袁建城(綜述)，黃衛(wèi)人，蔡志明1，，2b※(審校)

(1.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)，廣東 汕頭515000;2.深圳市第二人民醫(yī)院 a.中心實(shí)驗(yàn)室，b.泌尿外科，廣東 深圳518035)

微RNA(microRNA，miRNA)是一類內(nèi)源性單鏈非蛋白編碼的短RNA(成熟含18～25個(gè)核苷酸)，廣泛存在于真核生物體內(nèi)，具有高度保守性、基因簇集現(xiàn)象、時(shí)序性和組織特異性等特征，在基因表達(dá)調(diào)控方面發(fā)揮著廣泛的作用［1］。miRNA通過與靶基因3＇非翻譯區(qū)結(jié)合，引起靶信使RNA(mRNA)的表達(dá)抑制或降解，從而參與細(xì)胞早期發(fā)育、細(xì)胞和組織分化及基因表達(dá)調(diào)控等，在正常生理和包括腫瘤在內(nèi)的多種疾病過程中發(fā)揮重要作用［2］。腎癌作為泌尿系統(tǒng)第二發(fā)病率的惡性腫瘤，已鑒定出多種與腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)的 miRNA［3］，其中 miR-200家族的研究最為全面。因此，現(xiàn)就miR-200家族的特點(diǎn)、在腎癌中的表達(dá)及作用進(jìn)行綜述。

1 miR-200家族簡(jiǎn)述

miR-200家族常高表達(dá)于上皮組織，而低表達(dá)于間質(zhì)細(xì)胞，在腫瘤中表達(dá)異常，表明在腫瘤尤其在上皮源性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著特殊作用［4］。miR-200家族由 miR-141、miR-429、miR-200a、miR-200b、miR-200c 組成，以兩種子序列“AAUACU”和“AACACU”進(jìn)一步分為兩個(gè)亞群，前者包括miR-429、miR-200c、miR-200b;后者包括 miR-141、miR-200a。同一亞群成員具有類似靶基因及類似功能，但染色體定位不同，定位于第12號(hào)染色體p13.31的是miR-141、miR-200c;定位于第1號(hào)染色體p36.33的是miR-429、miR-200a、miR-200b。miR-200家族在不同腫瘤組織表達(dá)不同，miR-200家族全部在子宮內(nèi)膜癌中高表達(dá)［5］;miR-200a、miR-200b在胰腺癌中高表達(dá)［6］;miR-200c在結(jié)腸癌中高表達(dá)［7］;膀胱癌中 miR-200 家族全部表達(dá)升高［8］。而在食管腺癌中 miR-200c、miR-141［9］、胃癌中 miR-141［10］、肝細(xì)胞癌和肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌中 miR-200c［11］、鼻咽癌中miR-200家族［12］表達(dá)下降。在同種腫瘤的不同亞型表達(dá)亦不相同，Mees等［13］發(fā)現(xiàn)在高轉(zhuǎn)移性胰腺導(dǎo)管癌中miR-200b表達(dá)是低轉(zhuǎn)移性癌表達(dá)的61.65倍。

2 miR-200家族在腎癌中的表達(dá)

以往大量研究表明，miR-200家族某些成員在腎癌中低表達(dá)。Slaby等［14］用實(shí)時(shí)反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)和微陣列方法對(duì)38例腎癌組織和10例正常腎組織研究發(fā)現(xiàn)，miR-200c、miR-141在腎癌中顯著低表達(dá)，正常組織分別高于腎癌組織10倍、20倍。Chow等［15］通過微陣列和定量特異性聚合酶鏈反應(yīng)方法在腎細(xì)胞癌中找到33個(gè)異常表達(dá)的miRNAs，包括低表達(dá)的 miR-141、miR-200b 和 miR-200c。Cheng等［16］對(duì) 30例確診腎透明細(xì)胞癌患者的癌組織、癌旁組織樣本和12例腎透明細(xì)胞癌患者術(shù)前、術(shù)后血清樣本進(jìn)行研究顯示，miR-141在腎透明細(xì)胞癌組織和血清中均顯著低表達(dá)。Duns等［17］應(yīng)用微陣列方法首次比較腎癌細(xì)胞系和正常腎近曲小管上皮細(xì)胞系的基因表達(dá)，在腎癌細(xì)胞中獲得23個(gè)miRNAs和1630個(gè)基因異常表達(dá)，其中在10個(gè)腎癌細(xì)胞系中均顯著低表達(dá)的15個(gè)miRNAs中包含全部miR-200家族成員。Nakada等［18］通過微陣列方法在腎透明細(xì)胞癌和嫌色細(xì)胞中找到470個(gè)人類miRNAs，與正常腎組織比較發(fā)現(xiàn)miR-200c、miR-141在所有腎透明細(xì)胞癌中均顯著低表達(dá)。

3 miR-200家族在腎癌中的作用

3.1 miR-200家族與腎癌上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transition，EMT) EMT是腫瘤轉(zhuǎn)移侵襲關(guān)鍵步驟之一，指由有極性的上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為無極性的間質(zhì)細(xì)胞且獲得遷移侵襲能力的過程。EMT中上皮鈣黏素表達(dá)下調(diào)，細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白改變，引起細(xì)胞形態(tài)學(xué)上的變化，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞遷移侵襲能力。鋅指E-盒結(jié)合同源異形盒(zinc finger E-boxbinding homeobox，ZEB)是一類轉(zhuǎn)錄抑制因子，其包含ZEB1和ZEB2兩種亞型。既往大量研究表明，miR-200家族通過調(diào)節(jié)ZEB來調(diào)節(jié)EMT過程，從而起到調(diào)節(jié)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的作用［19-22］。Duns等［17］研究發(fā)現(xiàn)，90% 腎癌細(xì)胞系上皮鈣黏素轉(zhuǎn)錄水平均顯著降低，并且3個(gè)EMT相關(guān)通路的差異表達(dá)基因豐富度均很高，研究結(jié)果顯示，miR-200家族豐富度下降將導(dǎo)致ZEB1和ZEB2活性上升，從而導(dǎo)致上皮鈣黏素表達(dá)下降，促進(jìn)EMT。Korpal等［23］在體外建立EMT表達(dá)體系:小鼠乳腺上皮細(xì)胞系(NMuMG)中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β誘導(dǎo)EMT，發(fā)現(xiàn)EMT過程中miR-200家族表達(dá)受抑制。當(dāng)在NMuMG中單獨(dú)或按群過表達(dá)miR-200家族時(shí)，這些miRNA通過直接靶向作用于編碼上皮鈣黏素轉(zhuǎn)錄抑制子的ZEB1和ZEB2而增強(qiáng)上皮鈣黏素的表達(dá)，從而抑制EMT。他們還發(fā)現(xiàn)鼠腎癌細(xì)胞系4TO7內(nèi)源性E-cadherin表達(dá)水平低，是間質(zhì)性表型，異位表達(dá)miR-200家族顯著提高了上皮鈣黏素的表達(dá)及使細(xì)胞形態(tài)向上皮表型轉(zhuǎn)變。遷移試驗(yàn)中，異位表達(dá)每個(gè)miR-200家族亞群都會(huì)顯著降低4TO7細(xì)胞系的運(yùn)動(dòng)性。這些結(jié)果均表明miR-200家族成員的表達(dá)缺失在EMT中通過ZEB抑制上皮鈣黏素表達(dá)發(fā)揮關(guān)鍵作用，因而有增強(qiáng)腫瘤遷移侵襲的能力。Nakada等［18］應(yīng)用 TargetScan顯示 ZEB2是 miR-200c和miR-141共同的靶點(diǎn)，而定量特異性聚合酶鏈反應(yīng)顯示出在腎透明細(xì)胞癌中miR-200c、miR-141表達(dá)下降，而ZEB2表達(dá)上升。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在腎癌細(xì)胞系A(chǔ)CHN、786-O中過表達(dá)miR-200c、miR-141會(huì)引起ZEB2表達(dá)下降，上皮鈣黏素表達(dá)上升。因此認(rèn)為，在腎癌中下調(diào)miR-200c、miR-141導(dǎo)致ZEB2上調(diào)從而抑制上皮鈣黏素的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)一步影響腫瘤細(xì)胞的黏附和侵襲。

3.2 miR-200家族與腎癌血管生成 Liu等［24］發(fā)明一種反關(guān)聯(lián)的方法找到腎透明細(xì)胞癌中異常表達(dá)的miRNA和對(duì)應(yīng)的直接靶mRNA。通過比較腎透明細(xì)胞癌和正常腎組織，鑒定在腎癌中miR-200家族所有成員均表達(dá)下降;在腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞系中過表達(dá)miR-141，導(dǎo)致了跨膜腦信號(hào)蛋白6A(transmembrane semaphorin 6A，SEMA6A)轉(zhuǎn)錄本明顯下調(diào)，從而證實(shí)SEMA6A是miR-141的一個(gè)直接靶目標(biāo)。為了進(jìn)一步證明此方法的準(zhǔn)確性，又對(duì)腎癌細(xì)胞系CRL-1611分別轉(zhuǎn)染pre-miR-141和空白對(duì)照pre-miR，經(jīng)半定量特異性聚合酶鏈反應(yīng)檢測(cè)顯示轉(zhuǎn)染pre-miR-141后使SEMA6A的mRNA顯著下降，驗(yàn)證了SEMA6A是miR-141的功能性、直接靶目標(biāo);同樣找到miR-200bc/429的靶目標(biāo)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)，miR-200a 的靶目標(biāo) SEMA6A。miR-200c和靶目標(biāo)VEGFA在腎癌和正常腎組織中都是反關(guān)聯(lián)的，并且在正常腎組織中這種關(guān)系是最強(qiáng)的，顯示不僅腎癌中miR-200c的功能缺失將有助于VEGFA轉(zhuǎn)錄水平提高，而且這種關(guān)系調(diào)節(jié)可能對(duì)低氧誘導(dǎo)因子(hypoxia inducible factor，HIF)轉(zhuǎn)錄信號(hào)通路很重要。他們提出假設(shè)，在正常腎組織中低氧誘導(dǎo)因子2α和它的下游靶目標(biāo)(VEGFA等)是由miR-200家族調(diào)節(jié)的，這些miRNA的缺失將激活HIF通路。而Chan等［25］的研究中觀察到miR-200b在低氧環(huán)境中表達(dá)顯著下降，負(fù)性調(diào)控血管生成的關(guān)鍵基因Ets-1的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)低氧誘導(dǎo)的血管生成過程。Segarra等［26］研究證實(shí)，SEMA6A通過VEGF信號(hào)通路調(diào)節(jié)血管生成。這些說明miR-200家族可通過VEGF通路、HIF通路直接或間接在腎癌血管生成中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。Pecot等［27］最新研究發(fā)現(xiàn)，miR-200家族可阻斷腫瘤血管生成。miR-200家族通過靶向作用于腫瘤上皮細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞分泌的白細(xì)胞介素8和CXC趨化因子配體1而直接或間接抑制血管生成。且他們通過腎腺癌實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭衜iR-200家族抑制血管生成，將miR-200家族成員導(dǎo)入腫瘤內(nèi)皮導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移和血管形成能力明顯下降，并且誘導(dǎo)血管正常化，顯示出其在這些腫瘤中的治療潛力。

3.3 miR-200與腎癌分型 Youssef等［28］設(shè)計(jì)了一個(gè)腎癌亞型分類系統(tǒng)，應(yīng)用miRNA信號(hào)來區(qū)分正常腎組織、腎癌及腎癌亞型，準(zhǔn)確率達(dá)90%以上。實(shí)驗(yàn)中選出15個(gè)在腎正常組織、腎癌不同亞型、大嗜酸粒細(xì)胞瘤中最顯著異常表達(dá)的miRNA，包括miR-200c和miR-200b。miR-200c可區(qū)分腎癌和正常腎組織;而miR-200b可區(qū)分嫌色細(xì)胞癌和大嗜酸粒細(xì)胞瘤。Petillo等［29］亦通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，miR-200b可用于區(qū)分嫌色細(xì)胞癌和大嗜酸粒細(xì)胞瘤。Jung等［30］通過微陣列和特異性聚合酶鏈反應(yīng)對(duì)腎癌與正常腎組織樣本研究獲得33個(gè)腎癌中異常表達(dá)的miRNA，13個(gè)過表達(dá)，20個(gè)低表達(dá)，miR-200家族顯著低表達(dá)。他們的研究中這些異常表達(dá)的miRNA并未與腫瘤病理分級(jí)、腫瘤分期、生存率等相關(guān)，但是這些miRNA可以鑒別惡性和非惡性樣本，如單個(gè)miR-141和miR-200c準(zhǔn)確度可達(dá)90%以上，特別是聯(lián)合miR-141和miR-155的準(zhǔn)確率達(dá)到97%，因此對(duì)腎癌等診斷、鑒別診斷有重要意義。Cheng等［16］的研究亦顯示，miR-200家族作為血清標(biāo)志物的應(yīng)用可能，其可能作為血清標(biāo)志物應(yīng)用于腎透明細(xì)胞癌診斷、術(shù)后監(jiān)測(cè)等，可靠性需要更大樣本量的證實(shí)。

4 展望

腎癌高居泌尿系腫瘤發(fā)病率第二位，其發(fā)病機(jī)制、轉(zhuǎn)移機(jī)制尚不清楚，臨床診斷主要靠臨床表現(xiàn)和影像學(xué)，但表現(xiàn)不一致，常誤診為其他疾病。而治療以手術(shù)為主，給患者帶來許多身體和心理創(chuàng)傷。而miR-200家族廣泛存在于上皮源性腫瘤中，在各種腫瘤中表達(dá)可能不同，其在腎癌中顯著低表達(dá)，有一定的特異性并可以區(qū)分良惡性及腫瘤分型，顯示出其在診斷及治療方案選擇上有一定應(yīng)用前景。miR-200家族在腎癌中包括EMT、血管生成等多個(gè)腫瘤重要通路有著重要作用，顯示miR-200家族在腎癌發(fā)生、發(fā)展機(jī)制中扮演著重要角色。基因治療作為疾病新療法尤其在腫瘤方面的應(yīng)用成為人類克服腫瘤新希望。既往研究中細(xì)胞外可溶SEMA6A結(jié)構(gòu)域已經(jīng)通過人工重組并有效抑制了VEGF介導(dǎo)的腫瘤形成［31］，這對(duì)利用miR-200家族對(duì)腎癌患者進(jìn)行基因治療提供了有力證據(jù)。而miR-200家族在腎癌多個(gè)腫瘤通路的作用亦為腎癌的基因治療提供了新靶點(diǎn)。但腫瘤機(jī)制極其復(fù)雜，人類對(duì)其認(rèn)識(shí)只是冰山一角，而腫瘤的治療更是任重而道遠(yuǎn)，需要更多的研究，更多的投入。

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