肝細(xì)胞癌(HCC)是一種全球發(fā)病率和致死率都很高的惡性腫瘤。乙型肝炎病毒(HBV)感染是其發(fā)生和發(fā)展的最重要危險(xiǎn)因素之一。HBV相關(guān)HCC(HBV-HCC)的早期檢測(cè)可以改善臨床決策和患者預(yù)后。生物標(biāo)志物不僅對(duì)早期診斷非常有幫助,而且對(duì)治療藥物的開發(fā)也非常有幫助。MicroRNA(miRNA)是長(zhǎng)度約為22個(gè)核苷酸的非編碼RNA的一個(gè)子集,由于其作為癌癥檢測(cè)和治療的生物標(biāo)志物的潛在效用,越來(lái)越受到科學(xué)家的關(guān)注。HBV深刻影響可能參與肝癌發(fā)生發(fā)展的miRNA的表達(dá)。在不久的將來(lái),基于miRNA的診斷、預(yù)后和治療應(yīng)用將進(jìn)入臨床常規(guī)檢測(cè)。
結(jié)論
HBV以多種方式產(chǎn)生失調(diào)miRNA,從而促進(jìn)HCC的發(fā)生和進(jìn)展。因此,miRNA有望成為用于診斷和預(yù)后的HBV-HCC生物標(biāo)志物?;趍iRNA的療法也可以提高HBV-HCC的療效。但miRNA的臨床轉(zhuǎn)化需要更多的研究。
結(jié)果 1 MIRNA失調(diào)在HBV-HCC診斷中的應(yīng)用
miRNA具有高組織和細(xì)胞選擇性。例如,一些miRNA,如miR-122-5p,在肝臟中特別豐富,表明某些miRNA參與HCC癌變和進(jìn)展。HCC患者腫瘤切除術(shù)后,部分血清循環(huán)miRNA發(fā)生顯著變化,表明循環(huán)miRNA可能是HBV-HCC的特異性非侵入性和診斷標(biāo)志物。
許多個(gè)體miRNA顯示出良好的診斷效果,miR-93-5p、miR-122、miR-125b、miR-150、miR-487b、miR-768-3p和miR-5193在區(qū)分HBV-HCC患者和健康對(duì)照組(HC)方面實(shí)現(xiàn)了AUC > 0.9;miR-122、miR-125b和miR-192在HBV-HCC與CHB患者鑒別中有價(jià)值;miR-101和miR-125b在區(qū)分HBV-HCC和HBV相關(guān)肝硬化(HBV-LC)患者中有價(jià)值。盡管許多miRNA在區(qū)分HBV-HCC患者與健康人群或所有對(duì)照人群方面非常有效,但用于區(qū)分HBV-HCC與CHB或HBV-LC的功效是非特異性的。因此,需要新的方法來(lái)提高miRNA在診斷HBV-HCC患者方面的診斷效果,特別是在將其與CHB和LC人群區(qū)分開來(lái)方面。
除癌癥外,單個(gè)miRNA在不同的傳染病、非特異性炎癥和急性病變中發(fā)生改變,表明它們?nèi)狈μ禺愋浴P纬蒻iRNA panel可能有助于作為HBV-HCC的診斷生物標(biāo)志物(如下表)。因此,需要更多的研究來(lái)確定盡可能少數(shù)量的miRNA的最佳組合,并盡可能降低診斷成本,同時(shí)獲得良好的診斷能力。
在HBV-HCC診斷中,最好將miRNA與其他生物標(biāo)志物聯(lián)合使用(如下表)。最普遍的組合生物標(biāo)志物是甲胎蛋白(AFP),它是HCC的傳統(tǒng)生物標(biāo)志物。大多數(shù)miRNA與AFP的組合在區(qū)分HBV-HCC或CHB、HBV-CLD和HBV-LC患者方面表現(xiàn)出很高的AUC和診斷準(zhǔn)確性。此外,一些miRNAs panel顯示出比AFP更好的診斷價(jià)值,這些miRNAs panel與AFP的組合進(jìn)一步提高了療效。因此,使用miRNA圖譜與AFP配對(duì)可能是診斷HBV-HCC的最佳方式。
此外,miRNA在診斷AFP水平低的HBV-HCC方面可能具有特別的價(jià)值。盡管AFP是全球最常使用的 HCC 生物標(biāo)志物,但 15%-30% 的晚期HCC患者的血清AFP水平保持正常。同時(shí),大約 30% 的早期HCC無(wú)法通過 AFP測(cè)量診斷,這會(huì)延遲治療。因此,建立能夠識(shí)別AFP水平為陰性的HCC患者的生物標(biāo)志物至關(guān)重要。一項(xiàng)薈萃分析表明,循環(huán)miRNA在區(qū)分AFP水平低的HBV-HCC患者和非HCC對(duì)照方面具有相對(duì)較高的診斷準(zhǔn)確性。因此,循環(huán)miRNA可能是AFP水平低的HBV-HCC患者的理想潛在診斷生物標(biāo)志物。
結(jié)果 2 MIRNA失調(diào)可判斷HBV-HCC預(yù)后
miRNA的表達(dá)水平與HCC患者的疾病嚴(yán)重程度和生存率相關(guān),對(duì)HCC顯示出良好的預(yù)后價(jià)值。對(duì)于HBV-HCC患者,發(fā)現(xiàn)來(lái)自HCC組織或血液的幾種miRNA與總生存期、無(wú)病生存期(DFS)和無(wú)進(jìn)展生存期顯著相關(guān)(如下表)。因此,組織或循環(huán)miRNA可以成為預(yù)測(cè)HBV-HCC患者預(yù)后的有前途的工具。具體來(lái)說,由于miRNA在血清外泌體中含量豐富,血清外泌體miRNA可用于預(yù)測(cè)HCC患者的預(yù)后。
值得注意的是,miRNAs也與HBV-HCC復(fù)發(fā)的概率相關(guān)。幾種miRNA可作為HCC切除術(shù)后早期腫瘤復(fù)發(fā)的潛在預(yù)測(cè)因子。例如,HCC組織中miR-29a-5p的含量與手術(shù)后的早期HCC復(fù)發(fā)密切相關(guān),包括早期HCC。由于BCLC 0/A期HCC患者的miR-29a-5p敏感性和特異性可能達(dá)到約70%,因此其miR-29a-5p表達(dá)水平可提供幫助,以區(qū)分他們與其他早期患者。
結(jié)果 3 HBV失調(diào)的miRNA促進(jìn)HCC的機(jī)制
通過失調(diào)miRNA,HBV加劇了其在HCC腫瘤發(fā)生中的功能。目前,多篇綜述總結(jié)了HBV失調(diào)的miRNA在影響腫瘤細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞遷移和侵襲以及上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)中的重要作用。在本文中討論了HBV失調(diào)的miRNAs在HCC的腫瘤干性、代謝重編程、抗腫瘤免疫和腫瘤耐藥性中的作用,這可能為潛在的治療方法提供啟示(如下圖)。
失調(diào)的miRNA促進(jìn)腫瘤干性
肝癌干細(xì)胞 (CSC) 是具有干細(xì)胞特征的獨(dú)特 HCC 細(xì)胞群,定義了分層結(jié)構(gòu)并有助于治療耐藥性和腫瘤復(fù)發(fā)。HBV是肝臟CSC中最突出的參與者之一。miRNA部分介導(dǎo)干性進(jìn)展(如下表)。在HCC細(xì)胞中,miR-124顯著降低了CD44、CD133和EpCAM的表達(dá),表明miR-124在抑制CSC分化方面具有關(guān)鍵作用。HBx下調(diào)miR-124,因此可能干擾CSCs的分化。在一項(xiàng)研究中,HBx通過易位和分泌HMGB1支持HCC的進(jìn)展,HMGB1通過競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-200家族來(lái)調(diào)節(jié)HCC中的RICTOR表達(dá)。HMGB1和RICTOR mRNA都可以增強(qiáng)HCC中的HCC干性特征。HBsAg 抑制HCC細(xì)胞中miR-203a的表達(dá)。miR-203a降低 CD133陽(yáng)性HCC細(xì)胞的比例,但不降低CD90的比例,并且還顯著降低ALDH陽(yáng)性惡性干細(xì)胞的平均百分比。因此,HBV感染可能通過調(diào)節(jié)miR-203a促進(jìn)HCC的干性。HBV還抑制miR-325-3p,從而抑制關(guān)鍵干性標(biāo)志物的表達(dá),包括SOX-2、Nestin、Notch-1、OCT4和Nanog。miR-325-3p/DPAGT1可能在HBV誘導(dǎo)的HCC干性中發(fā)揮作用。此外,miR-3682-3p介導(dǎo) HBx誘導(dǎo)的PI3K/AKT/c-Myc信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的致癌后果。HBx通過提高miR-3682-3p表達(dá)來(lái)增加干性。同時(shí),miR-5188直接靶向FOXO1,抑制β-連環(huán)蛋白的核易位,促進(jìn)Wnt信號(hào)激活和下游腫瘤干性。HBx調(diào)節(jié)miR-5188/FOXO1/β-連環(huán)蛋白/c-Jun反饋回路,驅(qū)動(dòng)Wnt/β-連環(huán)蛋白活化,隨后促進(jìn)HCC干性。
失調(diào)的miRNA影響抗腫瘤免疫
人們普遍認(rèn)為,HBV通過異常的免疫反應(yīng)引起慢性肝損傷。在人類慢性HBV感染期間,適應(yīng)性免疫轉(zhuǎn)換可能是HCC發(fā)展的免疫致病因素。許多研究揭示了miRNAs在HBV誘導(dǎo)的免疫失調(diào)中的作用。HBV感染會(huì)增加miR-146a的表達(dá),從而損害IFN誘導(dǎo)的抗 HBV免疫反應(yīng)。此外,抑制miR-146a可提高IFN α介導(dǎo)的抗HBV療效。在HBV-HCC患者中,miR-138顯著高于無(wú)癥狀攜帶者。通過靶向PD-1的3'-UTR區(qū)域,miR-138直接改變其表達(dá)。miR-138通過抑制PD-1表達(dá)對(duì)T細(xì)胞細(xì)胞因子的產(chǎn)生發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。
HBV還會(huì)抑制一些miRNA以影響抗腫瘤免疫。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),HBV升高的CCL22誘導(dǎo)是由轉(zhuǎn)錄抑制miR-23a介導(dǎo)的。據(jù)推測(cè),p65/miR-23a/CCL22的軸存在于HCC細(xì)胞中,并可能通過募集Tregs來(lái)驅(qū)動(dòng)腫瘤進(jìn)展,尤其是在涉及HBV感染時(shí)。在表達(dá)HBV的HepG2.215細(xì)胞中,miR-34a下調(diào),而抑制的miR-34a導(dǎo)致趨化因子CCL22的產(chǎn)生增強(qiáng),趨化因子CCL22募集Tregs以促進(jìn)免疫逃逸。此外,直接抑制不同種類免疫細(xì)胞(如NK)的HLA-G在肝癌細(xì)胞中被miR-152下調(diào)。HBV抑制miR-152并增加其靶HLA-G的表達(dá),這可能進(jìn)一步抑制NK對(duì)抗癌細(xì)胞。此外,由miR-200介導(dǎo)的HMGB1調(diào)控的HMGB1和受HMGB1調(diào)控的RICTOR的mRNAs通過升高PD-L1+外泌體來(lái)抑制HCC對(duì)抗PD-L1免疫治療的反應(yīng)。
失調(diào)的miRNA促進(jìn)腫瘤耐藥性
導(dǎo)致癌癥復(fù)發(fā)和擴(kuò)散的化療耐藥性經(jīng)常被認(rèn)為是癌癥治療失敗的最大原因。在HCC中,HBV通常驅(qū)動(dòng)化療耐藥性。越來(lái)越多的證據(jù)表明miRNA在HBV驅(qū)動(dòng)的HCC化療耐藥中的作用。
HBc上調(diào)miR-135a-5p以抑制VAMP2表達(dá),阻斷鹽酸阿霉素誘導(dǎo)的HCC細(xì)胞凋亡。同樣,HBV上調(diào)的miR-5188導(dǎo)致對(duì)化療藥物5-FU、順鉑和法魯比星的耐藥性增加。同時(shí),推斷HBx可提高miR-7、-103、-107 和 -21的表達(dá),從而下調(diào)其靶標(biāo)mapsin。沉默maspin可增強(qiáng)HCC對(duì)多柔比星和其他化療藥物的耐藥性。這些 miRNA 可能有助于HBV 誘導(dǎo)的化療耐藥性。
對(duì)于一些抗腫瘤miRNA,HBV抑制其表達(dá)以促進(jìn)HCC耐藥性。HBV mRNA可以直接海綿化miR-15a/16,并抑制隨后依托泊苷誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞凋亡的級(jí)聯(lián)反應(yīng)。miR-193b 在 HBV 陽(yáng)性細(xì)胞和組織中下調(diào)。最近的研究表明,它通過抑制抗凋亡蛋白Mcl-1的表達(dá)來(lái)增加HCC細(xì)胞對(duì)索拉非尼的敏感性。miR-203a降低5-氟尿嘧啶(5-FU)處理后的HCC細(xì)胞活力,并增加HCC細(xì)胞對(duì)5-FU的凋亡率。HBV抑制miR-203a表達(dá),隨后使HCC細(xì)胞對(duì)化療藥物誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡產(chǎn)生耐藥性。HBV抑制miR-325-3p,顯著增加HCC細(xì)胞對(duì)阿霉素的化學(xué)敏感性。同樣,HBV負(fù)調(diào)控miR-329和miR-1236以提升其靶AFP表達(dá),而AFP進(jìn)一步減弱化療藥物順鉑的促凋亡作用。
未來(lái)的展望
由于HBV-HCC體液和組織中miRNA的顯著變化,其作為診斷HCC發(fā)病率和預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)的生物標(biāo)志物的效用已被廣泛評(píng)估。然而,由于miRNA診斷HBV-HCC的PLR小于10且NLR大于0.1,miRNA在檢測(cè)HBV-HCC方面的臨床應(yīng)用仍然有限。檢測(cè)miRNA的傳統(tǒng)技術(shù)包括Northern印跡、定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)、二代測(cè)序和基于微陣列的雜交。然而,以可靠和穩(wěn)健的方式定量miRNA可能具有挑戰(zhàn)性,這些方法可能涉及成本、復(fù)雜性和有效性之間的重大權(quán)衡。
除了用作診斷外,miRNA在預(yù)后方面也具有重要的前景。目前的相關(guān)研究主要集中在 miRNA上,以預(yù)測(cè)HBV-HCC患者的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、OS 和 DFS。由于循環(huán)miRNA具有方便、安全和無(wú)創(chuàng)等諸多優(yōu)勢(shì),因此可以進(jìn)一步挖掘其作為生物標(biāo)志物的潛力。例如,miRNA可用于預(yù)測(cè)或評(píng)估新輔助化療、放療和免疫治療對(duì)癌癥患者的療效。
由于HBV失調(diào)的miRNA在肝癌發(fā)生中起著重要作用,因此miRNA可以用作可行的替代治療靶點(diǎn)。目前,多種基于miRNA的療法已經(jīng)進(jìn)入了癌癥治療的臨床階段。miRNAs治療與化療、放療和免疫療法的結(jié)合顯示出針對(duì)不同惡性腫瘤的令人鼓舞的結(jié)果??上У氖?,目前還沒有關(guān)于miRNA在HCC治療中的應(yīng)用的相關(guān)臨床研究。但鑒于miRNA在HBV-HCC的發(fā)生和發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用,結(jié)合多種策略、同時(shí)應(yīng)用互補(bǔ)miRNA或發(fā)明新形式的miRNA的方法可能會(huì)為HBV-HCC患者帶來(lái)可觀的臨床益處。
參考文獻(xiàn)
Zhang MH, Yuan YF, Liu LJ, Wei YX, Yin WY, Zheng LZ, Tang YY, Lv Z, Zhu F. Dysregulated microRNAs as a biomarker for diagnosis and prognosis of hepatitis B virus-associated hepatocellular carcinoma. World J Gastroenterol. 2023 Aug 21;29(31):4706-4735.