B肝HCC靶點潛力,日本科學家發現,miRNA調參多基因表達

2020-11-14 小番健康

肝癌是全球第4大癌症死亡原因,其中肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是其中的主要亞型。病毒性主要有B肝病毒和C肝病毒感染、酗酒和代謝紊亂,是導致肝硬化和肝癌發展的多重危險因素。因此,日本科學家也向外界闡明了miRNAs作為新生物標誌物和治療肝癌靶點的實用性。

B肝HCC靶點潛力,日本科學家發現,miRNA調參多基因表達

本研究人員包括Kyoko Ourarcid、Asahiro Morishita和Tsutomu Masaki,他們都來自日本阪神大學消化和神經內科。日本研究人員介紹,雖然近幾十年來肝癌治療取得了很大的進展,但由於診斷晚、化療失敗、復發頻繁等原因,肝癌患者的預後仍然很差。microRNAs(miRNAs)是一種內源性的非編碼RNA,通過抑制靶信使RNA(mRNAs)的翻譯,來調節各種分子生物學現象。

miRNAs在惡性腫瘤中常常失調,通過促進或抑制腫瘤來控制細胞增殖、遷移、侵襲和發展。探索miRNA介導的肝細胞癌發生和發展的詳細機制,可能會改善肝癌患者的預後。人們對於肝細胞癌,還有哪些應該深入了解的呢?肝癌是全球第4大癌症死亡原因,僅次於肺癌、結直腸癌和胃癌。肝細胞癌(HCC)是肝癌主要亞型,佔原發性肝癌的80%以上。

HCC的發生與多種危險因素有關,包括HBV或HCV感染,它們佔全球HCC病例的80%。儘管酒精性肝病(ALD)在美國和歐洲是HCC的常見病因,但在大多數發達國家,非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者的數量最近有所增加,NAFLD目前經常被列為HCC的一個原因。近幾十年來,在美國和歐洲HCC的預後依然很差,5年生產率為15%-38%,因此,探索肝癌發生發展的詳細機制,是提高肝癌患者預後的有效手段。

什麼是微小RNA?它屬於非編碼核糖核酸缺乏編碼蛋白質或肽的序列。它們被分為大約20-30個鹼基的小的非編碼RNA和幾百kbp的長的非編碼RNA。小的非編碼RNA包括microRNAs(miRNAs)、小幹擾RNA(siRNA)和PIWI相互作用RNA(piRNA)。其中,miRNAs是內源性的、小的非編碼RNA(長度約19-25個核苷酸),通過降解信使RNA(mRNAs)或通過與靶mRNAs的3′非翻譯區(UTR)結合來抑制翻譯來調節基因表達。

而miRNAs通過作為腫瘤啟動子或抑制因子來控制肝癌細胞的增殖、遷移、侵襲和發展。每一個miRNA被認為能夠在轉錄後抑制數百個靶基因;因此它們是基因表達的強有力的調節器。初級miRNA(Primary miRNA)是由RNA聚合酶II從細胞核中的DNA轉錄而來,長約3-4千鹼基,具有髮夾狀結構。它們由核核糖核酸酶III酶(Drosha)及其夥伴蛋白DiGeorge症候群關鍵區8(DGCR8)處理,產生約70個核苷酸的中間前miRNA(上圖為本研究人員提供:miRNA生物發生的示意圖)。

然後,exportin-5和它的夥伴rangtp與miRNA前體結合,複合物從細胞核輸出到細胞質。髮夾前miRNA被核糖核酸酶III(Dicer)和反式激活反應元件RNA結合蛋白(TRBP)切割,並被加工成長度約為22個核苷酸的雙鏈成熟miRNA。然後將雙鏈miRNA解開,其中一條鏈與argonaute(Ago)形成RNA誘導沉默複合物(RISC)。miRNA分為成熟的單鏈miRNA,根據其穩定性進行選擇,而不穩定的miRNA鏈則被降解。成熟miRNA種子區與靶mRNA之間的互補鹼基配對導致mRNAs的降解和翻譯抑制。

研究結果表明,miRNAs通過上述途徑調節大約30%的人類基因,其中許多調節各種致癌分子和途徑或位於不穩定的基因座上。miRNAs在大多數癌症中被證明是失調的。癌基因miRNAs(OncomiRs)和腫瘤抑制miRNAs與致癌和惡性轉化相關,從而導致或抑制癌症表型。在各種癌症中都觀察到癌細胞mirs的過度表達。miRNAs在癌症中的失調經常被描述在胃腸道,泌尿學,婦科和肺癌。

小番健康結語:最近越來越多的報告描述了miRNAs作為肝癌的生物標誌物或治療靶點的效用,miRNAs在肝臟疾病,特別是HCC中的生物學意義和應用是一個迅速發展的領域。已有許多研究了HCC中miRNA的異常處理和表達譜,包括循環miRNA的miRNA表達譜,這有助於miRNA作為診斷(特別是早期診斷)和HCC預後標記物的發現和臨床應用。

雖然miRNAs對HCC沒有直接的抗腫瘤作用,但是基於miRNA的治療與傳統的基因治療(如誘導單個基因)相比有著廣闊的前景,因為miRNA通過調節參與肝癌發生的多個基因的表達發揮抗腫瘤作用。此外,miRNAs通常不具有免疫原性,因為它們不編碼蛋白質。通過提高基因轉移效率和轉基因表達,傳統和基於miRNA的肝癌治療方法可能更可取(2020年11月7日 已發表《國際分子科學雜誌》International Journal of Molecular Sciences)。

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