miRNA在甲状腺癌发生发展中作用研究进展＊

文/曹焰晖，查国芬，姚水洪

甲状腺癌是头颈部常见的恶性肿瘤，主要影响女性。近年来在世界许多地区发病呈持续增长趋势[1]，严重危害人类健康。在95%以上的病例中，甲状腺癌是由异常的小叶旁（髓质）和滤泡细胞（非髓质）发展而来的。甲状腺癌分四种不同的临床类型：甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)，甲状腺滤泡状癌(follicular thyroid carcinoma，FTC)，甲状腺髓样癌(medullary thyroid carcinoma，MTC)，甲 状 腺 未 分 化 癌(anaplastic thyroid carcinoma ，ATC)。最常见的类型是PTC，其次是FTC。ATC是所有类型中分化最差、最具侵袭性的一种形式，发生率不到2%。

微小RNA（microRNA，miRNA）是真核生物中发现的一类约22个核苷酸组成的内源性、高度保守的单链小RNA。miRNA通过与靶基因mRNA 的 3’UTR区结合，使得靶向mRNA 降解或翻译终止，在转录后水平调控下游靶基因的表达，从而调控细胞的多种生物学过程，包括增殖、分化、代谢和凋亡等[2]。近年来诸多研究报道甲状腺癌中miRNA表达的失调对癌症的发生发展过程起到促进或者抑制的作用，这提示这些失调的miRNA可作为甲状腺癌诊断潜在的分子标志物进一步深化研究。现就miRNA在四种不同类型甲状腺癌中的作用进行综述。

1 miRNA在PTC中的作用

PTC是甲状腺癌最常见的一种病理类型，分化程度高，预后良好。虽然PTC是可治愈的，但它可以进展为一种更具侵袭性和致命性的甲状腺癌，并可发生颈部淋巴结转移[3]。由于其转移潜力，学者已经进行了深入的研究。随着超声引导针吸细胞学检查等技术在甲状腺癌诊断中的应用，甲状腺癌的发现率在过去30年中大幅增加。此外，PTC在大约30%的病例中存在复发风险，因此它需要进一步的分子表征[4]。

一项关于miRNA参与甲状腺乳头状癌的meta分析表明[5]，在涉及到的139个miRNA中，106个下调，33个上调，进一步分析miRNA与靶基因之间的相互作用，发现同一基因可以被不同的miRNA靶向调控，这些异常表达的miRNA通过靶基因发挥致癌作用，是甲状腺乳头状癌发生发展的重要因素。例如，HMGB1通过调节多种信号通路，包括增殖、自噬、炎症、侵袭和转移，在促进细胞存活和死亡方面发挥着重要作用。Ding 等[6]的研究表明，miR-let-7e通过直接靶向HMGB1 3’-UTR，下调HMGB1的表达，抑制PTC细胞增殖和转移。miR-1179与HMGB1的3’-UTR相互作用，在转录后水平上抑制HMGB1的表达，表明miR-1179/MHGB1通路在PTC中起抑癌作用[7]。同一基因HMGB1也参与了ANRIL/HMGB1/miR-320a途径。一个miRNA也可以靶向几个mRNA/基因。miR-199a-5p通过靶向SNAI在PTC中抑制细胞迁移、侵袭和EMT，但也通过调节SLC1A5的表达，抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡和阻滞G0/G1期细胞[8]。在同一家族中的miR-199b-5p，通过靶向STON2抑制PTC细胞的侵袭性[9]。由于miRNA在PTC中作用的复杂性，聚焦于单个miRNA分子代表了一种有限的方法。更多的信息可能来自互作网络分析，这已经成为生物领域中更好地理解分子相互作用的常用工具。

2 miRNA在FTC中的作用

FTC是第二常见的甲状腺恶性肿瘤，占所有甲状腺癌的10%-15%[10]。2006年，Weber等[11]研究了miRNAs在人滤泡甲状腺癌和滤泡腺瘤中是否存在差异表达。他们选择了两个高密度miRNA表达阵列进行分析，发现4个miRNAs(miR-192，miR-197，miR-328和miR-346)在FTCs中过度表达，而且是FTC特异性高表达。miR-197和miR-346也被RT-qPCR验证，与腺瘤和健康组织相比，它们在癌中明显过度表达。在FTC衍生细胞系FTC133和K5、PTC衍生细胞系NPA87和HEK293T中对这两种失调的miRNAs进行功能研究，体外分析表明， miR-197和miR-346过度表达导致FTC133和K5细胞株细胞增殖，而它们的抑制则导致FTC133和K5细胞株的细胞生长停滞，而对NPA87细胞没有影响。这表明miR-197和miR-346失调是FTC表型的标志，而不是PTC表型的标志。Rossing等[12]报道,与正常甲状腺组织相比，miR-150和miR-107在人滤泡甲状腺癌和滤泡腺瘤中有差异表达。在显著下调的miRNAs中，miR-199b-5p和miR-144在癌中基本丢失，这表明它们可能促进恶性转化，并被用作诊断生物标志物。

3 miRNA在ATC中的作用

ATC是另一种预后极差的甲状腺癌，也是一种侵袭性未分化肿瘤，占甲状腺癌的1%-2%，虽然ATC是甲状腺癌中最罕见的类型，但死亡率却是甲状腺癌病理类型中最高的[13]。由于它具有高度侵袭性，并且缺乏有效的治疗手段，因此ATC提出了重大的临床挑战。在ATC中，miRNAs与癌症患者的发展、转移和预后有关。因此，改变这些miRNA的表达可能是治疗ATC患者的潜在选择。据报道，miR-19a是致癌miR-17-92簇的组成部分，仅在ATC中呈现高表达。miR-19a参与ATC的进展[14]。在miR-19a下调的ATC细胞（8505C）中，细胞增殖和活力明显减少。miR-19a被抑制后细胞生长和活力也急剧下降，可能是通过激活caspase诱导凋亡的结果。PTEN 是肿瘤抑制基因，是已知的miR-19a靶点之一。抑制miR-19a可激活ATC细胞中的PTEN，从而导致增殖减少，细胞生长减少。 此外，PTEN失活与ATC的进展和侵袭性有关。因此，通过调节miR-19a激活PTEN可以为ATC患者提供更好的治疗。XIAP已被发现有助于癌症的生长和进展。抑制XIAP诱导ATC凋亡。一项比较miRNA介导的XIAP在非肿瘤性甲状腺细胞(Nthy-ori3-1)和ATC细胞(8305C)中的调控研究发现，miR-618靶向XIAP的表达，从而抑制肿瘤的生长。与原代ATC(8505C)细胞相比，转移性ATC(BHT-101)细胞中miR-34b表达下调。miR-34b在ATC细胞中的过度表达表现为细胞增殖减少，伤口愈合减少，凋亡增加。因此，miR-34b可以作为ATC患者靶向治疗的一种有用的治疗策略。

4 miRNA在MTC中的作用

MTC起源于甲状腺产生降钙素的小叶旁C细胞，MTC占所有原发性甲状腺恶性肿瘤的5%-10%，有遗传性和散发性两种形式，75%的MTCs是散发性的，通常存在于晚期，诊断时常伴有淋巴结转移，预后较差[4]。因此，研究MTC发生和发展的分子机制具有重要意义。Zhang等[15]采用生物信息学方法鉴定MTC的候选生物标志物和治疗靶点。经过分析，确定了191个差异表达miRNAs，包括99个上调的miRNA和92个下调的miRNA。在两个miRNA谱 中，miR375、miR-127-3p和miR-429上 调，miR-199a-3p和miR-199b-5p下调，提示它们可能是MTC中的致癌或者抑癌因子。因此这些miRNAs在MTC的诊断和分子治疗中具有重要参考意义，但这些研究结果仅仅是生物信息学分析的结果，后续可以在临床样本进行验证，以进一步确定这些miRNA的表达情况以及可能的机制。Nikiforova等[16]的研究结果显示，与正常甲状腺组织相比，miR-323、miR-370、miR-129、miR-137、miR-10a、miR-124a、miR-224、miR-127、miR-9和miR-154表达上调。由Abraham等人进行miRNA微阵列分析发现，一组19例患者，包括12个散发性MTC和7个遗传性MTC，其结果经RT-qPCR进一步验证，表明与遗传性甲状腺癌相比，散发性甲状腺癌中miR-183和miR-375过表达，而miRNA-9是低表达的[17]。随后Abraham等人继续报道了MTC中miR-183和miR-375的过表达预测了外侧淋巴结转移，从而代表了一种潜在的预后生物标志物。

5 结论与展望

本综述，对甲状腺癌不同组织类型中miRNA的表达情况及涉及到的分子机制进行了回顾分析。在增殖、分化和凋亡等细胞事件中，miRNAs作为靶基因表达和转录后调控的关键因子，参与了肿瘤的发生和恶性进展，甲状腺癌中独特的miRNA表达模式可能是诊断和/或治疗甲状腺癌的实用方法和有用工具。下一步，针对miRNAs在甲状腺癌发生中的生物学功能和确切作用机制的深化研究，具有十分重要意义。