突破！miRNAs在儿童中枢神经系统常见恶性肿瘤中的研究进展

源井生物今日阅读推荐：近期，一项研究表明miRNAs在儿童CNS肿瘤的发生发展中也起着重要的作用，其在儿童CNS肿瘤中的发病机制也愈发受到人们的重视，寻找针对miRNAs的靶向治疗已成为研究的热点。详情如下：

CNS肿瘤是儿童时期最常见的恶性肿瘤之一，其发病率占儿童恶性肿瘤的20%，仅次于白血病。15岁以下儿童CNS肿瘤发生率为2.4～3.5/10万人，儿童发病高峰多在0～4岁，约为5/10万人。儿童CNS肿瘤的典型症状和体征主要是继发于脑积水或肿瘤组织引起的高颅压，邻近脑组织受肿瘤压迫或侵犯，此外还与患儿的年龄，肿瘤生长部位和生长速度密切相关。

在我国儿童及青少年中，最常见的中枢神经系统肿瘤类型是星形细胞肿瘤（29.9%）、颅咽管瘤（19.8%）、髓母细胞瘤（15.7%）、生殖细胞肿瘤（7.5%）和室管膜肿瘤（5.9%）。儿童CNS肿瘤多为恶性肿瘤，治疗上仍以手术切除为主、辅以放化疗的综合治疗方法，但治疗效果及预后仍不理想，且易复发，因此，寻找新的个体化高效的分子靶向治疗方案已成为当前研究的热点。miRNA是一类长度大约为19～25个核苷酸的内源性非编码小RNA。Lee等人首次从秀丽隐杆线虫中发现了调节基因转录的miRNA，7年后第一个哺乳动物的miRNA—let-7被发现。

后续研究发现，miRNAs通过与其下游非编码或编码蛋白质的mRNA3’端UTR区靶基因结合位点相互作用，在转录后水平实现基因表达的调控。近年来的研究已经证实了miRNAs与肿瘤的发生发展有着密切的关系，许多miRNAs在肿瘤的诊断、治疗及评估预后中越来越有价值。随着研究的深入，miRNAs在脑肿瘤中的研究也越来越多，尤其是在儿童CNS恶性肿瘤中，异常表达的miRNAs仍为研究的热点。因此，本文就miRNAs在儿童CNS恶性肿瘤中的研究进展作一综述。

1.miRNAs与神经胶质瘤

低级别胶质瘤（low grade glioma，LGGs）是儿童时期最常见的原发性CNS肿瘤，占该年龄段CNS肿瘤的30%，LGGs包括WHOI级的毛细胞型星形细胞瘤、室管膜下巨细胞型星形细胞瘤，以及WHOII级的多形性黄色星形细胞瘤、弥漫性星型细胞瘤等，其中毛细胞型星形细胞瘤是儿童最常见的LGG。Marwa等人研究了34例LGGs患者的miRNAs表达情况，miR-26a在LGG中呈低表达，miR-19a/b，miR-24，miR-27a，miR-584和miR-527则呈现为过表达。

Ames等人收集了9种不同种类的LGGs，通过NanoString技术及RT-PCR和探针技术，发现有61个miRNAs在肿瘤中明显的差异表达，如在室管膜下巨细胞星形细胞瘤和毛细胞型星形细胞瘤中，miR-129－2－3p，miR-219-5p，miR-338-3p，miR-487b，miR-885-5p和miR-323a-3p呈低表达，miR-21-5p和miR-34a-3p呈过表达，与正常脑组织和其他肿瘤相比，miR-4488和miR-1246在胚胎发育不良神经上皮肿瘤中明显过表达。

Liu等人利用miRNAs基因芯片，对8例星形细胞瘤的标本及癌旁组织进行分析，共发现了40个差异表达的microRNAs，上调的miRNAs有31个，下调的miRNAs有17个，其中miR-1321、miR-513b及miR-769－3p首次发现与癌症发生有关，除此之外，上调的miR-760、miR-513b和miR-361－5p等13种miRNAs和下调的miR-192、miR-331-3p及miR-484等7种miRNAs首次发现与脑胶质瘤有关，为胶质瘤研究提供了新的线索。

Cheng等发现了13个在人类星形细胞瘤中相对低表达的miRNAs和18个过表达的miRNAs，并使用qRT-PCR验证了一部分病例（9例毛细胞型星形细胞瘤，5例正常脑组织）中hsa-miR-124、hsa-miR-129和hsa-miR-21的表达情况，表达差异倍数分别是miR-124为－17倍，miR-129为－15倍，而miR-21为19.8倍，其p值均＜0.01。其他研究也证实了毛细胞型星形细胞瘤中，miR-34a、miR-146a、miR-542－3p、miR-503和miR-155的高表达以及miR-124及miR-129的低表达。

高级别胶质瘤（high grade glioma，HGGs）占所有儿科脑肿瘤的15%，是癌症相关死亡率和发病率逐年增高的主要原因之一，主要包括WHOIII级的间变型星形细胞瘤，WHOIV级的胶质母细胞瘤，以及弥漫性中线胶质瘤等。Miele等收集了12例儿童HGGs及8例正常脑组织的样本进行miRNAs的分析，儿童HGGs中的miR-17－92簇，miR-106b-25上调表达，这表明它们在这些肿瘤的发病机制中具有潜在作用，miR-17－92簇由6个miRNA组成，包括miR-17家族（miR-17，miR-20a），miR-18家族（miR-18a），miR-19家族（miR-19a，miR-19b）和miR-92家族（miR-92a），在儿童HGGs中，miR-17－92簇的高表达抑制抑癌基因PTEN和RB1的表达，与肿瘤的发生有关。

Prerana等收集了14例儿童HGGs标本，包括间变型星形细胞瘤3例及GBM11例，通过miRNA基因芯片进行表达谱分析，总共有266个差异表达的miRNA具有统计学意义（P＜0.05），其中，明显上调表达的有11个miRNA，明显下调表达的有5个miRNA，另外，miR-3613、miR-3651、miR-4429、miR-455个21和miR-4668－5P是首次在GBM中报道。

弥漫性脑桥胶质瘤（Diffuse intrinsic pontine glioma，DIPG）是小儿脑肿瘤死亡的主要原因，现已将其归为弥漫性中线胶质瘤。最近的研究表明，TFAP2C基因和hsa-miR-26b-5p可能在DIPG的发展和进展机制中起着重要作用。

2.miRNAs与髓母细胞瘤

髓母细胞瘤（Medulloblastoma，MB）是儿童中最常见的恶性脑肿瘤，也是儿童期癌症发病率及死亡率最高的的主要病因之一，MB根据分子分型可分为四个亚型:WNT型，SHH型，第3组和第4组。Pierson等人于2008年首次报道了MB中下调表达的miR-124，通过调控CDK6减慢肿瘤细胞的增殖后，对于miRNA与MB的关系的研究越来越多。

Thor等发现MB细胞系中，miR-34a表达水平显著低于正常人小脑，miR-34a在人MB细胞系中过表达，通过下调其靶基因MYCN和SIRT1，降低肿瘤细胞活力和增殖能力，诱导细胞凋亡。Murphy等通过小鼠MB肿瘤模型研究发现，miR-17～92簇中的成员miR-19a、miR-17和miR-20a在小鼠MB中呈现明显的过表达。

Yang等人证实了在MB中miR-192的下调表达，并首次描述了miR-192的下调对体外和体内MB的软脑膜传播的表型效应，其中miR-192的过表达通过结合下游DHFR基因抑制肿瘤细胞增殖，并通过抑制靶基因ITGAV，ITGB1，ITGB3和CD47降低细胞黏附能力，减少肿瘤细胞的软脑膜转移。

Gershanov等在MB第4组亚型中发现，miR-20a-5p和miR-181a-2－3p具有作为第4组MB特异性生物标志物的潜力。Kumar等研究了5例正常脑组织和5例MB组织中的miRNA表达情况，发现了8个miRNA在MB样本中上调表达，64个miRNA下调表达，其中差异较大的miR-217过表达11.8倍，并研究发现miR-217通过负调节SIRT1，SMAD7，ROBO1和FOXO3基因，从而调节MB细胞的生长，迁移，侵袭和诱导细胞凋亡。

研究表明，miR-494的上调通过负向调节MYC原癌基因，并使p38-MAPK途径失活，从而抑制MB细胞的增殖，迁移和侵袭及促进MB细胞的凋亡。Pal等使用miR-10b抑制剂诱导miR-10b表达的显著下调，抑制增殖和诱导细胞凋亡，miR-10b消除了MB的集落形成能力，并显著下调BCL2基因的表达。

Li等发现miR-106b在MB中上调表达，miR-106b抑制剂在MB细胞系中的转染显着降低了细胞增殖，迁移和侵袭潜力以及肿瘤球形成，并用荧光素酶基因测定证实miR-106b直接与PTEN的3＇UTR相互作用，调节MB细胞的功能。Xu等在MB组织和细胞中发现下调的miR-22与MB中的细胞增殖相关，上调miR-22表达，其下游靶基因PAPST1基因表达量则明显的下降，证明了PAPST1是miR-22的新靶标，在MB靶向治疗中存在很大的价值。

3.miRNAs与室管膜瘤

室管膜瘤是儿童时期第二常见的恶性脑肿瘤，可发生于颅内、脑室和脊髓。其病理分级可分为WHOII级的室管膜瘤及WHOIII级的间变性室管膜瘤。Fabricio等利用包含人类365种miRNAs的基因芯片，对室管膜瘤和正常脑组织进行分析以得到miRNAs表达谱，在室管膜瘤中28种miRNA差异表达，包括5种下调的miRNA，如miR-383和miR-485-5p，23种过表达miRNAs，如miR-135a、miR-17－5p、miR-34a，miR-17－92簇等，其中miR-34a在幕上肿瘤中特异性过表达，miR-203的下调表达可用作预测肿瘤复发的独立因子，let-7d，miR-596和miR-367与肿瘤的总体存活率密切相关。

Zakrzewska等研究了36例WHOII级和17例WHOIII级的室管膜瘤，发现在84个分析的miRNA中，II级和III级后颅窝室管膜瘤之间有32个miRNAs的差异表达，其中miR-17－5p，miR-19a和miR-106b的表达在II级中显著低于III级幕下室管膜瘤，较高级别的室管膜瘤中miRNA表达明显增加，并经证明了miR-17－5p在低表达的患者中有更好的预后。

Miller等研究发现miR-124－3p的表达与患者的无进展生存期有关，表达水平高的miR-124－3p的患者复发风险增加4.1倍（P=0.005），并证明了TP53INP1为miR-124－3p的靶基因，它的表达水平与不良预后相关，提出miR-124－3p和TP53INP1可作为室管膜瘤预后分析新的生物标志物，可能是室管膜瘤的潜在治疗靶点。

4.miRNAs与生殖细胞肿瘤

颅内生殖细胞肿瘤（Germ cell tumor，GCT）是儿童罕见的CNS肿瘤，根据组织学分类可分为生殖细胞瘤和非生殖细胞瘤性生殖细胞瘤（NGGCTs），NGGCTs包括卵黄囊瘤（YST）、绒毛膜上皮癌（CC）、胚胎癌（EC）、混合性GCT和畸胎瘤（成熟畸胎瘤，未成熟畸胎瘤或未成熟畸胎瘤伴恶性分化），GCT和NGGCT（除成熟畸胎瘤外）均为恶性肿瘤。Wang等在研究中发现了第一个儿童GCTmiRNAs表达谱，大多数miRNA在GCT中下调表达，如miR-181c和miR-218，但miR-142-5p和miR-146a上调表达，并确定了多个miRNAs及其调控的靶mRNA。

Murray等则通过qRT-PCR，检测血清中上述miRNAs的水平，用于GCT的诊断及临床疗效的评估，且不会受到患者年龄，组织学类型及病变部位的影响，因此可应作为GCT诊断和治疗的生物标志物。随后的研究中，Murray等分析了miR-371-373和miR-302/367簇的所有八个主要成员的分析中血清中的miR-371a-3p，miR-372-3p，miR-373-3p和miR-367-3p，这4个miRNAs对诊断小儿颅外恶性GCT显示出高灵敏度/特异性，同时检测脑脊液中的这4个miRNAs，对颅内恶性GCT的诊断具有重要的价值。

5.小结与展望

随着近年来对miRNA研究的深入，已经发现并证实了多种新的miRNAs与肿瘤的发生和发展密切相关。上述研究内容表明miRNAs在儿童CNS肿瘤的发生发展中也起着重要的作用，其在儿童CNS肿瘤中的发病机制也愈发受到人们的重视，寻找针对miRNAs的靶向治疗已成为研究的热点，此外，miRNA可被用作非侵入性生物标志物，用于疾病监测和危险分层。因此，对儿童CNS肿瘤中异常表达的miRNAs进一步深入研究，将会为疾病的诊断、治疗及判断预后提供非常重要的分子病理学依据。

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