分子生物学进展综述
的下降[13][14]。
Johnson等[15]研究发现let-7家族通过与Ras基因的3’UTR区中多个let-7补充位点（LCS）结合，负向调控Ras信号转导通路。实验表明，let-7miRNA的表达水平在肺癌组织要低于正常肺组织，然而Ras蛋白在肺癌组织中显著的高表达，为let-7miRNA在癌症中的作用提供了一个可能的机制。Akao等[16]的研究表明，let-7在结肠癌中也起着肿瘤抑制因子的作用。Brueckner等[17]研究发现，人类let-7a-3前体miRNA可以作为肺腺癌中后生的调节性miRNA基因，具有原癌基因的潜能，该基因的甲基化可能导致人类癌症的发生。
2.4 miRNA 与肿瘤血管生成
肿瘤血管生成是指肿瘤细胞通过分泌促血管生成因子激活静息状态的内皮细胞，使之增殖、迁移至肿瘤附近，并形成毛细血管网包绕。内皮细胞是肿瘤血管生成重要的效应细胞，Dicer或Drosha的沉默都能显著抑制血管内皮细胞的增殖和其管状形成。miRNA可作为控制内皮细胞功能的血管调节靶点，揭开了靶向抗血管生成治疗癌症的新篇章。
2.5 miRNA 和肿瘤转移的关系
miRNA在肿瘤转移过程的多个环节起作用，通过调节上皮间质转化(EMT)、相关靶基因、信号通路等方式促进或抑制多种恶性肿瘤的转移，miRNA有望成为多种恶性肿瘤诊断和转移预后的分子标志。如: miR-155、miRNA-200家族(如miR-200a，miR-200b，miR-200c，miR-141和miR-429)和miR-205通过作用于RhoA 或影响E-钙黏素转录受体ZEB1和ZEB2的表达水平，调节TGF-β途径影响EMT(上皮细胞间质转型) ; miR-146a /b通过IL-1和Toll样受体信号途径负向调节
NF-kappaB活性，抑制靶因子IL-8、IL-6和MMP-9的表达，降低肿瘤细胞转移率。miR-21对神经胶质瘤、食管鳞癌、胆管癌、乳腺癌、肝细胞肝癌、结直肠癌、前列腺癌的转移均有促进作用; 而miR-34a对葡萄膜恶黑色素瘤[18]、肝癌的转移则有抑制作用[19]。
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2.6 miRNA 与肿瘤耐药的关系
许多miRNA的表达水平与肿瘤细胞耐药性的产生有着密切的关系。miRNA 的多态性( miRSNP) 、突变、异常表达会导致miRNA功能丧失或增强，从而导致蛋白水平的表达改变，如果影响到药物吸收、代谢、分布通道上的基因表达及靶向参与临床功能将可能导致持续耐药。正常情况下，miRNA及靶蛋白的水平维持正常状态; miRNA的基因发生突变时无法与靶mRNA正常配对，靶蛋白高水平表达;miRNA过表达时靶蛋白低表达[20]，若此类靶蛋白参与细胞对药物的反应，如药物靶点、药物转运体、细胞凋亡及修复等相关蛋白，将导致药物敏感度的改变，如miR-221和miR-222对抗雌激素的药物耐药及下调P27kip1抑制肿瘤坏死因子相关诱导配体介导的细胞凋亡信号通路[21]。
3. miRNA对肿瘤的诊断及治疗 3.1 miRNA与肿瘤的诊断
大量的研究显示，miRNA在肿瘤细胞、癌组织、癌旁组织、正常组织中都有特征性的表达谱改变，在肿瘤患者的血尿中也有特征性的表达水平改变，这就为肿瘤的诊断提供了新的思路，也提示miRNA可能可以成为肿瘤诊断的重要的分子生物学标志。Lu等人通过流式细胞术及生物芯片技术检测了将近20种肿瘤的miRNA表达，发现每种肿瘤都有特征性的miRNA表达谱，且表达谱还能反映肿瘤的发展、分化、分期，及肿瘤的组织细胞来源。Golub小组运用real-time PCR及miRNA芯片技术，对334种不同肿瘤的miRNA表达谱进行分析，发现表达谱与肿瘤组织来源及分化程度相关，进而提出建立各种肿瘤的miRNA表达谱基因库，可能对肿瘤的诊断有重要作用[22]。Lawrie[23]等人对60例B细胞淋巴瘤及43例健康对照者的血清中的miR-155、miR-210、miR-21分析发现，三者明显高于对照组，提示血清中的miR-155、miR-210、miR-21可以作为诊断B淋巴细胞瘤分子标记。Zhou[24]等人运用real-time PCR技术检测90例胃癌患者血液中miR-106a及miR-17的表达明显高于正常人血液，这提示miR-106a，miR-17可以作为胃癌的分子标记用于诊断。研究者发现，膀胱癌患者尿液中的miR-126、miR-152表达水明显升
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高，作为诊断标记物的特异性82%，敏感性72%[25]。雷宇等[26]建立小鼠乳腺癌细胞系4T1 移植瘤模型，从移植瘤组织中分离TAM，用基因芯片检测microRNA 表达谱，与阴性对照细胞PEC相比，TAM 中有59 个microRNAs表达量出现显著变化，其中23 个microRNAs 表达上调，有36 个microRNAs 表达下调。
图3 移植瘤TAM与PEC相比较的miRNA表达谱群聚图
3.2 miRNA 与肿瘤的治疗
因miRNA的表达对肿瘤的发生、发展、转移、分期、预后及肿瘤细胞的增
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殖、分化、凋亡有着密切关系，其本身起着癌基因及抑癌基因的作用，因此对肿瘤中miRNA表达进行干预，为肿瘤的治疗开辟了一个新的途径。目前对miRNA 进行干预来治疗肿瘤主要有两条思路：
1.通过转染或直接导入人工合成的miRNA，使有抑癌基因特性的miRNA表达上调，从而抑制肿瘤的生长；
2.应用与特异miRNA互补的反义小分子核苷酸与相应的miRNA相结合，来沉默或竞争其与mRNA的结合，使有癌基因特性的miRNA功能得以阻断，从而抑制肿瘤的生长。
表2 基于miRNA开发的抗肿瘤药物
研究者
Regulus Therapeutics
miRNA Therapeutics
miRNA Therapeutics
Kim等
靶点
miR-21
let-7 (NSCLC)
miR-34
miR-145
针对疾病
胶质母细胞瘤
开发阶段 先导化合物发现和临
床前研究
临床前研究
非小细胞肺癌
黑色素瘤、肺、前列腺、
肝及结肠癌
乳腺癌
先导化合物发现和临
床前研究
临床前研究
4. 展望
目前对miRNA在肿瘤中的研究还处于起步阶段，还有很多复杂的机制未完全清楚，但现有的研究显示，其无论是在肿瘤的基础理论研究，还是在肿瘤的临床诊断、治疗、判断预后及药物开发中，都有着巨大的潜在价值，为肿瘤的防治开辟了一条新的途径。随着生物信息学、生物芯片技术、real-time PCR等现代生物学技术应用于miRNA的研究，定将解开其复杂的生物学功能，使其成为人类防治疾病特别是肿瘤的一把利剑。
参考文献
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[1]
Lee RC，Feinbaum RL，Ambros V. The C. elegans heterochronic gene lin-4
encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14［J］．Cell，1993，75(5) ：843-854.
[2]
Reinhart BJ，Slack FJ，Basson M，et al . The 21-nucleotide let-7 RNA regulates
developmental timing in Caenorhabditis elegans ［J］．Nature，2000，403(6772) ：901-906.
[3]
Ruvkun G. Molecular biology: Glimp ses of a tiny RNA world[J]. Science,2001,
294: 797-799.
[4]
Lee R C, Ambro V. An extensive class of small RNAs in Caeno rhabditis
elegans[J]. Science, 2001, 294: 862-864.
[5]
Reinhart B J, Weistein E G, Rhoades M W, et al. MicroRNAs in plants [J]. Genes
and Dev, 2002, 16: 1616-1626.
[6]
Kim VN，Nam JW．Genomics of microRNA［J］．Trends Genet，2006，22( 3) :
165-173．
[7]
Kim YK，Kim VN．Processing of intronic microRNAs[J]．EMBOJ，2007，26( 3) :
775-783．
[8]
Calin G A. Frequent deletions and down -regulation of micro –RNA genes miR15
and miR16 at 13q14 in chronic lymphocytic leukemia[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2002, 99: 15524-15529.
[9]
Dong J T, Boyd J C, Frierson H F Jr. Loss of heterozygosity at 13q14 and 13q21 in
high grade, high stage prostate cancer [J]. Prostate, 2001,49 (3): 166-171.
[10]
Cimmino A, Calin G A, Fabbri M, et al. miR-15 and miR-16 induce apoptosis by
targeting BCL2 [J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2005, 102:13944-13949.
[11]
宓林，于晓峰，邹健．微小RNA对肿瘤干细胞的调控机制[J]．国际消化病杂
志，2011，31: 163-165．
[12]
潘运宝，杨惠玲．miRNA与肿瘤干细胞的研究进展[J]．国际内科学杂志，2009，
36: 548-550．
10