MicroRNA與食管癌化療關系的研究進展

吳　波　楊鯨蓉　朱　捷.南京軍區福州總醫院急診科，福建福州 35005；.南京軍區福州總醫院胸心外科，福建福州　35005

MicroRNA與食管癌化療關系的研究進展

吳波1楊鯨蓉2▲朱捷2
1.南京軍區福州總醫院急診科，福建福州 350025；2.南京軍區福州總醫院胸心外科，福建福州350025

食管癌是我國常見的消化系統惡性腫瘤之一。化療是食管癌治療的重要手段，但化療療效存在個體差異，且化療過程中常遇到耐藥情況。microRNA（miRNA）是一類內源性非編碼蛋白短鏈RNA，參與調控細胞增殖、分化、凋亡、耐藥和侵襲轉移等多種生物學行為。研究表明，miRNA可通過多種不同的機制參與調解食管癌對化療敏感性。miRNA可成為預測食管癌化療療效、判斷預后的生物標志物，并有望成為食管癌化學治療中的新靶點。本文就miRNA在食管癌化療中的研究進展作一綜述。

食管癌；microRNA；化療

［Abstract］Esophageal cancer is one of the most common malignant tumors in digestive system in China.Chemotherapy is an important method in the treatment of esophageal cancer，but there are individual differences in the efficacy of chemotherapy.Drug resistance is often encountered in the process of chemotherapy.MicroRNA（miRNA）is a kind of endogenous non-coding protein short chain RNA，which regulates many tumor biological behaviors，such as cell multiplication，differentiation，apoptosis，drug resistance，invasion and metastasis.Studies suggest that miRNA may be involved in regulating the drug sensitivity of esophageal cancer to chemotherapy through different mechanisms.miRNA has the potential to be a biomarker for predicting prognosis of esophageal cancer and efficacy of chemotherapy.MiRNA is expected to be a new target in the treatment of esophageal cancer.This article reviews the research progress of miRNA in the chemotherapy of esophageal cancer.

［Key words］Esophageal cancer；MicroRNA；Chemotherapy

我國食管癌發病率高，居各類惡性腫瘤第五位。在我國食管鱗癌最為常見。食管癌的治療方式包括外科治療、放射治療、化學治療和綜合治療。其中，化療在圍術期輔助治療及晚期食管癌姑息治療中占有重要地位。然而，并不是所有食管癌患者均能從化療中獲益。microRNA（miRNA）是一類具有內源性、功能性的非編碼RNA，長17～25個核苷酸序列。miRNA在食管癌的發生、發展、侵襲和轉移中發揮重要作用。miRNA還參與調解化療敏感性，有可能成為食管癌治療的新靶點，并可用于預測食管癌化療療效。

1　miRNA與食管癌

miRNA在食管癌中的表達存在差異，并且能調節食管癌的增殖、凋亡、侵襲和遷移等生物學特性，表明miRNA參與了食管癌發生和發展等病理過程。在食管癌組織中上調的miRNA有miR-21、miR-16、miR-25、miR-92c、miR-155、miR-208、miR-214、miR-223、miR-296、miR-200b、miR-let-7c、miR-145等；相反，大量低表達的miRNA在食管癌中可能存在保護作用，如miR-133a、miR-138、miR-143、miR-195、miR-200b、miR-203、miR-429、miR-375和miR-625等［1-4］。深入研究探討miRNA和食管癌之間的關系，有助于食管癌的診斷、治療及預后判斷，具有實際的臨床應用價值。食管癌組織中高表達miR-21、miR-30e、miR-103、miR-200c、miR-107、miR-198和miR-145等或低表達miR-138、miR-375、miR-145和miR-302b等，患者預后往往較差［5-8］。具有治療潛力的miRNA可成為食管癌治療的潛在靶點，為食管癌的治療提供新思路。

2　miRNA與食管癌細胞化療敏感性的關系

化療是治療食管癌的主要方法之一。目前常用的治療食管癌的一線化療藥物有：順鉑、氟尿嘧啶、伊立替康、紫杉醇和奧沙利鉑等。目前，關于食管癌化療與miRNA的研究主要為體外食管癌細胞系的研究，miRNA可通過多種不同的作用機制影響化療藥物對食管癌的抗腫瘤作用。

目前研究表明和食管癌化療敏感性相關的miRNA有miR-31、miR-125a-5p、miR-96、miR-483、mir-193a-3p、mir-let-7g/i、miR-330-5p、miR-634、miR-499、miR-223、miR-483、miR-214、miR-133a/b、mir-505、miR-99b、miR-451、miR-145和 miR-200c等［9-15，17-25］。但同一腫瘤細胞，不同的化療藥物耐藥差異表達的miRNA不一樣；同一化療藥物耐藥，食管癌類型不一樣，差異表達的miRNA也不一樣；同一miRNA，在不同化療藥物耐藥中表達差異也不一樣。Hummel等［9］比較了順鉑耐藥組、順鉑敏感組、氟尿嘧啶耐藥組、氟尿嘧啶敏感組的食管腺癌細胞和食管鱗癌細胞間miRNA的表達差異，發現只有2種miRNA（miR-31和miR-125a-5p）在順鉑耐藥組和氟尿嘧啶耐藥組中均存在差異表達。有趣的是，miR-31-5p在順鉑耐藥的食管腺癌細胞中表達下調，在氟尿嘧啶耐藥的食管腺癌細胞中miR-125a-5p表達上調，而在順鉑抵抗的食管腺癌細胞和氟尿嘧啶抵抗的食管鱗癌細胞，miR-125a-5p表達均受抑制。因此，這為miRNA與食管癌細胞化療敏感性關系的研究帶了挑戰，需要對不同的化療藥物、不同病理類型的食管癌進行細分研究。

3　miRNA參與調節食管癌細胞化療敏感性的機制

miRNA影響食管癌化療敏感性的機制尚不明確，可能通過直接作用于靶基因、活化信號通路、激活線粒體凋亡、藥物外排增加、藥物經代謝或解毒的失活等方式參與調節食管癌細胞對化療的敏感性。不同的miRNA參與調節食管癌細胞化療敏感性的機制不同。

3.1直接作用于靶基因參與調節食管癌細胞對化療的敏感性

miRNA可以通過直接作用于 PSEN1、BCL2、ABCC10、polβ和PARP1等靶基因，通過靶基因影響食管癌細胞對化療的敏感性。mir-193a-3p過表達增加食管鱗癌細胞化療耐藥性。相反，mir-193a-3p下調降低了食管癌細胞化療耐藥。通過小干擾RNA（siRNA）誘導的PSEN1基因抑制與上調mir-193a-3p作用相似，可抑制食管癌細胞凋亡。表明，mir-193a-3p通過下調PSEN1可引起食管癌的化療耐藥［10］。Wu等［11］研究表明mir-let-7g/i過表達顯著抑制食管癌細胞增殖和促進順鉑誘導的細胞凋亡。耐藥基因ABCC10是一個mir-let-7g/i直接的有功能的靶基因。熒光素酶報告基因分析證實let-7g和let-7i直接與ABCC10的3'UTR相結合，抑制ABCC10表達和增強細胞對順鉑藥物的敏感性。

Wang等［12］研究表明polβ是miR-499的一個靶基因。Polβ在調節腫瘤細胞對化療敏感性中起重要作用。polβ可增強順鉑抑制細胞增殖和促進細胞凋亡的功能。Streppel等［13］研究表明增加miR-223表達，可減少PARP1的表達，可增加食管腺癌細胞的化療敏感性。3.2活化信號通路參與調節食管癌細胞對化療的敏感性

miRNA還通過活化信號通路來調節食管癌細胞對化療藥物的敏感性。Bibby等［15］研究表明miR-330-5p在新輔助化放療敏感組和抵抗組中差異表達最顯著，在抵抗組中，miR-330-5p顯著下調。miR-330部分調節E2F1/pAkt，miR-330低表達可增加E2F1蛋白表達和p-Akt水平。活化E2F1/p-Akt通路通過抑制促凋亡蛋白來提高食管癌細胞存活。另外增加p-Akt表達水平可誘導化療和放療反應來提高食管癌細胞存活和逃逸細胞死亡［16］。

Hamano等［17］研究顯示，miR-200c的表達在順鉑耐藥的食管癌細胞顯著增加。轉染anti-mir-200c后，增加了對順鉑的化療敏感性并促進了食管癌細胞凋亡。免疫印跡顯示，敲除miR-200c的表達增加了PPP2R1B（蛋白磷酸酶2A的一個亞基）的表達，可減少磷酸化Akt的表達。因此，miR-200c參與食管癌化療耐藥，是通過Akt信號通路介導的。

Sugimura等［18］在體外試驗中，轉染Let-7c后恢復對順鉑的敏感性，增加細胞凋亡率。Let-7c可直接抑制順鉑激活的白介素-6（IL-6）/STAT3 6存活通路。表明let-7通過IL-6/STAT3通路調節食管癌細胞對順鉑的敏感性。

3.3其他機制

miRNA還可能通過激活線粒體凋亡來調節食管癌細胞對化療的敏感性。Fujiwara等［19］研究表明miR-634過表達可通過直接作用于靶基因和線粒體穩態、抗凋亡、抗氧化和細胞自噬來激活線粒體凋亡路徑。在食管鱗癌模型中，miR-634過表達可增強化療誘導的細胞毒性。因此逆轉miR-634介導的細胞保護過程可提高食管癌化療治療效果。

Tanaka等［20］研究顯示雖然miR-27a/b轉染食管癌細胞后，對化療敏感性的影響并不顯著，但miR-27a/b轉染正常成纖維細胞上清液中培養的食管癌細胞對順鉑的敏感性降低了。轉染miR-27a/b的正常成纖維細胞中α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）表達和轉化生長因子（TGF-β）增加。α-SMA是癌癥相關成纖維細胞的標志物。通過TGF-β中和抗體，食管癌細胞的化療敏感性恢復了。研究結果表明，miR-27a/b可能通過誘導正常細胞轉變為癌癥相關成纖維細胞參與食管癌化療抵抗。

此外，miRNA還可能通過藥物外排增加、藥物經代謝或解毒的失活等方式調節調節食管癌細胞對化療的敏感性。miR-483和miR-214的高表達可能預示著化療效果不好。miR-483和miR-214的下調可以增加食管癌細胞對P-糖蛋白相關和P-糖蛋白不相關的藥物敏感性，并可能誘導阿霉素（ADR）的蓄積和減少ADR的釋放［21］。

4　miRNA與食管癌化療敏感性的臨床研究

miRNA參與食管癌的發生和發展，并參與調節食管癌細胞對化療的敏感性。因此，經鑒定有意義的miRNA可成為預測食管癌化療療效、判斷預后的生物標志物，并有望成為食管癌化學治療中的新靶點。

目前關于miRNA與食管癌化療敏感性的臨床研究主要為預測食管癌化療療效和判斷預后。Skinner等［22］研究顯示mir-505、iR-99b、miR-451、miR-145在食管腺癌化療后病理完全緩解組和非病理完全緩解組中比較，差異有統計學意義。聯合應用這四種miRNA建立預測模型，可預測食管腺癌化療敏感性。Tanaka等［20］研究分析了接受順鉑為基礎的化療方案的68例食管癌患者，在化療敏感組和抵抗組間有18種miRNA差異表達。其中，化療抵抗組miR-27a/b高表達。Sugimura等［18］研究表明在化療前活檢食管癌組織中低表達let-7b和Let-7c與臨床及病理組織學上化療反應差顯著相關。let-7c低表達與預后差相關。Hamano等［17］也表明miR-200c的表達與化療療效（臨床和病理反應）顯著相關。

Chen等［23］對100例食管癌患者在初始治療前檢測miR-133a和miR-133b表達。隨后，所有患者接受紫杉醇為基礎的化療4個周期，評估短期治療效果，并進行3年的隨訪。研究顯示miR-133a/b均下調的食管癌患者行紫杉醇為基礎的化療緩解率顯著增高。單變量和多變量Cox分析顯示，miR-133a/b表達均下調是食管癌患者預后的獨立因素。Tanaka等［24］研究表明miR-200c的高表達與化療反應差顯著相關。而化療敏感性和miR-21，miR-145及let-7c表達水平之間沒有顯著關系。miR-200c高表達縮短了無進展生存期，多變量分析確定miR-220c表達是接受新輔助化療的食管癌患者最有價值的預后因素。因此，血清miR-200c可預測化療反應，也可成為食管癌患者接受新輔助化療的患者的獨立預后因子。

Wu等［25］分析了在378例接受鉑類方案治療的晚期食管鱗癌患者中5種miRNA多態性與化療反應、毒副作用和總體生存率之間的關系，研究表明miR-146ars2910164與嚴重的血液學毒性顯著相關。mir-196a2rs11614913和miR-125ars12976445 TT基因型與較差的生存率顯著相關。綜合分析顯示，攜帶兩種不利基因型患者死亡風險增加了4.073倍。因此，miRNA基因多態性可預測晚期接受鉑類為基礎化療的食管鱗癌患者的預后。

由于目前miRNA與食管癌化療敏感性的臨床研究較少，研究樣本量小，研究方法不一，及miRNA多樣性等因素，miRNA與食管癌化療敏感性的臨床研究尚處于起步階段，需要進一步的深入研究。

5　總結

目前miRNA與食管癌化療關系的研究尚處于起步階段，缺乏足夠的臨床研究。篩選出能準確預測化療療效的miRNA，建立更完善的預測模型指導個體化治療，從而使食管癌患者在化療中獲得最大利益。另外，深入熟悉miRNA在食管癌化療耐藥中的機制，也可為食管癌化療耐藥提供治療新靶點。

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Advances in research on association between microRNA expression and chemotherapy in esophageal cancer

WU Bo1YANG Jingrong2▲ZHU Jie2
1.Department of Emergency，Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Command，Fujian Province，Fuzhou 350025，China；2.Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery，Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Command，Fujian Province，Fuzhou 350025，China

R735.1

A

1674-4721（2016）08（b）-0066-04

2016-04-20本文編輯：趙魯楓）