李秋豪 黃名威 黃海舸

【關(guān)鍵詞】miRNA；胃癌；轉(zhuǎn)移；調(diào)控機制

中圖分類號：R735.2?? 文獻標志碼：A?? DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2023.02.013

胃癌是癌癥相關(guān)死亡的主要疾病之一，發(fā)生轉(zhuǎn)移往往提示預后差。腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）是腫瘤細胞生存的復雜環(huán)境，TME的存在是腫瘤進展和轉(zhuǎn)移的重要生物學特征和重要決定因素；miRNA是一種強大的基因調(diào)節(jié)器，可以通過與一系列靶基因相互作用來調(diào)控細胞過程，參與TME中腫瘤轉(zhuǎn)移的相關(guān)過程，如細胞上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transitions，EMT）、細胞外基質(zhì)（extracellular matrixc，ECM）降解、新生血管生成、外泌體介導等過程。

根據(jù)2020年全球癌癥數(shù)據(jù)資料顯示，胃癌的發(fā)病率居全世界第五，與2018年發(fā)病率相同，死亡率居全世界第四，對比2018年數(shù)據(jù)下降1位［1］。胃癌患者患病早期無明顯癥狀，難以發(fā)現(xiàn)，確診時癥狀明顯惡化，病情已進展到晚期［2］。據(jù)第8版美國癌癥分期聯(lián)合委員會癌癥分期標準，晚期胃癌包括侵犯周圍器官的Ⅳa期和伴有遠處轉(zhuǎn)移的Ⅳb期。在我國，確診胃癌的患者約三分之一為伴有轉(zhuǎn)移的晚期胃癌，其5年生存率低于10%［3］。近年來，miRNA與胃癌關(guān)系的研究激增，但關(guān)于TME中miRNAs與胃癌轉(zhuǎn)移機制的研究數(shù)量仍然有限，現(xiàn)就miRNA在TME中調(diào)控胃癌轉(zhuǎn)移機制的研究現(xiàn)狀進行綜述，總結(jié)TME中的miRNAs及其調(diào)控胃癌轉(zhuǎn)移的機制。

1 miRNA與腫瘤的關(guān)系

miRNA在TME中對腫瘤細胞的調(diào)控包括絕大部分轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟，比如調(diào)控EMT、ECM降解、新生血管生成、外泌體介導等多個轉(zhuǎn)移過程的相關(guān)環(huán)節(jié)［4-5］。miRNA通過調(diào)控靶基因，對基因表達及細胞過程起調(diào)節(jié)作用，導致促癌或抑癌變化。其異常表達發(fā)生在腫瘤的進展過程中，研究表明，miRNA可作為肝細胞癌、甲狀腺癌、乳腺癌、胃癌等多種癌癥的標志物［6-7］，參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展，受到學術(shù)界越來越多的關(guān)注［8-9］。腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移是一個連續(xù)性過程，每一步都可與miRNA的異常表達存在關(guān)聯(lián)，不同的miRNA以發(fā)散式的靶向作用調(diào)節(jié)眾多下游靶基因的表達，進而影響各階段腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移行為。例如，Zeste同源物2增強子（EZH2）的高表達可以維持腫瘤的轉(zhuǎn)移能力，miRNA-124-3p可抑制EZH2的表達，從而抑制肝癌及宮頸癌的轉(zhuǎn)移［10］；此外，miRNA-124-3p還能抑制絲氨酸/蘇氨酸激酶WEE1表達，進而抑制神經(jīng)膠質(zhì)母細胞瘤轉(zhuǎn)移［11］。

2 TME中miRNA調(diào)控胃癌轉(zhuǎn)移機制研究

TME是腫瘤細胞所生存的復雜環(huán)境，腫瘤細胞會表現(xiàn)出不同的細胞表型和行為，如增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移等，同時會受到附近各種細胞類型、環(huán)境因素之間相互作用的影響，比如EMT、ECM降解、新生血管生成、外泌體介導等。TME的存在是腫瘤進展和轉(zhuǎn)移的重要生物學特征和重要決定因素［12］。

2.1 EMT

EMT是一種動態(tài)的生物學過程，表現(xiàn)為上皮細胞失去上皮特性進而轉(zhuǎn)變?yōu)殚g充質(zhì)特性，在腫瘤細胞成功轉(zhuǎn)移的過程中起重要作用，參與胃癌細胞轉(zhuǎn)移的過程［13-14］。miRNA可作為調(diào)控工具參與胃癌細胞EMT，使細胞獲得間充質(zhì)特性，得到轉(zhuǎn)移潛能，進而促進胃癌發(fā)生轉(zhuǎn)移［15-16］。E-鈣黏蛋白、N-鈣黏蛋白和波形蛋白三者表達水平的變化可作為反映EMT水平的指標，E-鈣黏蛋白是上皮細胞的標志物，主要分布在上皮細胞，N-鈣黏蛋白和波形蛋白是間充質(zhì)細胞的標志物，主要分布在間充質(zhì)細胞［17］。比如，在胃癌細胞中轉(zhuǎn)染miR-126模擬物后，E-鈣黏蛋白表達水平升高，N-鈣黏蛋白和波形蛋白表達水平降低，同時細胞活力及侵襲數(shù)顯著下降，表明過表達miR-126可抑制胃癌細胞EMT，降低胃癌細胞的轉(zhuǎn)移潛能［18］；此外，cAMP反應元件結(jié)合蛋白1（CREB1）在胃癌細胞系中高表達，沉默后EMT標志物E-鈣黏蛋白增加，N-鈣黏蛋白和波形蛋白下降，但過表達miR-186后可逆轉(zhuǎn)CREB1對EMT相關(guān)因子的調(diào)控作用，抑制EMT，減少胃癌細胞轉(zhuǎn)移［19］。通過調(diào)節(jié)EMT影響胃癌細胞轉(zhuǎn)移過程的miRNAs還有miR-25、miR-30a和miR181a-5p等［20-21］。可見miRNAs在參與調(diào)控胃癌細胞EMT中發(fā)揮著重要作用，但現(xiàn)有的研究仍停留在表象層面，miRNAs調(diào)節(jié)EMT相關(guān)蛋白的具體機制有待繼續(xù)挖掘，且目前已發(fā)現(xiàn)的眾多調(diào)控胃癌細胞EMT過程的miRNAs之間是否具有關(guān)聯(lián)性也有待探討。

2.2 ECM降解

ECM是由細胞外蛋白、蛋白多糖和糖蛋白所構(gòu)成的環(huán)境，被認為是細胞組織結(jié)構(gòu)的主要黏附結(jié)構(gòu)，參與調(diào)控細胞的黏附、遷移、增殖和分化等功能，腫瘤細胞需要降解ECM來創(chuàng)建促進腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移的條件。在ECM被降解破壞后腫瘤細胞才能進入血液和淋巴循環(huán)，其降解主要依靠蛋白水解酶［22］。比如，在胃癌中，miR-133b表達下調(diào)可增加基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP-9）的表達，通過MMP-9降解ECM基底膜的Ⅳ型膠原蛋白，破壞ECM，從而促進腫瘤細胞發(fā)生轉(zhuǎn)移［23］；另外，尿激酶型纖溶酶原激活物（u-PA）是絲氨酸蛋白酶，參與降解腫瘤細胞ECM和基膜成分，為腫瘤細胞遠處轉(zhuǎn)移開辟道路，有實驗證明，轉(zhuǎn)染miR-193b抑制劑后u-PA蛋白表達水平增加，將miR-193b抑制劑轉(zhuǎn)染的細胞注射到裸鼠中，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性結(jié)節(jié)數(shù)量比轉(zhuǎn)染miR-193b模擬物組多［24］；此外還有硫酸乙酰肝素蛋白多糖作為ECM及基底膜的主要成分之一，miR-337-3p能通過靶向抑制乙酰肝素酶（HPSE）的表達，抑制HPSE降解ECM和基底膜中硫酸乙酰肝素蛋白多糖形成的組織屏障，進而抑制胃癌細胞發(fā)生轉(zhuǎn)移［25］。通過調(diào)控特定的miRNA，抑制相關(guān)蛋白的表達，阻止ECM的降解，減少胃癌細胞發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移，可能改善胃癌患者的預后。

2.3 新生血管生成

新生血管生成的過程包括血管內(nèi)皮細胞生長因子的激活、新的毛細血管與血管網(wǎng)生成等。miRNAs在各種因素作用下呈現(xiàn)異常表達，刺激相關(guān)血管生成因子產(chǎn)生，誘導血管生成，為轉(zhuǎn)移的腫瘤細胞生存提供營養(yǎng)，在腫瘤細胞轉(zhuǎn)移中起著關(guān)鍵作用［26］。諸多miRNAs可作用于血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）和血管內(nèi)皮生長因子受體（VEGFR），激活血管內(nèi)皮細胞增殖，誘導血管生成，進而促進腫瘤轉(zhuǎn)移。有研究表明，miR-29a/c能抑制胃癌細胞VEGF的表達，通過模擬胃癌細胞TME，過表達miR-29a/c后，VEGF的表達顯著降低，抑制新生血管生成，免疫組化結(jié)果顯示血管密度明顯降低，且細胞的增殖、遷移能力降低，證明miR-29a/c通過靶向VEGF促進血管內(nèi)皮細胞生長及胃癌細胞轉(zhuǎn)移［27］；此外，胃癌細胞中miR-1可上調(diào)VEGF-A的表達影響細胞的小管形成活性，刺激血管生成，從而驅(qū)動血管生長，促進胃癌轉(zhuǎn)移［28］；有體內(nèi)外實驗證明，miR-590可直接抑制VEGFR1/2的表達，影響腫瘤新生血管生成，抑制胃癌細胞的生長和轉(zhuǎn)移，過表達VEGFR1/2后裸鼠肺轉(zhuǎn)移增多，且發(fā)現(xiàn)miR-590還通過調(diào)節(jié)VEGFR1/2抑制胃癌細胞EMT，抑制胃癌細胞發(fā)生轉(zhuǎn)移［29］。目前界內(nèi)對VEGF及VEGFR的研究已相當透徹，且VEGF家族成員的數(shù)量及VEGFR種類相對較多，找出針對不同VEGF家族成員和VEGFR種類發(fā)揮作用的miRNAs，組合形成調(diào)節(jié)胃癌細胞新血管生成的網(wǎng)絡系統(tǒng)，可行性較大，也許能在控制胃癌轉(zhuǎn)移的研究上取得重大突破。

2.4 外泌體介導

外泌體是具有生物功能的細胞外囊泡，由細胞內(nèi)囊泡與細胞膜融合后釋放，直徑在30～100 nm之間，作為細胞間通信的功能性載體，它們含有數(shù)千種活性成分，包括miRNAs、mRNAs、蛋白質(zhì)等多種成分，其中miRNA可通過外泌體將轉(zhuǎn)移潛能帶至目的地，可為腫瘤細胞提供腫瘤轉(zhuǎn)移條件［30-31］。胃癌來源的外泌體miR-519a-3p通過靶向DUSP2/MAPK/ERK，引起肝巨噬細胞的M2樣極化，引導血管生成和促進肝內(nèi)轉(zhuǎn)移前微環(huán)境形成來加速胃癌肝轉(zhuǎn)移的發(fā)生，此外，文章還提出外泌體miR-519a-3p可能是胃癌肝轉(zhuǎn)移的標志物［32］。有研究表明，腫瘤細胞外泌體作為介質(zhì)，參與細胞間信息傳遞，缺氧環(huán)境能促進胃癌細胞外泌體高表達miR-143-5p，通過外泌體攜帶miR-143-3p轉(zhuǎn)導到常氧胃癌細胞，并通過激活PI3K/Akt磷酸化促進常氧胃癌細胞轉(zhuǎn)移，通過GW4869有效阻斷細胞外泌體釋放后，這一作用被抑制［33］；此外，胃癌細胞與富含miR-223的巨噬細胞源外泌體共培養(yǎng)后，胃癌細胞miR-223表達水平顯著升高，進一步實驗發(fā)現(xiàn)，PTEN表達下調(diào)及PI3K/Akt信號通路被激活，并且共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)細胞骨架發(fā)生改變，說明胃癌細胞還發(fā)生EMT改變，胃癌細胞轉(zhuǎn)移能力明顯增強，而轉(zhuǎn)染miR-223拮抗劑后，巨噬細胞來源外泌體促進胃癌細胞轉(zhuǎn)移的能力下降［34］。作為近年來的三大研究熱點，TME、外泌體及miRNAs的聯(lián)動機制可謂是腫瘤細胞為我們演繹的一場精彩的轉(zhuǎn)移故事，也再次揭示了癌細胞發(fā)生發(fā)展過程的復雜。

3 小結(jié)與展望

我國消化道腫瘤的臨床工作和分子生物研究領域中，胃癌是研究熱點，腫瘤轉(zhuǎn)移提示預后不良。在腫瘤微環(huán)境中，miRNA調(diào)節(jié)胃癌轉(zhuǎn)移的機制主要有以上幾種，其作用過程往往是復雜多樣的，同一個miRNA甚至可以同時影響本文所列舉的幾種機制。隨著研究的深入，與胃癌轉(zhuǎn)移過程相關(guān)的miRNA，以及更多的調(diào)控機制被挖掘出來，極大地拓展了miRNA對胃癌轉(zhuǎn)移調(diào)控的分子機制，將為胃癌轉(zhuǎn)移奠定更為完善的理論基礎。

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（收稿日期：2022-05-30 修回日期：2022-07-17）

（編輯：王琳葵 梁明佩）