miRNA在甲狀腺癌發生發展中作用研究進展＊

文/曹焰暉，查國芬，姚水洪

甲狀腺癌是頭頸部常見的惡性腫瘤，主要影響女性。近年來在世界許多地區發病呈持續增長趨勢[1]，嚴重危害人類健康。在95%以上的病例中，甲狀腺癌是由異常的小葉旁（髓質）和濾泡細胞（非髓質）發展而來的。甲狀腺癌分四種不同的臨床類型：甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)，甲狀腺濾泡狀癌(follicular thyroid carcinoma，FTC)，甲狀腺髓樣癌(medullary thyroid carcinoma，MTC)，甲 狀 腺 未 分 化 癌(anaplastic thyroid carcinoma ，ATC)。最常見的類型是PTC，其次是FTC。ATC是所有類型中分化最差、最具侵襲性的一種形式，發生率不到2%。

微小RNA（microRNA，miRNA）是真核生物中發現的一類約22個核苷酸組成的內源性、高度保守的單鏈小RNA。miRNA通過與靶基因mRNA 的 3’UTR區結合，使得靶向mRNA 降解或翻譯終止，在轉錄后水平調控下游靶基因的表達，從而調控細胞的多種生物學過程，包括增殖、分化、代謝和凋亡等[2]。近年來諸多研究報道甲狀腺癌中miRNA表達的失調對癌癥的發生發展過程起到促進或者抑制的作用，這提示這些失調的miRNA可作為甲狀腺癌診斷潛在的分子標志物進一步深化研究。現就miRNA在四種不同類型甲狀腺癌中的作用進行綜述。

1 miRNA在PTC中的作用

PTC是甲狀腺癌最常見的一種病理類型，分化程度高，預后良好。雖然PTC是可治愈的，但它可以進展為一種更具侵襲性和致命性的甲狀腺癌，并可發生頸部淋巴結轉移[3]。由于其轉移潛力，學者已經進行了深入的研究。隨著超聲引導針吸細胞學檢查等技術在甲狀腺癌診斷中的應用，甲狀腺癌的發現率在過去30年中大幅增加。此外，PTC在大約30%的病例中存在復發風險，因此它需要進一步的分子表征[4]。

一項關于miRNA參與甲狀腺乳頭狀癌的meta分析表明[5]，在涉及到的139個miRNA中，106個下調，33個上調，進一步分析miRNA與靶基因之間的相互作用，發現同一基因可以被不同的miRNA靶向調控，這些異常表達的miRNA通過靶基因發揮致癌作用，是甲狀腺乳頭狀癌發生發展的重要因素。例如，HMGB1通過調節多種信號通路，包括增殖、自噬、炎癥、侵襲和轉移，在促進細胞存活和死亡方面發揮著重要作用。Ding 等[6]的研究表明，miR-let-7e通過直接靶向HMGB1 3’-UTR，下調HMGB1的表達，抑制PTC細胞增殖和轉移。miR-1179與HMGB1的3’-UTR相互作用，在轉錄后水平上抑制HMGB1的表達，表明miR-1179/MHGB1通路在PTC中起抑癌作用[7]。同一基因HMGB1也參與了ANRIL/HMGB1/miR-320a途徑。一個miRNA也可以靶向幾個mRNA/基因。miR-199a-5p通過靶向SNAI在PTC中抑制細胞遷移、侵襲和EMT，但也通過調節SLC1A5的表達，抑制細胞增殖、誘導細胞凋亡和阻滯G0/G1期細胞[8]。在同一家族中的miR-199b-5p，通過靶向STON2抑制PTC細胞的侵襲性[9]。由于miRNA在PTC中作用的復雜性，聚焦于單個miRNA分子代表了一種有限的方法。更多的信息可能來自互作網絡分析，這已經成為生物領域中更好地理解分子相互作用的常用工具。

2 miRNA在FTC中的作用

FTC是第二常見的甲狀腺惡性腫瘤，占所有甲狀腺癌的10%-15%[10]。2006年，Weber等[11]研究了miRNAs在人濾泡甲狀腺癌和濾泡腺瘤中是否存在差異表達。他們選擇了兩個高密度miRNA表達陣列進行分析，發現4個miRNAs(miR-192，miR-197，miR-328和miR-346)在FTCs中過度表達，而且是FTC特異性高表達。miR-197和miR-346也被RT-qPCR驗證，與腺瘤和健康組織相比，它們在癌中明顯過度表達。在FTC衍生細胞系FTC133和K5、PTC衍生細胞系NPA87和HEK293T中對這兩種失調的miRNAs進行功能研究，體外分析表明， miR-197和miR-346過度表達導致FTC133和K5細胞株細胞增殖，而它們的抑制則導致FTC133和K5細胞株的細胞生長停滯，而對NPA87細胞沒有影響。這表明miR-197和miR-346失調是FTC表型的標志，而不是PTC表型的標志。Rossing等[12]報道,與正常甲狀腺組織相比，miR-150和miR-107在人濾泡甲狀腺癌和濾泡腺瘤中有差異表達。在顯著下調的miRNAs中，miR-199b-5p和miR-144在癌中基本丟失，這表明它們可能促進惡性轉化，并被用作診斷生物標志物。

3 miRNA在ATC中的作用

ATC是另一種預后極差的甲狀腺癌，也是一種侵襲性未分化腫瘤，占甲狀腺癌的1%-2%，雖然ATC是甲狀腺癌中最罕見的類型，但死亡率卻是甲狀腺癌病理類型中最高的[13]。由于它具有高度侵襲性，并且缺乏有效的治療手段，因此ATC提出了重大的臨床挑戰。在ATC中，miRNAs與癌癥患者的發展、轉移和預后有關。因此，改變這些miRNA的表達可能是治療ATC患者的潛在選擇。據報道，miR-19a是致癌miR-17-92簇的組成部分，僅在ATC中呈現高表達。miR-19a參與ATC的進展[14]。在miR-19a下調的ATC細胞（8505C）中，細胞增殖和活力明顯減少。miR-19a被抑制后細胞生長和活力也急劇下降，可能是通過激活caspase誘導凋亡的結果。PTEN 是腫瘤抑制基因，是已知的miR-19a靶點之一。抑制miR-19a可激活ATC細胞中的PTEN，從而導致增殖減少，細胞生長減少。 此外，PTEN失活與ATC的進展和侵襲性有關。因此，通過調節miR-19a激活PTEN可以為ATC患者提供更好的治療。XIAP已被發現有助于癌癥的生長和進展。抑制XIAP誘導ATC凋亡。一項比較miRNA介導的XIAP在非腫瘤性甲狀腺細胞(Nthy-ori3-1)和ATC細胞(8305C)中的調控研究發現，miR-618靶向XIAP的表達，從而抑制腫瘤的生長。與原代ATC(8505C)細胞相比，轉移性ATC(BHT-101)細胞中miR-34b表達下調。miR-34b在ATC細胞中的過度表達表現為細胞增殖減少，傷口愈合減少，凋亡增加。因此，miR-34b可以作為ATC患者靶向治療的一種有用的治療策略。

4 miRNA在MTC中的作用

MTC起源于甲狀腺產生降鈣素的小葉旁C細胞，MTC占所有原發性甲狀腺惡性腫瘤的5%-10%，有遺傳性和散發性兩種形式，75%的MTCs是散發性的，通常存在于晚期，診斷時常伴有淋巴結轉移，預后較差[4]。因此，研究MTC發生和發展的分子機制具有重要意義。Zhang等[15]采用生物信息學方法鑒定MTC的候選生物標志物和治療靶點。經過分析，確定了191個差異表達miRNAs，包括99個上調的miRNA和92個下調的miRNA。在兩個miRNA譜 中，miR375、miR-127-3p和miR-429上 調，miR-199a-3p和miR-199b-5p下調，提示它們可能是MTC中的致癌或者抑癌因子。因此這些miRNAs在MTC的診斷和分子治療中具有重要參考意義，但這些研究結果僅僅是生物信息學分析的結果，后續可以在臨床樣本進行驗證，以進一步確定這些miRNA的表達情況以及可能的機制。Nikiforova等[16]的研究結果顯示，與正常甲狀腺組織相比，miR-323、miR-370、miR-129、miR-137、miR-10a、miR-124a、miR-224、miR-127、miR-9和miR-154表達上調。由Abraham等人進行miRNA微陣列分析發現，一組19例患者，包括12個散發性MTC和7個遺傳性MTC，其結果經RT-qPCR進一步驗證，表明與遺傳性甲狀腺癌相比，散發性甲狀腺癌中miR-183和miR-375過表達，而miRNA-9是低表達的[17]。隨后Abraham等人繼續報道了MTC中miR-183和miR-375的過表達預測了外側淋巴結轉移，從而代表了一種潛在的預后生物標志物。

5 結論與展望

本綜述，對甲狀腺癌不同組織類型中miRNA的表達情況及涉及到的分子機制進行了回顧分析。在增殖、分化和凋亡等細胞事件中，miRNAs作為靶基因表達和轉錄后調控的關鍵因子，參與了腫瘤的發生和惡性進展，甲狀腺癌中獨特的miRNA表達模式可能是診斷和/或治療甲狀腺癌的實用方法和有用工具。下一步，針對miRNAs在甲狀腺癌發生中的生物學功能和確切作用機制的深化研究，具有十分重要意義。