结直肠癌是严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一,随着对微小RNA(miRNAs)研究的不断深入,越来越多的证据表明多种miRNAs参与了结直肠癌的发生、发展,并且可能作为其诊断、评估预后及复发转移的生物学标志。研究发现,miRNA-143/miRNA-145在多种肿瘤中的表达都发生了下调,能起到肿瘤抑制作用,其在结直肠癌中的研究也已较成熟。本文就miRNA-143/miRNA-145与结直肠癌的研究进展做一综述,为今后的结直肠癌机制和靶向治疗研究提供参考。
引用本文: 陈薇, 王瑾, 马一菡, 王一平, 杨锦林. 微小RNA-143和微小RNA-145在结直肠癌中的研究进展. 生物医学工程学杂志, 2016, 33(6): 1220-1224. doi: 10.7507/1001-5515.20160193 复制
引言
结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是常见的消化道恶性肿瘤,其发生涉及多步骤、多基因的相互作用。在从正常结直肠黏膜演变为浸润性癌的过程中,约85%的病例为散发病例,多经历正常上皮-腺瘤-腺癌-转移的途径,这一序贯过程即伴随着各种癌基因及抑癌基因的失调[1]。最新的统计分析显示2015年我国估计有37.6万新发结直肠癌病例以及19.1万因结直肠癌而死亡的病例[2],在恶性肿瘤发病率和死亡率中均排名第五位,给社会及家庭带来沉重的医疗负担。
微小RNA(microRNAs,miRNAs)是一类长18~24个核苷酸的小分子非编码RNA,主要在转录后水平负性调节基因表达[3]。已有许多研究证实miRNAs与多种肿瘤有着较为密切的关系,发挥着抑癌或致癌因子样作用,影响着肿瘤的发生、发展,在作为肿瘤标志物方面有巨大的潜能,并可为肿瘤的靶向生物治疗带来新的突破点[4-6]。基于此,目前已有许多关于miRNA-143/miRNA-145与结直肠癌的研究报道,涉及作用机制、诊断价值、治疗价值等方面,本文将对这些最新研究进展做一综述,旨在为进一步的结直肠癌相关机制研究和靶向治疗研究以及临床标志物试验提供参考。
1 miRNA-143和miRNA-145与结直肠癌的关系
结直肠癌的发生、发展过程中伴随着多种癌基因及抑癌基因的失调,其中腺瘤性息肉病基因(adenomatous polyposis coli,APC)突变是结直肠癌发生、发展过程中的早期事件[7]。Kamatani等[8]发现miRNA-143、miRNA-145下调常出现于APC基因突变前,提示miRNA-143、miRNA-145表达异常可能是结直肠癌发生过程中的早期基因事件。也有许多研究证实miRNA-143、miRNA-145 在结直肠癌癌前病变(腺瘤性息肉)组织中的表达即发生了不同程度的下调,这一结论与上述观点一致[9-10]。
编码miRNA-143、miRNA-145的基因位于人类染色体5q33区域上,这一长约1.6 kb的基因簇转录为包含miRNA-143和miRNA-145的初级非编码RNA,再分别经剪切加工为成熟的miRNA-143、miRNA-145[11]。因此,在大多数肿瘤中,它们的表达异常往往同时发生。Bauer等[12]运用细胞培养条件下稳定同位素标记技术(stable isotope labeling by amino acids in cell culture,SILAC)以及芯片技术分析了miRNA-143和(或)miRNA-145对结肠癌细胞株蛋白质组及转录组表达的影响,发现miRNA-143、miRNA-145不仅可以协同调控靶mRNA的表达,同时也可以单独对不同的mRNA发挥各自的作用。
1.1 miRNA-143/ miRNA-145共同作用靶标
miRNA-143/miRNA-145共同作用的靶基因包括胰岛素样生长因子受体1(insulin-like growth factor 1 receptor,IGF1R)、Ras反应元件结合蛋白[Ras responsive element (RRE) binding protein,RREB1]、Kruppel样因子5(Kruppel-like factor 5,KLF5)、鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体B1 (v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1,BRAF)、分化抗原簇44(cluster of differentiation 44,CD44)、鼠类肉瘤病毒癌基因同源基因(Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog,KRAS)等[13-15]。miRNA-143/miRNA-145可通过调控这些靶基因的表达进而影响结直肠癌细胞的生长、增殖、迁移、凋亡等生物性能。
Su等[13]检测了6对结直肠癌组织及其相应癌旁正常组织中miRNA-143/miRNA-145及IGF1R蛋白表达水平,结果显示癌组织中miRNA-143/miRNA-145的表达发生了下调,IGF1R蛋白的表达发生上调,两者负相关;在结直肠癌细胞系中过表达miRNA-143/miRNA-145后发现IGF1R蛋白生成减少,并且荧光素酶基因报告实验证实miRNA-143/miRNA-145可直接作用于IGF1R的mRNA 3′端非编码区并调控其表达。此外,细胞增殖实验表明miRNA-143/miRNA-145能通过抑制IGF1R的表达来抑制癌细胞增殖,发挥抑癌因子样作用。
Pagliuca等[14]研究发现miRNA-143和miRNA-145在结直肠癌组织及多种结直肠癌细胞株中的表达都发生了下调。在结直肠癌细胞株中过表达miRNA-143和miRNA-145后可以抑制癌细胞的增殖及迁移能力,同时可使转录因子KLF5的表达明显降低。然而,在miRNA-143和miRNA-145过表达基础上恢复KLF5的表达后,可一定程度上减弱这两种miRNAs对结直肠癌细胞生长及迁移能力的抑制作用。这就提示miRNA-143和miRNA-145可通过调控KLF5的表达发挥抑癌作用,并且可能同时存在其它的作用靶点,共同调节结直肠癌细胞的生长和迁移能力。
1.2 miRNA-143在结直肠癌中的作用及机制
Sun等[16]对48对结直肠癌组织及癌旁正常组织进行了深度测序分析,发现在癌组织中miRNA-143是所有miRNAs中下调最明显的,提示miRNA-143与结直肠癌具有密切的关系。
一个包含了79例结直肠癌患者的研究发现,癌组织中miRNA-143与toll样受体2(toll-like receptor 2,TLR2)的表达负相关。与正常组织相比,癌组织的miRNA-143表达下调,TLR2表达上调;进一步的荧光素酶报告基因检测发现miRNA-143可直接作用于TLR2的3′端非编码区调控其表达,降低其活性从而抑制肿瘤细胞的侵袭和转移[17]。
此外,近年来发现的与miRNA-143相关的靶基因还有细胞外信号调节激酶5(extracellular signal regulated kinase 5,ERK5)[18]。miRNA-143在结直肠癌组织中发生明显下调的同时可以观察到ERK5的上调,在过表达miRNA-143的小鼠异体移植肿瘤中,ERK5的表达受到抑制,并且瘤体的生长也发生阻滞,表明 miRNA-143可通过抑制ERK5的表达来发挥对结直肠癌细胞的抑制作用。
1.3 miRNA-145在结直肠癌中的作用及机制
Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路的持续激活在结肠癌病程发展中发挥着重要作用,miRNA-145可通过扰乱结肠癌细胞内β-catenin的转运而抑制这一信号通路的激活。在结肠癌细胞株DLD-1中过表达miRNA-145可使β-catenin核转运异常,进而使原癌基因c-Myc及细胞周期蛋白D1(CyclinD1)的表达减少。进一步的研究发现miRNA-145直接作用于连环蛋白δ-1(Catenin δ-1),损伤其核穿梭功能导致β-catenin定位异常而发挥抑癌作用[19]。此外,miRNA-145还可作用于成束蛋白(Fascin-1)及桩蛋白等从而抑制结直肠癌细胞增殖、迁移、侵袭及集落形成[20-21]。
然而,Yuan等[22]研究发现,虽然伴淋巴结转移的和不伴淋巴结转移的结直肠癌组织中miRNA-145的表达水平均较癌旁正常组织中低,但是伴淋巴结转移的癌组织中miRNA-145水平却明显高于不伴淋巴结转移者。进一步的细胞实验及动物实验也发现过表达miRNA-145可提高结直肠癌细胞的迁移和侵袭能力,但是对细胞增殖无明显影响。这一现象可能是由于miRNA-145在结直肠癌发生、发展过程中不同时期所发挥的主要作用不同,提示了miRNAs作用的复杂性。
此外,近几年研究比较热门的环状RNA(circRNAs)与miRNAs之间也具有某些联系[23]。Xie等[24]发现在结直肠癌中circRNA_001569可发挥“海绵样”作用吸附miRNA-145,使其对相应下游靶基因的负性调控作用减弱而增强结直肠癌细胞的增殖及侵袭作用。
目前,通过一些相关的生物信息学数据库(如TargetScan、StarMir、microRNA.org等)计算预测出的miRNA-143、miRNA-145靶点已有上百种,其中已被发现和证实的只是其中一小部分,还有众多尚未被发现的靶点及通路有待进一步的研究[8]。
2 miRNA-143和miRNA-145在结直肠癌早期诊断中的价值
理论上讲,结肠癌是通过有效筛查可得到较好防治的一类恶性疾病,早期结直肠癌5年生存率可高达90%,而晚期则不足10%[1]。现有的一些筛查手段如粪便隐血试验、血清癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)及结直肠镜检查等均具有缺陷,敏感性和(或)特异性较低、价格昂贵或者具有一定风险[25-26]。因此,我们需要找到一种便利有效的筛查手段达到早期诊断、早期治疗的目的。
Tsikitis等[27]研究了113例结直肠腺瘤中miRNA-145表达水平与临床病理特征之间的关系。双因素方差分析显示,组织学改变程度越明显,miRNA-145下降的程度越大,提示其作为预测疾病进展及区分低危和高危腺瘤的早期标记物的可能性。一项纳入38例结直肠癌患者及13例健康人的研究发现,与健康人相比结直肠癌患者粪便中miRNA-143及miRNA-145的水平均明显下降(P<0.005)[28]。Ahmed等[29]纳入不同TNM分期(TNM 1~4期)结直肠癌患者,也发现miRNA-143在粪便中的含量减少,并且分期越晚、含量越低。
以上的研究提示miRNA-143及miRNA-145在结直肠癌的早期诊断中都具有一定的价值,但仍需要更多大样本量的多中心临床试验及前瞻性对照试验来进一步证实其在临床应用中的有效性及可行性。除了早期诊断价值以外,miRNA-143、miRNA-145也可为结直肠癌治疗策略的选择提供参考,为靶向治疗药物的开发提供依据。
3 miRNA-143和miRNA-145在结直肠癌治疗中的作用
化疗是进展期结直肠癌的治疗方案之一,而只有部分反应较好的患者能获较大收益[30]。若能运用一些标志物预测患者对化疗的敏感性,可为患者提供更为精准和优化的治疗策略及方案。
Zhang等[31]将253例接受化疗(FOLFOX6方案,即奥沙利铂联合5-氟尿嘧啶/亚叶酸钙)的患者(133例反应型,120例无反应型)纳入研究,用miRNA芯片技术及聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术对患者血浆中miRNAs的表达进行检测,筛选出可能作为预测化疗反应性的miRNAs,包括miRNA-145、miRNA-20a、miRNA-130、miRNA-216以及 miRNA-372。统计学分析显示这5种血浆miRNAs预测化疗反应性的阳性预测值及阴性预测值分别为0.93和0.94,受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)下面积为0.918,表明这5种miRNAs对化疗反应性具有较好的预测作用,可以为进展期结直肠癌患者治疗方案的选择提供依据。
此外,许多细胞实验也证实miRNA-143、miRNA-145可增加结直肠癌细胞对一些化疗药物的敏感性。一项纳入152例结直肠癌患者的研究发现,miRNA-145表达降低以及DNA损伤相关基因RAD18表达增高是结直肠癌预后不良的预测因子,进一步的细胞实验发现miRNA-145可通过直接作用于RAD18逆转结直肠癌细胞对5-氟尿嘧啶的抵抗性[32]。也有研究表明,在KRAS突变的结直肠癌细胞株LoVo中补充miRNA-143可提高癌细胞对紫杉醇的敏感性[33];同样,在KRAS突变结直肠癌细胞株HCT116中持续表达miRNA-143或miRNA-145可增加细胞对西妥昔单抗的敏感性,明显增强不依赖于KRAS的西妥昔单抗调控的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用,从而引起细胞凋亡[34];锌指蛋白SNAI2可通过抑制miRNA-145的表达进而调控结直肠癌细胞对5-氟尿嘧啶的敏感性[35];过表达miRNA-145可增加结直肠癌耐药细胞株colo205对维罗非尼的敏感性[36]。以上这些都提示miRNA-143、miRNA-145作为结直肠癌化疗增敏剂的可能。
4 总结与展望
目前,表征miRNAs与结直肠癌关系的研究方法已较成熟。鉴于miRNA-143、miRNA-145下调是结直肠癌发生的早期事件,具有较大的潜能成为结直肠癌早期诊断的新型生物学标志,而现有的关于结直肠癌患者血液及粪便标本中miRNA-143、miRNA-145表达水平的研究数量不足,样本量也较小,需要更多的大样本试验来证实其早期诊断的作用。此外,随着对非编码RNA研究的不断深入,长链非编码RNA及环状RNA也得到了越来越多的重视,并且发现其与miRNAs间也具有一定的联系,共同在疾病的发生、发展中发挥重要作用。在往后的研究中,可以对miRNA-143、miRNA-145和长链非编码RNA及环状RNA在结直肠癌中的协同作用及机制进行探究。同时,也需要进行更深入的靶向治疗研究,为结直肠癌的治疗带来新的突破。
引言
结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是常见的消化道恶性肿瘤,其发生涉及多步骤、多基因的相互作用。在从正常结直肠黏膜演变为浸润性癌的过程中,约85%的病例为散发病例,多经历正常上皮-腺瘤-腺癌-转移的途径,这一序贯过程即伴随着各种癌基因及抑癌基因的失调[1]。最新的统计分析显示2015年我国估计有37.6万新发结直肠癌病例以及19.1万因结直肠癌而死亡的病例[2],在恶性肿瘤发病率和死亡率中均排名第五位,给社会及家庭带来沉重的医疗负担。
微小RNA(microRNAs,miRNAs)是一类长18~24个核苷酸的小分子非编码RNA,主要在转录后水平负性调节基因表达[3]。已有许多研究证实miRNAs与多种肿瘤有着较为密切的关系,发挥着抑癌或致癌因子样作用,影响着肿瘤的发生、发展,在作为肿瘤标志物方面有巨大的潜能,并可为肿瘤的靶向生物治疗带来新的突破点[4-6]。基于此,目前已有许多关于miRNA-143/miRNA-145与结直肠癌的研究报道,涉及作用机制、诊断价值、治疗价值等方面,本文将对这些最新研究进展做一综述,旨在为进一步的结直肠癌相关机制研究和靶向治疗研究以及临床标志物试验提供参考。
1 miRNA-143和miRNA-145与结直肠癌的关系
结直肠癌的发生、发展过程中伴随着多种癌基因及抑癌基因的失调,其中腺瘤性息肉病基因(adenomatous polyposis coli,APC)突变是结直肠癌发生、发展过程中的早期事件[7]。Kamatani等[8]发现miRNA-143、miRNA-145下调常出现于APC基因突变前,提示miRNA-143、miRNA-145表达异常可能是结直肠癌发生过程中的早期基因事件。也有许多研究证实miRNA-143、miRNA-145 在结直肠癌癌前病变(腺瘤性息肉)组织中的表达即发生了不同程度的下调,这一结论与上述观点一致[9-10]。
编码miRNA-143、miRNA-145的基因位于人类染色体5q33区域上,这一长约1.6 kb的基因簇转录为包含miRNA-143和miRNA-145的初级非编码RNA,再分别经剪切加工为成熟的miRNA-143、miRNA-145[11]。因此,在大多数肿瘤中,它们的表达异常往往同时发生。Bauer等[12]运用细胞培养条件下稳定同位素标记技术(stable isotope labeling by amino acids in cell culture,SILAC)以及芯片技术分析了miRNA-143和(或)miRNA-145对结肠癌细胞株蛋白质组及转录组表达的影响,发现miRNA-143、miRNA-145不仅可以协同调控靶mRNA的表达,同时也可以单独对不同的mRNA发挥各自的作用。
1.1 miRNA-143/ miRNA-145共同作用靶标
miRNA-143/miRNA-145共同作用的靶基因包括胰岛素样生长因子受体1(insulin-like growth factor 1 receptor,IGF1R)、Ras反应元件结合蛋白[Ras responsive element (RRE) binding protein,RREB1]、Kruppel样因子5(Kruppel-like factor 5,KLF5)、鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体B1 (v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1,BRAF)、分化抗原簇44(cluster of differentiation 44,CD44)、鼠类肉瘤病毒癌基因同源基因(Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog,KRAS)等[13-15]。miRNA-143/miRNA-145可通过调控这些靶基因的表达进而影响结直肠癌细胞的生长、增殖、迁移、凋亡等生物性能。
Su等[13]检测了6对结直肠癌组织及其相应癌旁正常组织中miRNA-143/miRNA-145及IGF1R蛋白表达水平,结果显示癌组织中miRNA-143/miRNA-145的表达发生了下调,IGF1R蛋白的表达发生上调,两者负相关;在结直肠癌细胞系中过表达miRNA-143/miRNA-145后发现IGF1R蛋白生成减少,并且荧光素酶基因报告实验证实miRNA-143/miRNA-145可直接作用于IGF1R的mRNA 3′端非编码区并调控其表达。此外,细胞增殖实验表明miRNA-143/miRNA-145能通过抑制IGF1R的表达来抑制癌细胞增殖,发挥抑癌因子样作用。
Pagliuca等[14]研究发现miRNA-143和miRNA-145在结直肠癌组织及多种结直肠癌细胞株中的表达都发生了下调。在结直肠癌细胞株中过表达miRNA-143和miRNA-145后可以抑制癌细胞的增殖及迁移能力,同时可使转录因子KLF5的表达明显降低。然而,在miRNA-143和miRNA-145过表达基础上恢复KLF5的表达后,可一定程度上减弱这两种miRNAs对结直肠癌细胞生长及迁移能力的抑制作用。这就提示miRNA-143和miRNA-145可通过调控KLF5的表达发挥抑癌作用,并且可能同时存在其它的作用靶点,共同调节结直肠癌细胞的生长和迁移能力。
1.2 miRNA-143在结直肠癌中的作用及机制
Sun等[16]对48对结直肠癌组织及癌旁正常组织进行了深度测序分析,发现在癌组织中miRNA-143是所有miRNAs中下调最明显的,提示miRNA-143与结直肠癌具有密切的关系。
一个包含了79例结直肠癌患者的研究发现,癌组织中miRNA-143与toll样受体2(toll-like receptor 2,TLR2)的表达负相关。与正常组织相比,癌组织的miRNA-143表达下调,TLR2表达上调;进一步的荧光素酶报告基因检测发现miRNA-143可直接作用于TLR2的3′端非编码区调控其表达,降低其活性从而抑制肿瘤细胞的侵袭和转移[17]。
此外,近年来发现的与miRNA-143相关的靶基因还有细胞外信号调节激酶5(extracellular signal regulated kinase 5,ERK5)[18]。miRNA-143在结直肠癌组织中发生明显下调的同时可以观察到ERK5的上调,在过表达miRNA-143的小鼠异体移植肿瘤中,ERK5的表达受到抑制,并且瘤体的生长也发生阻滞,表明 miRNA-143可通过抑制ERK5的表达来发挥对结直肠癌细胞的抑制作用。
1.3 miRNA-145在结直肠癌中的作用及机制
Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路的持续激活在结肠癌病程发展中发挥着重要作用,miRNA-145可通过扰乱结肠癌细胞内β-catenin的转运而抑制这一信号通路的激活。在结肠癌细胞株DLD-1中过表达miRNA-145可使β-catenin核转运异常,进而使原癌基因c-Myc及细胞周期蛋白D1(CyclinD1)的表达减少。进一步的研究发现miRNA-145直接作用于连环蛋白δ-1(Catenin δ-1),损伤其核穿梭功能导致β-catenin定位异常而发挥抑癌作用[19]。此外,miRNA-145还可作用于成束蛋白(Fascin-1)及桩蛋白等从而抑制结直肠癌细胞增殖、迁移、侵袭及集落形成[20-21]。
然而,Yuan等[22]研究发现,虽然伴淋巴结转移的和不伴淋巴结转移的结直肠癌组织中miRNA-145的表达水平均较癌旁正常组织中低,但是伴淋巴结转移的癌组织中miRNA-145水平却明显高于不伴淋巴结转移者。进一步的细胞实验及动物实验也发现过表达miRNA-145可提高结直肠癌细胞的迁移和侵袭能力,但是对细胞增殖无明显影响。这一现象可能是由于miRNA-145在结直肠癌发生、发展过程中不同时期所发挥的主要作用不同,提示了miRNAs作用的复杂性。
此外,近几年研究比较热门的环状RNA(circRNAs)与miRNAs之间也具有某些联系[23]。Xie等[24]发现在结直肠癌中circRNA_001569可发挥“海绵样”作用吸附miRNA-145,使其对相应下游靶基因的负性调控作用减弱而增强结直肠癌细胞的增殖及侵袭作用。
目前,通过一些相关的生物信息学数据库(如TargetScan、StarMir、microRNA.org等)计算预测出的miRNA-143、miRNA-145靶点已有上百种,其中已被发现和证实的只是其中一小部分,还有众多尚未被发现的靶点及通路有待进一步的研究[8]。
2 miRNA-143和miRNA-145在结直肠癌早期诊断中的价值
理论上讲,结肠癌是通过有效筛查可得到较好防治的一类恶性疾病,早期结直肠癌5年生存率可高达90%,而晚期则不足10%[1]。现有的一些筛查手段如粪便隐血试验、血清癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)及结直肠镜检查等均具有缺陷,敏感性和(或)特异性较低、价格昂贵或者具有一定风险[25-26]。因此,我们需要找到一种便利有效的筛查手段达到早期诊断、早期治疗的目的。
Tsikitis等[27]研究了113例结直肠腺瘤中miRNA-145表达水平与临床病理特征之间的关系。双因素方差分析显示,组织学改变程度越明显,miRNA-145下降的程度越大,提示其作为预测疾病进展及区分低危和高危腺瘤的早期标记物的可能性。一项纳入38例结直肠癌患者及13例健康人的研究发现,与健康人相比结直肠癌患者粪便中miRNA-143及miRNA-145的水平均明显下降(P<0.005)[28]。Ahmed等[29]纳入不同TNM分期(TNM 1~4期)结直肠癌患者,也发现miRNA-143在粪便中的含量减少,并且分期越晚、含量越低。
以上的研究提示miRNA-143及miRNA-145在结直肠癌的早期诊断中都具有一定的价值,但仍需要更多大样本量的多中心临床试验及前瞻性对照试验来进一步证实其在临床应用中的有效性及可行性。除了早期诊断价值以外,miRNA-143、miRNA-145也可为结直肠癌治疗策略的选择提供参考,为靶向治疗药物的开发提供依据。
3 miRNA-143和miRNA-145在结直肠癌治疗中的作用
化疗是进展期结直肠癌的治疗方案之一,而只有部分反应较好的患者能获较大收益[30]。若能运用一些标志物预测患者对化疗的敏感性,可为患者提供更为精准和优化的治疗策略及方案。
Zhang等[31]将253例接受化疗(FOLFOX6方案,即奥沙利铂联合5-氟尿嘧啶/亚叶酸钙)的患者(133例反应型,120例无反应型)纳入研究,用miRNA芯片技术及聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术对患者血浆中miRNAs的表达进行检测,筛选出可能作为预测化疗反应性的miRNAs,包括miRNA-145、miRNA-20a、miRNA-130、miRNA-216以及 miRNA-372。统计学分析显示这5种血浆miRNAs预测化疗反应性的阳性预测值及阴性预测值分别为0.93和0.94,受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)下面积为0.918,表明这5种miRNAs对化疗反应性具有较好的预测作用,可以为进展期结直肠癌患者治疗方案的选择提供依据。
此外,许多细胞实验也证实miRNA-143、miRNA-145可增加结直肠癌细胞对一些化疗药物的敏感性。一项纳入152例结直肠癌患者的研究发现,miRNA-145表达降低以及DNA损伤相关基因RAD18表达增高是结直肠癌预后不良的预测因子,进一步的细胞实验发现miRNA-145可通过直接作用于RAD18逆转结直肠癌细胞对5-氟尿嘧啶的抵抗性[32]。也有研究表明,在KRAS突变的结直肠癌细胞株LoVo中补充miRNA-143可提高癌细胞对紫杉醇的敏感性[33];同样,在KRAS突变结直肠癌细胞株HCT116中持续表达miRNA-143或miRNA-145可增加细胞对西妥昔单抗的敏感性,明显增强不依赖于KRAS的西妥昔单抗调控的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用,从而引起细胞凋亡[34];锌指蛋白SNAI2可通过抑制miRNA-145的表达进而调控结直肠癌细胞对5-氟尿嘧啶的敏感性[35];过表达miRNA-145可增加结直肠癌耐药细胞株colo205对维罗非尼的敏感性[36]。以上这些都提示miRNA-143、miRNA-145作为结直肠癌化疗增敏剂的可能。
4 总结与展望
目前,表征miRNAs与结直肠癌关系的研究方法已较成熟。鉴于miRNA-143、miRNA-145下调是结直肠癌发生的早期事件,具有较大的潜能成为结直肠癌早期诊断的新型生物学标志,而现有的关于结直肠癌患者血液及粪便标本中miRNA-143、miRNA-145表达水平的研究数量不足,样本量也较小,需要更多的大样本试验来证实其早期诊断的作用。此外,随着对非编码RNA研究的不断深入,长链非编码RNA及环状RNA也得到了越来越多的重视,并且发现其与miRNAs间也具有一定的联系,共同在疾病的发生、发展中发挥重要作用。在往后的研究中,可以对miRNA-143、miRNA-145和长链非编码RNA及环状RNA在结直肠癌中的协同作用及机制进行探究。同时,也需要进行更深入的靶向治疗研究,为结直肠癌的治疗带来新的突破。