miRNA-144在食管癌中的研究進展

桃卓嫣綜述 吳偉東，古佳升審校

暨南大學附屬廣州紅十字會醫(yī)院心胸外科，廣東 廣州 510220

食管癌(esophageal cancer)是一種常見的惡性腫瘤，在惡性腫瘤中它的發(fā)病率及死亡率均居全球前十，嚴重威脅人們的生命健康[1-2]。我國是食管癌高發(fā)區(qū)域，據(jù)統(tǒng)計，截至2012年全球約半數(shù)以上新發(fā)食管癌患者屬于我國[3]。食管癌患者早期沒有明顯的癥狀體征，這直接導致了許多食管癌患者不能早發(fā)現(xiàn)，早診斷，早治療。大多數(shù)食管癌患者確診時已處于中晚期，預后較差，術后五年生存率不足10%。因此，在分子層面上重新認識食管癌的發(fā)生發(fā)展過程，從而改善食管癌的早期診斷方式和治療策略是至關重要的。近年來，有大量的研究表明microRNAs在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。microRNAs可以通過影響相應的mRNA進而影響蛋白的表達，從而影響細胞的增殖、分化。而miR-144作為microRNAs中的一員，近年來被越來越多的研究證明參與多種生物學過程，包括增殖、凋亡、侵襲、遷移等，并在腫瘤發(fā)病機制中扮演著關鍵角色。現(xiàn)就miR-144的基本特點、在食管癌中表達及作用以及其對食管癌靶基因的調控及應用展望作一綜述。

1 miR-144基本特點

MicroRNA(miRNA)廣泛分布在組織、細胞以及細胞外液中。作為非編碼的單鏈微小分子RNA，miRNA由21～25個核苷酸組成。通過與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'UTR)堿基互補配對從而抑制mRNA翻譯進而發(fā)揮作用[4]。miRNAs在一系列生物活動中發(fā)揮著重要作用，例如細胞增殖、細胞凋亡、新陳代謝和分化[5]。自從1993年第一個miRNA lin-4被發(fā)現(xiàn)[6]以來，關于miRNAs生物學領域的研究在過去的20多年里迅速發(fā)展，到目前為止，已在人類基因組中鑒定出1 000多個miRNAs[7]。各種miRNAs在許多不同類型的人類癌癥中存在異常表達，在miRNAs與食管癌的研究中，CHEN等[8]發(fā)現(xiàn)miR-26b通過抑制食管癌中腫瘤壞死因子受體相關因子5來調節(jié)癌細胞的增殖、遷移和細胞周期轉變；FAN等[9]發(fā)現(xiàn)miR-125b通過靶向bcl2修飾因子抑制食管癌細胞增殖和誘導細胞凋亡；在DONG等[10]的另一項臨床研究中，提示miR-216a/b的異常調節(jié)可能參與食管癌的發(fā)生發(fā)展。這些數(shù)據(jù)表明miRNAs是食管癌組織細胞的重要調節(jié)因子，參與食管癌細胞的增殖、分化等一系列生物學行為。

miR-144為miRNAs其中一員，已被廣泛研究，并被報道為腫瘤發(fā)展的重要調節(jié)因子，在不同組織來源的腫瘤中存在表達異常。目前，miR-144在人類癌癥中的作用仍存在爭議，盡管大量研究表明miR-144在許多不同類型的人類癌癥中表達下調，且它可能作為腫瘤抑制因子，如肺癌[11]、胃癌[12]、甲狀腺乳頭狀癌[13]、骨肉瘤[14]和結直腸癌[15]。但也有研究表明miR-144能促進骨髓增生異常綜合征(MDS)細胞[16]和鼻咽癌細胞[17]的增殖，進而影響疾病的進展。

2 不同來源miR-144在食管癌中的表達水平及臨床意義

在miR-144在食管癌中的表達情況的研究中，筆者團隊[18]前期通過采集了67例食管癌患者和50名健康中老年人的唾液，采用定量逆轉錄聚合酶鏈反應(qRT-PCR)檢測miRNA-144在標本中的表達，發(fā)現(xiàn)食管癌組全唾液和唾液上清液miR-144的表達均顯著高于對照組(P<0.05)；在全唾液中，miR-144檢測的敏感性為74.6%，特異性為92.0%；在唾液上清液中，miR-144的敏感性和特異性分別為53.7%和94.0%，提示miR-144在全唾液和唾液上清液中的診斷價值中等。因此推測miR-144在食管癌患者唾液中高表達，并得出結論唾液中的miR-144可作為早期診斷食管癌的基因標志物。GAO等[19]最近的一項研究表明，miR-144可能在食管癌的發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，并可能被認為是在疾病早期檢測食管癌的一個生物標志物。這與筆者團隊的研究結論相一致。然而，在他們的研究中，miR-144被認為在食管癌組織和細胞系中表達下調，并且在體外，過表達的miR-144可以抑制食管癌細胞的增殖。SHARMA等[20]使用qPCR檢測食管癌患者和正常人的血清樣本中miR-144的循環(huán)水平，以確定miR-144的診斷潛力。研究結果顯示，在食管癌患者的血清樣本中，miR-144顯著上調，表明其具有作為微創(chuàng)標志物的潛力。雖然不同來源的miRNA-144在食管癌疾病中的表達水平有差異，但普遍認為miR-144可以作為食管癌早期診斷的生物標志物。

在食管癌的診斷方面，目前最具權威性的手段仍是內窺鏡下的組織活檢，雖然隨著內鏡技術的發(fā)展和推廣，食管癌的整體的檢出率相比于以往有一定增加。但對于食管癌的診治而言，重點仍然在于早期診斷，而在應用內窺鏡下活檢進行診斷時，由于在食管癌早期腫瘤組織的鏡下形態(tài)變化不顯著，觀察后不易得出準確結果，從而導致漏診率較高。miRNA廣泛存在于組織、細胞中，也存在于血液、唾液中。有研究表明，相較于細胞中的miRNA，血清等體液中的miRNA更加穩(wěn)定[21]。因此體液中miRNA表達水平檢測作為一種全新的無創(chuàng)檢測技術應運而生，為食管癌的早期篩查帶來了便利。從上述諸多學者的研究中可知，在食管癌患者中，miR-144無論是在食管癌組織中還是在血清、唾液中均表達異常，所以通過檢測miR-144水平能夠成為確診食管癌的一種重要手段，對食管癌早期的檢出率的提升有重要意義。

3 MiR-144對食管癌靶基因的調控及臨床意義

miRNAs在基因調控中扮演著關鍵角色，靶基因受到miRNA的調節(jié)作用，并且一個miRNA就具備著調節(jié)多個靶基因的能力。近年來，各種研究報道m(xù)iR-144可通過差異性表達與下游靶基因mRNA堿基互補配對，降解相應的靶基因mRNA，從而參與細胞增殖、分化、代謝等，介導腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。miR-144可以靶向不同分子的分子機制已經(jīng)在不同的研究中得到了證實，例如miR-144可通過靶向作用于含WW結構域的轉錄調節(jié)蛋白1(WWTR1)進而抑制甲狀腺乳頭狀癌細胞的增殖[13]。在骨肉瘤中，miR-144通過直接靶向mTOR，然后抑制mTOR信號通路進而發(fā)揮抑癌作用[14]。又如在一項關于miR-144-3p在口腔鱗狀細胞癌中的表達與增殖的影響的研究中，研究者們發(fā)現(xiàn)ERO1L是miR-144-3p的直接靶點，miR-144-3p下調ERO1L抑制了OSCC細胞中信號傳感器和轉錄激活因子3(STAT3)的活性進而抑制腫瘤的發(fā)生[22]。這些研究均可以說明miR-144可以調節(jié)不同的基因或信號通路來影響腫瘤的發(fā)生。

雖然目前對miR-144研究尚淺，其在食管癌中的機制也還處于探索階段，但通過相關研究可以發(fā)現(xiàn)，miR-144與食管癌的進展有著密切聯(lián)系。比如在GAO等[19]先前的研究中發(fā)現(xiàn)miR-144/451的下調與食管癌的高風險有關。在其團隊最近的一項研究中，他們認為miR-144-3p、miR-144-5p和miR-451的高表達導致食管癌細胞凋亡，并抑制其遷移、侵襲和增殖，此過程是通過靶向Myc和P-ERK實現(xiàn)的[23]。SHARMA等[24]的另一項研究提示，MiR-144通過靶向pur-aplha(Pura)進而在食管癌細胞中發(fā)揮癌基因的作用，他們通過沉默KYSE-410細胞中的miR-144隨后進行細胞周期分析以及細胞活力和侵襲實驗來檢測miR-144在食管癌細胞中發(fā)揮的作用，結果顯示，沉默miR-144可顯著抑制食管癌細胞增殖(P=0.029)。此外，與陰性對照相比，miR-144的抑制顯著降低了KYSE-410細胞的遷移和侵襲能力。MU等[25]不僅觀察到與鄰近的非腫瘤組織相比，miR-144在食管鱗癌組織中的呈低表達。除此之外，他們還針對miRNA-144的作用機制也做出了相關研究，研究發(fā)現(xiàn)，miR-144在食管癌細胞中直接靶向糖酵解和凋亡調控子(TIGAR)，從而抑制食管鱗癌細胞的增殖和侵襲。TIGAR是一種糖酵解抑制劑，在許多不同類型的人類癌癥中高度表達，是目前已知的唯一受TP53調節(jié)的磷酸酶糖酵解調節(jié)劑[26]。先前的研究表明，TIGAR是調節(jié)應激水平、修復DNA損傷和抑制糖酵解的重要因素。在膠質母細胞瘤細胞系中，TIGAR的沉默導致這些細胞中果糖2(Fru2)和6-二磷酸(6-P2水平升高)，增加糖酵解，導致活性氧積累，最終促進細胞死亡[27]。TIGAR在食管鱗癌組織中的表達顯著上調，并且與食管鱗癌的腫瘤大小和TNM分期密切相關，間接證實了miR-144在食管癌組織中的作用。

綜上，miR-144可通過靶向調控上游和下游基因的表達，從而調控腫瘤細胞的增殖、凋亡、轉移，對食管癌的發(fā)展起到至關重要的作用。所以該miRNA可以作為重要的干預靶點，通過調控miR-144對靶基因的干預水平，有目的性地達到抑制食管癌的作用效果。分子靶向治療是通過精確致癌位點選擇相應的治療藥物，用藥后效果更為顯著，同時特異性也相對更高。靶向治療的具體的治療靶點是基因片段或是蛋白，這些靶點在腫瘤細胞的生長凋亡過程中有著重要作用。另外需要明確的一點是，此項治療方式相較其他方式而言，對正常細胞影響較小，因在保障療效的同時，治療的安全性比常規(guī)藥物或放化療更高。從此技術在當前癌癥治療中的總體趨勢來看，在肺癌[28]、大腸癌[29]等疾病中已取得成果，因此在食管癌中的應用研究也應當刻不容緩。miR-144可通過靶向調控基因表達從而調控腫瘤細胞的增殖、凋亡、轉移，對食管癌的發(fā)展起到至關重要的作用，所以該miRNA可以作為重要的干預靶點，通過調控miR-144對靶基因的干預水平，有目的性地達到抑制食管癌的作用效果。這樣靶向干預miR-144在食管癌患者體內的表達，進而影響食管癌患者的病情進展，可作為miR-144在食管癌靶向治療中的新的研究思路。

4 miRNA-144對腫瘤化療耐藥性的影響及臨床意義

YANG等[30]發(fā)現(xiàn)在肺腺癌中沉默LINC00483可以競爭性地與miR-144結合，從而上調homeobox A10(HOXA10)。干擾LINC00483減弱其對miR-144的競爭性結合能力，從而降低HOXA10在肺腺癌中的表達，可增強放射敏感性。TIAN等[31]在對順鉑有耐藥性的非小細胞肺癌患者的組織中發(fā)現(xiàn)，miR-144-3p參與了非小細胞肺癌對順鉑的耐藥機制，miR-144-3p過表達降低了順鉑對細胞的遷移和侵襲的抑制作用。提示miR-144-3p的高表達可提高非小細胞肺癌細胞的化療敏感性。

食管癌的治療按照病情階段不同，療法選擇也有差異。例如早期時手術為首選方案；而中晚期則更加依托于放化療。尤其頸段及胸上段食管處病灶因為施術難度和風險高，預后較差，放射治療應用較廣。因此在食管癌的治療中放射療法占據(jù)主流，如果可以提高放療敏感性，那么將有利于療效和生活質量的提升。由此，可將后續(xù)的研究方向可將目光集中于：miR-144在食管癌患者體內的表達水平是否影響放化療的效果。為未來如何選擇敏感化療藥物以及有效應用放化療治療食管癌提供基礎。

5 結語

食管癌作為當前危害人類健康的重要疾病，因其早期缺乏典型的特征，易使患者錯失黃金治療機會。待發(fā)展至中晚期，病情進一步惡化后治療難度激增。隨著當前醫(yī)學水平的迅速發(fā)展，食管癌的診斷技術的也在不斷改善、進步。據(jù)研究表明，miR-144參與到食管癌病情進展中，和腫瘤細胞增殖、分化、轉移有很大關聯(lián)，但具體的作用機制，仍然缺乏深入認知。所以在今后的研究中，務必將miR-144與靶基因間的機制作為一項重要研究項目，著眼于在放化療中的優(yōu)勢，力圖為后續(xù)診斷、治療、預后等方面提供新的契機。