microRNA-122與丙型肝炎病毒復(fù)制和肝細(xì)胞癌的相關(guān)研究進(jìn)展

王珂，汪愛勤，尹文

第四軍醫(yī)大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)教研室，陜西 西安 710032

microRNA-122（miR-122）是一種調(diào)節(jié)肝臟發(fā)育的肝臟特異性微小RNA（microRNA，miRNA），占肝臟中所有miRNA總量的72%[1]，在每個肝細(xì)胞中約有50 000個拷貝。2002年，Lagos-Quintana等[1]首先在小鼠肝臟中發(fā)現(xiàn)了miR-122，之后在人的第18條染色體上也發(fā)現(xiàn)了miR-122。丙型肝炎病毒（hepa?titis C virus，HCV）為單股正鏈RNA病毒，主要在肝細(xì)胞中復(fù)制，損傷肝細(xì)胞，引起肝細(xì)胞的炎癥、變性、壞死，進(jìn)而可引發(fā)肝臟纖維化，部分患者最終會發(fā)展為肝硬化甚至肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）[2]。miR-122不僅參與肝臟分化的調(diào)節(jié)，而且發(fā)揮著維持肝臟正常功能的重要作用[3]，與HCC的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，在HCC的靶向治療和生物治療方面也具有重要作用。在此，我們就miR-122與HCV復(fù)制和HCC的相關(guān)關(guān)系等方面的研究進(jìn)展做簡要綜述。

1 miR-122對HCV的調(diào)節(jié)作用

人的miR-122包含85個核苷酸，轉(zhuǎn)錄的具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)的RNA前體分子進(jìn)一步在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)由核酸內(nèi)切酶Dicer催化形成由22個核苷酸構(gòu)成的成熟miR-122（這22個核苷酸對應(yīng)編碼鏈的15～36位核苷酸）[4]。在這一過程中，Dicer酶發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，Dicer酶的活性減弱將導(dǎo)致miR-122的含量減少，抑制Dicer酶的催化能力，HCV的復(fù)制能力減弱，這表明miR-122的減少會減弱HCV的復(fù)制能力，即miR-122可以促進(jìn)HCV的復(fù)制。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，miR-122通過與HCV基因組5'非翻譯區(qū)相互作用調(diào)節(jié)HCV的表達(dá)，當(dāng)miR-122被滅活時，HCV復(fù)制及其蛋白表達(dá)明顯降低[3]。這一發(fā)現(xiàn)間接地證明了miR-122具有促進(jìn)HCV復(fù)制的功能。研究表明，miR-122通過上調(diào)和下調(diào)血紅素氧合酶-1（HO-1）抑制Bach1，間接調(diào)控HCV的復(fù)制[3]。同時，miR-122通過與HCV的3'非翻譯區(qū)相互作用參與HCV的翻譯過程，miR-122的含量增加可以提高HCV的翻譯效率，miR-122刺激HCV翻譯獨(dú)立于病毒RNA合成，刺激HCV的翻譯是在小核糖體亞單位與病毒結(jié)合的早期階段，肝臟特異性miR-122可能在翻譯水平促進(jìn)了HCV的嗜肝性[5]。有學(xué)者近期發(fā)現(xiàn)miR-122聯(lián)合調(diào)節(jié)蛋白Ago2與HCV-RNA結(jié)合，減緩了感染細(xì)胞中病毒基因組的降解；研究數(shù)據(jù)還表明，類似RISC的復(fù)合物增加了HCV-RNA的穩(wěn)定性，而Ago2與miR-122的結(jié)合保護(hù)了病毒基因組不被5'核酸外切酶降解，促進(jìn)了病毒RNA的穩(wěn)定及病毒基因組的高效復(fù)制，從而支持了病毒的生存[6]。

2 miR-122下調(diào)可以促進(jìn)HCC的發(fā)生

研究發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞中的miR-122丟失可能導(dǎo)致HCC發(fā)生，而恢復(fù)這種分子可能延緩腫瘤生長[7]。當(dāng)miR-122丟失時，肝臟產(chǎn)生脂肪沉積、炎癥和腫瘤，其中HCC是最為常見的肝癌。通過將miR-122基因?qū)雭G失miR-122分子的肝細(xì)胞來人工恢復(fù)miR-122到接近正常水平，結(jié)果表明能顯著降低腫瘤的大小和數(shù)量，在經(jīng)過miR-122處理的動物體內(nèi)，腫瘤占肝臟平均表面積的8%，而未接受處理的對照動物體內(nèi)腫瘤所占比例為40%。國內(nèi)相關(guān)研究結(jié)果也證明了這一觀點(diǎn)，趙敏等[8]采用原位雜交法研究26例肝癌組織miR-122的表達(dá)及其與肝癌細(xì)胞周期調(diào)控的關(guān)系。結(jié)果表明，肝癌細(xì)胞miR-122的表達(dá)明顯下調(diào)，在癌旁正常組織標(biāo)本中，miR-122陽性率達(dá)80.77%，而在肝癌組織中僅為26.92%，2組之間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義。他們進(jìn)一步將肝癌組織分為miR-122表達(dá)陽性組和陰性組，分別檢測其細(xì)胞周期，發(fā)現(xiàn)miR-122表達(dá)陰性的肝癌組織細(xì)胞S期比例升高，G1～G0期比例降低，表明miR-122表達(dá)陰性的肝癌細(xì)胞具有更加旺盛的增殖能力，提示miR-122在肝癌細(xì)胞中的表達(dá)下調(diào)可能通過伴隨一系列基因的表達(dá)變化，促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖，使癌細(xì)胞具有更強(qiáng)的侵襲轉(zhuǎn)移能力。

3 miR-122可作為肝損傷的潛在生物學(xué)標(biāo)記

有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，miR-122參與了脂質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)，尤其是脂肪酸的氧化反應(yīng)，同時還參與了肝臟的炎癥反應(yīng)[9]，因此miR-122與肝損傷存在著密切關(guān)系。通過觀察，發(fā)現(xiàn)miR-122在大鼠慢性肝損傷早晚期的表達(dá)分別下降至正常的27.0%和5.6%，這表明miR-122表達(dá)的下調(diào)促進(jìn)肝損傷的發(fā)生，初步說明了miR-122表達(dá)與肝損傷的密切關(guān)系[10]。

循環(huán)中的miR-122可作為肝損傷的潛在生物學(xué)標(biāo)記[11]，利用實(shí)時反轉(zhuǎn)錄PCR分析收集的血清標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)血清miR-122和臨床肝功能指標(biāo)丙氨酸轉(zhuǎn)移酶存在正相關(guān)關(guān)系，并且在不同的肝相關(guān)疾病中，血清miR-122的含量有明顯區(qū)別。這些證據(jù)均表明了血清miR-122可以為不同的肝臟疾病提供標(biāo)記物。有學(xué)者通過檢測外周血miRNA的含量，用于腫瘤的診斷和預(yù)后判斷[12]。miR-122是肝臟的特異性miR?NA，在肝臟中特異性表達(dá)，當(dāng)肝細(xì)胞受損時，細(xì)胞內(nèi)的miR-122可能被釋放入血，檢測外周血中的miR-122，可能反映肝損傷的程度。另外，倪航航等[13]還發(fā)現(xiàn)切除肝腫瘤后第一天血漿miR-122表達(dá)水平與是否阻斷第一肝門、切除腫瘤大小呈正相關(guān)，因此，血漿miR-122可能作為反映肝切除術(shù)肝功能損傷的一種新的潛在生物學(xué)指標(biāo)。這些研究使我們對miR-122的認(rèn)識更進(jìn)一步，為miR-122在臨床上治療相關(guān)肝疾病提供了直接的生物學(xué)依據(jù)。

4 利用miR-122治療HCC

利用miR-122治療HCC已逐漸進(jìn)入臨床試驗(yàn)和應(yīng)用。Miravirsen（MIR）是一種新型的特異性靶向肝臟miR-122的治療藥物，是β-D-氧-鎖核酸（LNA）修飾的硫核苷酸。前期非臨床試驗(yàn)研究已表明MIR具有抗所有HCV基因型的作用，并且可以持久地抑制HCV感染出現(xiàn)病毒血癥，而不會出現(xiàn)病毒耐藥。

肝細(xì)胞癌具有血管增生過多、快速增長，且對傳統(tǒng)化療敏感性低的特點(diǎn)。miR-122是具有肝臟特異性的miRNA，在肝癌細(xì)胞中的表達(dá)往往處于低水平。研究發(fā)現(xiàn)，用腺病毒載體轉(zhuǎn)染肝癌細(xì)胞致miR-122高表達(dá)，可使肝癌細(xì)胞改變對阿霉素和長春堿的敏感性。對細(xì)胞周期分布的分析提示，miR-122的增殖抑制作用與G2/M期細(xì)胞數(shù)量增加有關(guān)。在miR-122高水平的情況下，阿霉素、長春堿綜合治療結(jié)果使處于G2/M期的肝癌細(xì)胞大量積累。進(jìn)一步研究說明miR-122高表達(dá)可下調(diào)多重耐藥基因MDR-1和MRP，同時下調(diào)抗凋亡基因bcl-W和細(xì)胞周期相關(guān)基因cyclin B1，最終改變肝癌細(xì)胞對化療藥物的敏感性[14]。因此，用腺病毒載體轉(zhuǎn)染miR-122聯(lián)合化療藥物，可誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞在G2/M期停滯，從而抑制肝癌細(xì)胞增長。Gramantieri等[15]發(fā)現(xiàn)，miR-122在肝癌和癌旁肝硬化組織中的表達(dá)水平與細(xì)胞周期蛋白G1呈負(fù)相關(guān)，序列分析及共轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)證實(shí)了細(xì)胞周期蛋白G1是miR-122的靶點(diǎn)。細(xì)胞周期蛋白G1已經(jīng)被證實(shí)在多種惡性腫瘤中表達(dá)水平升高，并且促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長增殖，抑制腫瘤細(xì)胞凋亡[16-17]。因此可以推測，對miR-122表達(dá)的干預(yù)可能對肝癌的治療具有一定作用。干擾素能夠迅速調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)一些miRNA的表達(dá)，可使miR-122的表達(dá)明顯降低[18]，miR-122可以促進(jìn)HCV的復(fù)制，因此干擾素抑制HCV復(fù)制還可能通過降低miR-122的表達(dá)發(fā)揮作用。

5 結(jié)語

近年來，miRNA已成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，mTOR和c-Met基因均為miR-199的作用靶點(diǎn)[19]，高表達(dá)miR-221的腫瘤進(jìn)展快、存活率差、復(fù)發(fā)率高[20]。這一系列研究成果揭開了miRNA的神秘面紗，建立了miRNA的基本作用機(jī)制。尤其是對miR-122的研究，不僅有利于HCC的診斷，而且對HCC的靶向治療和基因治療也具有重要的指導(dǎo)意義。但是，目前在這一領(lǐng)域進(jìn)行的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，仍有許多問題需要思考和探索。例如，有研究發(fā)現(xiàn)miR-122可以促進(jìn)HCV的復(fù)制和感染，HCV損害肝細(xì)胞，最終可導(dǎo)致肝硬化甚至肝癌，但也有研究表明miR-122對肝癌有抑制作用，兩種結(jié)果相矛盾，有待深入探討。另一方面，雖然可用miR-122表達(dá)譜區(qū)分良惡性肝腫瘤[21]，但惡性腫瘤的表達(dá)譜無顯著性差異，不能分辨導(dǎo)致惡性肝腫瘤的原因。因此，對miR-122與HCV的致病機(jī)理及與肝細(xì)胞癌的相關(guān)關(guān)系，仍須進(jìn)一步深入研究。

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