膀胱癌相關微小RNA的研究進展

， ；

(1.新鄉醫學院臨床醫學專業，河南 新鄉 453003；2.焦作市人民醫院健康管理中心，河南 焦作 454002；3.新鄉醫學院藥學院，河南 新鄉 453003)

膀胱癌是第5大常見的惡性腫瘤，其死亡率和發病率在中國泌尿生殖系統腫瘤中居首位，其中最常見的是尿路上皮癌，約占膀胱癌患者總數的90%以上[1]。膀胱癌具有多發性和易復發性，其遠期療效以及患者的生活質量并不樂觀。因此，對于膀胱癌的早診斷和早治療變得極其重要[2]。目前，尿脫落細胞學檢查和膀胱鏡檢查(組織活檢)依舊是膀胱癌診斷的傳統方法，但是尿脫落細胞學檢查所存在的問題是檢測陽性率不高，而膀胱鏡為一種有創檢查，會給患者帶來一定痛苦[3]。因此，尋找敏感性高、特異性強、無創、無痛、相對經濟、能長期隨訪的膀胱癌早期診斷方法已成為研究熱點。

微小RNA(microRNA，miRNA)的異常表達與膀胱癌的發生、發展密切相關。miRNA是一類由大約21～25個核苷酸組成的內源性非編碼小RNA分子，通常靶向一個或多個mRNA，通過抑制翻譯或降解靶標mRNA來調節基因的表達，在多種生物學過程中發揮著重要作用，如細胞生長、增殖、分化、凋亡等。組織特異性和腫瘤特異性是miRNA表達譜的兩大特性，通?？杀碚髂[瘤的不同分期、分級。由于miRNA表達譜直接調控靶基因的表達，使得miRNA與蛋白質表達的關系相對mRNA更為密切，檢測和統計幾百個miRNA與檢測上萬個mRNA相比，前者干擾因素明顯減少[4]。因此，使用miRNA表達譜對腫瘤組織進行病理分級、分期鑒別更為準確。

研究[5]已發現腫瘤細胞的分化異常、增殖失控、細胞永生化等均與miRNA密切相關，miRNA在膀胱癌的發生、發展過程中具有癌基因或抑癌基因的功能。癌基因miRNA可以促進腫瘤的增殖，而抑癌基因miRNA則會抑制腫瘤的增殖[6]。夏偉等[7]通過miRNA芯片技術在膀胱癌和癌旁組織中發現差異有統計學意義的 miRNA共115種(上調的73種、下調的42種)，并認為其中一些miRNA有望成為膀胱癌早期診斷、惡性程度分級、評估預后的重要指標，以及膀胱癌生物治療的新靶點。表觀遺傳學也在腫瘤的發生、發展中發揮重要生物學作用，利用表觀遺傳學對膀胱癌進行早期診斷、治療和預后評估將是一個很有前景的領域[8-9]。

2 膀胱癌相關miRNA

miRNA的表達與膀胱癌的發生、發展有著密不可分的關系。膀胱癌組織中miRNA的檢測可為膀胱癌的研究帶來重要的科學依據[10]，在膀胱癌的早期診斷、惡性程度評估以及精準治療方面存在巨大的應用價值[11]。miRNA表達改變可能發生在膀胱癌的早期并影響著致癌作用和腫瘤表現[12-14]。目前，已經發現多種異常表達的miRNA與膀胱癌的侵襲、轉移關系密切，這為膀胱癌的診斷和治療研究提供了新的思路[15]。

Gottardo等[16]首次報道了膀胱癌中的10個上調的miRNA。研究[16-17]發現，最常見的上調miRNA是miR-129。相反的，miR-145和miR-133a在惡性腫瘤組織中表達下調，這2個標志物可因敏感性>70%，特異性>75%而使腫瘤細胞從非瘤細胞中得以區分[18]。并且miR-200家族(miR-141、miR-155和miR-429)在膀胱癌患者的尿沉渣中水平較低。術后miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141、miR-429、miR-205、miR-192和miR-146a的水平顯著增加。這些發現表明miR-200家族miRNA(miR-141、-429、-192、-146a、-141等)有望成為無創、診斷和預后標志物。而另一項研究[19]通過對膀胱癌患者和健康者血漿miRNA水平的測量，共鑒定出79個異常表達的血漿miRNA。一些與診斷有關的miRNA，如miR-200b在膀胱癌患者中表達為上調，而其他如miR-92和miR-33與腫瘤臨床分期呈負相關。這些研究結果證實了血液中無細胞循環的miRNA是可以像在其他許多組織中一樣在膀胱組織中釋放的。通過比較miRNA在非惡性和惡性膀胱組織中的表達，研究人員確定了7個顯著上調和8個下調的miRNA：其中miR-20a、miR-200a、miR-141、miR-205、miR-106b、miR-130b和miR-200b在膀胱癌組織中表現為上調[20]；miR-100、miR-125b、miR-130a、miR-139-5p、miR-145、miR-199a-3p、miR-214和miR-222在侵襲性膀胱腫瘤中與淺表腫瘤以及其他實體腫瘤相比表現為下調。與相鄰的正常尿路上皮相比，膀胱癌中的miR-10b、19a、126、145、221、296-5p和378水平表現顯著下調，其中miR-145下調最為明顯。miR-19b、21、205和210水平在2種組織類型之間無明顯差異。miR-21高表達則意味著患者存活率極低(P=0.009 9)。多因素分析顯示miR-21、210和378可能是影響患者整體生存的獨立預后因素(P分別為0.005、0.033和0.012)。miR-21和378可作為預后復發的獨立因素(P分別為0.030和0.031)(表1)[21]。

表1 與膀胱癌相關的miRNA

miRNA在膀胱癌的發生、發展中具有癌基因和抑癌基因的重要作用。其生物標本的收集可為膀胱癌腫瘤形成提供很有價值的證據。一個或多個miRNA的表達異?？赡苁够颊叩奈ｋU分層有所改善，并且可以補充泌尿腫瘤的組織學診斷(尤其是膀胱癌的診斷)。因此，研究單個或多個miRNA更具有現實意義[22-23]。

膀胱癌中具有抑癌基因作用的miRNA：抑癌基因miRNA能夠抑制腫瘤表型表達，并且編碼抑制腫瘤形成的蛋白質。正常情況下負責調控細胞的生長和增殖，但當其不能正常表達，或當其產物失去活性時，則可能導致癌變。表達譜分析顯示miRNA-125、miRNA-143、miRNA-145和miRNA-490-5p是報道最頻繁的下調的miRNA[24-27]。膀胱癌中具有癌基因作用的miRNA：癌基因miRNA是一類會引起細胞癌變的基因，此類基因編碼的產物與細胞的惡性轉化有關。在膀胱癌組織中有33種miRNA表達上調，其中主要有miRNA-708、miRNA200b/c、miRNA-21、miRNA-96、 miRNA-205、miRNA-182、miRNA-183、miRNA-20a和miRNA-17-5p等[28]。

3 與膀胱癌發展相關的miRNA數據庫

miRNA可作為生物標志物用于膀胱癌的診斷、預后判斷及實施治療措施。為此，我們以“miRNA”、“膀胱”、“尿路上皮和癌癥”為關鍵詞檢索了Medline數據庫，從TarBase5.0和miRTarBase中檢索miRNA靶標相互作用[29-31]，并在不同的數據庫中使用不同的符號來表示miRNA和基因。從miRBase[29,32]和NCBI中提取miRNA及其宿主基因，miRBase數據庫提供了一個已證實的人類miRNA，并用NCBI的官方符號和IDs驗證宿主基因及其miRNA。多種膀胱癌表達基因摘錄自KEGG[33]和癌癥遺傳學網站，可在線訪問http://www.cancerindex.org(miRNA相關的數據庫見表2、3)。

表2 miRNA和靶數據庫

表3 miRNA靶預測工具

4 結論

過去的十幾年中miRNA領域的研究已取得顯著進展。近年來miRNA在膀胱癌發生、發展及診療中的作用及機制研究備受關注。在非浸潤性膀胱癌和浸潤性膀胱癌中所證實的miRNA的表達異常在分子改變上為區別2種膀胱癌變的途徑提供了支持。靶向重組人成纖維細胞生長因子受體-3(FGFR3)通路的miRNA，尤其是miR-99a、miR-100、miR-101和miR-145在非肌層浸潤性疾病中表達顯著降低。相比之下，靶向p53的miRNA(包括miR-21和miR-373)在浸潤性膀胱癌中上調最顯著，p53通過調節miR-200家族抑制轉錄因子，如E盒結合鋅指蛋白(ZEB)-1、ZEB-2，可以促進間葉細胞的分化。膀胱癌中miR表達的其他改變的發現可能最終會發展為除了FGFR3和p53通路以外的其他膀胱癌發病機制的分子驅動因素。截至目前，一個復雜的互動網絡將揭示膀胱癌基因調控的新機制，希望通過對發生機制進一步的認識可以促進膀胱癌生物標志物和靶向治療的發展。