胶质母细胞瘤常见的原发性恶性肿瘤

　　胶质母细胞瘤常见的原发性恶性肿瘤，胶质母细胞瘤是成人中枢神经系统最常见的原发性恶性肿瘤，发病率为5～8/100万，5年病死率在全身肿瘤中位列第3位，仅次于胰腺癌、肺癌。目前标准治疗包括手术切除、术后结合放疗和药物化疗。

　　尽管近年来手术以及其他多种治疗方法都取得明显的进步，但是病人的整体生存情况并没有得到显著的改善，5年生存率仍不到10%。miRNA是一类具有内源性、功能性的非编码RNA，长14～22个核苷酸序列，可以通过降解mRNA或者抑制其转录而发挥作用。miRNA是高度保守的序列，参与细胞多种的生物学过程，目前认为约有1/3的人类基因受miRNA靶向调控。

　　近年来的研究表明：miRNA参与胶质瘤血管生成和侵袭的调控，这种调控是双向的，有些是抑制作用而有些是促进作用。本文针对miRNA在胶质母细胞瘤中血管生成和侵袭作用的相关研究结果展开综述，以期更全面地了解miRNA在胶质母细胞瘤中的作用与进展，并为下一步研究指明方向。

　　1.miRNA的生物学合成及特征

　　成熟miRNA的形成是多步骤的过程，主要包括细胞核内的合成加工及细胞质内的成熟加工。最开始通过RNA聚合酶Ⅱ的作用形成具有几百个核酸长度、有帽状结构、多聚腺苷化的pri-miRNA，随后在Drosha等RNase的作用下，剪切形成核苷酸数小于100并且具有茎环结构的pre-miRNA。pre-miRNA经偶联辅助因子GTP的Exp-5（输出蛋白）转移到细胞质，并在Dicer酶复合物的作用下进一步剪切，形成具有3’端突出2~3个核苷酸、长度为21~25个核苷酸的双链miRNA，然后经解旋酶的解旋作用，其中一条RNA单链与RNA诱导的沉默复合物（RNAinducedsilencingcomplex，RISC）结合，形成非对称性RISC复合物，而另一条RNA单链随后被降解。

　　miRNA主要是与靶基因mRNA的3’UTR完全或不完全结合，从而促进mRNA降解或抑制mRNA的翻译。近年研究发现，miRNA可以通过招募蛋白复合物至mRNA的AU富集区或者与其他阻碍mRNA翻译的蛋白结合从而增强靶基因mRNA的转录与翻译。

　　2.胶质母细胞瘤中的血管生成

　　血管生成是胶质母细胞瘤的重要特征，近年来有越来越多的研究关注血管生成在胶质母细胞瘤中的作用。在胶质母细胞瘤中血管生成的机制主要包括：新生血管从现有的血管中出芽生长、肿瘤细胞向现有的血管生长和迁移，血管拟态即肿瘤细胞通过自身变形和基质重塑形成无内皮细胞覆盖且由细胞外基质界定的微循环管道等。

　　胶质母细胞瘤的新生血管主要表现为血管直径的不一致、高渗透性、基底膜的增厚以及迂曲不规则；由于这种结构上的异常造成功能上的异常，导致缺氧区域的组织在镜下可观察到伪栅栏样坏死，这也是胶质母细胞瘤重要的病理学特征之一。

　　缺氧耐受是胶质母细胞瘤血管生成的启动信号及其后期扩增过程中的关键环节，其可以促使低氧诱导因子-1α（HIF-1α）的表达增加从而造成血管内皮生长因子（VEGF）升高，通过该信号通路可以促进肿瘤的血管生成同时增加肿瘤的侵袭性和遗传的不稳定性，促进干细胞样表型转化、内皮间质化以及对周围的微环境产生免疫抑制作用。除VEGF之外还有其他促血管生成因子参与到胶质母细胞瘤的血管生成，纤维母细胞生长因子（FGF）、血小板衍生因子（PDGF）等也发挥相似的作用，除常见的低氧信号通路，胶质母细胞瘤中血管生成通常由丝裂原信号通路活化，例如MAPK和PI3K。

　　总之，多种分子机制及信号通路参与胶质母细胞瘤的血管生成。

　　3.miRNA在胶质母细胞瘤血管生成中的作用

　　研究表明：有一部分miRNA在胶质母细胞瘤血管生成中发挥重要的作用，一部分可以促进血管生成而另一部分可以抑制血管生成。miR-296是目前研究证明与促进血管生成相关，WURDINGER等在胶质瘤细胞的体外实验和移植瘤小鼠的体内实验中发现：过表达miRNA-296可以明显提高VEGF的表达，此外还有研究发现miR-296可以靶向结合参与调控肝细胞生长因子的酪氨酸激酶底物（HGS），通过减少VEGF和PDGF的降解，从而发挥其促进血管生成的作用。

　　HERMANSEN等研究发现miR-21在胶质母细胞瘤中高表达，并且通过共定位实验发现HIF与miR-21诱导产生的VEGF密切相关，这说明miR-21在胶质母细胞瘤血管生成中可能发挥重要的作用。类似在低氧条件下抑制miR-210-3p会减弱HIF诱导VEGF与碳酸酐酶9（CA9）的活性，从而抑制胶质母细胞瘤生长和降低肿瘤的血管密度。miR-15b通过抑制神经纤毛蛋白（NRP-2）使ERK信号通路失活从而抑制血管生成，主要表现为毛细血管样管腔形成的减少；在移植瘤模型中，miR-299不仅能抑制肿瘤的生长，同时还能降低胶质母细胞瘤的血管密度和血管内皮细胞的成管数量，但是抑制血管生成的具体机制尚不清楚。

　　4.胶质母细胞瘤的侵袭性

　　胶质母细胞瘤的高度侵袭性是导致病人预后差及治疗耐受性的重要原因。与大部分肿瘤沿血道和淋巴道转移不同的是，胶质母细胞瘤主要通过肿瘤细胞浸润周围正常的组织间隙，包括血管周围间隙以及神经元和肿瘤细胞间的间隙，而为通过这些组织间隙，侵袭性肿瘤细胞发生形态和体积的改变。其次，侵袭的胶质瘤细胞具有间质转化的趋向并且沿着血管和脑白质的神经束迁移，这些侵袭性细胞迁移的过程类似于早期中枢神经系统祖细胞的迁移，这一过程称为上皮间充质转化（epithelial mesenchymal transition，EMT）。胶质母细胞瘤的侵袭和迁移过程涉及到肿瘤细胞脱离原发的肿瘤，并黏附在细胞外基质，最后降解细胞外基质并扩散。

　　研究发现：这一过程与基质金属蛋白酶家族（matrix metalloproteinases，MMP）的参与有着重要的关系，研究表明：与周围正常的组织相比，胶质瘤组织MMP的表达量相对较高，其可能与促进胶质瘤侵袭性的通路有关。

　　5.miRNA在胶质母细胞瘤侵袭中的作用

　　近年来，大量的研究发现：胶质母细胞瘤的侵袭迁移与部分miRNA有着密切联系，然而miRNA在其中的作用尚未完全明确。LEE等等学者通过研究发现：miRNA296-5P与miRNA296-3P来自于同一前体，其可以通过激活STAT3信号通路并且靶向抑制Caspase-8和神经生长因子受体，从而促进胶质母细胞瘤的侵袭作用。

　　最近有研究发现：miRNA-130b是新发现的肿瘤相关的小干扰RNA，并且在多种肿瘤的病理过程中发挥重要的作用，在胶质瘤细胞中其表达量明显高于正常的组织，其通过抑制过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPAR-γ）而降低E钙蛋白的表达，提高β-catenin的表达从而增强肿瘤的侵袭性和增殖能力。miR-376a定位在染色体14q32.31，在胶质母细胞瘤中的表达量低于正常脑组织，其通过直接靶向抑制特异性蛋白1（SP1），从而抑制胶质母细胞瘤细胞的增殖和侵袭能力。

　　近来在多种恶性肿瘤中研究发现，miR-1具有肿瘤抑制作用，其在胶质母细胞瘤临床标本中的表达量较低，体内外实验证实其表达量较高的时候可以通过靶向抑制MET，实现对胶质母细胞瘤侵袭的抑制作用。ZHAO等研究发现当miR-451过表达的时候，其可以通过抑制Rac1/cofilin信号通路从而抑制肿瘤的侵袭作用，但是与此同时其可以抑制CAB39/AMPK/mTOR而促进肿瘤的增殖，这也体现靶向治疗存在的矛盾性。因此，miRNA在胶质母细胞瘤侵袭的具体作用机制仍需进一步的研究。

　　6.展望

　　多种miRNA在胶质母细胞瘤的血管生成和侵袭中发挥重要的作用，因此这些miRNA有望成为胶质瘤治疗的新靶标。然而，由于miRNA与其作用的靶点mRNA之间，以及miRNA相互之间有着复杂的网络交互作用，miRNA在胶质瘤血管生成和侵袭中的作用和机制有待进一步深入研究。综上所述：miRNA在胶质母细胞瘤抗血管生成治疗及化疗中可能作为有效预测的生物标志，为胶质母细胞瘤病人的个体化治疗提供新的策略。