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user: 5. miRNA的在各类恶性肿瘤的研究 5.1. miRNA在乳腺癌的研究 关于miR-140与乳腺癌之间的研究，有研究分析正常乳腺组织和乳腺癌组织，发现miR-140具有抑癌功能 [ 30 ] [ 31 ]。2012年，Zhang等 [ 32 ] 发现，miR-140靶向调控转录因子SOX2，影响乳腺肿瘤细胞的生长。我们在前期研究中发现，miR-140在低转移的乳腺癌细胞中的表达量要比在高转移的乳腺癌细胞中的表达量高近5倍。于影 [ 33 ] 的研究发现，Nrf2可能是miR-140又一个新的靶基因，细胞增殖实验表明，miR-140可能是通过下调Nrf2的表达来抑制乳腺癌细胞的增殖，并且增强细胞对氧化应激的敏感性。同时揭示了一个新的抑制Nrf2/ARE信号通路的小分子，为逆转肿瘤耐药提供了一个理论基础。同时miR-140可能成为抗癌化学疗法的新靶点，并且为癌症的治疗提供一个新的思路。 5.2. miRNA在脑胶质瘤的研究 脑胶质瘤是中枢神经系统肿瘤中最常见的恶性肿瘤，占全部颅内肿瘤40%~50%，具有高发病率、高复发率、高进展性、高病死率和低治愈率的特点 [ 34 ] [ 35 ] ，随着科学技术以及生物信息技术的不断发展，现有证据表明，miRNA 的异常表达与肿瘤密切相关，广泛地参与了肿瘤的发生和发展进程，其中大约50%的miRNA都位于肿瘤相关基因组区域或染色体脆性位点 [ 36 ] ，为了研究miR-140在人脑胶质瘤组织细胞中的表达特性，吴淳等人 [ 37 ] 采用实时定量PCR技术检测miR-140在非瘤脑组织、不同级别人脑胶 图4. mRNA-140作用于IGF-1R信号传导途径 质瘤组织以及SHG44、U87、U251和U373等人脑胶质瘤细胞株中的表达情况，结果表明过表达miR-140可以抑制胶质瘤细胞株U251和U87MG的增殖，阻滞细胞周期，促使其细胞凋亡，并可有效抑制其侵袭力。 5.3. miRNA在肝癌的研究 肝细胞癌(HCC)占主要肝癌的大部分，最近的研究进展显示，己有许多研究报道发现在肝癌中存在miRNA的异常表达。杨浩等人 [ 38 ] 的研究中发现miR-140在肝癌组织和细胞中均呈低表达，且其低表达与与肝癌病人的临床病理特征和预后密切相关，低表达miR-140的肝癌患者预示着不良的预后。进而阐明了miR-140是通过靶向调节TGFBR1和FGF并进而抑制TGFβ和FGF/ERK信号通路来发挥抑制肝癌细胞侵袭转移和生长增殖的作用，并证实了miR-140具有抑制肝癌细胞侵袭转移和生长增殖的作用。研究结果提示miR-140可作为肝癌新的预后标志物及潜在治疗靶点。 5.4. miRNA在胃癌的研究 胃癌细胞的增殖侵袭等细胞活动是一个极其复杂的过程，研究表明有多种基因、酶类及细胞因子等参与调控促进或抑制胃癌的细胞活动，但至今胃癌细胞发生发展的确切分子机制仍未充分阐明 [ 39 ] ，王显艳 [ 40 ] 等学者研究发现总体上miR-140在胃癌组织中表达水平低于正常胃组织，并且与肿瘤大小、侵袭度、淋巴转移分期相关，胃癌肿瘤生长越大，侵袭度、淋巴转移分期越高，miR-140相对表达水平越低，同时miR-140可通过负调控 HDAC4 发挥抑制胃癌细胞增殖、侵袭并促进凋亡的作用。提示miR-140可能作为抑癌因子在人胃癌侵袭和转移等细胞功能中发挥作用。 5.5. miRNA在骨肉瘤的研究 为了研究miR-140在Saos-2细胞中的作用及机制，刘玲丽等人 [ 41 ] 选取IGF1R、MMP2、MMP7、MMP9等肿瘤相关因子进行mRNA及蛋白水平的检测，结果显示上调miR-140-5p表达后，与肿瘤预后关系密切的IGF1R表达下调最明显，与肿瘤细胞迁移侵袭相关的MMP9也表现为表达下调，与细胞凋亡相关的caspase-3表现为表达上调。 目前研究可知，IGF2/IGF1R信号通路可能是导致骨肉瘤高恶性行为的关键一环，包括Ewing's肉瘤是最早发现该通路调控失衡是导致恶性肿瘤的主要因素，IGF1R几乎在大部分肿瘤细胞中都存在过量表达 [ 30 ] [ 31 ] [ 34 ]。最新研究报道在非小细胞肺癌(NSCLC)中，已证实IGF 1R为miR-140的靶基因，miR-140通过下调IGF1R抑制肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭 [ 34 ]。IGFIR作为单克隆抗体，已应用于肿瘤治疗的临床试验。在本实验中，上调Saos-2细胞miR-140表达后，IGF1R的表达下降，表明上调miR-140后，Saos-2细胞的增殖和迁移能力均受到明显抑制，miR-140在骨肉瘤细胞中表现为抑癌基因，miR-140在骨肉瘤中的具体作用机制还有待进一步的研究。 5.6. miRNA在结肠癌的研究 Song等 [ 42 ] 研究显示，miR-140在人结直肠癌组织中的表达显著低于其对应的正常肠黏膜，miR-140瞬时转染可导致结肠癌细胞在G1和G2期阻滞，并抑制其增殖，表明miR-140与人结直肠癌的发生有密切关系。Smad3是TGF-β信号通路中的主要转录因子。Pais等 [ 43 ] 应用Northern blot和荧光素酶报告系统证明，Smad3是miR-140的直接靶点。赵文月等人 [ 44 ] 的研究显示，转染miR-140可下调RKO细胞中Smad3蛋白的表达，但mRNA水平无显著变化，提示miR-140是在翻译水平调控Smad3的表达，与Pais等报道一致。本研究中，分别转染miR-140或Smad3 siRNA的细胞，迁移和侵袭能力均明显下降。应用特异性抑制物下调miR-140后，Smad3表达增高，细胞的迁移和侵袭能力也显著增强。而miR-140抑制剂和Smad3 siRNA同时转染细胞时，Smad3蛋白表达无明显变化，细胞的迁移和侵袭能力也无显著改变。 综上所述，miR-140可能通过下调肿瘤转移相关因子Smad3而抑制结肠癌细胞的迁移和侵袭能力，miR-140可能作为肿瘤转移诊断及治疗的潜在候选靶点。 5.7. miRNA在肺癌的研究 在肺癌中，非小细胞肺癌占据肺癌总数的80%，而其中肺腺癌占据非小细胞肺癌总数的50%以上，包括EGFR在内的KRAS，HER2，PIK3CA，BRAF，MET基因突变和ALK，ROS1和RET基因重排也十分常见。鳞状细胞癌在非小细胞肺癌中排名第二，大约占20%~30%的病例。在鳞状细胞癌中，EGFR基因突变非常罕见，只有成纤维细胞生长因子受体-1(FGFR1)的基因扩增，盘状结构域受体2 (DDR2)基因突变和PI3KCA基因的扩增和突变比较常见。 为确定在肺癌组织中miRNA表达的调控和预测价值，以确定miRNAs的表达是否可以用于识别NSCLC和控制病例，Ling Hu [ 45 ] 等人研究了19个相关文献报道，在删除3个重复的数据和11个无效数据之后进行了荟萃分析，提出miR-140能显著降低非小细胞肺癌中MMD蛋白水平，从而通过调节erk1/2信号传导抑制细胞增殖，提出miR-140跟其它13种miRNA一起作为组合，具有更准确的预测价值，以更高的灵敏度，更高的特化率和统计意义的途径来区分癌症病例。 对于肺癌的传统方法包括手术切除，放化疗在内，都是通过各种方式减少机体肿瘤细胞的数量，从而达到治疗肺癌的目的，但是很容易一段时间后肺癌又会复发转移，这与其基因易感这种发病机制密不可分。技术进步提高了肺癌的诊断和治疗，但死亡率仍然很高。肺癌在早期可治愈的阶段几乎未被发现，而且缺乏有效的抗肿瘤药物，除了一些靶向治疗外，几乎没有快速有效针对的方法。 鉴于肺腺癌占据非小细胞肺癌超过半数比例、可研究的信号通路较多，我们关注的是，miR-140与一些常规的化疗药物或靶向药物如(顺铂、BMP型受体拮抗剂或吉非替尼等)联合治疗肺腺癌是否能提高其预防恶性肿瘤进展的功效。EGFR在许多肿瘤中被过度表达，包括肺癌，在所有病例中，基因突变约占10%~35% [ 46 ]。它的构成激活导致恶性肿瘤的进展，并与存活率降低、淋巴结转移和化疗敏感性差异 [ 47 ] 有关。与EGFR通路一样，骨形态发生蛋白(BMP)信号级联反应在肺癌中被激活。证据表明BMP型受体拮抗剂可预防疾病进展 [ 48 ] [ 49 ]。BMP是属于转化生长因子β (TGF-β)超家族的生长因子，并将其跨膜丝氨酸/苏氨酸激酶受体结合在细胞表面(I型和II型受体)上。ALK2受体是BMP I型受体，尽管ALK2基因突变不如EGFR中的突变，但它们占所有肺癌病例的约3%~7%。VALENTINA FLAMINI [ 3 ] 等实验研究中包含的药物是吉非替尼，ALK2抑制剂和顺铂，并且采用肺A549细胞进行实验。所有这些已经被批准并且目前用于肺癌患者。EGFR和ALK2抑制剂在肺癌侵袭中的抑制作用是众所周知的，但是我们在意的是它们是否可以通过加入miR-140类似物来增强活性。实验已经证实，miR-140与顺铂联合降低了A549细胞的增殖，这种作用在miR-140替代独立治疗中没有观察到。在A549细胞中，miR-140和吉非替尼的组合也降低了体外癌细胞的迁移能力，见表2。 Table 2 An overview of VALENTINA FLAMINI Experimental Researc 药物 作用靶点 加入miR-140后A549增殖情况 吉非替尼 EGFR 抑制 克唑替尼 ALK-2/BMP 抑制 顺铂 抑制 miR-140单药 TGF-β/BMP/IGF-1 变化不明显 表2. VALENTINA FLAMINI实验研究总览 这个研究结果带给我们临床诊治的新思路，然而现阶段所有的实验都是在离体细胞上进行的，miR-140在活体内及作用在肺鳞癌细胞的效果仍属未知，但是我们有理由相信miR-140有一个美好的前景，不论是临床应用还是与其他癌种的相关性都值得进一步探讨。