朱鵬 彭明珠 吳莉莉
遂寧市第一人民醫(yī)院消化內(nèi)科,遂寧 629000
胰腺癌是臨床上十分常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,由于其存在早期診斷率低、手術(shù)切除率低及藥物有效率低的特點(diǎn),大量胰腺癌患者在確診時(shí)已處于病程中晚期,臨床病死率極高[1]。雖然近年來(lái),惡性腫瘤的治療方法有了巨大進(jìn)展,但是胰腺癌的發(fā)病率及致死率仍呈現(xiàn)逐年增高趨勢(shì),2020 年全球約有46 萬(wàn)例患者因胰腺癌病死,約占惡性腫瘤相關(guān)病死的4.7%,接近一半的新發(fā)胰腺癌患者在亞太地區(qū),導(dǎo)致了十分嚴(yán)重的衛(wèi)生及公共負(fù)擔(dān)[2-3]。胰腺癌惡性程度高,侵襲及轉(zhuǎn)移能力強(qiáng),臨床進(jìn)展迅速,其具體致病及進(jìn)展的相關(guān)機(jī)制十分復(fù)雜,目前,仍未得到完全闡明。微RNA(microRNA,miRNA)屬于無(wú)編碼功能的單鏈小RNA,通常包含21~23 個(gè)核苷酸,其廣泛存在于人體中,能夠直接結(jié)合到靶基因的3’-非編碼區(qū)(3’-UTRs),從而抑制靶基因轉(zhuǎn)錄來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)體各類病理生理過(guò)程的調(diào)控[4]?,F(xiàn)有的研究證據(jù)顯示,胰腺癌患者存在特異性miRNA 表達(dá)異常,而且這些異常表達(dá)的miRNA 可能在胰腺癌的致病及進(jìn)展中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用[5]。同時(shí),miRNA 作為無(wú)創(chuàng)生物學(xué)標(biāo)志物,檢測(cè)較為方便,其用于包括胰腺癌在內(nèi)的多類實(shí)體惡性腫瘤的診斷及評(píng)估均顯示了潛在的應(yīng)用價(jià)值,在這方面也積累了大量研究證據(jù)[6]。目前,臨床也在嘗試開(kāi)發(fā)基于特異性miRNA 針對(duì)胰腺癌的治療藥物,取得了一些研究進(jìn)展[7]。因此,本文針對(duì)miRNA 在胰腺癌中致病機(jī)制及臨床診療價(jià)值的相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要綜述,以求為臨床提供參考。
類似其他實(shí)體惡性腫瘤,胰腺癌的致病機(jī)制十分復(fù)雜,目前,認(rèn)為遺傳、慢性炎癥、酒精損害、環(huán)境等多方面因素參與了胰腺癌的致病。特異性miRNA 在胰腺癌致病及進(jìn)展中的調(diào)節(jié)作用也得到了大量研究數(shù)據(jù)的支持。一方面,特異性miRNA 參與了對(duì)胰腺癌腫瘤細(xì)胞的分化及增殖的調(diào)節(jié)。Wang等[8]的研究發(fā)現(xiàn),胰腺癌模型細(xì)胞(BxPC-3細(xì)胞)及胰腺癌患者原位癌組織中的miRNA-125b 表達(dá)存在顯著升高,且其升高程度與腫瘤細(xì)胞的異型性及增殖程度存在相關(guān)性。此外,熒光素酶分析也顯示,miRNA-125b 能夠靶向抑制硫氧還蛋白互作蛋白(TXNIP)基因的表達(dá),該基因編碼的功能蛋白TXNIP 參與了調(diào)節(jié)胰腺細(xì)胞中的氧化應(yīng)激反應(yīng)及細(xì)胞增殖。Wang 和Gao[9]的研究發(fā)現(xiàn),在胰腺癌患者腫瘤組織及模型細(xì)胞中存在miRNA-155-5p 表達(dá)的顯著升高,且升高的miRNA-155-5p 能夠靶向抑制E26 轉(zhuǎn)化特異性同源因子(EHF)的表達(dá),從而激活蛋白激酶B(Akt)∕核因子-κB(NF-κB)信號(hào)通路,來(lái)促進(jìn)胰腺癌腫瘤細(xì)胞增殖,并增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體固有免疫攻擊的能力,從而在胰腺癌的發(fā)生及進(jìn)展中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)功能。Tian 等[10]的研究發(fā)現(xiàn),胰腺癌模型細(xì)胞的miRNA-107 表達(dá)存在顯著升高,而且miRNA-107 表達(dá)升高的胰腺癌患者臨床預(yù)后更差。功能分析顯示,miRNA-107 能夠靶向結(jié)合到轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β受體3(TGFBR3)基因的3’-UTRs,從而抑制TGFBR3的表達(dá)。TGFBR3 是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)相關(guān)信號(hào)通路的主要受體之一,也是發(fā)現(xiàn)數(shù)量最多的TGF-β受體,參與了包括細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞凋亡等重要的細(xì)胞功能的調(diào)控,且在胰腺癌患者的腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)中有重要調(diào)控功能,而升高的miRNA-107則能夠通過(guò)上述途徑促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。
另一方面,侵襲和轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的重要特征,也是導(dǎo)致惡性腫瘤患者病死的最重要原因之一。胰腺癌患者可在出現(xiàn)腫瘤的早期即發(fā)生癌細(xì)胞的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,而且其早期侵襲及轉(zhuǎn)移的機(jī)制也十分復(fù)雜,其中上皮細(xì)胞-間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)換(EMT)是影響惡性腫瘤細(xì)胞侵襲能力的最重要調(diào)控機(jī)制[11]。特異性miRNA 在胰腺癌相關(guān)的侵襲及轉(zhuǎn)移中也發(fā)揮著重要的調(diào)控作用,Gu 和Yuan[12]發(fā)現(xiàn),在胰腺癌原位癌組織中miRNA-10a 的表達(dá)顯著升高,而miRNA-10a 的靶向調(diào)控基因WWC2 及其編碼的WWC2 蛋白表達(dá)則顯著降低。此外,在胰腺癌細(xì)胞模型中的研究發(fā)現(xiàn),miRNA-10a可以通過(guò)抑制WWC2 及下游的Hippo 信號(hào)通路的表達(dá)來(lái)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的EMT,從而增強(qiáng)胰腺癌的侵襲能力。研究者同時(shí)也在動(dòng)物模型(腫瘤移植小鼠)中對(duì)上述結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。Kang 等[13]的研究也顯示,與匹配的癌旁正常組織相比,胰腺癌組織中miRNA-18a 的表達(dá)顯著升高?;谀P图?xì)胞(PANC-1 細(xì)胞)的機(jī)制分析顯示,miRNA-181a 可以通過(guò)結(jié)合到靶基因的方式來(lái)直接抑制Raf 激酶抑制蛋白(RKIP)的表達(dá),從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的EMT 及侵襲能力。Xue 等[14]的研究發(fā)現(xiàn),胰腺癌原位癌組織及模型細(xì)胞中的miRNA-1252-5p 表達(dá)存在顯著降低,且低miRNA-1252-5p表達(dá)的胰腺癌患者腫瘤體積更大,進(jìn)展更快,基于細(xì)胞及動(dòng)物模型研究發(fā)現(xiàn),升高miRNA-1252-5p 能夠抑制腫瘤組織增殖、分化及侵襲。miRNA-1252-5p 的靶標(biāo)調(diào)控基因?yàn)镹EDD9,同時(shí),NEDD9 編碼的NEDD9 蛋白屬于黏附對(duì)接分子的一類,其能夠介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用,在細(xì)胞附著、遷移和侵襲以及細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期中起著重要的調(diào)控信號(hào)復(fù)合物的作用,尤其是在腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮調(diào)控作用。
對(duì)胰腺癌的早期診斷有助于早期干預(yù)治療,尤其是早期手術(shù)完全切除的胰腺癌患者臨床總體預(yù)后更好,生活質(zhì)量更高。目前常用的無(wú)創(chuàng)生物學(xué)指標(biāo)主要是糖類抗原19-9(CA19-9),但其診斷靈敏度及特異度仍不高,臨床上也一直在尋找更為準(zhǔn)確的無(wú)創(chuàng)指標(biāo)來(lái)改進(jìn)對(duì)胰腺癌的早期診斷[15]?;谝认侔┲刑禺愋詍iRNA 的表達(dá)異常,學(xué)者也嘗試使用miRNA 來(lái)作為胰腺癌臨床及預(yù)后的指標(biāo)[16]。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,miRNA的檢測(cè)也十分簡(jiǎn)便,作為胰腺癌的無(wú)創(chuàng)診斷評(píng)估指標(biāo)有著潛在的巨大價(jià)值,多項(xiàng)研究也對(duì)此進(jìn)行了分析探討,積累了較為豐富的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)[17]。
特異性miRNA 可作為胰腺癌診斷的無(wú)創(chuàng)指標(biāo)。Ishige等[18]的研究顯示,胰腺癌患者血清及尿液中的miRNA-1246表達(dá)明顯高于健康對(duì)照組,且血清與尿液中的miRNA-1246 表達(dá)具有顯著正相關(guān)(r=0.34);用于診斷胰腺癌時(shí),血清miRNA-1246 的曲線下面積(AUC)為0.87(靈敏度為92.3%,特異度為73.3%),尿液miRNA-1246 的AUC 為0.90(靈敏度為90.2%,特異度為83.3%)。上述結(jié)果顯示了miRNA-1246可作為胰腺癌臨床診斷的潛在標(biāo)志物。此外,使用多個(gè)miRNA 構(gòu)建聯(lián)合診斷模型用于診斷胰腺癌也具有較高的臨床價(jià)值,如Peng 等[19]完成的最新meta 分析納入了46 項(xiàng)臨床研究,包含4 326 例胰腺癌患者及4 277 名對(duì)照,使用外周循環(huán)miRNA 來(lái)診斷胰腺癌患者的總體靈敏度、特異度及AUC 分別為0.79、0.77 及0.85,在聯(lián)合其他指標(biāo)應(yīng)用時(shí),miRNA 和CA19-9 聯(lián)合可使靈敏度、特異度和AUC 分別提高至0.84、0.91 和0.94,此外,miRNA 用于診斷早期胰腺癌的AUC也可達(dá)到0.81。此項(xiàng)研究結(jié)果顯示了特異性miRNA 用于胰腺癌臨床診斷的重要價(jià)值。Guo等[20]也構(gòu)建了包含miRNA-95-3p 和miRNA-26b-5p 的聯(lián)合模型,在用于區(qū)別診斷胰腺癌與慢性胰腺炎時(shí),AUC 可達(dá)0.946,診斷靈敏度為84.1%,特異度為96.6%。當(dāng)該模型與血清CA19-9 聯(lián)合使用時(shí),靈敏度可達(dá)96.5%,特異度則為96.4%。Lee 等[21]構(gòu)建了包含miRNA-155-5p、miRNA-4284、miRNA-346、miRNA-7145-5p、miRNA-5100、miRNA-661、miRNA-22-3p、miRNA-4486 及miRNA-4703-5p 的聯(lián)合模型,使用模型診斷胰腺癌的AUC 高達(dá)0.98。上述結(jié)果顯示聯(lián)合模型的診斷效能優(yōu)于單個(gè)miRNA,但上述研究也存在不足之處,如模型較為復(fù)雜,且需要檢測(cè)的指標(biāo)過(guò)多可能增加檢測(cè)成本,而且不便于重復(fù)進(jìn)行。因此,通過(guò)積累更多的循證醫(yī)學(xué)研究證據(jù)來(lái)探索更為準(zhǔn)確及簡(jiǎn)便的miRNA 診斷模型也是將來(lái)研究的重要方向。
研究顯示,特異性miRNA 在用于胰腺癌患者的臨床預(yù)后方面也有重要價(jià)值。Zhao 等[22]完成的meta 分析納入了57項(xiàng)研究,包含5 445例胰腺癌患者,分析了15種miRNA表達(dá)水平與胰腺癌患者總體生存率(OS)之間的關(guān)系,結(jié)果顯示 ,miRNA-21(HR=2.61)、miRNA-451a(HR=2.23)、miRNA-1290 (HR=1.43) 、 miRNA-10b (HR=1.73) 、miRNA-17-5p(HR=1.91)、miRNA-21(HR=1.90)、miRNA-23a(HR=2.18)、miRNA-155(HR=2.22)、miRNA-203(HR=1.65)、miRNA-221(HR=1.72)及miRNA-222(HR=1.72)表達(dá)升高的胰腺癌患者OS 顯著降低,同時(shí)低miRNA-29c(HR=1.39)、miRNA-126(HR=1.55)及miRNA-218(HR=2.62)表達(dá)的胰腺癌患者OS 也存在顯著降低?;谏鲜鲅芯繑?shù)據(jù),研究者認(rèn)為,上述特異性miRNA 在用于胰腺癌患者預(yù)后方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。Li 等[23]研究發(fā)現(xiàn),胰腺癌患者的miRNA-190b 表達(dá)程度升高與低TNM 分期呈正相關(guān),而miRNA-190b 的靶向調(diào)控基因-肌細(xì)胞增強(qiáng)因子2C(MEF2C)的表達(dá)則與TNM 分期呈負(fù)相關(guān),高miRNA-190b表達(dá)的胰腺癌患者OS 更低,總體預(yù)后更差。Sebastian 等[24]研究共納入了183 例胰腺癌患者,分析了基于miRNA-181b∕d 及miRNA-575 組合的聯(lián)合評(píng)分模型(RS=-1.8142×miRNA-181b∕d-5p-0.1856×miRNA-575)的預(yù)后價(jià)值,多因素分析顯示,RS 評(píng)分升高與更高的胰腺癌局部復(fù)發(fā)率(LRR)(HR=1.34)和更低的OS(HR=2.89)相關(guān),提示聯(lián)合模型用于胰腺癌臨床預(yù)后具有較好的價(jià)值。van der Sijde等[25]完成的多中心研究顯示,預(yù)后不佳的接受FOLFIRINOX 治療的胰腺癌患者基線血清miRNA-373-3p及miRNA-194-5p 表達(dá)更高,基于多因素回歸分析顯示,miRNA-373-3p(OR=3.99)及miRNA-194-5p(OR=0.91)均是預(yù)測(cè)早期腫瘤進(jìn)展的獨(dú)立因素,提示了特異性miRNA 用于接受FOLFIRINOX 方案治療的胰腺癌患者預(yù)后也具有一定的臨床價(jià)值。
由于胰腺癌通常起病隱匿,患者在確診時(shí)多處于惡性腫瘤中晚期,喪失了手術(shù)機(jī)會(huì),且現(xiàn)有的藥物療效仍不夠理想,導(dǎo)致胰腺癌患者的總體預(yù)后不佳,5年OS低于10%。臨床上也一直在探索更為安全有效的針對(duì)胰腺癌的藥物,但仍未取得突破性的進(jìn)展。特異性miRNA 在胰腺癌的致病及進(jìn)展中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用,因此學(xué)者也嘗試通過(guò)開(kāi)發(fā)針對(duì)miRNA 作用靶點(diǎn)的抗腫瘤藥物,甚至是直接使用特異性miRNA 作為藥物來(lái)治療胰腺癌,這方面取得了一些進(jìn)展[26]。然而,由于藥物療效及安全性的不確定,基于miRNA的治療方法目前仍只停留在細(xì)胞及動(dòng)物模型層面,距離臨床實(shí)際應(yīng)用還有較大的距離。
特異性miRNA 可作為藥物直接治療胰腺癌。Fu 等[27]研究發(fā)現(xiàn),胰腺癌中的miRNA-203-3p 表達(dá)顯著降低,在胰腺癌模型細(xì)胞培養(yǎng)系中加入miRNA-203-3p 微粒則可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖及侵襲,同時(shí),增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的凋亡作用。miRNA-203-3p 主要通過(guò)靶向結(jié)合到成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子2的3’-UTR 抑制FGF2的表達(dá),而FGF2是惡性腫瘤新生血管形成的重要調(diào)節(jié)因子。Lei等[28]的研究結(jié)果顯示,胰腺癌原位癌組織及外周循環(huán)中的miRNA-7515 表達(dá)均存在顯著下降,且下降程度與不良預(yù)后存在相關(guān)。體外實(shí)驗(yàn)顯示,增強(qiáng)miRNA-7515 表達(dá)可抑制胰腺癌的增殖及侵襲,其主要通過(guò)靶向抑制胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF-1)表達(dá),從而抑制Ras∕Raf∕MEK∕ERK 信號(hào)通路的激活來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能作用。Liu 等[29]的研究發(fā)現(xiàn),胰腺癌原位癌組織中的miRNA-204-3p表達(dá)顯著降低,且低水平miRNA-204-3p是患者的淋巴轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。miRNA-204-3p可以通過(guò)靶向結(jié)合到甘露糖基糖蛋白N-乙酰氨基葡萄糖轉(zhuǎn)移酶(MGAT1)基因的3′-UTR,從而抑制其表達(dá),而MGAT1 是啟動(dòng)合成復(fù)雜型N-連接型聚糖的關(guān)鍵酶,是調(diào)節(jié)胰腺癌增殖及轉(zhuǎn)移的重要調(diào)節(jié)因子。Zhang等[30]研究發(fā)現(xiàn),胰腺癌患者腫瘤組織中的miRNA-489-3p 表達(dá)顯著降低,基于模型細(xì)胞的功能實(shí)驗(yàn)顯示,miRNA-489-3p可以影響腫瘤細(xì)胞的糖代謝,從而抑制胰腺癌的增殖及侵襲。miRNA-489-3p 的上述功能主要是通過(guò)靶向調(diào)節(jié)乳酸脫氫酶A(LDHA)及丙酮酸激酶M 型(PKM)的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn),而LDHA 及PKM 均是腫瘤細(xì)胞糖代謝的重要調(diào)控蛋白。Wang 等[31]的研究也顯示,胰腺癌細(xì)胞中miRNA-361 的表達(dá)存在降低,而通過(guò)在胰腺癌模型細(xì)胞系中加入miRNA-361 微粒,可以增強(qiáng)胰腺癌腫瘤細(xì)胞的凋亡。熒光素酶分析顯示,miRNA-361 可靶向結(jié)合到絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)∕c-Jun 氨基末端激酶(JNK)的3’-UTR,從而抑制該基因的表達(dá),實(shí)現(xiàn)上述抗腫瘤功能。
對(duì)化療藥物耐藥也是導(dǎo)致胰腺癌治療效果不佳的重要原因,而特異性miRNA 在胰腺癌耐藥中發(fā)揮調(diào)控作用,可作為改善胰腺癌耐藥的治療方法。Pan等[32]研究發(fā)現(xiàn),對(duì)吉西他濱耐藥的胰腺癌患者存在外周血miRNA-34a 表達(dá)降低,體外實(shí)驗(yàn)顯示,升高miRNA-34a 的表達(dá)可以提高模型細(xì)胞對(duì)吉西他濱的敏感性,miRNA-34a 可以直接調(diào)控Notch-1 基因(編碼的Notch-1 蛋白是MET 的上游信號(hào)蛋白)的表達(dá),從而達(dá)到抑制胰腺癌的EMT 目的,結(jié)果也提示了miRNA-34a 可用于吉西他濱治療的輔助藥物。Shopit等[33]也發(fā)現(xiàn),對(duì)吉西他濱耐藥的胰腺癌腫瘤細(xì)胞中miRNA-421 的表達(dá)存在降低,增強(qiáng)miRNA-421 的表達(dá)可以抑制SPINK1基因(編碼的絲氨酸蛋白酶抑制劑Kazal 1型蛋白是細(xì)胞凋亡的重要調(diào)節(jié)蛋白)表達(dá),從而增強(qiáng)胰腺癌的細(xì)胞凋亡作用,增強(qiáng)胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱治療的敏感度。
綜上所述,特異性miRNA 在胰腺癌的致病中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用,且作為無(wú)創(chuàng)生物學(xué)指標(biāo),miRNA在胰腺癌的診斷及預(yù)后中有重要臨床價(jià)值,也得到了研究數(shù)據(jù)的證實(shí)。目前,基于特異性miRNA 的胰腺癌治療方法仍停留在基礎(chǔ)研究層面,但也顯示了十分積極的結(jié)果,為開(kāi)發(fā)更為有效的胰腺癌治療藥物提供了重要參考。隨著對(duì)胰腺癌中miRNA功能的更深入探索研究,相信未來(lái)在胰腺癌的診斷、預(yù)后及治療中,能更廣泛地拓展miRNA 的作用,使更多的胰腺癌患者從中獲益。