李　蕾，　夏 　蕾，　徐　皓

miR-145在胃癌中表達(dá)的生物學(xué)意義的研究現(xiàn)狀

李蕾，夏 蕾，徐皓

【摘要】胃癌是世界范圍內(nèi)最常見的腫瘤之一，研究胃癌發(fā)生、發(fā)展的分子機(jī)制及有效的干預(yù)策略，已成為近年來研究的焦點(diǎn)。MiR-145是miRNA家族的一員，現(xiàn)已被認(rèn)為是一種抑癌基因，影響多種癌癥的發(fā)生發(fā)展。同樣，MiR-145調(diào)控著胃癌的發(fā)生、增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移以及耐藥性。作者根據(jù)國(guó)內(nèi)外近年來的研究文獻(xiàn)，總結(jié)了miR-145在胃癌細(xì)胞中的表達(dá)情況及其對(duì)胃癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。

【關(guān)鍵詞】miR-145；胃癌；發(fā)生；增殖；侵襲；轉(zhuǎn)移；耐藥

胃癌是全世界共同面對(duì)的一個(gè)重要的健康問題，東亞、東歐和美國(guó)中部與南部部分地區(qū)的胃癌發(fā)病率最高[1]。在我國(guó)，胃癌是最常見的惡性腫瘤之一。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)的惡性腫瘤中，胃癌的發(fā)病率為第二位，死亡率為第三位，發(fā)病人數(shù)和死亡人數(shù)均占全世界發(fā)病總?cè)藬?shù)的一半左右。近年來，胃癌的發(fā)病率逐漸呈現(xiàn)年輕化的趨勢(shì)。我國(guó)的胃癌早期發(fā)現(xiàn)比例較低，大多數(shù)病例在癌癥進(jìn)展期才被診斷出來，而這時(shí)治療效果很差[2]。日本對(duì)高危人群作普查式的內(nèi)鏡檢查，發(fā)現(xiàn)的早期胃癌占同時(shí)期胃癌的30%～40%。有資料表明，對(duì)早期胃癌進(jìn)行根治性手術(shù)其5年存活率大于85%，而進(jìn)展期胃癌手術(shù)后5年生存率只有40%左右[3]。所以采取有效手段進(jìn)行預(yù)防和早期診斷對(duì)胃癌的防治尤為重要。研究胃癌發(fā)生、發(fā)展的分子機(jī)制及有效的干預(yù)策略，已成為近年來研究的焦點(diǎn)。

MiRNA(microRNA)是一類廣泛存在于生物體內(nèi)的、長(zhǎng)度在22 nt左右的高度保守短鏈非編碼RNA，通過與靶mRNA 3’UTR端完全或不完全互補(bǔ)結(jié)合抑制mRNA的翻譯或降低mRNA的穩(wěn)定性，發(fā)揮基因表達(dá)調(diào)控作用[4]。miRNA在不同組織具有穩(wěn)定性，可以在腫瘤活檢或切除的新鮮冷凍樣本或石蠟包埋樣本中被發(fā)現(xiàn)[5]；也可以在各種體液(如血液、漿液、唾液、痰液、尿液等)中被檢測(cè)分析[6-9]。這表明特定miRNA標(biāo)記物也許會(huì)成為不同腫瘤包括胃癌的預(yù)防和診斷的重要工具。近年來的研究表明，miRNA在腫瘤的發(fā)生、增殖、轉(zhuǎn)移、凋亡等行為的過程中發(fā)揮著重要作用。MiR-145是miRNA家族中的一員，已被證實(shí)在胃癌[10]、膀胱癌[11]、肺癌[12]、結(jié)腸癌[13]、胰腺癌[14]等多種惡性腫瘤中表達(dá)下調(diào)，并被認(rèn)為其作為抑癌基因影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展。本文將對(duì)miR-145與胃癌的發(fā)生、增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移等行為之間的關(guān)系進(jìn)行綜述。

1miR-145的概述

miR-145位于5號(hào)染色體，長(zhǎng)約4.09kb，人類胚胎發(fā)育過程中，起源于中胚層的器官或者組織含量較高。目前miR-145的前體形式尚不清楚。miR-145有多種靶基因，Insulin receptor substrate-1 and β-actin， FSCN1，c-Myc，YES，STAT1，MUC13[11-14]等已在研究中被證實(shí)為miR-145直接作用的靶標(biāo)，miR-145與靶mRNA互補(bǔ)結(jié)合，抑制其翻譯或降低其穩(wěn)定性，從而參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生命周期過程。

2miR-145和胃癌的發(fā)生與增殖

和正常胃黏膜組織相比，miR-145在多種胃癌細(xì)胞株中表達(dá)下調(diào)。在伴隨淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌組織中表達(dá)進(jìn)一步降低，在轉(zhuǎn)移灶中表達(dá)量最低[15-16]。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明miR-145可能作為一種抑癌基因，在胃癌發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。

MiR-145并不是總是抑制胃癌細(xì)胞的增殖。Gao等[17]在細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)中，MTS實(shí)驗(yàn)結(jié)果和EDU檢測(cè)結(jié)果均顯示BGC-823和SGC-7901分別轉(zhuǎn)染miR-145 precursor和negative control 24 h、48 h、72 h后，兩組細(xì)胞的增殖情況沒有差異(P>0.05)；小鼠異體移植實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了轉(zhuǎn)染miR-145的腫瘤生長(zhǎng)和陰性對(duì)照組之間并無明顯差異；同時(shí)臨床病理學(xué)分析顯示人胃癌細(xì)胞的大小和miR-145的表達(dá)水平并無關(guān)聯(lián)(Spearman’s correlation,P>0.05;r=0.153)；Zheng等[18]通過體外細(xì)胞培養(yǎng)與轉(zhuǎn)染和動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)異常表達(dá)的miR-145不影響SGC7901和MKN-45兩種細(xì)胞株的增殖能力；表明miR-145不影響細(xì)胞株BGC-823、SGC-7901、MKN-45和MKN-28的細(xì)胞生長(zhǎng)或增殖。而Qiu等[15]采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法來驗(yàn)證miR-145等對(duì)胃癌細(xì)胞增殖能力的影響，結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)染miR-145的3種細(xì)胞株SGC-7901、BCG-823、MKN-45的增殖能力明顯受到抑制；Takagi等[10]在細(xì)胞轉(zhuǎn)染與培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)染后細(xì)胞株中miR-145水平明顯升高；轉(zhuǎn)染48 h后，MKN-1和KATOⅢ細(xì)胞株的細(xì)胞生長(zhǎng)以劑量依賴方式被明顯抑制；Xing等[16]通過體外EDU DNA增殖檢測(cè)證實(shí)miR-145通過抑制DNA合成抑制細(xì)胞增殖；通過軟瓊脂分析法來研究腫瘤細(xì)胞的不依賴支持物生長(zhǎng)的能力，轉(zhuǎn)染了miR-145的細(xì)胞形成集落的能力較陰性對(duì)照組細(xì)胞明顯降低；但是另外的試驗(yàn)顯示,胃癌細(xì)胞株MKN-45轉(zhuǎn)染miR-145后的細(xì)胞生長(zhǎng)能力并沒有明顯變化，EDU檢測(cè)顯示miR-145對(duì)MKN-45細(xì)胞的增殖活動(dòng)也沒有影響。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果在不同胃癌細(xì)胞株中并未達(dá)成統(tǒng)一，一方面表明miR-145具有細(xì)胞特異性，另一方面也表明miR-145是否可以抑制胃癌生長(zhǎng)存在爭(zhēng)議，仍需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

3miR-145抑制胃癌細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移

miR-145通過作用于特定靶基因和調(diào)控下游基因的表達(dá)的方式，影響胃癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力。Qiu等[15]的研究表明miR-145是通過減少Sp1表達(dá)以及下游基因Cyclin D1與MMP-9的表達(dá)實(shí)現(xiàn)阻止胃癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移。其中，Sp1是miR-145的靶位基因，含有其可直接結(jié)合的結(jié)合位點(diǎn)。 MMP-9(基質(zhì)金屬蛋白酶9)是一種鋅依賴的肽鏈內(nèi)切酶，可有效降低細(xì)胞外基質(zhì)和基底細(xì)胞膜的組成，參與一些病理過程，同時(shí)在調(diào)控腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移過程中起重要作用，MMP-9的增高可使胃癌細(xì)胞具有更強(qiáng)的穿透細(xì)胞機(jī)制的能力，從而促進(jìn)腫瘤侵襲[19-21]； Xing等[16]在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，證實(shí)了miR-145能明顯抑制胃癌細(xì)胞株BGC-823、SGC-7901的遷移和侵襲的能力,以及體內(nèi)抑制胃癌侵襲轉(zhuǎn)移的能力；進(jìn)一步的研究顯示，miR-145是通過調(diào)控其靶基因N-Cadherin和下游的效應(yīng)基因MMP-9來抑制胃癌的浸潤(rùn)與轉(zhuǎn)移。Zheng等[18]的研究結(jié)果證實(shí)了miR-145低表達(dá)可以增強(qiáng)胃癌細(xì)胞的遷移、侵襲和血管發(fā)生能力，并在實(shí)驗(yàn)上確定了Ets1(v-ets 骨髓成紅細(xì)胞增多癥病毒E26癌基因同源物1)是miR-145的直接靶標(biāo)，miR-145介導(dǎo)的Ets1沉默和下游基因MMP-1和MMP-9表達(dá)下調(diào)明顯抑制了胃癌細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移和血管發(fā)生。張桓榆等[22]構(gòu)建人pre-miR-145真核表達(dá)載體和進(jìn)行細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示pPG-miR145-EGFP轉(zhuǎn)染組與空白對(duì)照組比較，SGC-7901細(xì)胞侵襲能力分別下降30.4%，表明高表達(dá)的miR-145可以抑制細(xì)胞侵襲能力。楊學(xué)文等[23]的臨床病理學(xué)研究則表明，miR-145表達(dá)水平與胃癌患者的組織學(xué)分級(jí)(χ2=18.135，P<0.01)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況(χ2=31.146,P<0.01)密切相關(guān)。但也有臨床病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)腫瘤浸潤(rùn)深度為T1與T2+T3+T4的患者之間以及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者之間miR-145表達(dá)無明顯差異(P=0.601，P=0.940)，這可能與樣本量較小與個(gè)體變異情況有關(guān)[24]。腫瘤的浸潤(rùn)與轉(zhuǎn)移程度與腫瘤治療的預(yù)后與生存率密切相關(guān)，雖然這些研究結(jié)果只在實(shí)驗(yàn)水平上證明miR-145能夠抑制胃癌細(xì)胞的浸潤(rùn)與轉(zhuǎn)移，但這為胃癌的臨床基因治療提供了一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與思路。

4miR-145與胃癌耐藥性

化療輔助外科手術(shù)是胃癌治療最主要的方式，而化療過程中，胃癌的多藥耐藥性(MDR)使胃癌后期的治療幾乎無效。胃癌耐藥性的產(chǎn)生與多種因素有關(guān)，但其具體發(fā)生機(jī)制仍有待進(jìn)一步深入研究。近年來關(guān)于miRNA與胃癌耐藥性關(guān)系的研究已取得一定進(jìn)展。

已有一些實(shí)驗(yàn)研究了不同miRNA家族對(duì)胃癌耐藥的影響。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，胃癌耐藥株中的Let-7f表達(dá)明顯低于不耐藥株，提示Let-7f可能與胃癌的耐藥有關(guān)。用MTT法檢測(cè)轉(zhuǎn)染與未轉(zhuǎn)染Let-7f mimic的胃癌耐藥株，結(jié)果顯示轉(zhuǎn)染后的耐藥株對(duì)阿霉素的敏感性明顯提高，另外轉(zhuǎn)染耐藥株細(xì)胞的凋亡指數(shù)明顯高于未轉(zhuǎn)染的耐藥株細(xì)胞，表明Let-7f可誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞的凋亡[25]。類似的研究還有很多，例如高表達(dá)miR-15b,miR-16可負(fù)調(diào)控BCL2(抗凋亡基因)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡[26]；miR-765高表達(dá)抑制CIAPIN1蛋白表達(dá)，明顯降低BGC-823/CDDP耐藥性[27]。對(duì)以上研究的總結(jié)可以推測(cè)，miRNA對(duì)胃癌耐藥影響可能與以下機(jī)制有關(guān)：miRNA作用于相應(yīng)的靶標(biāo)，調(diào)節(jié)靶蛋白表達(dá)的多少，再通過靶蛋白來調(diào)控細(xì)胞凋亡，表現(xiàn)為細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性改變。Takagi等[10]通過藥物實(shí)驗(yàn)將轉(zhuǎn)染了miR-145的胃癌細(xì)胞暴露在藥物5-Fu中，與未轉(zhuǎn)染miRNA的陰性對(duì)照組比較，實(shí)驗(yàn)組對(duì)5-Fu的敏感性明顯增高，但是miR-145作用的具體機(jī)制還有待研究。

目前關(guān)于miR-145與胃癌耐藥性與預(yù)后的研究尚少，可以將其作為一個(gè)研究的方向，為基因治療胃癌的多樣化和有效化提供理論依據(jù)。

5結(jié)語(yǔ)

隨著生活環(huán)境的改變和人們飲食習(xí)慣的變化，胃癌的發(fā)病率在逐漸上升，并日益年輕化。早期診斷、治療對(duì)胃癌患者的預(yù)后有益。近年，miRNA與胃癌等腫瘤的研究已取得較大的進(jìn)展，為腫瘤的基因診斷和治療提供了新的靶點(diǎn)。多種體液中miRNA的檢測(cè)可能會(huì)增加早期胃癌診斷和預(yù)后判斷的敏感性和特異性，為監(jiān)測(cè)胃癌的復(fù)發(fā)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移又提供了一種方法。miR-145在胃癌細(xì)胞中表達(dá)下調(diào)，與胃癌的發(fā)生有密切關(guān)系，因此miR-145有希望作為胃癌早期診斷的生物標(biāo)志物；而miR-145的表達(dá)水平對(duì)胃癌細(xì)胞增殖的影響的研究結(jié)果有多樣性，可能是miR-145以細(xì)胞特異性方式影響胃癌細(xì)胞的增殖，但這還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)證明高表達(dá)的miR-145可以抑制胃癌細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移，這表明miR-145可以作為治療靶分子為抗胃癌侵襲、轉(zhuǎn)移治療提供參考。此外，針對(duì)miR-145在胃癌細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性過程中所發(fā)揮的作用，以及miR-145所作用的下游靶基因以及調(diào)控的靶蛋白的研究，可以為解決胃癌細(xì)胞多藥耐藥問題提供新思路，即可以嘗試從基因及蛋白質(zhì)水平逆轉(zhuǎn)耐藥性。綜上，對(duì)miR-145分子表達(dá)及其生物學(xué)意義的深入認(rèn)識(shí)，明確調(diào)控miR-145表達(dá)的分子機(jī)制，可以為深入拓展miR-145在胃癌診斷、治療和解決耐藥性等方面的應(yīng)用做好基礎(chǔ)。

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病例報(bào)告與分析

[收稿日期：2015-04-10][本文編輯：文心]

文章編號(hào)：1674-4136(2015)05-0325-04

doi：10.3969/j.issn.1674-4136.2015.05.014

通訊作者：徐皓，男，副主任醫(yī)師，研究方向：胃腸腫瘤的基礎(chǔ)與臨床研究，E-mail:brightmoon1@sina.com

基金項(xiàng)目：作者單位： 211166江蘇南京，南京醫(yī)科大學(xué)臨床專業(yè)(李蕾，夏蕾)；210029江蘇南京，南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院普外科(徐皓);第一作者： 李蕾，女，本科在讀，專業(yè)：臨床醫(yī)學(xué)，E-mail：1290194175@qq.com