口腔癌相關microRNA的研究進展

黎梓蕊，許 鍵，李紅文，張 鵬，*

(1．深圳市龍崗區耳鼻咽喉醫院/深圳市耳鼻咽喉研究所，廣東 深圳 518172；2．廣東醫科大學2016級口腔醫學專業，廣東 東莞 523808)

口腔癌(oral cancer)是世界公認的最常見的惡性腫瘤之一，屬于頭頸部腫瘤的一種，其中90%以上是鱗狀細胞癌[1]?？谇话┬掳l病例每年約30萬例，嚴重影響患者的言語、進食和呼吸等功能。吸煙和飲酒被認為是口腔癌最主要的致病因素，此外，咀嚼檳榔、口腔衛生不良及人乳突病毒(human papillomavirus，HPV)感染也是重要的危險因素[2]?？谇话┑闹委煵呗砸允中g為主，放、化療為輔助治療，但是復發和轉移依然是臨床治療的難題[3]。近年來研究人員發現microRNAs(miRNAs)與口腔癌關系密切，另外，miRNAs 在組織和體內循環中高度穩定，也被認為是癌癥檢測和預后的潛在生物標志物[4]。為此，本文將就口腔癌中miRNAs 的異常表達，miRNAs與口腔癌的臨床相關性以及miRNAs 與臨床應用的研究進展作一綜述。

1 miRNA簡介

miRNAs 是進化上保守的、內源性的單鏈非編碼小RNA，約由19～26 個核苷酸組成。編碼miRNAs 的基因主要由RNA 聚合酶II在細胞核中轉錄，產生初級miRNA(pri-miRNA)，隨后由與DGCR8蛋白相關的Drosha核糖核酸酶III加工成70～100個核苷酸的莖環結構前體miRNA(pre-miRNA)。隨后，pre-miRNA通過exportin-5 運輸到細胞質中。接下來，Dicer 酶處理premiRNA 產生長度為18～25 個核苷酸的dsRNAs。dsRNAs 的一條鏈被降解，另一條dsRNA 作為引導鏈摻入RNA 誘導的沉默復合體(RNA-induced silencing complex，RISC)，形 成miRISC。miRISC 通過直接結合其互補信使RNA(mRNA)的3′非翻譯區(3′UTRs)，誘導mRNA 降解或抑制mRNA 翻譯，在轉錄后水平調控基因表達[5]。目前研究發現在5′UTRs和mRNA的編碼區也存在miRNAs 的結合位點[6]。miRNAs 介導的基因沉默在表觀遺傳調控中起著至關重要的作用，通過翻譯抑制進而調節細胞周期調控、分化、凋亡和遷移[7]。成熟miRNAs的功能失調與多種病理條件相關，可能是以下一個或多個原因造成的：①miRNA生物學進程的改變，包括miRNA 的表觀遺傳學(甲基化和組蛋白修飾)改變、轉錄因子活性的改變、miRNA 加工酶的表達改變；②染色體不穩定、基因組不穩定和miRNA 基因突變的存在；③單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphisms，SNPs)、miRNA 基因以及靶標mRNA 結合序列的缺失和重復；④靶標mRNA 上miRNA 結合位點的缺失[8-9]。近年研究表明miRNAs 的表達失調參與了人類惡性腫瘤的發生發展[10]。miRNAs可以作為癌基因或抑癌基因[11]，其在腫瘤和正常組織中的表達譜是不同的，而這種表達可能特定于某些類型的腫瘤[12]。因此，能區分正常組織和惡性腫瘤組織的獨特miRNA可能成為一種新的“癌癥指紋”。

2 miRNA與口腔癌

2.1 miRNA的表達與口腔癌細胞增殖遷移的關系

Tran 等[13]于2007 年對9 種口腔癌細胞系進行了高通量miRNA 測序，隨后越來越多的研究人員對miRNA 表達與口腔癌的關系進行了相關研究。Wong等[14]發現過表達的miR-184可能在舌鱗狀細胞癌的抗凋亡和增殖過程中起促癌作用，而血漿中miR-184 的豐度與原發腫瘤存在相關性。Lu 等[15]將6 種口腔癌細胞系與正常角質形成細胞作比較，發現在口腔癌細胞系中miR-10b、miR-196a、miR-196b、miR-582-5p、miR-15b、miR-301、miR-148b 和miR-128a 表 達 上 調，而miR-503 和miR-31表達下調。miR-10b通過促進細胞轉移和侵襲進而參與口腔腫瘤的形成。研究還表明，參與口腔癌變過程的磷脂酰肌醇3 激酶PI3K/AKT 和p53 信號通路相關的基因通過miR-16、miR-29b、miR-142-3p、miR-144、miR-203、miR-223 等miRNA 調控[16]。miR-23b 在口腔癌細胞中的表達顯著高于口腔正常細胞，其表達程度與口腔癌轉移程度呈正相關[17]。常凱等[18]發現miR-34c在中國地鼠口腔癌組織中的表達顯著升高，應用miR-34c抑制物可顯著增強人口腔癌細胞的增殖和遷移能力。上調miR-146a表達可增強Scc9和Cal27細胞的增殖、侵襲和遷移能力[19]。過表達miR-520b可靶向抑制Dickkopf-1(DKK1)，進而激活Wnt/β-catenin 信號通路，促進舌癌細胞系的遷移能力[20]。miRNA在導致口腔癌細胞增殖和遷移等階段扮演關鍵角色，全面解析miRNA調控細胞癌變的機制可以豐富口腔癌發生發展的基礎理論，并且提示其具有重要的臨床應用潛力。

2.2 miRNA的表達與口腔癌危險因素的關系

一項比較吸煙者和非吸煙者的miRNA研究指出miR-155在58%的口腔鱗狀細胞癌病例和83%的發育不良病例中具有高表達，提示miR-155 可能是非吸煙者口腔癌發生的驅動因素[21]。Shiah 等[22]對口腔癌與檳榔的相關性進行了分析，發現了84 個與檳榔相關的成熟miRNA，其中19 個位于14q32.2 染色體上。一些研究者對HPV 陽性和HPV 陰性的口腔癌患者的miRNA 表達譜進行了分析，發現miR-127-3p、miR-363、miR-20a、miR-34a、let-7c-5p和miR-9可以有效區分HPV陽性和HPV陰性的口腔癌患者[23-24]。不同病因導致不同的miRNA 表達模式被越來越多的研究者認同。研究人員已經對HPV相關的口腔癌進行了大量工作，結果提示與HPV相關的口腔癌相比，煙草和檳榔對miRNA表達的影響較小[25]。因此，需要通過多中心的臨床樣本研究制定miRNA的表達閾值，并有望將其作為口腔癌癌前病變風險因素的參考指標。

2.3 miRNA與口腔癌診斷與預后的關系

口腔癌的早期發現能夠使臨床醫生在其轉移和進展到晚期之前提供適當的治療。通過微創或非侵入性方法識別可用于口腔癌早期檢測和預后判斷的生物標志物是當前研究的重點。一項靶向miRNA 表達譜研究證明miR-21、miR-181b 和miR-345在異常增生的口腔黏膜白斑病中具有預后價值。雖然異常增生不能作為預測指標，但是晚期侵襲性異常增生可進展為口腔癌[26]。Kinoshita等[27]發現在口腔癌患者組織樣本中，miR-29a/b/c顯著下調，miR-29a/b/c可作為口腔癌早期診斷的潛在生物標志物。研究人員發現血漿中的miR-223、miR-10b miR-146a、miR-187-3p、miR-196a、miR-196b、miR-200b-3p、miR-222-3p、miR-223、miR-150-5p 和miR-423-5p 可能作為口腔癌早期檢測的潛在診斷標志物[28-30]。證據表明miR-9、miR-149、miR-150-5p、miR-200b、miR-205、miR-375、miR-483-5p 和miR-542-3p 的低表達與口腔癌患者較差的生存期顯著相關[31-33]。同時，在口腔癌患者血漿中過表達的miR-1246和miR-675 以及下調miR-187 和miR-134 與患者較好的生存期相關[34-35]。因此，開展口腔癌病人唾液或外周血檢測miRNA 表達，進而確定特異性的口腔癌相關miRNA，將為口腔癌無創診斷的發展作出重要貢獻。

2.4 miRNA與口腔癌放、化療敏感性的關系

目前，口腔癌患者在放、化療過程中出現耐受或無反應是臨床治療的難題。一些研究發現miRNA是預測口腔癌放、化療敏感性/耐藥性的潛在生物標志物。Shiiba等[36]發現miR-125b表達下調與口腔癌患者放療耐受和疾病進展密切相關。Ghosh等[37]發現miR-130b、miR-134、miR-149、miR-181d、miR-146b 和miR-491 與口腔癌順鉑的耐藥相關。高表達的miR-196a 和miR-21 通過抑制annexin A1 和STAT3 增強口腔癌放療耐受性[38-39]。Chen 等[40]發現阿霉素可能誘導口腔癌細胞miR-221 的表達，從而抑制其靶基因TIMP3的表達，導致口腔癌細胞的耐藥性。其他研究表明口腔癌化療敏感性與miR-203、miR-23a、miR-214、miR-518c 和miR-608 的 高 表 達，以 及miR-21和miR-342的低表達密切相關[41-42]。對具有耐放、化療效應的miRNA 進行沉默，對具有抑癌效應的miRNA 誘導表達，增加放、化療的敏感性，將是抗口腔癌藥物研究的新思路。

2.5 miRNA作為口腔癌治療靶點的應用

口腔癌中已經發現了多種具有抑癌或致癌功能的miRNA。然而，miRNA 對于口腔癌的治療應用仍面臨miRNA 的選擇，復雜的調控機制、傳遞、藥代動力學和毒性等的挑戰。miRNA作為內源性分子在人體內表現出低毒性。因此基于miRNAs 的治療方法代表了一種口腔癌治療新策略。miRNA治療的方法包括miRNA 模擬物(miRNA 替代療法)和抗miRNA(miRNA 沉默療法)[43]。目前報道的大多數研究表明，基于miRNA的治療方法在體外或體內均取得了積極的結果。研究表明miR-184抑制劑降低了3種不同舌鱗癌細胞系的增殖率[14]。Liu等[44]發現外源性模擬miR-187-5p水平的增加，不改變miR-187-5p的表達，但促進了SAS口腔癌細胞的生長，促進了SAS和OECM1口腔癌細胞的遷移，形成了不依賴于錨定的集落形成，提示阻斷miR-187-5p 對口腔癌的進展有一定的治療作用。最近的研究表明，拮抗miR-31-5p顯著抑制UM1口腔癌細胞的增殖，miR-31-5p模擬物顯著促進正?？谇簧掀aCaT 細胞的增殖，提示miR-31-5p 在口腔癌變中具有致癌作用，小鼠模型證實拮抗miR-31-5p 顯著延緩了口腔癌患者來源的異種移植瘤的生長[45]。此外，由于miRNAs 體積小，可以通過不同的傳遞方式將其傳遞。因此，miRNA傳遞系統的有效性和準確性至關重要。局部(瘤內)給藥和全身給藥是miRNA 傳遞的兩種主要方式。miRNA可以與維生素B9 等葉酸配體結合，用于癌癥治療[46]。外泌體/脂質體介導的miRNA 傳遞也可以作為基于miRNA 治療癌癥的新工具[47]。第一個基于miRNA治療癌癥的藥物是MRX34，將合成miR-34a 模擬物裝載到脂質體納米顆粒中[48]。在口腔癌臨床治療應用中，目前只有基于miR-29b 和miR-29 的療法已經進入臨床試驗階段(NCT02009852和NCT01927354)。

3 總結與展望

miRNA影響了口腔癌的進展、治療反應、復發、轉移和預后。miRNA在其調控的靶基因及信號通路中發揮重要作用。但是，miRNA的調控機制復雜，miRNA調控口腔癌的分子機制研究仍處于初級階段。因此，尋找口腔癌致病的特征miRNA是探討基因靶向治療和診斷標志物的新策略。設計良好、多中心、具有大樣本患者的前瞻性試驗將為口腔癌的分子診斷和預后判斷提供有價值的信息。