实用医学杂志年第卷第期
673
Arterioscler Thromb Vasc Biol ，2003，23（9）：1690－1696．
［15］Panes O ，Matus V ，SáezC G ，et al．
［18］Garcia Rodriguez P ，Eikenboom H C ，
Platelets ，2002，13（4）：247－253．［11］MüllerI ，Klocke A ，Alex M ，et al．
Tesselaar M E ，et al．Plasma levels of microparticle-associated activity
in
patients
tissue with
factor clinically
Intravascular tissue factor initiates
coagulation via circulating microvesicles and platelets ［J ］．FASEB J ，2003，17（3）：476－478．［12］L觟scheW．
Human platelets synthesize and express functional tissue factor ［J ］．2007，109（12）：5242－5250．［16］L′opez-VilchezI ，
Blood ，D′az-
suspected pulmonary embolism ［J ］．Thromb Res ，2010，126（4）：345－349．［19］Tesselaar M E ，Romijn F P ，Vand L
Platelets and tissue factor Escolar G ，
［J ］．Platelets ，2005，16（6）：313－319．［13］Denis M M ，Tolley N D ，Bunting M ，
Ricart M ，et al．Tissue factor-enriched vesicles are taken up by platelets and induce
platelet
aggregation
in
the
presence of factor Ⅶa ［J ］．
Thromb
I ，et al．Microparticle-associated tissue factor activity ：and
thrombosis
a link between cancer ［J ］？
et al．Escaping the nuclear confines ：J Thromb
signal dependent pre-mRNA splicing in anucleate platelets ［J ］．Cell ，2005，122（3）：379－391．
［14］Camera M ，Frigerio M ，Toschi V ，et
Haemost ，2007，5（3）：520－527．［20］Khorana A A ，Francis C W ，Menzies
Haemost ，2007，97（2）：202－211．［17］Kopp C W ，Gremmel T ，Steiner S ，et
K E ，et al．Plasma tissue factor may be predictive of venous thromboembo-lism in pancreatic cancer 1985．
（收稿：2011－10－20
编辑：李强）
［J ］．
al．vs．
Platelet-monocyte cross talk and unstable angina ／non ST-elevation
［J ］．
al．Platelet activation induces cell-which
is
modulated
tissue factor expression in stable angina myocardial infarction
Platelets ，
J
surface immunoreactive tissue factor expression ，
differently by antiplatelet drugs ［J ］．
Thromb Haemost ，2008，6（11）：1983－
2011，22（7）：530－536．
microRNA 与肿瘤耐药机制的研究进展
潘有光
肿瘤一直是威胁人类生存的最严重的疾病之一。随着诊疗设备及技术的日益完善，患者在生存时间及生存质量上有了很大提高，但近50年间，恶性肿瘤的死亡率并没有明显的下降。目前治疗肿瘤的主要手段有手术、化疗、放疗、靶向治疗等。在我国，约
综述赵健审校
转录后水平通过与特异的靶mRNA 的
drug resistance ）和多药耐药（multidrug resistance ，MDR ）。前者是指肿瘤细胞
只对开始接触的原药不敏感；而后者则指除了对开始诱导的药物有抗性之外，对其他未接触过的或结构和作用机制均不相同的多种药物产生耐受性。在这种情况下，更换化疗方案或采取联合化疗的方案可能受益甚微，且带来较多的药物副反应，最终导致化疗失败。因此，克服甚至逆转恶性肿瘤的多药耐药是肿瘤治疗中亟须解决的难题之一。
肿瘤多药耐药的产生机制较为复杂，包括细胞内药物蓄积减少［药物摄取减少和（或）外排增加］，细胞内药物分布发生改变、药物解毒系统的激活、
3＇UTRs（untranslated regions ）结合使之
降解或者抑制其翻译，从而调控相关靶基因的表达［2］。目前已经鉴定的人类基因组中的miRNA 数目已超过1000个。随着对miRNA 功能研究的深入，越来越多的研究成果发现，miRNA 参与细胞增殖、分化、凋亡等生物学功能的调控，并且在人类肿瘤形成及调节肿瘤耐药性方面也扮演者重要角色［3－4］。
70％～80％的患者在确诊时已为中晚
期，失去了手术机会。因此，化学药物治疗成为中晚期患者治疗的主要手段。然而，肿瘤耐药性的产生是临床治疗各种肿瘤面临的一个主要障碍及挑战，成为肿瘤治疗的瓶颈。
肿瘤细胞耐药性包括先天性耐药和获得性耐药。先天性耐药（intrinsic
1MicroRNA 与肿瘤耐药
肿瘤耐药性的形成机制很复杂，
除了受药理学机制影响外，越来越多的研究表明，肿瘤耐药与细胞相关蛋白及信号通路有关。如ABC 转运体家族、Caspase 家族、Bcl-2家族、多药耐药性相关蛋白（LRP ）、PI3K ／akt 信号通路等。而miRNA 通过在转录后水平调控特定蛋白的表达及参与相关信号通路，从而调节肿瘤细胞对药物的反应。
drug resistance ）是指肿瘤细胞在未接触
化疗药物时具有的耐药性；获得性耐药（acquired drug resistance ）指肿瘤细胞与化疗药物反复接触后产生的对化疗药物的耐受性［1］。此外，根据肿瘤的耐药谱还可分为原药耐药（primary
DNA 修复系统的激活、药物靶点的改
变、药物诱导凋亡的逃逸以及机体微环境的改变；细胞死亡通路的改变、靶分子修复能力增强以及氧化还原酶作用等。而近年来表观遗传学领域与肿瘤耐药之间的关系引起越来越多研究者的关注，microRNA 作为表观遗传学领域的研究新星，其与肿瘤耐药的联系，成为近年来研究的热点。
doi ：10．3969／j．issn．1006-5725.2012. 04.066基金项目：广州医学院青年基金（编号：2010A28）
作者单位：510095肿瘤医院胸外科B 区
通信作者：赵健
广州医学院附属
To 等［5］在耐药型结肠癌细胞株S1MI80中发现，抑制miR-519c 的表达后，其靶基因ABCG2的高表达可下调
细胞的药物抵抗性。另有研究发现，
MicroRNA （miRNA ）是近年来在真
核生物中新发现的一类内源性非编码的单链小分子RNA ，长度为19-25nt 。
Email ：zj＿hjh＠163．
miRNA-200c 通过调控TUBB1、ZEB1及ZEB2等靶点增强细胞对紫杉醇的药物敏感性［6］。Song 等［7］发现，在骨肉瘤中，miRNA-140与细胞对5-FU 及甲
氨蝶呤敏感性有关，阻断内源性
com
miRNA 本身并不编码蛋白质，而是在
674
miRNA 后，细胞对5-FU 的敏感性增加，而过表达的miRNA-140导致细胞对5-FU 的耐药性增强。越来越多的研究都证实了microRNA 可调控相关靶
基因而影响细胞对药物的敏感性，这些都表明miRNA 与肿瘤耐药有着密切的关系。
药性具有调节作用。
实用医学杂志年第卷第期
抑制细胞凋亡，在A431和HepG2细胞
2．2PI3K ／akt 信号通路PI3K 是一中过表达let-7a 可增强其对阿霉素、紫杉醇及干扰素-γ的耐药性，抑制let-7a 则增强化疗药物敏感性，导致细胞凋亡。这些表明，miRNA 通过调节caspase 的活性而起作用，caspase 活性的组成性下降会增强细胞对药物的抗药性。
个庞大且较为复杂的家族，根据其结构可分为3类：Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型。目前研究最广泛的是能被细胞表面受体所激活的Ⅰ型PI3K 。Ⅰ型PI3K 又可分为
2miRNA 与肿瘤耐药相关信号通道2．1miRNA 与ABC 转运体家族ATP 结合盒式蛋白（ATP-binding cassette ，ABC ）是较早被证实与肿瘤耐药相关的转运体蛋白，自1976年第1个ABC 成员多药耐药蛋白1（multidrug resistance protein 1，MDR1／ABCB1）被发现以来，相继发现了MRP1-8；ABCB2-6；ABCG2／BCRP 等，至目前为止，共发现人类ABC 家族成员48个，目前研究较多为MDR1／P-gp 、MRP1／ABCC1（multidrug resistance associated protein ）及BCRP ／ABCG2（breast cancer resistance protein ）。其共
同作用机制为转膜蛋白在跨膜区组成通道，胞浆内面的ATP 结合区在Mg 2＋的参与下水解ATP 供能，完成底物跨膜转运。研究表明，ABC 的高表达是引起耐药的主要原因，大部分耐药肿瘤中都存在MDR1／P-gp 、MRP1／ABCC1及BCRP ／ABCG2的高表达。
IA 和ⅠB 两个亚型，ⅠA 型PI3K 由一个催化亚基p110α亚基及调节亚基p85亚基组成。PI3K 激活途径之一是通过Ras 和p110直接结合。活化后的PI3K 在质膜上产生第二信使PIP3，后者与信号蛋白Akt 和PDK1（phosph-oinositidedependent kinase-1）结合，PDK1可使Akt 蛋白磷酸化而活化。而PI3K ／akt 信号传导通路的活化可抑制
细胞凋亡，促进细胞周期进展，并参与血管形成，在肿瘤形成中扮演重要角色。Bai 等［12］在研究柔和霉素对白血病细胞株K562的药物敏感性实验时发现，高表达的miR-21可能通过降低
2．4BCL-2家族Bcl-2家族是细胞
凋亡的重要调控基因，其表达状态在一定程度上影响肿瘤的发生、发展及多药耐药性的产生。按功能可将Bcl-2家族分为两类，一类是像Bcl-2一样具有抑制凋亡作用，如Bcl-1、Bcl-W 、Mcl-
1、A1等，而另一类具有促进凋亡作用，如Bax 、Bcl-Xs 、Bad 、Bak 、Bik ／Nbk 、Bid 等［17］。其中，Bcl-2和bax 分别是Bcl-2家族中最主要的抑制凋亡和促进凋亡蛋白。一些研究发现，Bcl-2基因
家族蛋白表达水平的变化，能显著改变肿瘤细胞株对化疗药物诱导凋亡的阻抗。Bian 等［18］发现在非小细胞肺癌细胞株A549中miR-451为低表达，上调miR-451可引起Bcl-2的下调及Bax 的上调，Bcl-2／Bax 比例下调可抑制
PTEN 蛋白表达水平而激活PI3K ／akt 信号通路，从而导致K562对柔和霉素的抵抗。Chen 等［13］用卷线菌孢素处理肺腺癌细胞株A549后发现，miR-638及miR-923的上调与PI3K ／akt 信号通路相关蛋白p110α及p-Akt 的表达下
调可能存在紧密关联，导致细胞增殖抑制及促进凋亡。Iorio 等［14］将miR-205转染到乳腺癌细胞株SKBr3，实验验证了miR-205可抑制PI3K ／akt 通路及
Akt 信号通路的活性，从而增加细胞对DDP 的敏感性。Xia 等［19］通过对胃癌细胞SGC7901和耐药株的研究发现，体外实验证明miR-15b ／miR-16的过表达
可增强耐药株对药物的敏感性，而反义寡核苷酸抑制miR-15b ／miR-16的表达可导致SGC7901细胞株药物敏感性减弱，实验验证了Bcl-2是miR-15b ／
Kovalchuk 等［8］研究发现耐阿霉素的乳腺癌细胞株MCF-7／DOX 中miR-451负向调节MDRl 及P-gp 的表达，用拟miR-45l 寡核苷酸转染细胞后，相应细胞株MDR1及P-gp 表达下降，细胞株对阿霉素的敏感性增强。Pogribny 等［9］在探讨乳腺癌细胞株MCF-7及MCF-7／CDDP 中miRNA 是否存在针对药物输出泵的潜在靶点时发现，miR-7及miR-345直接作用于MRP1基因的3＇UTR区，且将miR-7及miR-345转染到耐药细胞株MCF-7／CDDP 后，细胞内MRP1含量显著下降，细胞株对顺铂
的敏感性明显提高。在小细胞肺癌中，
HER3调控通路的激活，增强肿瘤对靶
向药物的敏感性。
2．3Caspase 家族Caspase 是近年来
发现的一组存在于细胞胞质中的结构上相关的半胱氨酸蛋白酶，Capspse 家族中已确认的成员有11个，活化的
miR-16的直接靶基因。miR-15b ／miR-16表达下调能促进Bcl-2基因的表达，从而导致肿瘤细胞耐药性。Zhou 等［20］
通过对耐紫杉醇乳腺癌细胞株的研究发现，Bcl-2家族成员之-的Bak1（Bcl-
miR-134可负向调控MRP1／ABCC1基因，高表达的miR-134可在蛋白水平上抑制MRP1／ABCC1的表达，从而增强药敏［10］。Pan 等［11］在乳腺癌细胞株中验证了miR-328与ABCG2的3＇UTR区结合而负向调控BCRP ／ABCG2的表达，服用ABCG2选择性抑制剂FTC
后，细胞对米托蒽醌（一种抗肿瘤药）的敏感性显著增强。这些研究成果揭示了microRNAs 对ABC 家族介导的耐
Caspase 能降解细胞的结构蛋白和功能蛋白，导致细胞凋亡。其中，caspase-3和caspase-7是参与细胞凋亡的最主要成员，它们能降解聚（ADP-核糖）聚合酶（poly （ADP-ribose ）Polymerase ，PARP ）及DFF-45（DNA fragmentation factor-45），导致DNA 修复的抑制并启动DNA 的降解。Chan 等［15］通过以反义寡核苷酸抑制miR-21表达后，发现胶质
母细胞瘤的肿瘤细胞数明显减少，
2antagonist killer 1）是miRNA-125b 的直接靶点，miRNA-125b 通过负向调控Bak1的表达促进细胞对紫杉醇的耐药性，下调Bak1的表达将导致细胞耐药及凋亡抑制，通过抑制miRNA-125b 而恢复Bak1的表达后，可增强细胞对紫杉醇的敏感性。Dong 等［21］将miRNA-21导入胰腺癌细胞株MIA PaCa-2后发现
细胞对吉西他滨的药物敏感性减弱而促进增殖，进一步研究证明miRNA-21通过直接作用于Bcl-2mRNA 的3′UTR区而上调Bcl-2的表达，导致细胞耐药及凋亡减慢；反义抑制miRNA 的表达得出结论与前面一致。然而，有趣的是，另有研究表明，在乳腺癌细胞株中抑制
Caspase-3和caspase-7活性增加3倍。细胞凋亡明显增多，证实miR-21具有
抗凋亡作用，其异常表达抑制了凋亡相关基因的表达，从而促进恶性表型的发生。Tsang 等［16］研究表明，let-7a 通过下调细胞凋亡中的启动酶Caspase-3
实用医学杂志年第卷第期
675
［4］
miRNA-21的表达后，可促进Bcl-2的表
达而促进肿瘤细胞的增殖。这些进一步表明，在不同的组织类型中，同一个
McManus M T．MicroRNAs and cancer ［J ］．
al．Bostrycin inhibits proliferation of
of
the
PI3K ／Akt
Semin Cancer Biol ，2003（4），human lung carcinoma A549cells via downregulation 2011，30：17．
［14］Iorio M V ，Casalini P ，Piovan C ，et
13：253－258．［5］
miRNA 对同一个基因的调控机制是不一样的，miRNA 的调控具有组织特异性。3展望及问题
随着对miRNA 的深入研究和新的miRNA 的不断发现，人们在miRNA 的
生物合成、作用机制、疾病相关性等研究领域取得了较大成果，逐步开展了
To K K ，Zhan Z ，Litman T ，et al．Regulation of ABCG2expression at the 3′untranslated region of its mRNA through modulation of transcript stability and protein translation by a putative microRNA in the S1colon cancer cell line ［J ］．Mol Cell Biol ，2008，28（17）：5147－5161．
pathway ［J ］．J Exp Clin Cancer Res ，
al．microRNA-205regulates HER3in
human breast cancer ［J ］．Cancer Res ，2009，69（6）：2195－200．
［15］Chan J A ，Krichevsky A M ，Kosik K
miRNA 与肿瘤发生发展及耐药方面的研究，一些特异性肿瘤相关miRNA 的
发现为研究肿瘤的耐药靶点提供了新的依据，为抗肿瘤敏感性药物的研究提供了新的思路。更重要的是，最近研究发现miRNAs 可调控肿瘤干细胞的形成、上皮－间叶转型的获取，以及参与DNA 甲基化修饰。这些跟肿瘤耐药的形成有极其密切的联系［9，22］。
S．MicroRNA-21is an antiapoptotic
［6］Cochrane D R ，Spoelstra N S ，Howe E N ，et al．MicroRNA-200c mitigates invasiveness and restores sensitivity to microtubule-targeting chemotherapeutic agents ［J ］．Mol Cancer Ther ，2009，8（5）：1055－1066．
factor in human glioblastoma cells ［J ］．Cancer Res ，2005，65（14）：6029－6033．［16］Tsang W P ，
Kwok T T．Let-7a
microRNA suppresses therapeutics-
induced cancer cell death by targeting caspase-3［J ］．Apoptosis ，2008，13（10）：1215－1222．
［17］Brown R．The bcl-2family of proteins
［J ］．Br Med Bull ，1997，53（3）：466－
［7］Song B ，Wang Y ，Xi Y ，et al．
Mechanism of chemoresistance mediated by miR-140in human osteosarcoma and colon cancer cells ［8］
［J ］．
Zheng 等［23］也发现miRNA 可调节肿瘤
对药物的耐受性。这些都表明，通过靶向耐药相关特异性miRNA ，从而提高肿瘤细胞对药物的敏感性及减少肿瘤干细胞和上皮间叶转型细胞的形成，是今后耐药研究中的一种新的方向。同时，随着RNA 技术的出现，核酶及RNA 干扰技术研究以逆转耐药吸引越来越多的研究者的关注，并在体外及体内实验中证实，RNA 技术可完全逆转MDR 。因此，作为在细胞内具有强大调控作用的miRNA ，是否同样具有逆转多药耐药的潜能呢？随着对miRNA 的研究的深入，这些问题将迎刃而解，从而打开肿瘤耐药的神秘大门，开启肿瘤miRNA 基因疗法的新篇章。
［9］
Oncogene ，477．
［18］Bian H B ，Pan X ，Yang J S ，et al．
2009，28（46）：4065－4074．
Kovalchuk O ，Filkowski J ，Meservy J ，et al．Involvement of microRNA-451in resistance of the MCF-7breast cancer cells
to
chemotherapeutic ［J ］．
Upregulation of microRNA-451incre-ases cisplatin sensitivity of non-small cell lung cancer cell line （A549）［J ］．J Exp Clin Cancer Res ，2011，30：20．［19］Xia L ，Zhang D ，Du R ，et al．miR-15b
drug
doxorubicin Mol Cancer Ther ，Filkowski J N ，et al．their
Alterations of targets
are
2008，7（7）：2152－2159．Pogribny I P ，Tryndyak V P ，microRNAs
and
and miR-16modulate multidrug
resistance by targeting BCL2in human gastric cancer cells ［J ］．Int J Cancer ，2008，123（2）：372－379．［20］Zhou M ，
associated with acquired resistance of MCF-7breast cancer cells to cisplatin ［J ］．
Liu Z ，Zhao Y ，et al．
MicroRNA-125b confers the resistance of breast cancer cells to paclitaxel through suppression of pro-apoptotic Bcl-2antagonist killer 1（28）：21496－21507．
［21］Dong J ，Zhao Y P ，Zhou L ，et al．Bcl-（Bak1）
Int J Cancer ，2010，127（8）：
1785－1794．
［10］Fong P A ，Seder C W ，Chmielewski
G W ，et al．Nonoperative management of postintubation tracheal injuries ［J ］．Ann Thorac Surg ，2010，89（4）：1265－1266．［11］Pan Y Z ，
expressio ［J ］．J Biol Chem ，2010，285
4
［1］
参考文献
Broxterman H J ，Gotink K J ，Verheul H M．
Understanding the causes of
a
multidrug resistance in cancer ：
2upregulation induced by miR-21via a
Morris M E ，
Yu A M．
direct interaction is associated with apoptosis and chemoresistance in MIA PaCa-2pancreatic cancer cells Arch Med Res ，2011，42（1）：8－14．［22］Peter M E．Regulating cancer stem cells
［J ］．
comparison of doxorubicin and sunitinib ［J ］．Drug Resist Updat ，2009，12（4－
MicroRNA-328negatively regulates the expression of breast cancer resistance protein
（BCRP ／ABCG2）
［J ］．
in human
5）：114－126．［2］
cancer cells
Scarecrow-like
by
a
mRNA
of
［12］Bai H ，
Mol Pharmacol ，Cao Z ，regulating
et al．PTEN
Llave C ，Xie Z ，Kasschau K D ，et al．Cleavage targets
of directed
class
2009，75（6）：1374－1379．
Xu R ，
by
Involvement of miR-21in resistance to daunorubicin
expression in the leukaemia K562cell line ［J ］．FEBS Lett ，2011，585（2）：402－408．
［13］Chen W S ，Hou J N ，Guo Y B ，et
the miR way ［J ］．Cell Stem Cell ，
2010，6（1）：4－6．
［23］Zheng T ，Wang J ，Chen X ，et al．Role
Arabidopsis miRNA ［J ］．Science ，2002，297（5589）：2053－2056．［3］
of microRNA in anticancer drug
resistance ［J ］．Int J Cancer ，2010，126（1）：2－10．
（收稿：2011－08－19
编辑：杜冠辉）
Gregory R I ，Shiekhattar R．MicroRNA biogenesis and cancer
［J ］．
Cancer
Res ，2005，65（9）：3509－3512．
实用医学杂志年第卷第期
673
Arterioscler Thromb Vasc Biol ，2003，23（9）：1690－1696．
［15］Panes O ，Matus V ，SáezC G ，et al．
［18］Garcia Rodriguez P ，Eikenboom H C ，
Platelets ，2002，13（4）：247－253．［11］MüllerI ，Klocke A ，Alex M ，et al．
Tesselaar M E ，et al．Plasma levels of microparticle-associated activity
in
patients
tissue with
factor clinically
Intravascular tissue factor initiates
coagulation via circulating microvesicles and platelets ［J ］．FASEB J ，2003，17（3）：476－478．［12］L觟scheW．
Human platelets synthesize and express functional tissue factor ［J ］．2007，109（12）：5242－5250．［16］L′opez-VilchezI ，
Blood ，D′az-
suspected pulmonary embolism ［J ］．Thromb Res ，2010，126（4）：345－349．［19］Tesselaar M E ，Romijn F P ，Vand L
Platelets and tissue factor Escolar G ，
［J ］．Platelets ，2005，16（6）：313－319．［13］Denis M M ，Tolley N D ，Bunting M ，
Ricart M ，et al．Tissue factor-enriched vesicles are taken up by platelets and induce
platelet
aggregation
in
the
presence of factor Ⅶa ［J ］．
Thromb
I ，et al．Microparticle-associated tissue factor activity ：and
thrombosis
a link between cancer ［J ］？
et al．Escaping the nuclear confines ：J Thromb
signal dependent pre-mRNA splicing in anucleate platelets ［J ］．Cell ，2005，122（3）：379－391．
［14］Camera M ，Frigerio M ，Toschi V ，et
Haemost ，2007，5（3）：520－527．［20］Khorana A A ，Francis C W ，Menzies
Haemost ，2007，97（2）：202－211．［17］Kopp C W ，Gremmel T ，Steiner S ，et
K E ，et al．Plasma tissue factor may be predictive of venous thromboembo-lism in pancreatic cancer 1985．
（收稿：2011－10－20
编辑：李强）
［J ］．
al．vs．
Platelet-monocyte cross talk and unstable angina ／non ST-elevation
［J ］．
al．Platelet activation induces cell-which
is
modulated
tissue factor expression in stable angina myocardial infarction
Platelets ，
J
surface immunoreactive tissue factor expression ，
differently by antiplatelet drugs ［J ］．
Thromb Haemost ，2008，6（11）：1983－
2011，22（7）：530－536．
microRNA 与肿瘤耐药机制的研究进展
潘有光
肿瘤一直是威胁人类生存的最严重的疾病之一。随着诊疗设备及技术的日益完善，患者在生存时间及生存质量上有了很大提高，但近50年间，恶性肿瘤的死亡率并没有明显的下降。目前治疗肿瘤的主要手段有手术、化疗、放疗、靶向治疗等。在我国，约
综述赵健审校
转录后水平通过与特异的靶mRNA 的
drug resistance ）和多药耐药（multidrug resistance ，MDR ）。前者是指肿瘤细胞
只对开始接触的原药不敏感；而后者则指除了对开始诱导的药物有抗性之外，对其他未接触过的或结构和作用机制均不相同的多种药物产生耐受性。在这种情况下，更换化疗方案或采取联合化疗的方案可能受益甚微，且带来较多的药物副反应，最终导致化疗失败。因此，克服甚至逆转恶性肿瘤的多药耐药是肿瘤治疗中亟须解决的难题之一。
肿瘤多药耐药的产生机制较为复杂，包括细胞内药物蓄积减少［药物摄取减少和（或）外排增加］，细胞内药物分布发生改变、药物解毒系统的激活、
3＇UTRs（untranslated regions ）结合使之
降解或者抑制其翻译，从而调控相关靶基因的表达［2］。目前已经鉴定的人类基因组中的miRNA 数目已超过1000个。随着对miRNA 功能研究的深入，越来越多的研究成果发现，miRNA 参与细胞增殖、分化、凋亡等生物学功能的调控，并且在人类肿瘤形成及调节肿瘤耐药性方面也扮演者重要角色［3－4］。
70％～80％的患者在确诊时已为中晚
期，失去了手术机会。因此，化学药物治疗成为中晚期患者治疗的主要手段。然而，肿瘤耐药性的产生是临床治疗各种肿瘤面临的一个主要障碍及挑战，成为肿瘤治疗的瓶颈。
肿瘤细胞耐药性包括先天性耐药和获得性耐药。先天性耐药（intrinsic
1MicroRNA 与肿瘤耐药
肿瘤耐药性的形成机制很复杂，
除了受药理学机制影响外，越来越多的研究表明，肿瘤耐药与细胞相关蛋白及信号通路有关。如ABC 转运体家族、Caspase 家族、Bcl-2家族、多药耐药性相关蛋白（LRP ）、PI3K ／akt 信号通路等。而miRNA 通过在转录后水平调控特定蛋白的表达及参与相关信号通路，从而调节肿瘤细胞对药物的反应。
drug resistance ）是指肿瘤细胞在未接触
化疗药物时具有的耐药性；获得性耐药（acquired drug resistance ）指肿瘤细胞与化疗药物反复接触后产生的对化疗药物的耐受性［1］。此外，根据肿瘤的耐药谱还可分为原药耐药（primary
DNA 修复系统的激活、药物靶点的改
变、药物诱导凋亡的逃逸以及机体微环境的改变；细胞死亡通路的改变、靶分子修复能力增强以及氧化还原酶作用等。而近年来表观遗传学领域与肿瘤耐药之间的关系引起越来越多研究者的关注，microRNA 作为表观遗传学领域的研究新星，其与肿瘤耐药的联系，成为近年来研究的热点。
doi ：10．3969／j．issn．1006-5725.2012. 04.066基金项目：广州医学院青年基金（编号：2010A28）
作者单位：510095肿瘤医院胸外科B 区
通信作者：赵健
广州医学院附属
To 等［5］在耐药型结肠癌细胞株S1MI80中发现，抑制miR-519c 的表达后，其靶基因ABCG2的高表达可下调
细胞的药物抵抗性。另有研究发现，
MicroRNA （miRNA ）是近年来在真
核生物中新发现的一类内源性非编码的单链小分子RNA ，长度为19-25nt 。
Email ：zj＿hjh＠163．
miRNA-200c 通过调控TUBB1、ZEB1及ZEB2等靶点增强细胞对紫杉醇的药物敏感性［6］。Song 等［7］发现，在骨肉瘤中，miRNA-140与细胞对5-FU 及甲
氨蝶呤敏感性有关，阻断内源性
com
miRNA 本身并不编码蛋白质，而是在
674
miRNA 后，细胞对5-FU 的敏感性增加，而过表达的miRNA-140导致细胞对5-FU 的耐药性增强。越来越多的研究都证实了microRNA 可调控相关靶
基因而影响细胞对药物的敏感性，这些都表明miRNA 与肿瘤耐药有着密切的关系。
药性具有调节作用。
实用医学杂志年第卷第期
抑制细胞凋亡，在A431和HepG2细胞
2．2PI3K ／akt 信号通路PI3K 是一中过表达let-7a 可增强其对阿霉素、紫杉醇及干扰素-γ的耐药性，抑制let-7a 则增强化疗药物敏感性，导致细胞凋亡。这些表明，miRNA 通过调节caspase 的活性而起作用，caspase 活性的组成性下降会增强细胞对药物的抗药性。
个庞大且较为复杂的家族，根据其结构可分为3类：Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型。目前研究最广泛的是能被细胞表面受体所激活的Ⅰ型PI3K 。Ⅰ型PI3K 又可分为
2miRNA 与肿瘤耐药相关信号通道2．1miRNA 与ABC 转运体家族ATP 结合盒式蛋白（ATP-binding cassette ，ABC ）是较早被证实与肿瘤耐药相关的转运体蛋白，自1976年第1个ABC 成员多药耐药蛋白1（multidrug resistance protein 1，MDR1／ABCB1）被发现以来，相继发现了MRP1-8；ABCB2-6；ABCG2／BCRP 等，至目前为止，共发现人类ABC 家族成员48个，目前研究较多为MDR1／P-gp 、MRP1／ABCC1（multidrug resistance associated protein ）及BCRP ／ABCG2（breast cancer resistance protein ）。其共
同作用机制为转膜蛋白在跨膜区组成通道，胞浆内面的ATP 结合区在Mg 2＋的参与下水解ATP 供能，完成底物跨膜转运。研究表明，ABC 的高表达是引起耐药的主要原因，大部分耐药肿瘤中都存在MDR1／P-gp 、MRP1／ABCC1及BCRP ／ABCG2的高表达。
IA 和ⅠB 两个亚型，ⅠA 型PI3K 由一个催化亚基p110α亚基及调节亚基p85亚基组成。PI3K 激活途径之一是通过Ras 和p110直接结合。活化后的PI3K 在质膜上产生第二信使PIP3，后者与信号蛋白Akt 和PDK1（phosph-oinositidedependent kinase-1）结合，PDK1可使Akt 蛋白磷酸化而活化。而PI3K ／akt 信号传导通路的活化可抑制
细胞凋亡，促进细胞周期进展，并参与血管形成，在肿瘤形成中扮演重要角色。Bai 等［12］在研究柔和霉素对白血病细胞株K562的药物敏感性实验时发现，高表达的miR-21可能通过降低
2．4BCL-2家族Bcl-2家族是细胞
凋亡的重要调控基因，其表达状态在一定程度上影响肿瘤的发生、发展及多药耐药性的产生。按功能可将Bcl-2家族分为两类，一类是像Bcl-2一样具有抑制凋亡作用，如Bcl-1、Bcl-W 、Mcl-
1、A1等，而另一类具有促进凋亡作用，如Bax 、Bcl-Xs 、Bad 、Bak 、Bik ／Nbk 、Bid 等［17］。其中，Bcl-2和bax 分别是Bcl-2家族中最主要的抑制凋亡和促进凋亡蛋白。一些研究发现，Bcl-2基因
家族蛋白表达水平的变化，能显著改变肿瘤细胞株对化疗药物诱导凋亡的阻抗。Bian 等［18］发现在非小细胞肺癌细胞株A549中miR-451为低表达，上调miR-451可引起Bcl-2的下调及Bax 的上调，Bcl-2／Bax 比例下调可抑制
PTEN 蛋白表达水平而激活PI3K ／akt 信号通路，从而导致K562对柔和霉素的抵抗。Chen 等［13］用卷线菌孢素处理肺腺癌细胞株A549后发现，miR-638及miR-923的上调与PI3K ／akt 信号通路相关蛋白p110α及p-Akt 的表达下
调可能存在紧密关联，导致细胞增殖抑制及促进凋亡。Iorio 等［14］将miR-205转染到乳腺癌细胞株SKBr3，实验验证了miR-205可抑制PI3K ／akt 通路及
Akt 信号通路的活性，从而增加细胞对DDP 的敏感性。Xia 等［19］通过对胃癌细胞SGC7901和耐药株的研究发现，体外实验证明miR-15b ／miR-16的过表达
可增强耐药株对药物的敏感性，而反义寡核苷酸抑制miR-15b ／miR-16的表达可导致SGC7901细胞株药物敏感性减弱，实验验证了Bcl-2是miR-15b ／
Kovalchuk 等［8］研究发现耐阿霉素的乳腺癌细胞株MCF-7／DOX 中miR-451负向调节MDRl 及P-gp 的表达，用拟miR-45l 寡核苷酸转染细胞后，相应细胞株MDR1及P-gp 表达下降，细胞株对阿霉素的敏感性增强。Pogribny 等［9］在探讨乳腺癌细胞株MCF-7及MCF-7／CDDP 中miRNA 是否存在针对药物输出泵的潜在靶点时发现，miR-7及miR-345直接作用于MRP1基因的3＇UTR区，且将miR-7及miR-345转染到耐药细胞株MCF-7／CDDP 后，细胞内MRP1含量显著下降，细胞株对顺铂
的敏感性明显提高。在小细胞肺癌中，
HER3调控通路的激活，增强肿瘤对靶
向药物的敏感性。
2．3Caspase 家族Caspase 是近年来
发现的一组存在于细胞胞质中的结构上相关的半胱氨酸蛋白酶，Capspse 家族中已确认的成员有11个，活化的
miR-16的直接靶基因。miR-15b ／miR-16表达下调能促进Bcl-2基因的表达，从而导致肿瘤细胞耐药性。Zhou 等［20］
通过对耐紫杉醇乳腺癌细胞株的研究发现，Bcl-2家族成员之-的Bak1（Bcl-
miR-134可负向调控MRP1／ABCC1基因，高表达的miR-134可在蛋白水平上抑制MRP1／ABCC1的表达，从而增强药敏［10］。Pan 等［11］在乳腺癌细胞株中验证了miR-328与ABCG2的3＇UTR区结合而负向调控BCRP ／ABCG2的表达，服用ABCG2选择性抑制剂FTC
后，细胞对米托蒽醌（一种抗肿瘤药）的敏感性显著增强。这些研究成果揭示了microRNAs 对ABC 家族介导的耐
Caspase 能降解细胞的结构蛋白和功能蛋白，导致细胞凋亡。其中，caspase-3和caspase-7是参与细胞凋亡的最主要成员，它们能降解聚（ADP-核糖）聚合酶（poly （ADP-ribose ）Polymerase ，PARP ）及DFF-45（DNA fragmentation factor-45），导致DNA 修复的抑制并启动DNA 的降解。Chan 等［15］通过以反义寡核苷酸抑制miR-21表达后，发现胶质
母细胞瘤的肿瘤细胞数明显减少，
2antagonist killer 1）是miRNA-125b 的直接靶点，miRNA-125b 通过负向调控Bak1的表达促进细胞对紫杉醇的耐药性，下调Bak1的表达将导致细胞耐药及凋亡抑制，通过抑制miRNA-125b 而恢复Bak1的表达后，可增强细胞对紫杉醇的敏感性。Dong 等［21］将miRNA-21导入胰腺癌细胞株MIA PaCa-2后发现
细胞对吉西他滨的药物敏感性减弱而促进增殖，进一步研究证明miRNA-21通过直接作用于Bcl-2mRNA 的3′UTR区而上调Bcl-2的表达，导致细胞耐药及凋亡减慢；反义抑制miRNA 的表达得出结论与前面一致。然而，有趣的是，另有研究表明，在乳腺癌细胞株中抑制
Caspase-3和caspase-7活性增加3倍。细胞凋亡明显增多，证实miR-21具有
抗凋亡作用，其异常表达抑制了凋亡相关基因的表达，从而促进恶性表型的发生。Tsang 等［16］研究表明，let-7a 通过下调细胞凋亡中的启动酶Caspase-3
实用医学杂志年第卷第期
675
［4］
miRNA-21的表达后，可促进Bcl-2的表
达而促进肿瘤细胞的增殖。这些进一步表明，在不同的组织类型中，同一个
McManus M T．MicroRNAs and cancer ［J ］．
al．Bostrycin inhibits proliferation of
of
the
PI3K ／Akt
Semin Cancer Biol ，2003（4），human lung carcinoma A549cells via downregulation 2011，30：17．
［14］Iorio M V ，Casalini P ，Piovan C ，et
13：253－258．［5］
miRNA 对同一个基因的调控机制是不一样的，miRNA 的调控具有组织特异性。3展望及问题
随着对miRNA 的深入研究和新的miRNA 的不断发现，人们在miRNA 的
生物合成、作用机制、疾病相关性等研究领域取得了较大成果，逐步开展了
To K K ，Zhan Z ，Litman T ，et al．Regulation of ABCG2expression at the 3′untranslated region of its mRNA through modulation of transcript stability and protein translation by a putative microRNA in the S1colon cancer cell line ［J ］．Mol Cell Biol ，2008，28（17）：5147－5161．
pathway ［J ］．J Exp Clin Cancer Res ，
al．microRNA-205regulates HER3in
human breast cancer ［J ］．Cancer Res ，2009，69（6）：2195－200．
［15］Chan J A ，Krichevsky A M ，Kosik K
miRNA 与肿瘤发生发展及耐药方面的研究，一些特异性肿瘤相关miRNA 的
发现为研究肿瘤的耐药靶点提供了新的依据，为抗肿瘤敏感性药物的研究提供了新的思路。更重要的是，最近研究发现miRNAs 可调控肿瘤干细胞的形成、上皮－间叶转型的获取，以及参与DNA 甲基化修饰。这些跟肿瘤耐药的形成有极其密切的联系［9，22］。
S．MicroRNA-21is an antiapoptotic
［6］Cochrane D R ，Spoelstra N S ，Howe E N ，et al．MicroRNA-200c mitigates invasiveness and restores sensitivity to microtubule-targeting chemotherapeutic agents ［J ］．Mol Cancer Ther ，2009，8（5）：1055－1066．
factor in human glioblastoma cells ［J ］．Cancer Res ，2005，65（14）：6029－6033．［16］Tsang W P ，
Kwok T T．Let-7a
microRNA suppresses therapeutics-
induced cancer cell death by targeting caspase-3［J ］．Apoptosis ，2008，13（10）：1215－1222．
［17］Brown R．The bcl-2family of proteins
［J ］．Br Med Bull ，1997，53（3）：466－
［7］Song B ，Wang Y ，Xi Y ，et al．
Mechanism of chemoresistance mediated by miR-140in human osteosarcoma and colon cancer cells ［8］
［J ］．
Zheng 等［23］也发现miRNA 可调节肿瘤
对药物的耐受性。这些都表明，通过靶向耐药相关特异性miRNA ，从而提高肿瘤细胞对药物的敏感性及减少肿瘤干细胞和上皮间叶转型细胞的形成，是今后耐药研究中的一种新的方向。同时，随着RNA 技术的出现，核酶及RNA 干扰技术研究以逆转耐药吸引越来越多的研究者的关注，并在体外及体内实验中证实，RNA 技术可完全逆转MDR 。因此，作为在细胞内具有强大调控作用的miRNA ，是否同样具有逆转多药耐药的潜能呢？随着对miRNA 的研究的深入，这些问题将迎刃而解，从而打开肿瘤耐药的神秘大门，开启肿瘤miRNA 基因疗法的新篇章。
［9］
Oncogene ，477．
［18］Bian H B ，Pan X ，Yang J S ，et al．
2009，28（46）：4065－4074．
Kovalchuk O ，Filkowski J ，Meservy J ，et al．Involvement of microRNA-451in resistance of the MCF-7breast cancer cells
to
chemotherapeutic ［J ］．
Upregulation of microRNA-451incre-ases cisplatin sensitivity of non-small cell lung cancer cell line （A549）［J ］．J Exp Clin Cancer Res ，2011，30：20．［19］Xia L ，Zhang D ，Du R ，et al．miR-15b
drug
doxorubicin Mol Cancer Ther ，Filkowski J N ，et al．their
Alterations of targets
are
2008，7（7）：2152－2159．Pogribny I P ，Tryndyak V P ，microRNAs
and
and miR-16modulate multidrug
resistance by targeting BCL2in human gastric cancer cells ［J ］．Int J Cancer ，2008，123（2）：372－379．［20］Zhou M ，
associated with acquired resistance of MCF-7breast cancer cells to cisplatin ［J ］．
Liu Z ，Zhao Y ，et al．
MicroRNA-125b confers the resistance of breast cancer cells to paclitaxel through suppression of pro-apoptotic Bcl-2antagonist killer 1（28）：21496－21507．
［21］Dong J ，Zhao Y P ，Zhou L ，et al．Bcl-（Bak1）
Int J Cancer ，2010，127（8）：
1785－1794．
［10］Fong P A ，Seder C W ，Chmielewski
G W ，et al．Nonoperative management of postintubation tracheal injuries ［J ］．Ann Thorac Surg ，2010，89（4）：1265－1266．［11］Pan Y Z ，
expressio ［J ］．J Biol Chem ，2010，285
4
［1］
参考文献
Broxterman H J ，Gotink K J ，Verheul H M．
Understanding the causes of
a
multidrug resistance in cancer ：
2upregulation induced by miR-21via a
Morris M E ，
Yu A M．
direct interaction is associated with apoptosis and chemoresistance in MIA PaCa-2pancreatic cancer cells Arch Med Res ，2011，42（1）：8－14．［22］Peter M E．Regulating cancer stem cells
［J ］．
comparison of doxorubicin and sunitinib ［J ］．Drug Resist Updat ，2009，12（4－
MicroRNA-328negatively regulates the expression of breast cancer resistance protein
（BCRP ／ABCG2）
［J ］．
in human
5）：114－126．［2］
cancer cells
Scarecrow-like
by
a
mRNA
of
［12］Bai H ，
Mol Pharmacol ，Cao Z ，regulating
et al．PTEN
Llave C ，Xie Z ，Kasschau K D ，et al．Cleavage targets
of directed
class
2009，75（6）：1374－1379．
Xu R ，
by
Involvement of miR-21in resistance to daunorubicin
expression in the leukaemia K562cell line ［J ］．FEBS Lett ，2011，585（2）：402－408．
［13］Chen W S ，Hou J N ，Guo Y B ，et
the miR way ［J ］．Cell Stem Cell ，
2010，6（1）：4－6．
［23］Zheng T ，Wang J ，Chen X ，et al．Role
Arabidopsis miRNA ［J ］．Science ，2002，297（5589）：2053－2056．［3］
of microRNA in anticancer drug
resistance ［J ］．Int J Cancer ，2010，126（1）：2－10．
（收稿：2011－08－19
编辑：杜冠辉）
Gregory R I ，Shiekhattar R．MicroRNA biogenesis and cancer
［J ］．
Cancer
Res ，2005，65（9）：3509－3512．