microRNA-21在胃癌研究中的進展*

肖 燾 綜述,揭志剛 審校

(南昌大學第一附屬醫院胃腸外科，南昌 330006)

依據國際癌癥研究機構(IARC)公布的數據，2012年全球惡性腫瘤新發病例排名中胃癌位列第4，而且胃癌在全球癌癥相關死因排名中位列第2。在我國，早期胃癌檢出率僅在27.4%左右，而日本、韓國高達50%～60%[1-2]。2012年全球新增胃癌病例和相關死亡人數中，中國占比已超過40%，可見我國胃癌早期診斷及治療水平亟待提高。

近年來研究發現，某些微RNA(microRNAs，miRNAs)能夠調控靶基因在腫瘤中的表達，影響腫瘤發生、發展。mRNAs是一類在動植物細胞中廣泛表達的內源性小分子非編碼RNA，長度為18～25個核苷酸，參與了細胞增殖、分化、凋亡等眾多過程。值得注意的是，miRNA與消化道腫瘤關系密切，這其中又以miRNA-21的相關研究較為成熟[3-4]。在哺乳類動物中，miRNA-21由miR21基因編碼，其成熟形式——hsa-miR-21，是一種保守的小分子RNA，由17號染色體長臂2區3帶第2亞帶的正鏈轉錄而來，它參與了細胞的生長、發育、衰老進程[5-6]。miRNA-21在胃癌、結直腸癌、肝癌、胰腺癌、肺癌、乳腺癌、膠質母細胞瘤、卵巢癌、骨肉瘤和白血病等多種惡性腫瘤組織中過表達。進一步研究證實，miRNA-21參與了腫瘤細胞的增殖、侵襲、遷移及凋亡分子機制，進而影響腫瘤發病和進展[5-6]。

1 miRNA-21與胃癌的基礎研究

1.1miRNA-21調控靶基因參與腫瘤機制 研究發現，在許多胃癌細胞株中，通過上調miRNA-21的表達可以促進胃癌細胞的增殖、侵襲和遷移能力。相關研究結果顯示，miRNA-21通過作用于下游靶基因完成調控。ZHANG等[7]在研究胃癌細胞AGS時，通過轉染過表達質粒上調miRNA-21表達后，下調了腫瘤抑制基因RECK的表達，進而抑制AGS細胞凋亡，促進腫瘤細胞增殖、侵襲和遷移。WANG等[8]在轉染BGC823細胞miRNA-21質粒后發現，過表達miRNA-21可下調PDCD4的表達抑制胃癌細胞凋亡，促進胃癌細胞遷移。ZHANG等[9]發現，miRNA-21過表達可以下調PTEN的表達進而促進BGC823胃癌細胞的生長、侵襲和遷移。YAMANAKA等[10]在研究MKN28時觀察到，miRNA-21過表達可以下調Serpini1的表達，進而影響其抑制G1/S期的細胞周期轉換，促進胃癌細胞增殖。此外，SUN等[11]發現，miRNA-21過表達可抑制Noxa的表達進而促進胃癌細胞SGC7901的增殖、侵襲和遷移。

1.2miRNA-21作為下游因子參與腫瘤機制 miRNA-21不僅可以調控下游靶基因促進胃癌細胞增殖、侵襲和遷移，而且也可被上游因子調控，影響腫瘤發生發展。SHIN等[12]在胃癌發病危險因素的研究中發現，尼古丁可誘導胃癌細胞AGS增殖，其機制可能是尼古丁加強了核因子-κB(NF-κB)與miRNA-21啟動子的連接，進而上調miRNA-21促進AGS細胞增殖。YANG等[13]發現甲基硝基亞硝基胍(MNNG)誘導miRNA-21表達上調，進而抑制靶基因FASLG 和 BTG2表達促進胃癌細胞增殖。而WANG等[14]發現，Bmi-1可通過結合PTEN啟動子激活其下游因子AKT促進NF-κB與miRNA-21啟動子的結合，進而上調miRNA-21表達影響胃癌細胞SGC7901的干細胞特性。LI等[15]在對環氧化酶-2(Cox-2)抑制劑NS398的研究中發現，上調miRNA-21表達可阻斷NS398引起的胃癌細胞AGS凋亡及侵襲轉移能力下降，推斷miRNA-21是NS398抑制腫瘤侵襲轉移的介導因子。TU等[16]則在研究氧化應激損傷與胃癌關系時發現，活性氧(ROS)通過上調miRNA-21的表達進而下調PDCD4表達促進胃癌的進展。

2 miRNA-21與胃癌的臨床研究

2.1miRNA-21與胃癌的病因、病理學研究 胃癌的發生和進展是一個連續的病理進程，地域環境、生活飲食習慣、幽門螺桿菌(HP)感染和慢性非萎縮性胃炎等都是胃癌的發病因素。有趣的是，miRNA-21似乎與上述發病因素均有關聯。

STANITZ等[17]在對胃癌患者的人口特征、社會地位及飲酒吸煙不良習慣信息整理后，檢測這些研究對象病理組織的miRNA-21水平，發現miRNA-21過表達與較低社會地位或是吸煙不良習慣相關。ZHANG等[7]發現，HP感染者的胃黏膜較正常人胃黏膜miRNA-21表達水平更高，胃癌AGS細胞在感染HP后也出現持續的miRNA-21表達水平增高，提示HP感染可能促進miRNA-21的表達。SHIOTANI等[18]在研究有早期胃癌內鏡下切除手術史的人群時發現，即使完成HP清除，miRNA-21的表達水平仍有鑒別早期胃癌的價值。LINK等[19]在對正常胃黏膜，非萎縮性胃炎、萎縮性胃炎及胃癌的胃黏膜進行miRNA-21檢測后發現，miRNA-21表達水平隨Correa級聯反應病理升級而逐漸升高。

miRNA-21在胃癌病理組織標本中的表達研究由來已久。2005年，VOLINIA等[20]即于PNAS上發表文章，報道miRNA-21在胃癌等6種實體腫瘤中出現過表達，推測其可能參與腫瘤發病機制。2008年，GUO等[21]在應用microRNA芯片技術對胃癌標本檢測時發現，中國人群miRNA-21在胃癌組織中表達明顯高于癌旁組織。值得注意的是，TCHERNITSA等[22]在檢測胃癌組織中各種microRNA表達時發現，存在淋巴結轉移的病例miRNA-21的表達水平較未轉移者更高。KIM等[23]還觀察到，miRNA-21在胃癌組織中的表達水平隨淋巴結侵犯分期上升而增高，以上均提示miRNA-21與胃癌淋巴結轉移密切相關。此外，UOZAKI等[24]的研究結果提示，相較于腫瘤細胞，miRNA-21在病理標本中胃癌間質細胞區域的表達水平更高，尤其在結締組織增生區域的間質細胞中更為顯著；UOZAKI等[24]還發現，胃癌間質細胞中的miRNA-21表達與腫瘤分期、大小及淋巴結轉移顯著相關。近年來，研究者開始關注胃癌患者循環血中miRNA-21表達水平與臨床病理資料的關系。SONG等[25]在采用定量PCR(qPCR)技術檢測胃癌患者循環血后發現，miRNA-21在血液中高表達與腫瘤大小及病理T分期顯著相關。而MA等[26]還發現，miRNA-21在血液中高表達與腫瘤分化程度及淋巴結轉移顯著相關。

2.2miRNA-21與胃癌的診斷 提高早期胃癌診斷水平是改善胃癌遠期生存的關鍵基礎。雖然消化道內鏡是提高早期胃癌診斷的重要手段，但顯然多數患者更易于接受影像學和血液腫瘤標記物等檢查方式。因此，許多研究開始聚焦于血液miRNA-21的檢測在胃癌診斷，尤其是早期胃癌篩查中的作用和價值。

2010年，TSUJIURA等[27]在應用實時熒光定量PCR(qRT-PCR)技術對胃癌患者循環血檢測miRNA-21后，報道miRNA-21在胃癌患者循環血中表達水平明顯升高。WU等[28]則發現，miRNA-21在外周血單核細胞中表達水平升高顯著，并通過受試者工作特征(ROC)曲線分析發現，miRNA-21的靈敏度和特異度要優于癌抗原199(CA199)和癌胚抗原(CEA)。有研究也應用ROC曲線分析血清miRNA-21作為腫瘤標記物的診斷價值，結果提示靈敏度及特異度均良好[4,29]。此外，有研究在對病理數據按亞組分析后，發現miRNA-21對Ⅰ期胃癌的診斷價值更高[28-29]。

在診斷檢驗取材方面，有研究者在對胃癌及胃良性疾病患者檢測miRNA-21后發現，miRNA-21在胃癌患者的胃液中表達水平明顯升高，提示檢測胃液miRNA-21也可用于胃癌篩查[29-30]。在診斷技術流程上，以RT-PCR技術為基礎，LI等[31]開發了一種兩期循環酶促超敏電化學檢測技術用于檢測miRNA-21，該檢測技術特異度和靈敏度良好，且運行費用低廉。

2.3miRNA-21與胃癌的治療 早期胃癌首選手術治療，但對于進展期胃癌，則主要推薦多學科綜合治療，而各種輔助化療和靶向治療已成為多學科綜合治療的重要組成。當前miRNA-21與胃癌治療研究的主要熱點集中于胃癌對化療藥物及靶向治療藥物的敏感性和耐藥問題上。

SISIC等[32]通過對單純手術治療和手術加新輔助治療患者的血清microRNA檢測后發現，miRNA-21可能與新輔助治療后腫瘤組織學退化密切相關。YANG等[33]在研究胃癌細胞SGC7901對順鉑耐藥機制中發現，miRNA-21過表達可抑制PTEN的表達影響PI3K/AKT通路進而導致耐藥。JIN等[34]在研究胃癌細胞SGC7901對紫杉醇耐藥機制中發現，miRNA-21過表達可抑制胃癌細胞對紫杉醇的敏感性進而導致耐藥。ETO等[35]對HER2陽性胃癌細胞株的研究提示，miRNA-21過表達抑制PTEN表達進而降低了胃癌細胞對曲妥珠單抗的敏感性。

此外，miRNA-21影響抗腫瘤藥物療效的機制還可能與其能夠影響細胞周期及細胞凋亡進程有關。LI等[36]發現，可達廳(caudatin)能下調miRNA-21的表達進而抑制Wnt/β-catenin通路促進胃癌細胞凋亡。SHA等[37]發現，雷公藤紅素能下調miRNA-21表達，經mTOR通路抑制P27降解進而導致胃癌細胞周期停滯，而上調miRNA-21表達可逆轉上述現象。

2.4miRNA-21與胃癌的預后 盡管有部分學者的小樣本量研究不支持miRNA-21過表達與胃癌預后相關[25,38]，但多數研究提示miRNA-21在胃癌的預后判斷上存在價值。KOMATSU等[39]在對胃癌患者血液檢測各種microRNA的表達水平后行生存曲線分析，miRNA-21高表達患者的術后病因特異性生存率更低，預后更不理想。WANG等[40]通過對胃癌患者組織標本檢測microRNA的表達水平并結合生存曲線分析，miRNA-21高表達預示著更差的總生存期，可見miRNA-21的表達檢測有助于胃癌預后判斷。

那么，miRNA-21為何能夠影響胃癌患者的總生存期和最終預后呢？XU等[41]發現，miRNA-21在合并淋巴結轉移的病例中表達水平更高，統計分析提示miRNA-21升高與胃癌的淋巴結轉移密切相關，且miRNA-21表達水平與相應病例的總生存期呈負相關，提示miRNA-21是胃癌淋巴結轉移的預測因子并影響患者預后。TOKUHISA等[42]在對合并或不合并腹膜轉移的胃癌患者檢測腹腔灌洗液miRNA-21表達后發現，腹膜轉移組的miRNA-21表達水平更高，提示miRNA-21檢測可用于預測胃癌手術后腹膜轉移復發。PARK等[43]發現miRNA-21在年輕胃癌(<40歲)的復發組中表達水平更高，miRNA-21可作為預測年輕胃癌患者腫瘤復發的預測因子。淋巴結轉移、腹膜轉移、早期復發都是胃癌預后不良的危險因素，miRNA-21與這些危險因素密切相關，可能是其影響患者總生存期和最終預后的原因。此外，JIANG等[44]在對晚期胃癌患者實施以S-1或脫氧氟尿苷為基礎的化療時發現，miRNA-21的低表達預示著更好的總生存期，這提示miRNA-21對化療療效的影響也可能是造成胃癌患者不同預后的原因之一。

3 小 結

近年來研究提示，miRNA-21參與了腫瘤的發病、進展機制，成為腫瘤研究熱點。通過對miRNA-21與胃癌相關既往研究復習發現，研究者普遍認為miRNA-21在胃癌組織中異常高表達，且與胃癌起病、發展、預后密切相關。miRNA-21既接受上游因子調控，也可作用于下游靶基因，影響胃癌細胞的增殖、凋亡、侵襲和遷移。近年的miRNA-21相關基礎研究開始轉向經典分子信號通路，如EMT通路[45]、Wnt通路[46]等。而miRNA-21臨床研究則集中于胃癌早期診斷和預后判斷，治療上則更關注化療和靶向藥物的敏感、耐藥問題。近3年的臨床研究尤其關注血液miRNA-21水平在胃癌早期診斷中的價值[29-30]，這提示了相關基礎研究實現臨床轉化的方向。

當然，現有研究仍存在一些缺陷：大部分機制研究以細胞實驗為主，體內研究不多，證據強度不足； miRNA-21在腫瘤分子機制中是否為關鍵性樞紐因子尚難判斷；臨床研究雖然不少，但缺乏前瞻性、大樣本量研究。因此，miRNA-21與胃癌的研究工作尚有待進一步完善，尤其是針對前述缺陷不足的研究進展或許可以更加清晰地刻畫miRNA-21在胃癌發病、進展中扮演的角色，并促進相關臨床轉化造?；颊摺?/p>