MiRNA,在HBV,相关肝癌中的研究进展*

周倩，邵建国*

(南通大学附属南通第三医院消化内科，南通 226006)

微小RNA(microRNA,miRNA)是一组内源性非编码单链RNA，长度一般为20～24 个核苷酸，通过直接与特定靶基因的3"-非翻译区(3"-untranslated region,3"-UTR)结合，抑制靶基因的转录及翻译并调控其表达。MiRNA 可广泛存在于机体的各种组织和器官，并参与其生理及病理过程[1]。近年来，miRNA在肿瘤中的作用也逐渐被发掘出来。研究[2-3]表明，有些miRNA 对靶基因的调控表现为促进或抑制癌症的发展。因此，miRNA 可作为癌症治疗的生物标志物。

起初，在乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)相关肝癌中发现了miR-122，是miRNA 中最常见的因子，占70%。经过不断的探索，发现miR-122 可与HBV 前基因组RNA 的高度保守区结合，编码HBV聚合酶及核心蛋白[4]。还可直接靶向cyclin G1 调控P53 的活性从而抑制HBV 的复制[5]。据报道[6]，miR-122 在肝癌中表达较低，可以影响Wnt/β-Catenin-TCF 通路促进细胞凋亡。S.L.CHEN等[7]发现miR-122/MAP3K2 通路可对HBV 产生抑制作用。另外，miR-122 具有多个靶向位点，如cyclin G1、N-myc下游调控基因3(N-myc downstream regulated gene 3,NDRG3)、胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1R)等[8]，其与这些位点结合来抑制病毒的复制，延缓肝癌的发生发展。

HBV 是肝癌发生的重要病因。HBV 的结构是圆形的双链DNA 分子，具有4 个重叠的开放阅读框(open reading frame,ORF)，分别编码病毒衣壳(核心)、包膜(表面抗原)、聚合酶/逆转录酶及乙型肝炎病毒蛋白(HBV X protein,HBx)[9]。HBx 是引起HBV 相关肝癌的关键因素，可以通过调节转录、信号传导、蛋白质翻译等进一步促进HBV 相关肝癌的发生发展。而miRNA 是HBx 的重要靶基因位点，也可影响HBV相关肝癌的增殖、迁移等[10]。MiRNA 是病毒与宿主之间相互联系的桥梁，不同病毒编码的miRNA 可调节其mRNA 来建立适合病毒生存的环境，而宿主miRNA 也可以调节相应的mRNA 来抑制病毒的复制[11]。J.ZHOU等[12]通过3 个独立的队列研究了miRNA的表达，并以此区分HBV 相关肝癌患者与正常人、肝炎或肝硬化患者，为HBV 相关肝癌的诊断提供了高准确率。病毒蛋白HBx 可通过不同途径与miRNA作用。首先，宿主miRNA 可通过靶向病毒转录本或转录因子抑制病毒复制，H.X.FAN等[13]发现miR-185-5p 可靶向ETS 转录因子样蛋白1 降低HBV 的表达，从而抑制miR-185-5p 的复制。其次，HBx 可以破坏宿主的防御系统增强病毒蛋白的表达。这也是病毒与宿主之间相互作用达到稳定的重要原因[14]。例如，T.J.XING等[15]发现miRNA-548ah 可以调控其靶基因组蛋白去乙酰化酶(histonedeacetylase,HDAC)从而促进HBV 的复制，且HBV 核心抗原可促进miRNA-548ah 在肝细胞中的表达。由此，miRNA 可分为两类，即靶向病毒转录体和靶向宿主细胞表达，既可以存在于宿主本身，又可作用于病毒，影响病毒蛋白的表达。

MiRNA 参与人体许多细胞活动，如增生、凋亡及迁移等。而且，miRNA 在癌症的增殖、转移中具有重要作用。越来越多的证据[16]表明miRNA 在肿瘤中起重要的调节作用，可将其作为肿瘤发生、发展及预后的生物标志物。HBV 相关肝癌是一种高度异质性的恶性肿瘤，是世界上癌症相关死亡的第三大原因，如能早期诊断，肝癌患者的预期寿命可显著延长。

2.1 MiRNA 在HBV 相关肝癌中表达上调 部分miRNA 在HBV 相关肝癌中表达上调，能够促进肝癌的发生发展。Y.WANG等[17]发现miR-21 在HBV相关肝癌组织中表达上调，且含量随肝癌的进展而增加，在HepG2.2.15 和Huh7-1.3 细胞中，miR-21 介导其靶基因Smad 家族成员7(smad family member 7,SMAD7)调控细胞的增殖。该研究还构建了小鼠移植瘤模型，进一步证明了miR-21 与SMAD7 的调控关系，并能促进HBV 相关肝癌的发生发展。L.L.YAO等[18]在HBV 阳性的肝癌患者中发现miR-2 高表达，具有抑制细胞凋亡和增加上皮-间质转化(epithelial to mesenchymal transition,EMT)促进HBV 相关肝癌的迁移和侵袭作用，其通过上调靶基因三结构域蛋白家族35(tripatite motif 35,TRIM35)和下调Ras 相关核蛋白(Ras-related nuclear protein,RAN)提高致癌活性，可作为HBV 相关肝癌的诊断标志物。Y.Y.WANG等[19]发现miR-802 在HBV 相关肝癌中可调节染色质亚家族E 成员1(SWI/SNF-related matrixassociated actin-dependent regulator of chromatin subfamily E member 1,SMARCE1)的表达来促进HBV DNA 的复制，这也许为HBV 感染的治疗提供新思路。另外还发现miR-29a 的靶基因也是SMARCE1因子，miR-29a 在HepG2.2.15 肝癌细胞中的表达上调，过表达的miR-29a 同样可抑制SMARCE1 促进HBV 复制[20]，为miRNA 在HBV 相关肝癌中的临床治疗奠定了基础，这些证据有效证明miRNA 具有重要的治疗价值。C.WU等[21]发现miR-224 在HBV相关肝癌患者中表达增高。其中，miR-224 rs188519172 AG+GG 表型与肝脏切除术后的生存率相关，携带此基因的患者术后发生肝硬化的风险较高，生存率较低，可以将其作为肝癌切除术的预后指标。MiR-224具有基因多样性，是HBV 阳性肝癌患者术后风险评估的新型标志物。

2.2 MiRNA 在HBV 相关肝癌中表达下调 还有一些miRNA 在HBV 相关肝癌中表达下调，Z.T.ZHANG等[22]研究发现miRNA-325-5p 在HBV 相关肝癌中表达下调，其可直接靶向水通道蛋白5(aquaporin 5,AQP5)，降解AQP5 的mRNA 和蛋白质，从而抑制HBV 相关肝癌细胞的增殖和凋亡。G.Y.LI等[23]发现miR-125a-5p 同样也是低表达，在HepG2.2.15 细胞和HepG3X 细胞中，miR-125a-5p 直接靶向Erb-b2受体酪氨酸激酶3(Erb-b2 receptor tyrosine kinase 3,ErBb3)，降低其蛋白质和mRNA 的水平，抑制HBV相关肝癌细胞的增殖并诱导细胞凋亡。X.H.JIN等[24]收集了2 290 例HBV 相关肝癌患者和1 551 例未发生肝癌的乙型肝炎患者，通过分析多种miRNA，发现表达下调的miR-125b 具有较高的敏感性和特异性，还具有多个靶向基因如骨髓细胞白血病-1(myeloid cell leukemia-1,Mcl-1)、白细胞介素-6 受体(interleukin-6 receptor,IL-6R)和蛋白质lin-28 同源物B(protein lin-28 homolog B,LIN28B)等，作用于这些基因可有效抑制HBV 相关肝癌细胞的增殖和转移，也可用于区别HBV 相关肝癌患者和乙肝患者，为早期诊断肝癌提供了一个有效标志物。A.M.LI等[25]研究显示miR-122 在HBV 相关肝癌中表达下调，与载脂蛋白B mRNA 编辑酶催化多肽(apolipoprotein B mRNA editing enzyme catalytic polypeptide 2,APOBEC2)呈负相关，进一步分析发现miR-122 可以特异性结合APOBEC2 mRNA 的3"-UTR 并抑制其表达，诱导HBV 相关肝癌的发生。F.F.SONG等[26]研究发现miR-340-5p 为抑癌基因，靶向编码转录因子7(activating transcription factors 7,ATF7)，ATF7又通过与热休克蛋白A 成员1B(heat shock protein family A member 1B,HSPA1B)结合调节HBV 相关肝癌的增殖与凋亡，还发现HBV 可以下调miR-340-5p 的表达，使ATF7 的表达增加，从而影响HBV 相关肝癌的发生发展。表1 总结了不同表达的miRNA对HBV 相关肝癌恶性进展的影响。

表1 HBV 相关肝癌中异常表达的miRNA

3.1 MiRNA 的诊断价值 众所周知，甲胎蛋白(alphafetoprotein,AFP)是诊断肝癌的一项特异性指标，但目前还没有相关研究表明HBx 与AFP 之间的直接关系。C.ZHANG等[27]发现乙肝表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)阳性的HBV 相关肝癌患者的样品中AFP 含量极高，进一步发现，HBx 通过在体内外调节miR-1236 和miR-369 的水平促进AFP的表达，而AFP 的表达又与miR-1236 和miR-369的含量呈负相关，揭示了可用miRNA 靶向AFP 的表达从而诊断HBV 相关肝癌。另有研究[28]通过分析受试者工作特征曲线比较miR-215 和AFP 的敏感性及特异性，结果显示miR-215 明显高于AFP。因此，在HBV 相关肝癌中低表达的miR-215 也可作为一种新的生物标志物，与AFP 联合有利于早期诊断肝癌。由此可见，miRNA 在HBV 相关肝癌中具有重要的诊断价值，但其具体机制仍有待进一步研究。

3.2 MiRNA 的治疗价值 对于HBV 相关肝癌，主要是通过抑制HBV DNA 的复制，从而抑制肝癌的发生发展。大部分miRNA 都有相应的靶基因，通过调节靶基因的表达来调控HBV DNA 的复制。例如，miR-548p 与乙肝病毒结合蛋白(hepatitis B X-interacting protein,HBXIP)的3"-UTR 结合，下调HBXIP的表达，从而抑制HBV 的复制[29]。已知miR-122 是一个重要的抑癌因子，其水平高低与临床特性相关，可影响血管生成、肿瘤细胞的迁移和侵袭等。MiR-122 的异位表达在体外显著抑制HUVEC 细胞的血管生成特性[30]，或许其可用于抗血管生成的治疗，为临床上HBV 相关肝癌患者的治疗提供新的思路。

3.3 MiRNA 的预后价值 HBV 相关肝癌患者的发病率高，预后较差，寻找新的预后标志物是一项紧迫的任务。EMT 是肝癌中非常重要的环节，是上皮细胞来源的恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的重要生物学过程[31]。EMT 相关信号分子如E-cadherin、Ncadherin、cyclin D1 在肝癌中发挥重要作用。F.D.MENG等[32]发现过表达的叉头盒蛋白M1(forkhead box protein M1,FOXM1)可抑制E-cadherin 的表达，引起EMT 的改变，这与HCC 细胞侵袭性增加有关。另外，miR-122 的作用不仅仅局限在治疗方面，如果癌症细胞中miR-122 的表达水平降低，则会提高癌症细胞的致癌活性，促进其生长、复制、生存，导致肝癌患者预后不良。有研究者[33]将过表达的miR-122 移植到裸鼠体内，发现其形成肿瘤的能力显著下降。因此，miR-122 也可作为评价HBV 相关肝癌的预后因子。

我国为乙型肝炎大国，慢性HBV 感染产生肝炎，随着疾病的发展，逐渐形成肝硬化甚至肝癌。HBX 与宿主之间的联系是双重的，既可以促进宿主细胞的增殖也可以抑制其作用，这主要是以miRNA为媒介[34]。近年来发现的多种miRNA 在HBV 相关肝癌中表达不同，对HBV 相关肝癌的发生发展也有不同的影响，表达上调的miRNA 可以促进肝癌细胞的增殖和迁移，而表达下调的miRNA 充分发挥了抑制增殖和诱导凋亡的作用，可将其作为潜在的癌基因或抑癌基因。目前，虽然miRNA 与HBV 之间的关系还有待研究，但可将miRNA 作为诊断HBV 相关肝癌的一个新型标志物，并为相关治疗提供新的靶点，进一步判断预后。随着越来越多的miRNA 被发现，旨在探索他们不仅在HBV 相关肝癌中的分子机制，还包括在其他肿瘤中的重要作用。希望能早期应用于临床工作，提高癌症患者的生存率。