)重要的促生存信號通路)的表達，在增強細胞增殖及侵襲能力的同時，增強Huh-7細胞對索拉非尼的耐受度，加重耐藥形成。

另一方面，基于特異性miRNA在HCC對索拉非尼耐藥形成中的重要調(diào)控作用，學(xué)者們也嘗試通過靶向調(diào)控miRNA來改善索拉非尼的療效，尤其是降低耐藥的發(fā)生率。相關(guān)的研究方面，如Wan等[23]的研究發(fā)現(xiàn)，HCC患者癌組織中miRNA-216a-3p的表達與MAPK4蛋白(絲裂原活化蛋白激酶4)表達水平相關(guān)。增強miRNA-216-3p的表達可以提高腫瘤細胞對索拉非尼的敏感性，而miRNA-216-3p的這一功能作用主要是通過抑制MAPK4的表達來降低MEK/ERK/ATF2信號通路活性來實現(xiàn)。值得一提的是，研究還在相應(yīng)的動物模型中驗證了上述結(jié)論，提示了高miRNA-216a-3p表達與更佳的索拉非尼療效相關(guān)。Zhao等[24]基于HCC細胞模型的研究發(fā)現(xiàn)，提高miRNA-424表達可以抑制CBX4基因(編碼染色體盒同源物蛋白4)的表達，從而增強索拉非尼的體外抗腫瘤活性。上述作用主要是由于CBX4能夠誘導(dǎo)YAP1(Yes關(guān)聯(lián)蛋白1)的激活，而YAP1蛋白是促進癌細胞增殖及轉(zhuǎn)移的重要功能蛋白。Li等[25]也發(fā)現(xiàn)，索拉非尼耐受的HCC患者原位癌組織中miRNA-375表達存在顯著降低，miRNA-375能夠靶向抑制血小板趨化生長因子C基因(PDGFC)的表達來抑制腫瘤新生血管生長，而通過升高miRNA-375表達則可以增強索拉非尼的抗腫瘤血管生成作用，從而抑制HCC生長。Li等[26]的也研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-93具有增強肝臟細胞的瘤變趨勢的功能，干擾miRNA-93表達則可以逆轉(zhuǎn)上述作用。此外，索拉非尼耐藥的HCC腫瘤組織中miRNA-93表達存在顯著升高，通過抑制miRNA-93的表達則可以增加對索拉非尼治療的敏感性。同時研究者還在臨床患者隊列中觀察到低miRNA-93表達的HCC患者能夠在TACE或索拉非尼治療中更多的獲益，提示了miRNA-93還可能作為索拉非尼療效的預(yù)測因子。上述研究結(jié)果也為將來開發(fā)索拉非尼治療的輔助治療藥物提供了重要思路。

三、miRNA參與其他藥物耐藥

在臨床上，HCC不僅存在對索拉非尼的耐藥，對如順鉑、阿霉素等臨床應(yīng)用較多且應(yīng)用時間較長的藥物也存在耐藥的情況。耐藥可能導(dǎo)致患者腫瘤快速進展及病死率增高，同時也增加了患者的負擔(dān)。特異的miRNA不僅在索拉非尼耐藥中有著重要調(diào)控作用，也有大量研究顯示，miRNA也參與了如氟尿嘧啶、鉑類、阿霉素等藥物耐藥的形成[27]。其他藥物如樂伐替尼、瑞戈非尼、PD-1/PD-L1抑制劑等，由于臨床應(yīng)用時間較短，耐藥情況及機制分析相關(guān)的研究證據(jù)仍較為匱乏，下一步的研究中還需要更加關(guān)注HCC對這些新型藥物的耐藥情況及特定miRNA在其中的調(diào)控機制。

鉑類藥物是臨床上應(yīng)用較多的治療惡性腫瘤的藥物，主要包括順鉑、卡鉑、奧沙利鉑等， HCC對鉑類藥物的耐藥在臨床上也較為常見。特異性miRNA的異常表達在其中也發(fā)揮了重要調(diào)控作用。如Zeng等[28]的研究發(fā)現(xiàn)，在HCC模型細胞中，轉(zhuǎn)染miRNA-138微粒可以顯著增強順鉑治療的敏感度。熒光素酶分析顯示，miRNA-138主要的靶基因是EZH2(編碼組蛋白-賴氨酸N-甲基轉(zhuǎn)移酶)，而且miRNA-138主要通過抑制EZH2的表達來減緩順鉑治療所誘發(fā)的EMT，從而發(fā)揮改善治療效果的作用。Li等[29]的研究也發(fā)現(xiàn)，在順鉑耐藥的HCC組織中存在miRNA-155-5p表達升高，使用靶向miRNA-155-5p的circARNT21抑制miRNA-155-5p表達的同時可升高PDK1(丙酮酸脫氫酶激酶同工酶1，主要參與細胞的能量代謝調(diào)節(jié))表達，PDK1表達升高可以抑制腫瘤細胞的糖酵解，從而改善HCC細胞對順鉑的耐藥。Liu等[30]的研究也顯示，HCC原位組織及模型細胞中抑癌基因CASC2(癌易感性候選基因2)的表達存在顯著降低，尤其是在對順鉑耐藥的細胞中，且低CASC2表達與HCC患者不良預(yù)后相關(guān)?；隗w外細胞試驗顯示，增高miRNA-222的表達則可以抑制CASC2表達，并增強HCC細胞對順鉑的敏感度，提高順鉑治療效果。

阿霉素也是臨床上應(yīng)用較多的抗HCC藥物，其耐藥的情況也相繼得到了報道，miRNA異常表達也參與了HCC對阿霉素耐藥的調(diào)節(jié)。如Cui等[31]的研究發(fā)現(xiàn)，增高miRNA-200a的表達可以抑制腫瘤代謝(包括ATP生成、線粒體呼吸、糖代謝等)，而降低miRNA-200a表達則可以增強上述代謝過程。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，增高miRNA-200a表達的同時還可以增強腫瘤細胞的自噬作用以及提高阿霉素的治療效果，改善對阿霉素的耐藥。Yuan等[32]也觀察到，HCC組織及細胞模型中miRNA-26a-5p的表達存在顯著降低，功能實驗顯示，在細胞株中加入miRNA-26a-5p微粒可以降低HCC細胞的增殖程度，而且加入miRNA-26a-5p微粒后還可以增強HCC細胞株對阿霉素的治療敏感度，進一步的機制分析顯示，miRNA-26a-5p的上述作用主要是通過靶向抑制極光激酶A表達來實現(xiàn)，而極光激酶A是腫瘤細胞有絲分裂的重要調(diào)節(jié)因子。此外，Gao等[33]的研究也發(fā)現(xiàn)，與癌旁及正常肝臟組織相比，HCC原位組織中的miRNA-140-5p表達程度更低，而在HCC細胞系中加入miRNA-140-5p微粒則能夠顯著增強阿霉素治療的敏感度，減弱對阿霉素的耐藥。進一步的機制分析顯示，PIN1基因是miRNA-140-5p的靶向調(diào)控基因，而PIN1基因主要編碼肽酰脯氨酰順/反異構(gòu)酶蛋白結(jié)合蛋白1，其主要是在細胞有絲分裂及周期循環(huán)中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。

綜上所述，HCC的耐藥問題是困擾臨床治療和影響患者預(yù)后的重要原因。特異性miRNA在HCC的發(fā)生與發(fā)展中發(fā)揮重要功能，也參與了HCC耐藥的發(fā)生。通過靶向調(diào)節(jié)特定miRNA的表達有可能進一步開發(fā)改善耐藥的藥物方法，從而提高針對HCC的臨床療效。雖然目前的大多數(shù)相關(guān)研究都只停留在細胞及動物模型層面，但均顯示出了積極的結(jié)果，下一步的研究仍需更深入的探討miRNA參與HCC致病的相關(guān)機制，并嘗試通過改進藥物合成技術(shù)來開發(fā)更為安全有效的靶向miRNA治療方法，從而為降低HCC耐藥率提供安全有效的方法，使更多的患者從中獲益。