洪樂，肖衛(wèi)東

（南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院 普通外科，江西 南昌 330006）

胰腺癌是一種惡性程度高，預(yù)后差的消化系惡性腫瘤，其發(fā)病率和病死率在世界范圍內(nèi)呈逐年上升趨勢(shì)，嚴(yán)重危害人類健康。國(guó)內(nèi)資料顯示，胰腺癌的發(fā)病率居惡性腫瘤第9 位，病死率居第6位[1]。盡管近年來(lái)胰腺癌的診治水平有顯著提高，但其預(yù)后仍較差，總體5年生存率僅8%左右[2]。這主要?dú)w因于胰腺癌早期診斷困難，進(jìn)展期手術(shù)切除率低、術(shù)后易復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。最近的研究表明，胰腺癌干細(xì)胞（pancreatic cancer stem cells，PCSCs）參與胰腺癌的發(fā)生發(fā)展過程，是引起胰腺癌耐藥、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的主要原因。業(yè)已證實(shí)，胰腺癌的發(fā)生發(fā)展過程中伴隨諸多微小RNA（microRNA，miRNA）的異常表達(dá)，并參與調(diào)控PCSCs的分化、自我更新等生物學(xué)特性[3]。本文就miRNA調(diào)控胰腺癌干細(xì)胞的作用研究進(jìn)展作一綜述。

1 miRNA

miRNA 是一類長(zhǎng)度為19-25 個(gè)核苷酸的單鏈RNA，通過與靶mRNA 的3'-非翻譯區(qū)（3'-untranslated region，3'-UTR）中的“種子序列”結(jié)合起到降解mRNA或抑制翻譯的作用，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)，在多種生物活動(dòng)中起重要作用[4-5]。自1993年Lee 等[6]首次從秀麗隱桿線蟲中發(fā)現(xiàn)，至今已經(jīng)識(shí)別的miRNA多達(dá)38589種（www.mirbase.org）。2002年Calin等[7]提出miR-15a和miR-16在約65%的B細(xì)胞慢性淋巴細(xì)胞白血病患者中表達(dá)下調(diào)，首次揭示了miRNA與腫瘤相關(guān)。此后，越來(lái)越多的研究證實(shí)miRNA在多種腫瘤中異常表達(dá)，并且在腫瘤的增殖、分化、侵襲轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為中扮演重要角色。與其它腫瘤一樣，在胰腺癌組織、外周血和胰腺癌細(xì)胞系中也存在多種miRNA的表達(dá)差異，其中表達(dá)上調(diào)的包括miR-221，miR-181a，miR-155，miR-196a，miR-196b等，表達(dá)下調(diào)的包括miR-148a，miR-148b，miR-375等，這些異常表達(dá)的miRNAs可以作為抑癌基因或癌基因參與胰腺癌的發(fā)病機(jī)制[8-9]。

2 PCSCs

2.1 PCSCs 的特征

腫瘤干細(xì)胞（cancer stem cells，CSCs）是腫瘤組織中能夠引起腫瘤生長(zhǎng)和維持自我更新及分化潛能的一小群細(xì)胞，對(duì)放療化療均不敏感，其在腫瘤中雖只占很少部分，但確是腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和耐藥的主要根源[10-11]。2007年Li等[12]第一次報(bào)道了在胰腺癌中存在CSCs，其通過流式細(xì)胞儀篩選出極少數(shù)CD44+、CD24+、ESA+胰腺癌細(xì)胞（約占0.2%～0.8%），進(jìn)行動(dòng)物體內(nèi)移植后發(fā)現(xiàn)僅需100個(gè)細(xì)胞便能形成腫瘤，顯示出極強(qiáng)的成瘤性。此外，PCSCs可以像正常的干細(xì)胞一樣，具有自我更新、分化和不對(duì)稱分裂的能力，是導(dǎo)致胰腺癌發(fā)生、進(jìn)展、侵襲、轉(zhuǎn)移和治療后復(fù)發(fā)的一個(gè)重要因素[13-14]。然而，關(guān)于PCSCs的確切起源仍不清楚。一種理論認(rèn)為腫瘤干細(xì)胞起源于正常干細(xì)胞中發(fā)生的累積突變，這些突變最終引發(fā)惡性轉(zhuǎn)化。另外一些研究表明，分化程度較高的細(xì)胞經(jīng)過突變可能會(huì)產(chǎn)生不受調(diào)節(jié)的自我更新和干細(xì)胞樣特性的能力[15]。

2.2 PCSCs 的表面標(biāo)記物

CSCs 表面的分子標(biāo)記物對(duì)其分離鑒別尤為重要。在胰腺癌中，雖然C S C s 所占比例較低，但隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，仍有一些胰腺癌干細(xì)胞的表面標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)。Li等[12]研究發(fā)現(xiàn)CD44+、CD24+、ESA+胰腺癌細(xì)胞具有干細(xì)胞樣的高成瘤性、自我更新能力以及多向分化特性，因此認(rèn)為CD44+、CD24+、ESA+可作為PCSCs的表面標(biāo)記物。數(shù)月后，Hermann等[16]證實(shí)在胰腺癌中存在CD133陽(yáng)性表達(dá)的CSCs，且CXCR4可以作為一部分具有高轉(zhuǎn)移傾向的CD133+PCSCs的標(biāo)志。同樣，ALDH也被認(rèn)為是胰腺癌中的干細(xì)胞標(biāo)志物。在一些異種移植瘤中，具有高ALDH活性的細(xì)胞群可有效地啟動(dòng)腫瘤，且相對(duì)于低ALDH活性的CD133+細(xì)胞群而言，具有更強(qiáng)的成瘤潛力[17]。

隨著研究的不斷深入，胰腺癌細(xì)胞中陰性表達(dá)的分子也能成為CSCs表面標(biāo)志物。Song等[18]研究發(fā)現(xiàn)在胰腺癌細(xì)胞中，F(xiàn)oxO1陰性細(xì)胞具有干細(xì)胞樣的高致瘤性。FoxO1陰性細(xì)胞相對(duì)于FoxO1陽(yáng)性細(xì)胞生長(zhǎng)倍速的增加明顯大于CD133陽(yáng)性對(duì)CD133陰性細(xì)胞，或ALDH高對(duì)ALDH低表達(dá)的細(xì)胞，這表明FoxO1作為一種PCSCs標(biāo)記的特異性比胰腺癌細(xì)胞中的CD133與ALDH更好。此外，人們普遍接受的PCSCs的表面標(biāo)記物還應(yīng)包括DCLK1、LGR5、CD44v6、c-Met、Tspan8、EpCAM、α6β4、CLD7和CD166等[19-22]。

3 miRNA 調(diào)控PCSCs 的作用

維持正常干細(xì)胞自我更新和分化的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)生異常突變可導(dǎo)致細(xì)胞調(diào)控紊亂而過度增殖并形成腫瘤。PCSCs中異常的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與了胰腺癌的進(jìn)程，主要包括Notch、Hedgehog、Wnt/β-catenin、PI3K/Akt等信號(hào)通路。近年來(lái)研究表明，胰腺癌中異常表達(dá)的miRNA可以通過相應(yīng)靶基因調(diào)節(jié)以上信號(hào)通路（表1），從而促進(jìn)或抑制PCSCs的分化和自我更新，參與介導(dǎo)胰腺癌的發(fā)生、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和耐藥性[3]。

3.1 miRNA 對(duì)PCSCs 的促進(jìn)作用

Tsukasa等[23]通過miRNA微陣列分析發(fā)現(xiàn)在CD133+胰腺癌細(xì)胞株Capan-1M9中敲減CD133基因表達(dá)后miR-30 家族的表達(dá)水平顯著下降，選取miR-30家族中的miR-30a、-30b和-30c進(jìn)行相應(yīng)的細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)和EMT相關(guān)基因的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)miR-30a、-30b和-30c的高表達(dá)促進(jìn)了CD133+胰腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲以及間充質(zhì)標(biāo)志物的升高。此外，根據(jù)靶基因預(yù)測(cè)軟件TargetScan，預(yù)測(cè)CD133為miR-30家族的靶基因[23]，CD133+胰腺癌細(xì)胞株Capan-1M9中的CD133敲除顯著抑制了腫瘤在體內(nèi)的侵襲和轉(zhuǎn)移，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)CD133是通過與ERK通路的相互作用促進(jìn)胰腺癌的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化[24]。

Hasegawa等[25]在胰腺癌患者中發(fā)現(xiàn)miR-1246呈高表達(dá)，腫瘤抑制基因Cyclin G2（CCNG2）呈低表達(dá)，且它們負(fù)性相關(guān)?？紤]到CCNG2參與抑制腫瘤的增殖、侵襲、分化和化療抵抗（這是腫瘤干細(xì)胞的特征）以及CCNG2是miR-1246潛在的靶基因，他們通過相應(yīng)的體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)miR-1246-CCNG2軸對(duì)化療耐藥至關(guān)重要，miR-1246可能通過靶向CCNG2對(duì)胰腺癌干細(xì)胞具有促進(jìn)作用。

胰腺癌細(xì)胞群中的一小亞群（SP）細(xì)胞具有干細(xì)胞樣特性，其能夠在裸鼠體內(nèi)誘導(dǎo)快速和侵襲性的腫瘤形成。基因表達(dá)譜分析顯示，SP細(xì)胞中miR-21和miR-221的表達(dá)較其他胰腺癌細(xì)胞顯著增高。隨后在胰腺癌細(xì)胞中沉默miR-21和miR-221的表達(dá)可以抑制胰腺癌的發(fā)生、轉(zhuǎn)移和化療抵抗，同時(shí)顯著降低了SP細(xì)胞的數(shù)量[26]。另外，有報(bào)道提出PCSCs中Notch-1的過度表達(dá)導(dǎo)致體外的miR-21表達(dá)增加[27]，miR-21可通過調(diào)節(jié)FoxO1（胰腺癌干細(xì)胞標(biāo)志物）實(shí)現(xiàn)對(duì)胰腺癌細(xì)胞的促進(jìn)作用[18]。

3.2 miRNA 對(duì)PCSCs 的抑制作用

研究表明miR-30b在CD24、CD44和EPCAM三陽(yáng)性胰腺癌干細(xì)胞中明顯下調(diào)，miR-30b可通過靶向Snail以抑制PCSCs的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化[28]。然而，之前的研究卻認(rèn)為miR-30b對(duì)CD133陽(yáng)性胰腺癌干細(xì)胞的遷移及侵襲有促進(jìn)作用[23]，表明miR-30b對(duì)于具有不同表面標(biāo)志物的胰腺癌干細(xì)胞可能具有不同的調(diào)控作用。Jiang等[29]發(fā)現(xiàn)miR-1181在胰腺癌組織和細(xì)胞中表達(dá)明顯下調(diào)，低表達(dá)的miR-1181與胰腺癌患者整體生存率和無(wú)病生存率較低有關(guān)，通過對(duì)miR-1181的上調(diào)及下調(diào)證實(shí)miR-1181對(duì)PCSCs具有重要的調(diào)控作用。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這一調(diào)控作用與miR-1181直接靶向抑制胰腺癌腫瘤干細(xì)胞中的轉(zhuǎn)化因子（SOX2）和信號(hào)傳導(dǎo)轉(zhuǎn)錄激活因子3（STAT3）的表達(dá)有關(guān)[29]。

一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)在胰腺非腫瘤干細(xì)胞中靶向抑制miR-17-92的表達(dá)可使這些細(xì)胞具有腫瘤干細(xì)胞樣特征，如CD133的上調(diào)、腫瘤細(xì)胞的自我更新能力增強(qiáng)和隨后的體外化療抵抗[30]。更重要的是，miR-17-92的過度表達(dá)靶向多個(gè)信NODAL/ACTIVIN/TGF-beta1的級(jí)聯(lián)成員以及直接抑制下游靶點(diǎn)p21、p57和tbx3，降低了腫瘤干細(xì)胞的自我更新能力、體內(nèi)腫瘤發(fā)生率和化療耐藥性，因此認(rèn)為mirR-17-92在胰腺癌干細(xì)胞中具有重要的抑制作用[30]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，DNMT1對(duì)胰腺癌干細(xì)胞的維持作用是通過介導(dǎo)miR-17-92簇（由6個(gè)成員組成miR-17、18a、19a、19b、20a和92a）的甲基化來(lái)實(shí)現(xiàn)的[31]。

Ji等[32]研究表明miR-34通過調(diào)節(jié)其下游靶點(diǎn)Bcl-2和Notch，參與PCSCs的自我更新，在CD44+/CD133+胰腺癌細(xì)胞中提高miR-34的表達(dá)可顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)以及體內(nèi)腫瘤形成。最近，miR-137在CD133+胰腺癌細(xì)胞中的作用也被揭示出。He等[33]發(fā)現(xiàn)KLF12可作為miR-137靶點(diǎn)抑制胰腺癌的CSCs表型,且這一過程又與Wnt/beta-catenin信號(hào)通路相關(guān)，表明miRNA-137可能通過靶向KLF12抑制Wnt/beta-catenin信號(hào)通路降低胰腺癌細(xì)胞的干細(xì)胞特性。

在CD24+CD44+ESA+胰腺癌細(xì)胞中，miR-200c的過度表達(dá)通過抑制EMT對(duì)人PCSCs具有抑制作用[34-35]。表現(xiàn)為，轉(zhuǎn)錄因子ZEB1和Vimentin（間充質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物）的表達(dá)明顯下調(diào)，E-鈣粘蛋白（上皮細(xì)胞標(biāo)記物）的表達(dá)上調(diào)，菌落形成、侵襲、化療抵抗和異種移植生長(zhǎng)下降。此外，miR-200a表達(dá)的缺失與EMT表型和干細(xì)胞特征相關(guān)，其特征在于細(xì)胞表面標(biāo)志物CD24、CD44和ESA的表達(dá)增高[36]。

Gao等[37]研究發(fā)現(xiàn)，在胰腺癌中miR-335能夠抑制OCT4陽(yáng)性腫瘤干細(xì)胞的形成，OCT4被鑒定并確認(rèn)為miR-335的直接功能靶點(diǎn)，這意味著miR-335可能抑制以O(shè)CT4為靶點(diǎn)的胰腺癌的進(jìn)展和干細(xì)胞特性。此外miR-205的過度表達(dá)，在胰腺癌干細(xì)胞中亦具有抑制作用[38]。

表1 PCSCs 中異常表達(dá)的miRNATable 1 Summary of miRNAs dysregulated in PCSCs

4 PCSCs 相關(guān)治療策略

近年來(lái)的研究表明，一些非癌癥相關(guān)藥物對(duì)不同的人CSCs 具有抗癌作用，也可以作為治療PCSCs的一種選擇。Yin等[39]發(fā)現(xiàn)辛伐他汀對(duì)PCSCs具有抑制作用，并且增強(qiáng)了吉西他濱的療效。在術(shù)前服用辛伐他汀可降低sonic hedgehog（shh）信號(hào)的下游介質(zhì)和進(jìn)展標(biāo)志物（cMet,CxCR4 and Vimentin）的表達(dá)，表明其可用于預(yù)防和共同治療胰腺癌。數(shù)月后Gupta等[40]提出洛伐他?。硪环N降脂藥）聯(lián)合紫杉醇治療可降低CD133+胰腺癌小鼠中的腫瘤體積。此外，二甲雙胍（降糖藥）對(duì)CSCs的抑制作用也越來(lái)越引起人們的關(guān)注，使用各種癌癥模型（包括乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌和結(jié)腸癌）的研究已經(jīng)證明了二甲雙胍可通過靶向細(xì)胞分化、更新、轉(zhuǎn)移和代謝的特定途徑減輕CSCs的作用[41]。對(duì)于替吉環(huán)素（抗生素），最初是針對(duì)某些細(xì)菌的抗生素耐藥性而開發(fā)的，后來(lái)卻發(fā)現(xiàn)其可減少胰腺癌、乳腺癌、肺癌和前列腺癌中CSCs的球形形成[42]。

由于PCSCs中的信號(hào)通路及表面標(biāo)志物對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)、侵襲、轉(zhuǎn)移等具有重要的調(diào)節(jié)作用，因此可作為胰腺癌的潛在治療靶點(diǎn)。一項(xiàng)研究顯示，DCLK1抑制劑可抑制CHK1的磷酸化，與在細(xì)胞系模型中單獨(dú)使用吉西他濱相比，聯(lián)合使用吉西他濱和DCLK1抑制劑使胰腺癌患者的細(xì)胞存活率顯著降低[43]。Ma等[44]發(fā)現(xiàn)shh的抑制藥血根堿可通過抑制shh通路從而抑制PCSCs的自我更新、遷移及侵襲。另外，靶向藥藤黃酚同樣能顯著抑制PCSCs細(xì)胞的自我更新和降低轉(zhuǎn)移潛能，其作用機(jī)制是通過調(diào)節(jié)miR-200c下調(diào)Notch1信號(hào)[45]。

5 展 望

PCSCs是胰腺癌發(fā)生、轉(zhuǎn)移及耐藥的主要原因。miRNA對(duì)PCSCs具有重要的促進(jìn)或抑制作用，深入研究miRNA 對(duì)PCSCs 生物學(xué)行為的調(diào)控作用，這將有助于發(fā)現(xiàn)PCSCs的起源、自我更新機(jī)制和胰腺癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵機(jī)制，也有助于研發(fā)更好的胰腺癌治療靶點(diǎn)。相信隨著研究的深入，以miRNA為靶分子改變PCSCs的生物學(xué)特性的腫瘤治療策略有望實(shí)現(xiàn)。