修回日期: 2010-07-06
接受日期: 2010-07-12
在线出版日期: 2010-08-18
microRNAs(miRNA)是一类长19-22个核苷酸的内源性非编码的小分子RNA, 通过对靶基因转录后水平的负调控, 几乎参与了体内所有的基本信号传导途径. 最近发现microRNA与肿瘤的发生、分化、转移及复发等密切相关. 食管癌发生过程中microRNA的改变已成为目前的研究热点, 为食管癌的早期诊断、治疗和预后提供了新的手段. microRNA有望成为肿瘤诊断新的生物学标志和肿瘤基因治疗的新靶点. 本文着重介绍microRNA的产生、作用机制、与肿瘤的关系、检测方法及其在食管癌的诊断、分期和生物治疗方面的潜在作用.
引文著录: 程蕾, 凌志强, 毛伟敏. microRNA在食管癌中的特征. 世界华人消化杂志 2010; 18(23): 2434-2441
Revised: July 6, 2010
Accepted: July 12, 2010
Published online: August 18, 2010
MicroRNAs (miRNAs) are a class of non-coding RNAs of 19-22 nucleotides that regulate gene expression at the post-transcriptional level. MiRNAs have been demonstrated to be involved in almost all basic signaling pathways. Recent studies indicate that miRNAs are closely associated with tumor genesis, differentiation, metastasis and relapse. The research of miRNA alterations in the pathogenesis of esophageal cancer has been attracting more and more attention, providing a new technique for early diagnosis, treatment and prognosis of the disease. MiRNAs might act as new biomarkers for tumor diagnosis and new targets for tumor gene therapy. This article focuses on the biosynthesis, mechanisms of action, and detection of miRNAs, their relationship with tumors, as well as their potential use in the diagnosis, classification and biological treatment of esophageal cancer.
- Citation: Cheng L, Ling ZQ, Mao WM. MicroRNAs and esophageal cancer. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2010; 18(23): 2434-2441
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v18/i23/2434.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v18.i23.2434
microRNA(miRNA)是一类长度为19-22个核苷酸(nt)的非编码单链小RNA分子, 广泛存在于动物、植物以及病毒中, 通常, 如果miRNA与其靶基因mRNA的3-uTR(非翻译区)片段完全互补, 则通过启动mRNA的3'端Poly(A)尾和5'端脱帽子结构, 介导mRNA的降解[1]. 大量研究表明, miRNA参与了包括细胞分裂增殖、分化与发育以及代谢等许多重要的生物学过程. miRNA本身并不编码蛋白质, 而是通过与特异的靶mRNA结合使之降解或者抑制其翻译, 从而降低相关靶基因蛋白质的表达[2]. 迄今为止, 在人类估计约有1 000多种miRNAs, 目前已被证实的miRNAs就达500多个[3]. 肿瘤发生发展过程中所出现的特异性miRNA的异常表达, 不仅可以区分不同肿瘤的起源, 同时也可以反映肿瘤发展的不同阶段[4]. 食管癌是世界上最常见的6大恶性肿瘤之一, 其中我国的年新发病例约占世界食管癌新发病例的50%以上, 严重危害我国人民的健康. 由于食管癌的早期症状不明显, 大多数就诊患者已处于中晚期, 预后效果很差, 5年生存率只有10%左右. 然而, 早期食管癌(包括上皮内癌和黏膜内癌)的5年生存率可达90%-100%. 因此, 提高癌前病变如Barrett's食管或癌症的早诊率并加以治疗, 对降低食管癌的发生率和死亡率具有重大意义.
miRNA位于1个基因的内含子中, 其初始转录子(pri-miRNA)在核中进行转录. 在细胞核中Pri-miRNA被Drosha(一种RNase Ⅲ核酸内切酶)切成70 nt左右茎环状的pre-miRNA. pre-miRNA由核质/细胞质转运蛋白Exportln-5运输到胞质中, 这一过程需要G蛋白因子Ran参与. 在胞质中pre-miRNA被Dicer剪切成22 nt的双链miRNA, 这段序列定位于pre-miRNA的3'或5'端. 成熟的miRNA与其互补序列形成的双螺旋结构解旋后, 一条链被降解, 另一条成熟的miRNA进入RNA诱导的基因沉默复合物(RNA-induced silencingcomplex, RISC)中, 形成非对称RISC复合物(asymmetric RISC assembly). 该复合物会结合到靶mRNA的3'非翻译区(untranslated region, UTR), 阻断靶基因的翻译, 在大多数情况下成熟miRNA和靶mRNA序列不完全互补[5,6]. 转录产物最初的茎-环结构提供了寻找潜在的miRNA基因的结构线索. miRNA与他的目的mRNA互补的碱基配对决定了这个过程的特异性[7]. 每个miRNA可以有多个靶基因, 而几个miRNA可以调节同一个基因. miRNA可以与不完全互补的目的mRNA 3' UTR配对来抑制蛋白质的翻译, 也可以与UTR完全互补来使目的mRNA降解. 显然, miRNA与直接参与蛋白表达的mRNA、tRNA及rRNA不同, 他们和蛋白合成并没有直接关系, 而是通过与mRNA分子发生相互作用来抑制蛋白合成, 从而控制基因的表达, 提示miRNA的重要性在于调控基因表达, 而非蛋白的编码合成.
研究表明, miRNA可以作为抑癌基因或者癌基因, 这类miRNA被称为致癌 miRNA(oncogenic miRNA, oncomirs). oncomirs的负调控和染色体的缺失、增加及易位有关[8]. miRNA的表达可通过作用于癌基因或抑癌基因的表达来影响肿瘤的发展, 如miR-17-92可以直接影响癌基因. miRNA还通过介入细胞周期、凋亡、血管生成和转移来影响肿瘤的发生发展等过程[9-11]. miRNA的表达谱比编码蛋白的基因表达谱更能准确区分肿瘤类型. miRNA在肿瘤的发生、发展、诊断及预后都有其特征性的表达谱, 因此可通过检测miRNA的表达谱来指导临床诊治工作.
目前, 基因芯片技术、Northern blot、qRT-PCR等方法已被用于检测miRNA的表达水平及功能评价. 基因芯片采用大规模微阵列技术, 一张芯片上包含成千上万个探针, 大大提高了筛选的速度和通量. 其中miRCURyTMLNA芯片应用最为多见. 该芯片是一种建立在"核酸锁"(1ocked nucleic acid, LNA)修饰探针基础上的miRNA表达谱检测技术平台. DNA探针和miRNA之间的键是不稳定的, 因为DNA单体可在N构象和S构象之间来回移动. LNA是一种经特殊化学修饰的新型核苷酸衍生物, 是DNA类似物, 其亚甲基桥用于锁定糖环, 让单体保持在N位置. 在高温下, LNA/RNA双链比DNA/RNA双链稳定. 这增加了在微阵列筛选中的灵敏性和特异性, 并减小了杂交误差. 在核苷酸链合成时掺入LNA所制备的探针, 特别适合短序列miRNA的高通量检测, 赋予LNA芯片较高的灵敏度与特异性. 另外, 通过调整LNA修饰的核苷酸在探针中的比例可以自由设计Tm值, 实现探针与miRNA杂交Tm值的均一化. 再者, LNA修饰探针敏感性高, 样品用量少、标记最低仅需要1-2 μg总RNA, 无需富集提纯[12]. 筛选肿瘤组织中的miRNA表达谱可以对肿瘤进行分类, 并指导临床肿瘤的个体化治疗, 也可以用miRNA表达谱作为一种生物标志物去监测肿瘤治疗的效果[13]. 目前大部分的实验都取材于冰冻标本或者石蜡包埋的标本, 因取材不便等多种原因, 不适合用于早期诊断, 因此寻找出敏感的生物标志物迫切需要一种非侵入性且易于操作的检测方法. 最理想的是以体液如血清、血浆、尿液等作为实验标本进行肿瘤的诊断. 血清中miRNA能用于肿瘤的诊断有以下几方面原因: (1)miRNA在肿瘤中呈负调控表达[14]; (2)瘤中的miRNA的表达谱有着组织特异性[15]; (3)miRNA在甲醛液固定的组织中有很高的稳定性, 可以推测miRNA在血浆或血清中也具有相同的稳定性[16,17]. 目前一系列的研究已证实游离的DNA、mRNA及miRNA存在于血清中, 也存在于其他的体液中, 都有望成为潜在的生物标志物[18-23]. Ho等[24]在被新确诊为胰腺癌患者的血浆里提取miRNA, 将其转化为cDNA, 利用qRT-PCR方法, 以人工合成的miR-54为正常对照组, 得出结论, 在胰腺癌患者的血浆中检测出miR-210, 提出存在于血浆中的miR-210可作为胰腺癌临床诊断和预后评估的分子标志物. 血清microRNA有望成为新兴的肿瘤诊断和预后的分子标志物.
已知, miRNA是通过特异性基因沉默导致靶mRNA降解, 抑制蛋白质的合成或在细胞分化、增殖和凋亡等关键时期调控转录后的基因表达水平, 即作为癌基因参与恶性肿瘤的发生和发育, 又作为抑癌基因参与控制恶性肿瘤的形成. 因此, 对miRNA作用机制的研究有助于加深对肿瘤发生机制的理解. 一直以来, 肿瘤的早期诊断仍是困扰科学家们的一大难题, 为此科学家们不断寻找快速简便的检测方法. Gilad等[25]研究了血清中的miRNA得出以下结论: 1 mL的人血清中就有足够的miRNA产生探测信号可被基因芯片所探测到, 用Heat-Map和量集群分析法可以得出血清中的miRNA在很大程度上能区分肿瘤患者与健康献血者, miRNA在怀孕的妇女的血清中较未孕妇女升高; 文章中尚未得出性别, 年龄和肿瘤治疗手段包括放、化疗对血清中miRNA的表达是否存在影响. Rosenfeld等[26]在对miRNA的表达分析后认为肿瘤的多样性也决定了其与正常组织不同的miRNA表达谱的不同, 且miRNA具有高度的组织特异性, 可用于确认转移灶的起源. Xiao等[27]选取了55例胃癌及17例正常组织标本, 采用qRT-PCR技术研究了miR-106a与胃癌的相关性, 结果发现miR-106a在肿瘤组织中表达高于正常组织, 且与肿瘤分期、瘤组织大小、分化、淋巴结及远处侵犯转移有关, 存在显著性差异(P<0.01). Xiao等[27]认为miR-106a可用于胃癌的诊断. Wickramasinghe等[28]运用qRT-PCR及Western blot技术发现miRNA的表达在乳腺癌中与雌激素受体α(estrogen receptor α, ERα)的表达有关, 在ERα阳性的肿瘤中miR-21表达要高于ERα阴性的肿瘤, 雌二醇(E2)在MCF-7人乳腺癌细胞中抑制miR-21表达, 这种抑制又被羟基他莫昔芬(4-OHT)、法洛德西(ICI 182 780)、siRNA ERα所阻止. E2也能在MCF-7中负调控miR-21靶基因PDCD4、PTEN、BCL2的蛋白表达. 同时发现, ERβ也是肿瘤抑制基因. Uziel等[29]在成神经管细胞瘤(medulloblastomas, MBs)中发现26种miRNA表达升高, 24种miRNA表达下降, 且与基因型无关. 在这26种miRNA中有9种已被证实是由癌基因的miRNA17-92所编码, 其中3种miR-17-92(miR-92、miR-19a、miR-20)在人MBs中过表达. 结果认为, miRNA-17-92联合SHH信号旁路促进了机体中MBs的形成与发展. Laios等[30]为了验证miRNA在卵巢肿瘤复发的作用, 应用Real-time TaqMan PCR等技术对复发的卵巢肿瘤进行了miRNA表达谱分析, 结果显示miR-9与miR-223在表达谱中表现最明显, 分别处于下调最高峰与上调最高峰, 认为miR-9与miR-223可作为检测卵巢肿瘤复发的潜在生物指标. 同时研究者推测Dicer与Drosha可能没在肿瘤复发中起明显作用.
miRNA不仅仅具有肿瘤诊断作用, 由于miRNA在肿瘤发生发展过程中起到癌基因或抑癌基因的作用, 因此可以通过调控miRNA的表达来达到治疗肿瘤的目的. miRNA参与肿瘤基因治疗主要有两种方式, 一种是那些具有抑癌作用的miRNA过表达, 利用脂质体转染模拟内源性miRNA的人工合成的双链miRNA, 或利用miRNA的表达载体在体内表达大量miRNA, 常用的表达载体为病毒类载体(包括腺病毒载体、腺病毒伴随病毒载体、慢病毒载体等). 另外, 还可以通过导入人工合成的、与具有癌基因性的成熟miRNA序列互补的反义寡聚核昔酸(anti-miRNA oligonucleotides, AMOs)的方法来灭活肿瘤细胞中的miRNA. AMOs是一种被用于调控失控基因过度表达的手段. 由于miRNA仅长约19-24个碱基, 用AMOs抑制miRNA活性被认为可能是目前最好而且最实际的方法. Fei等[31]以miR-16、miR-21、miR-214、miR-181a为靶点, 设计、合成相对应的AMOs, 并将其转染入肺癌A649细胞株中, 利用流式细胞仪检测A549细胞流式细胞术检测细胞凋亡率和细胞周期分布, 并利用RT-PCR技术检测miR-21在细胞株中的表达情况. 结果显示: AMO-miR-21、AMO-miR-16、AMO-miR-181a通过诱导凋亡抑制了A549细胞株的生长, 这些抑制作用与剂量及作用时间成正比, AMO-miR-21在A549细胞株中下调了miR-21的表达. 得出结论: miR-21、miR-16、miR-181a可作为肺癌治疗的靶点, AMOs为肿瘤的治疗开辟了新途径.
食管癌是世界上八大常见肿瘤之一, 而我国是食管癌发病率和死亡率最高的国家, 其发病率居恶性肿瘤的第4位. 食管癌的形成是多因素作用、多基因变化和多阶段发展的过程, 其发生、发展与癌基因组、表观基因组及组织环境等诸多因素有关. 从正常食管黏膜→癌前病变→食管癌各发展演变过程皆存在特征性的生物标志物, 对此筛选不仅有助于食管癌早期诊断, 而且为其临床治疗提供新的药靶. 目前, 业已证实, 食管癌miRNA的研究不仅有利于食管癌的早诊、预估转移和预后, 而且对开展食管癌个性化治疗具有重要的意义.
通过基因芯片技术对肿瘤组织与正常组织miRNA的表达谱进行检测已有报道, 如mRNA表达谱Barrett's食管(Barrett's esophagus, BE)与食管腺癌(esophageal adenocarcinoma, EAC)的鉴别诊断. 与mRNA相比, 食管癌组织中的miRNA的表达谱为区别肿瘤组织与正常组织及肿瘤类型提供了更好的方法. 例如, 为区分肺癌和正常组织, 肺腺癌与鳞癌以及前列腺、甲状腺良恶性肿瘤都利用了不同的miRNA表达谱. 此外, miRNA在鉴别分化不良的肿瘤的来源中也扮演了重要的角色. 因此, Feber等[32]提出了两点假设: (1)在食管恶性肿瘤中存在着肿瘤特异性miRNA表达谱. (2)miRNA的表达谱与BE进展到腺癌的进程有关. 为此研究人员选取了1999-2005年做过食管(部分)切除术的患者, 共制作了35份食管冰冻组织标本, 其中10例腺癌(AC)、10例鳞状细胞癌(squamous-cell carcinoma, SCC)、9例正常鳞状上皮组织(normal squamous epithelium, NSE)、5例BE和1例高度异型性(high gradedysplasia, HGD). 应用基因芯片技术得出以下实验结果: 13种miRNA在食管的AC、SCC、NSE中的表达明显不同, 如miR-194、miR-192、miR-200c在AC中高表达, 但在SCC中低表达. miR-42在SCC中的表达谱和在AC中差别甚远, miR-21、miR-205, miR-203、miR-93在肿瘤与正常组织中的表达谱也有很大的差别, 但在两种不同的肿瘤组织中差异不明显. NSE与SCC的表达谱相似, 但与AC不同, BE的表达谱处于AC与NSE之间, HCG的基因表达谱与AC相似. 得出的结论: 应用miRNA表达序列区分了正常食管、BE高度异型性与两种不同的肿瘤类型. 为了更好地区分在4组的特定的miRNA表达谱, 还利用了miRNA数据库. 这种分析方法在确认5个BE患者miRNA表达亚型上起了重大的作用. 研究者认为BE与AC不同的miRNA表达能确认肿瘤进展的特殊标志物. 目前, BE的分子遗传学与其发展为EAC的进展已经受到了研究者的重视, 但从BE到EAC发展过程的分子机制仍不清楚. Kan等[33]在文章中研究了miR-106b-25多顺反子与BE与EAC的关系. 实验材料: 食管培养细胞(HEEpiC、QhTRT、ChTRT、GihTRT、OE-33)、22例正常的上皮组织、24例BE、22例EAC. 通过基因芯片技术、qRT-PCR技术研究miRNA不同的表达谱, qPCR技术检测miR-106b-25拷贝数的改变以及在定位于染色体7q22.1的MCM7基因. 在试管中进行细胞增殖、细胞周期循环、凋亡, 在活体内进行肿瘤发生试验, 从而去验证miR-106b-25的生物作用. 为了证实miR-106b-25直接作用的靶细胞, 实验中还运用了免疫印迹法与荧光素酶分析法. 得出以下结论: miR-106b-25在试管内或活体内能影响增殖、凋亡、促进细胞循环以及促进肿瘤生成. miR-93和-106b靶向抑制p21, 促使p21 mRNA降解, miR-25亦靶向抑制Bim蛋白翻译. 得出的结论为: miR-106b-25通过抑制靶基因p21与Bim促进了食管癌的发生发展. Maru等[34]也研究了miR-196a在食管癌中的应用, 他们得出的结论是: miR-196a在EA、BE、良恶性交界位置、高度恶性组织中表达增加. 认为miR-196a可以作为BE筛检的生物标志物, 并认为角蛋白5(keratin 5, KRT5)、富含脯氨酸的小分子蛋白2C(small proline-rich protein 2C, SPRR2C)及S100钙粒蛋白A9(calcium-binding protein A9, S100A9)是miRNA-196a的靶基因. Hiyoshi等[35]研究了miR-21在食管鳞癌中的作用: 选取了20例配对的食管鳞癌标本及7组食管鳞癌的细胞株(TE6、TE8、TE10、TE11、TE12、TE14、KYSE30), 运用TagMan qRT-PCR和原位杂交技术进行检测. 通过对转染反义miR-21细胞增殖及侵袭能力的分析, 来判断miR-21在食管鳞癌的发展中所扮演的角色, 并进一步探讨了miR-21靶向调控程序性细胞死亡4(programmedcelldeath4, PDCD4)的机制. PDCD4是近年来新发现的抑癌基因, 不仅对细胞的程序性死亡进行重要调节, 而且通过抑制蛋白转录和翻译过程抑制肿瘤细胞的生长. 实验结果如下: 20对配对样本中, 18例肿瘤组织中miR-21的表达明显高于对照的正常组织, 其中有淋巴结或者血道转移的患者样本中的miR-21表达显著提高, 对miR-21原位杂交(in situ hybridization, ISH)的实验结果显示: 石蜡包埋的食管鳞癌组织强阳性染色. 7组细胞株的miR-21也表现为高表达, 转染反义miR-21的细胞的增殖及侵袭能力显著降低, 食管鳞癌的PDCD4蛋白水平与miR-21表达呈负相关. 在转染反义miR-21的细胞中, 在PDCD4 mRNA水平未改变的前提下, 不仅增加了PDCD4蛋白的表达, 而且还增加了含有PDCD4-3'非编码区结构的荧光素酶报告基因的活性. 研究者得出以下结论: 在食管鳞癌中, miRNA-21在转录后水平负调控靶细胞PDCD4及细胞增殖与侵袭能力, 该结论为食管鳞癌的靶向治疗提供了依据. Guo等[36]也在其文章中研究了miR-103/107与食管癌的关系, 进行了以下的实验: 选取了1999-2001期间31对食管鳞癌的标本及癌旁正常组织作为实验组, 这些组织在手术中液态氮下切割并保存在-80 ℃. 选取了一组包含了24例配对样本, 该组标本保存时间均<6 mo. 所有的样本的相关信息比如年龄、性别、病理、分化、TNM分期、肿瘤分期、术后的生存时间都可以获得. 这些食管癌标本首先用石蜡包埋法及进行HE染色. 按照以下实验步骤进行检测: (1)标记目标RNAs: 用TRIzol法提取RNA, 并运用聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)溶解析出法先分离低相对分子质量RNA, 其次对分离后得到的低相对分子质量RNA进行荧光素标记、沉淀、乙醇清洗并干燥, 最后将低相对分子质量RNA悬浮于含有3×SSC、0.2% SDS、15%甲酰胺的杂交缓冲液中. (2)玻片杂交: 在BioMixer II芯片杂交仪上进行杂交, 该种方法的优点早已在全基因组mRNA表达谱的文章中被报道[37]. 杂交结束后, 分别在42 ℃及室温条件下用含有0.2% SDS、SSC溶液和0.2% SCC液连续冲洗芯片各5 min, 然后用LuxScan 10K-A laser confocal scanner扫描芯片运用LuxScan 3.0 software软件分析所得到的图像. (3)计算分析: 建立模型, 并利用拔靴法估计实验组31对标本的每个预测模型准确度, 利用计算公式计算准确度. 可利用最公开有效的方法预测miRNA靶基因, 如: miRBase[38]、miRANDA[14]、TARGETSCAN[8]、PICTAR[39]软件. 利用生存分析Kaplan-Meier方法绘制患者的生存曲线, Cox proportional hazard回归模型检查协变量的共同效果. (4)定量RT-PCR: 为了验证miRNA的表达谱, 研究者利用带有miRNA特殊引物的qRT-PCR法检测mRNA, 设置U6为内参基因, 反应的条件为: 95 ℃ 10 min、40个循环: 95 ℃ 15 s、60 ℃ 35 s、72 ℃ 3 s. 最后用LightCycler软件分析得出的结果, 利用溶解曲线分析法分析qRT-PCR扩增产物, 并运用琼脂糖凝胶电泳证实. 研究者在对31对食管癌样本和与之相对应的、距离至少有5 cm范围的相邻的正常组织标本的miRNA表达谱的进行分析, 得出以下结论: 从冰冻组织中提取的RNA总量大幅度下降, 而从新鲜组织中提取的RNA无明显下降, 但是新鲜组织中和储备组织中的miRNA的表达谱相近, 说明短的miRNA片段在冰冻组织中相对稳定, 这样就大大扩大了从组织中研究miRNA的范围. 同时, 通过对在7组不同的因素如年龄、性别、病理类型、分化等级、T、N、TMN中的miRNA表达谱比较, 发现有5种miRNA(miR-335、miR-181d、miR-25、miR-7、miR-495)与病理类型有关(对蕈伞型与髓样型进行比较). miR-25和miR-130b与分化等级有关(通过对高、中、低等级进行比较). 吸烟量和饮酒量被认为是鳞癌的高危因素, 然后试验中发现miRNA表达谱的变化与这些因素无关, 甚至与年龄无相关性. 通过对肿瘤与正常组织的miRNA表达谱分析得出: miR-25、miR-424、miR-151在肿瘤组织中高表达, miR-100、miR-99a、miR-29c、miR-140呈低表达. 并且得出结论: miR-103/107低表达与总体生存率增高有关, miR-103/107高表达、TNM与预后成反比, 所以这两种miRNA可被用于食管癌的早期诊断以及作为基因治疗的靶点. Sugito等[40]报道核糖核酸酶(ribonuclease rnase, RNASE)在食管鳞癌中的比例增高与高RNASE表达与食管鳞癌的不良预后有关. 一部分miRNA表达谱的改变不是偶然的, 能提示miRNA与肿瘤相关基因的mRNA的转录的改变. 这些偶然的miRNA的靶基因可能是肿瘤抑制基因或者其他和肿瘤相关的基因, 如: 生长因子、生长因子受体、信号传感器、转录因子、凋亡调节物、细胞分裂调控基因、DNA修复基因. 目前有许多的文章已经提出了许多用于识别miRNA(44-47)靶基因的方法. 在这些假设的靶基因中, YWHAM是肿瘤抑制基因, 他能调节细胞周期, TGFBR3参与了β转化生长因子的信号传导通路, AXIN2参与了Wnt信号传导通路, TAF5被认为是转录因子, CAPZA2参与了细胞运动, 一些靶基因可能通过不同的机制参与了食管癌进展过程. 如YWHAH基因与肿瘤抑制相关, 能调节细胞周期. 相关的报道也提出miR-107在消化系肿瘤(结肠癌、胰腺癌、胃癌[41,42])中高表达, 食管癌也属于消化系统, 以上的结论也证明了miR-103/miR-107在食管癌中的高表达与预后差有关. 通过单变量及多变量分析表明, miR-103/107在食管癌患者的低、高表达水平均与无病生存率的存在相关性. 这些结论为研究食管癌发生发展的分子机制奠定了基础, 同时, 也为食管癌的诊断提供了简便且经济的方法, 如qRT-PCR技术. Matsushima等[43]通过miroRNA基因芯片技术对从食管鳞癌细胞株(OE21、TE10)、食管鳞状细胞株Het1及食管鳞癌患者活检组织标本中所提取的miRNA表达谱进行分析, 发现: 与在Het1细胞株中相比, miR-203、miR-429、miR-205、miR-200c、miR-141在食管鳞癌细胞株OE21、TE10中表达增高. 同样与Het1细胞株中相比, miR-153、miR-100、miR-125b、miR-10a、miR-99a、miR-376a、miR-379、miR-651、miR-146b在OE21、TE10细胞株中表达降低. 通过qRT-PCR技术在多种恶性肿瘤细胞株及非恶性细胞株进行验证, 其中包括5组食管鳞癌细胞株(TE5、TE8、TE10、TE11、OE21). 发现: 在所有的食管鳞癌细胞株中, 只有miR-205表达一致增高与miR-10表达一致降低. 通过转染反义-miR-205入细胞株中, 发现细胞的增殖、分化、凋亡均未见明显改变. 敲除miR-205后, 受侵细胞的数量明显增加, 表明miR-205可以改变食管鳞癌中细胞的转移及侵袭性. 得出结论: 在食管鳞癌中, miR-205与miR-10表达改变显著, 在食管鳞癌发生、发展过程中, miR-250可能通过抑制E-钙黏蛋白(E-cadherin, E-CD)转录, 影响上皮-间质转变(epithelial-mesenchymal transition, EMT), 从而调控了细胞的侵袭与转移. 为研究食管鳞癌的发病机制提供了新的思路.
miRNA在食管癌发生发展中的功能研究越来越受到人们的关注. 因此, 分析miRNA的表达水平为食管癌患者早期的筛查和提高临床治疗效果提供了很大的帮助. 同时, 一些与肿瘤异常反应相关的miRNA可被应用于化疗试剂的研制. 同时, 专家们可利用miRNA的表达谱分析为肿瘤患者提供个体化的治疗方案. 但是, 基于miRNA的治疗方法, 从研究到实践的过程仍需要不断地摸索与完善. 作为一种潜在治疗新手段, miRNA治疗的效果仍然需要时间来验证. 对miRNA的深入研究, 为食管癌的早期和精确的诊断提供一个新的治疗靶标, 为创新发展食管癌的治疗策略开拓了美好的前景.
人类恶性肿瘤发生、发展的分子基础是基因的改变. 近年来在研究 肿瘤相关基因, 如癌基因、抑癌基因、肿瘤转移及耐药相关基因等方面已取得了不少成果, 但因肿瘤发生发展的确切机制仍未完全了解, 而且临床上许多肿瘤缺少早期特异性的诊断指标及特效的治疗方法, microRNA的发现为肿瘤的诊断与治疗提供了新的思路与方法.
樊红, 教授, 东南大学医学院发育与疾病相关基因教育部重点实验室
目前关于miRNA的研究已成为备受瞩目的热点, 重点在于确定各个肿瘤特异性的microRNA及与其相应的靶mRNA、简便快速的检测方法, 及其在肿瘤治疗领域的运用, 如RNAi等先进的技术.
Ho等在被新确诊为胰腺癌患者的血浆里提取miRNA, 将其转化为cDNA, 利用qRT-PCR方法, 以人工合成的miR-54为正常对照组, 得出结论, 在胰腺癌患者的血浆中检测出miR-210, 提出存在于血浆中的miR-210可作为胰腺癌临床诊断和预后评估的分子标志物.
此篇文章全面系统地阐明了microRNA的合成及其检测方法, 在肿瘤诊断及治疗中的运用. 目前, 关于食管癌中microRNA的文献不多, 本文对此做了详细地阐述, 让读者对microRNA的食管癌表达谱有了深入的了解.
该文章重点阐述了microRNA的检测及治疗, 对肿瘤尤其是食管癌的早期诊断及治疗开拓了思路, 为进一步深入研究奠定了基础.
本文选题新颖, 对食管癌的诊断、分期和生物治疗具有一定的参考价值, 可读性较强.
编辑:李军亮 电编:吴鹏朕
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