侯冰冰,张力图

(广西医科大学附属肿瘤医院，南宁 530021)

结直肠癌肝转移相关miRNA的研究进展

侯冰冰,张力图

(广西医科大学附属肿瘤医院，南宁 530021)

微小核糖核酸(miRNA)可通过与靶分子mRNA的3′非翻译区结合，以转录后机制调控基因水平。miR-200c、miR-885-5p、miR-30a、miR-424-3p、miR-503、miR-1292、miR-622、miRNA-21、miRNA-203、microRNA-181A、miRNA-10b、miR-377、miR-99b-5p、miR-196b-5p等多种miRNA具有组织和循环的特异性并广泛参与了细胞生长、发育的调控，与结直肠癌的肝转移密切相关，并且通过调控靶基因、上皮间质转化信号传导通路等多种途径参与结直肠癌的肝转移过程。其中miR-424-3p、miR-503、miR-1292可以用于结直肠癌肝转移的早期诊断。miR-622、miRNA-21可以用于结直肠癌肝转移的靶向治疗。miRNA-203、microRNA-181A、miRNA-10b、miR-377、miR-99b-5p、miR-196b-5p与结直肠癌肝转移患者的预后相关。

结直肠癌；肝转移；微小RNA

微小RNA(miRNA)是广泛存在于动植物细胞内的一类短小的非编码小RNA，长度为19～25 nt，由具有发夹结构的70～90个碱基大小的单链RNA前体(pre-miRNA)经过酶切加工后生成，成熟miRNA与靶mRNA非翻译区互补结合，诱导靶mRNA降解或抑制靶mRNA的翻译，实现转录后调控基因的开关，从而控制细胞的生长、发育[1]。大量研究表明miRNA几乎参与了癌症发生、生长、侵袭转移的全部过程，与结直肠癌肝转移的发生具有很大的相关性，某些特异性的miRNA有望成为结直肠癌肝转移早期诊断和预后判断的辅助指标以及治疗的潜在靶点[2～4]。Hur 等[2]发现了某些具有组织和循环特异性的miRNA，有望用于预测结直肠癌的预后和远处转移。现对结直肠癌肝转移相关miRNA的研究进展综述如下。

1 与结直肠癌肝转移发生相关的miRNA及其作用

miRNA可能主要通过控制细胞分化和凋亡直接参与肿瘤的发展，或者通过靶向肿瘤原癌基因或抑癌基因间接参与肿瘤的发生[5,6]。miRNA参与肿瘤侵袭转移的多个环节，大量研究显示miRNA可以通过调控靶基因、上皮间质转化(EMT)、信号传导通路等多种途径控制细胞的分化和凋亡进而抑制肿瘤的侵袭转移[6]。EMT是一种上皮细胞向间充质干细胞转移的特殊生理病理过程，可以让肿瘤细胞逃逸多种因素引起的凋亡，促进肿瘤细胞的浸润和转移，在肿瘤侵袭和转移的早期起着关键作用。miR-200c可以通过 miR-200c/ZEB1/β-catenin/GSK-3β/2MAPK/ERK1轴来调节FAS信号传导通路的表达，增加Bmi1基因的表达，诱导EMT，促进结直肠癌转移[7]；miR-885-5p过表达可靶向cpeb2基因激活EMT，抑制Twist1表达，促进结直肠癌的肝转移[8]；microrna-30a-5p(miR-30a)可通过调控EMT直接靶向TM4SF1基因，调控结直肠癌的转移[9]。miR-141、miR-200b、miR-200c通过上皮间质转化(ETM)途径和靶向作用于ZEB1和ZEB2基因，与结直肠癌的肝转移呈正相关[10]。Knudsen等[11]发现，miR-200还可通过下调肿瘤结合细胞(TBC)而抑制EMT，进而控制结直肠癌的肝转移。

根据miRNA在结直肠癌肝转移发生过程中的作用可将其分为致癌miRNA(OncomiR)和抑癌miRNA(TSmiR)。TSmiR的靶基因是原癌基因，TsmiR的表达下降或缺失将促进原癌基因的表达，导致结直肠肿瘤的发生发展与侵袭转移。OncomiR的靶基因是抑癌基因，OncomiR的过表达将抑制抑癌基因的表达，最终促进结直肠肿瘤的肝转移。与结直肠癌肝转移相关的TSmiR和OncomiR有很多种，Li 等[12]通过向结肠癌细胞株SW620和SW480转染 miR-26a 和 miR-26b模拟物和抑制物，发现miR-26a 和 miR-26b为TSmiR，过量miR-26a 和 miR-26b可调节FUT4基因表达，抑制结直肠癌的肝转移；Laudato等[13]利用生物信息学，细胞功能实验等证实miR-30e-5p为TSmiR，直接靶向作用于ITGA6和ITGB1基因，抑制结直肠癌的肝转移；而MicroRNA-20a-5p则为OncomiR可通过下调Smad4基因的表达促进结直肠癌的肝转移[14]。Pecqueux等[15]则研究了939个与结直肠癌肝转移相关的人类miRNA，发现miR-125、miR-127、miR-145、miR-192、miR-194、miR-199-5、miR-215和miR-429为TSmiR，有望成为结直肠癌肝转移早期诊断的标志物。

2 与结直肠癌肝转移早期诊断相关的miRNA及其诊断效果

研究发现，许多miRNA与结直肠癌肝转移的早期诊断和分期有关，是结直肠癌肝转移诊断潜在临床分子标志物。相比特异性的组织miRNA，循环miRNA具有更易获取和检测方便的优势，作为一种结直肠癌肝转移的早期、无创的诊断手段拥有更大的研究和发展前景。具体到结直肠癌肝转移的早期诊断，单一miRNA诊断效果不佳，需要多个miRNA的联合检测，Torres 等[16]利用芯片技术初筛出285个差异表达的miRNA，进而筛选出最有价值的三个miRNA，即miR-424-3p、miR-503、miR-1292，通过实时荧光定量PCR和GO分析，得出miR-424-3p、miR-503、miR-1292联合检测有助于结直肠癌肝转移的诊断。多个miRNA联合检测是结直肠癌肝转移早期诊断的发展方向，也提示miRNA表达谱的构建和完善对于结直肠癌肝转移具有非常重要的研究价值。

3 与结直肠癌肝转移治疗相关的miRNA及其治疗效果

通过调节miRNA表达水平，间接修正靶基因的失调情况，抑或联合已有的较完善的治疗手段控制结直肠癌肝转移，是治疗结直肠癌肝转移的新策略。研究发现miR-622在结直肠癌组织和细胞系中过表达，miR-622和DYRK2基因呈负相关，功能试验证实miR-622通过作用于DYRK2靶基因及其下游信号通路，影响结直肠癌细胞的转移和侵袭性，下调miR-622负向调控靶基因DYRK2，可以抑制结直肠癌的侵袭转移，有望成为结直肠癌肝转移治疗的潜在分子靶点[17]。Li等[18]发现miR-15b作为一种TSmiR可以通过调节MTSS1和Klotho基因表达抑制结直肠癌的肝转移；提示下调miR-15b表达有抑制结直肠癌肝转移的作用。Nedaeinia等[19]在体外通过合成锁核酸 (LNA)acid-antimiRNA-21转染LS174T人结直肠腺癌细胞，检测miRNA21对细胞生长和集落形成产生的影响，在体内则通过构建LS174T细胞鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)模型，结果显示在CAM模型中LNA-anti-miRNA-21能够抑制miRNA-21，通过调节PDCD4基因抑制直肠癌LS174T细胞表达，减少细胞迁移和肝转移，为新型miRNA治疗药物的开发提供了新思路，为结直肠癌肝转移的治疗提供了新方向。

4 与结直肠癌肝转移预后相关的miRNA及其预后评估效果

已证实miRNA-203、microRNA-181A、miRNA-10b、miR-377、miR-99b-5p、miR-200c、miR-196b-5p是影响结直肠癌肝转移患者总体生存率的独立危险因素[4]。作为非侵入性的检测手段，检测血清上述miRNA在结直肠癌肝转移的预后评估方面具有很大的应用前景。

目前对结直肠癌肝转移的miRNA表达谱尚无详尽的统计和总结。随着miRNA表达谱研究的不断完善，更加稳定、有效、低毒的miRNA模拟物的研发，与传统药物互相促进的miRNA抑制物的开发，抗肿瘤miRNA类药物实际临床应用的增多，miRNA在结直肠癌肝转移及其他癌症中的作用将得到更广泛的关注。

[1] Liz J, Esteller M. lncRNAs and microRNAs with a role in cancer development[J]. Biochim Biophys Acta, 2016,1859(1):169-176.

[2] Hur K, Toiyama Y, Schetter A, et al. Identification of a metastasis-specific MicroRNA signature in human colorectal cancer[J]. J Natl Cancer Inst, 2015,107(3):492.

[3] Li W, Chang J, Tong D, et al. Differential microRNA expression profiling in primary tumors and matched liver metastasis of patients with colorectal cancer[J]. Oncotarget, 2017,8(22):35783-91.

[4] Oshima G, Guo N, He C, et al. In Vivo Delivery and Therapeutic Effects of a MicroRNA on Colorectal Liver Metastases[J]. Mol Ther, 2017,25(7):1588-1595.

[5] Tafsiri E, Darbouy M, Shadmehr MB, et al. Abberent expression of oncogenic and tumor-suppressive microRNAs and their target genes in human adenocarcinoma alveolar basal epithelial cells[J]. J Cancer Res Ther, 2016,12(1):395-400.

[6] Pardo OE, Castellano L, Munro CE, et al. miR-515-5p controls cancer cell migration through MARK4 regulation[J]. EMBO Rep, 2016,17(4):570-584.

[7] Chen J, Wang Y, Zhuo L, et al. Fas signaling induces stemness properties in colorectal cancer by regulation of Bmi1[J]. Mol Carcinog, 2017,56(10):2267-2278.

[8] Lam CS, Ng L, Chow AK, et al. Identification of microRNA 885-5p as a novel regulator of tumor metastasis by targeting CPEB2 in colorectal cancer[J]. Oncotarget, 2017,8(16):26858-26870.

[9] Park YR, Kim SL, Lee MR, et al. MicroRNA-30a-5p (miR-30a) regulates cell motility and EMT by directly targeting oncogenic TM4SF1 in colorectal cancer[J]. J?Cancer?Res Clin Oncol, 2017,143(10):1915-1927.

[10] Zhu SH, He XC, Wang L. Correlation analysis of miR-200b, miR-200c, and miR-141 with liver metastases in colorectal cancer patients[J].Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2017,21(10):2357-2363.

[11] Knudsen KN, Lindebjerg J, Nielsen BS, et al. MicroRNA-200b is downregulated in colon cancer budding cells[J]. PloS One, 2017,12(5):e0178564.

[12] Li Y, Sun Z, Liu B, et al. Tumor-suppressive miR-26a and miR-26b inhibit cell aggressiveness by regulating FUT4 in colorectal cancer[J]. Cell Death Dis, 2017,8(6):e2892.

[13] Laudato S, Patil N, Abba ML, et al. P53-induced miR-30e-5p inhibits colorectal cancer invasion and metastasis by targeting ITGA6 and ITGB1[J]. Int J Cancer, 2017,141(9):1879-1890.

[14] Cheng D, Zhao S, Tang H, et al. MicroRNA-20a-5p promotes colorectal cancer invasion and metastasis by downregulating Smad4[J]. Oncotarget, 2016,7(29):45199-45213.

[15] Pecqueux M, Liebetrau I, Werft W, et al. A comprehensive microRNA expression profile of liver and lung metastases of colorectal cancer with their corresponding host tissue and its prognostic impact on survival[J]. Int J Mol Sci, 2016,17(10):1755.

[16] Torres S, Garcia-Palmero I, Bartolome RA, et al. Combined miRNA profiling and proteomics demonstrates that different miRNAs target a common set of proteins to promote colorectal cancer metastasis[J]. J Pathol, 2017,242(1):39-51.

[17] Wang Y, Sun J, Wei X, et al. Decrease of miR-622 expression suppresses migration and invasion by targeting regulation of DYRK2 in colorectal cancer cells[J]. Onco Targets Ther, 2017,10:1091-100.

[18] Li J, Chen Y, Guo X, et al. Inhibition of miR-15b decreases cell migration and metastasis in colorectal cancer[J]. Tumour Biol, 2016,37(7):8765-8773.

[19] Nedaeinia R, Sharifi M, Avan A, et al. Inhibition of microRNA-21 via locked nucleic acid-anti-miR suppressed metastatic features of colorectal cancer cells through modulation of programmed cell death 4[J]. Tumour Biol, 2017,39(3):1010428317692261.

南宁市青秀区科学研究与技术开发计划基金资助项目(2015S03)。

张力图(E-mail: zhanglitu@gmail.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.44.036

R735.3

A

1002-266X(2017)40-0108-03

2017-07-11)