中國生物工程雜志　ChinaBiotechnology,，2008,，28（12）：94～101

miRNA在肝細胞癌中的研究進展?

戚　鵬　高春芳??

（第二軍醫(yī)大學東方肝膽外科醫(yī)院實驗診斷科　上海　200438）

摘要　微小RNA（microRNA,，miRNA）是一類長度為二十幾個核苷酸的內源性非編碼調控RNA,，通過序列特異性翻譯抑制或mRNA裂解來調控基因表達，參與細胞發(fā)育,、增殖,、分化、凋亡等一系列重要生物學進程,。近期的研究發(fā)現(xiàn),，miRNA具有癌基因和抑癌基因的作用，在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中起著重要的作用,。已發(fā)現(xiàn)若干miRNA直接參與肝細胞癌的發(fā)生和發(fā)展,，miRNA表達譜與肝細胞癌的診斷、分期,、進展和預后等相關,。作為一類新的分子靶標，miRNA應用于肝細胞癌的診斷和生物治療具有廣闊的前景,。

肝細胞癌（hepatocellularcarcinoma,，HCC）是我國常見的惡性腫瘤，其死亡率位居第二,。肝細胞癌的發(fā)生,、發(fā)展是多因素、多步驟的復雜過程,。尋找肝細胞癌發(fā)生,、發(fā)展的相關基因，了解肝細胞癌的分子遺傳學機制從而為肝細胞癌的診斷,、治療提供理論基礎為目前的研究熱點,。微小RNA（microRNA，miRNA）是一些5′端帶磷酸基團,、3′端帶羥基的,，長度為二十幾個核苷酸的非編碼調控RNA家族［1］,。迄今在人類、動植物等物種中已有六千余種miRNAs被發(fā)現(xiàn),，通過調控基因表達來參與生命過程中的一系列重要進程,，包括早期發(fā)育、細胞增殖,、細胞分化以及細胞凋亡（MiRBasehttp：／／microrna．sanger．ac．uk／sequences／）,。許多病毒也會與宿主的miRNAs相互作用，并且相當一部分病毒還能編碼自己的miRNAs,，調控自身蛋白的表達或者鈍化宿主本身的防御系統(tǒng)［2］,。最近多項研究發(fā)現(xiàn)，若干miRNAs在各種腫瘤組織中的表達水平有不同程度上調或下調,，這一現(xiàn)象初步揭示了腫瘤發(fā)生與miRNA表達之間存在相關性,。該領域的研究雖剛剛起步，新的發(fā)現(xiàn)與觀點卻層出不窮,，miRNA與腫瘤的關系已成為當前眾多科學家關注的熱點之一,。本文就miRNA與肝細胞癌的相關性作一綜述。

1　miRNA來源和作用機制

與siRNA加工合成類似,，miRNA也是由一系列RNaseIII內切酶和轉運蛋白等逐步加工完成［3］,。在細胞核內，首先由RNA聚合酶II或聚合酶III轉錄合成初級miRNA（pri?miRNA）,，經過Drosha及DGCR8剪切形成miRNA前體（pre?miRNA）,，然后在輸出蛋白5（Exportin?5）和Ran復合物協(xié)助下轉運出細胞核，隨后在細胞質內,，被Dicer／TRBP剪切成21～25個核苷酸長度的雙鏈RNA,。通常，上述雙鏈RNA中的一條單鏈會與RNA誘導的沉默復合體（RNA?inducedsilencingcomplex,，RISC）結合,，另一條鏈發(fā)生降解；也有一些miRNA雙鏈會打開并分別與不同的RISC結合,。miRNA5′端第2～8核苷酸與mRNA3′端非翻譯區(qū)（untranslatedregion,，UTR）部分序列的結合很重要，被稱為種子序列（seedsequence）,。miRNA參與的基因調控主要有兩種方式,，即靶mRNA的降解和翻譯抑制。當miRNA和靶mRNA接近完全互補時多采取第一種方式,，在植物中多見,。而在動物中，多數(shù)情況下miRNA和靶mRNA3′?UTR不完全互補配對，通過翻譯抑制靶mRNA的表達,。此外，也可以具有以上兩種作用模式,，即當與靶基因完全互補結合時,，直接切割mRNA，如果蠅和HeLa細胞中l(wèi)et?7直接介導RISC分裂切割靶mRNA,；而當與靶基因不完全互補結合時,，起調節(jié)基因表達的作用，如線蟲中的let?7與靶mRNA3′?UTR不完全配對結合后,，抑制基因的翻譯［4］,。最近Wu等［5］又提出另外一種去腺苷酸化機制也參與了miRNA的基因調控，已知lin?28mRNA的3′?UTR與miR?125b不完全互補,，他們把miR?125b轉入人類胚胎腎細胞293T后,，觀察到連接了lin?28的β?球蛋白mRNA明顯縮短，這種縮短又與3′腺苷酸尾的清除有關,。一個miRNA可調節(jié)數(shù)百個靶基因包括轉錄因子,、細胞因子、受體等,，幾種miRNAs也可以聯(lián)合調控單一基因的表達,，miRNAs和靶基因組成了復雜的調節(jié)網絡［6］。揭示miRNA的作用機制對于我們認識體內miRNAs之間,、miRNAs與mRNA之間,、miRNAs與蛋白質以及與DNA之間的網絡交互作用具有重要的意義。

2　miRNA與腫瘤的關系

從細胞生物學角度來看,，動物生長發(fā)育過程是與其細胞增殖,、分化和死亡相互聯(lián)系的，而細胞增殖,、分化和凋亡等生物學進程的異常在腫瘤中常見,。miRNA在動物生長發(fā)育、細胞增殖,、分化,、凋亡及基因調控中的作用，引發(fā)了人們對miRNA與腫瘤之間關系的思考,。

原癌miRNA組學（Oncomirs）這一嶄新概念的提出,，開辟了將miRNA應用于腫瘤細胞研究的新篇章［7］。如果miRNA在腫瘤中表達上調,，就屬于有致癌基因作用的miRNA,，它通過負性抑制腫瘤抑癌基因和／或控制細胞的分化或凋亡途徑來促進腫瘤的發(fā)展；而在腫瘤生成中，有些miRNA的表達是下調的,，則這些miRNA起抑癌基因的作用,。

2．1　有致癌基因作用的miRNA

在B細胞淋巴瘤、濾泡型淋巴瘤及套細胞淋巴瘤中,，miR?17?92基因簇（包括miR?17?5p,、miR?17?3p、miR?18a,、miR?19a,、miR?20a、miR?19b?1和miR?92?1）似乎起著癌基因的作用［8］,。研究進一步證實,，miR?17?5p、miR?20a的靶基因是轉錄因子E2F1,，原癌基因c?Myc一方面促進細胞周期的進程,，同時激活miR?17?92基因簇的表達，轉錄后抑制E2F1促細胞凋亡的作用,，促使細胞逃離正常的凋亡途徑,，獲得永生性。過表達c?Myc和miR?17?92基因簇的腫瘤與僅有c?Myc過表達的腫瘤相比,，具有更強的增殖能力和更低的細胞死亡率［9］,。此外，在人類B細胞腫瘤中及胰腺癌中發(fā)現(xiàn)另一和c?Myc有協(xié)同作用的miR?155／BIC的過表達［10～12］,，miR?155直接參與了這些疾病的發(fā)生與發(fā)展,。

Volinia等［13］用芯片分析了6種實體瘤（肺癌、乳腺癌,、結腸癌,、胃癌、前列腺癌,、胰管癌）的miRNA表達譜發(fā)現(xiàn),，miR?21均顯著過表達，提示其在腫瘤形成過程中起廣泛的致癌作用,。進一步的研究表明,，miR?21通過直接下調抑癌基因tropomyosin?1（TPM?1）而發(fā)揮作用。Jennifer等通過對原代多形性惡性膠質瘤細胞,、體外建立的6種惡性膠質瘤細胞系（A172,，U87，U373,，LN229,，LN428，LN308）與正常的胎兒及成人腦組織以及體外培養(yǎng)的正常的神經膠質細胞的比較分析，發(fā)現(xiàn)在惡性膠質瘤中miR?21的表達水平也大大提升,，且與caspases相關的細胞凋亡途徑相關［14］,。這些研究表明miR?21可能是通過抑制關鍵性的凋亡相關基因的表達而促進惡性腫瘤的形成。