miRNA在婦科腫瘤中的研究進展

楊凌云(綜述)，王紅靜(審校)

(四川大學華西第二醫院婦產科，成都610041)

微小RNA(microRNA，miRNA)是一類內源性非編碼小分子RNA，由Lee等［1］對秀麗新小桿線蟲進行突變體的遺傳分析中首次發現。miRNA通過干擾mRNA的翻譯，在轉錄后水平調節基因表達，對生物體諸多生命現象起重要的調控作用。研究發現，miRNA亦可發揮癌基因或抑癌基因的作用，其表達的變化與腫瘤發生、發展密切相關。卵巢癌、宮頸癌、子宮內膜癌為婦科三大惡性腫瘤，其發病率近年來在世界范圍內呈上升趨勢，嚴重威脅廣大婦女的生命健康。在此綜述近年來miRNA在婦科三大腫瘤中的研究進展，為婦科腫瘤的診治及臨床實踐提供參考。

1 miRNA介紹

miRNA是一類長度為19～25個核苷酸的參與基因轉錄后水平調控的非編碼內源性小分子RNA［2，3］。研究表明，miRNA調節人類近30%的基因表達［4］，參與細胞周期、細胞分化、生長、新陳代謝以及細胞壽命等多個生物過程的調控。miRNA基因在RNA聚合酶Ⅱ的作用下轉錄生成原始miRNA(pri-miRNA)［5］，接著在RNA酶Ⅲ-Drosha和雙鏈DNA結合蛋白DGCR8-Pasha的作用下裂解為前體 miRNA(pre-miRNA)［3］，由依賴RanGTP的轉運蛋白 Exportin-5轉運至胞質［6，7］。pre-miRNA 在胞質中的 RNA 酶Ⅲ-Dicer以及雙鏈RNA結合蛋白TRBP的作用下生成成熟miRNA，通過與靶mRNA的3'非翻譯區(3'-UTR)結合，發揮調控基因表達的作用［8］。

miRNA的檢測方法主要有基因芯片技術［9］、反轉錄聚合酶鏈反應技術［10］等，主要適用于測定在細胞內常規表達且豐度較高的miRNA。目前miRNA檢測技術的靈敏度及精確度正逐步提高，為在臨床中的規范化檢測奠定了基礎。

2 miRNA在腫瘤發生發展中的作用

miRNA在轉錄后水平調控基因的表達，參與生物體細胞的增殖、分化和凋亡等生命活動，具有原癌基因或抑癌基因作用，其表達異常可導致腫瘤的發生。

2.1 具有原癌基因作用的miRNA 原癌基因能夠促進細胞生長和增殖，阻止其發生終末分化，通常處于靜止或低表達狀態，對維持細胞正常功能具有重要作用。原癌基因的活化可導致細胞癌變。在腫瘤組織中某些miRNA表達水平明顯上調，表現出原癌基因的特征。Iorio等［11］利用基因芯片技術檢測卵巢癌中miRNA的表達譜，發現miR-155表達水平增高。另外，Yanaihara等［12］發現miR-155的高表達與肺癌患者預后不佳密切相關。可見，某些miRNA具有原癌基因樣作用，其表達的上調可導致細胞的惡性生長，并在一定程度上影響患者的預后。可應用RNA干擾、基因沉默等技術抑制這些miRNA的表達，為腫瘤的診治提供新的途徑。

2.2 具有抑癌基因作用的miRNA 抑癌基因抑制細胞過度生長和增殖，遏制腫瘤形成。抑癌基因的失活亦可導致腫瘤的發生。在腫瘤組織中某些miRNA表達水平出現明顯下調，發揮抑癌基因樣作用。Calin等［13］發現，miR-15a和 miR-16-1在慢性淋巴細胞白血病中表達下調，導致抗凋亡基因Bcl-2活化，抑制白血病細胞的凋亡，表現出抑癌基因樣作用。隨著研究的深入，通過質粒轉染、基因重組等方法，上調具有抑癌基因作用的miRNA，可有望成為腫瘤基因治療新的靶點。

3 miRNA與婦科三大腫瘤

3.1 miRNA與卵巢癌 卵巢癌發病隱匿、進展迅速，多數患者發現時已為晚期，嚴重威脅廣大婦女的生命健康。目前miRNA與卵巢癌相關研究主要集中于建立miRNA表達譜，尋找與卵巢癌發生發展相關的miRNA，為卵巢癌的早期診治和預后評估提供新的參考。

在卵巢癌發生發展機制方面，Bhattacharya等［14］發現miR-15a和miR-16在卵巢癌中表達降低，活化原癌基因Bmi-1，促使卵巢癌細胞的分化和增殖。Corney等［15］應用反轉錄聚合酶鏈反應和原位雜交技術分析了83例卵巢癌，發現p53突變型卵巢癌細胞中miR-34a和miR-34b/c表達分別下降100%和72%，p53野生型卵巢癌細胞株中 miR-34a下調93%，另外miR-34b/c在Ⅳ期腫瘤中的表達較Ⅲ期下降更為明顯，miR-34a與卵巢癌轉移相關因子酪氨酸蛋白激酶受體MET呈負相關性，提示miR-34家族與卵巢癌的發生機制、分化轉移密切相關。Hu等［16］分析了55例晚期卵巢癌miRNA表達譜，發現miR-200a、miR-200b、miR-429與卵巢癌的復發及生存率關系最為密切，其中miR-200家族的高表達能夠抑制腫瘤細胞的轉移，而低表達則預示著不良的預后。在卵巢癌治療方面，Boren等［17］用6種化療藥物處理卵巢癌細胞株后，檢測了其中335種miRNA，發現27種miRNA含量在化療前后發生變化，有趣的是這些miRNA的52種靶基因參與了腫瘤細胞毒性、腫瘤細胞生成、細胞分裂、p53信號傳遞、細胞生長和浸潤等方面的多條生物信號通路，提示這些miRNA是化療藥物潛在治療靶點。Creighton等［18］發現漿液性卵巢癌細胞中p53通路活性的缺陷常伴隨miR-31基因的缺失，因此對于p53通路活性缺陷的卵巢癌治療中，miR-31基因治療成為了一條新的途徑。Sorrentino等［19］檢測卵巢癌耐紫杉醇細胞株A2780/TAX、卵巢癌耐順鉑細胞株A2780/CIS以及卵巢癌細胞株A2780中miRNA表達譜，發現miR-30c、miR-130a和miR-335在所有耐藥細胞株中低表達，提示其可能直接參與了耐藥性的形成，進一步研究發現，miR-130a表達的下調使得M-CSF基因翻譯活性增強，從而導致卵巢癌細胞耐藥性的形成。

3.2 miRNA與宮頸癌 宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤，宮頸癌與其癌前病變的發生與高危型人類乳頭瘤病毒(human papillomavirus，HPV)感染密切相關。近期研究表明，miRNA在宮頸癌的發生發展以及HPV感染中發揮著重要的作用。在宮頸癌發生發展的機制方面，Wang等［20］應用 Northern blot和基因芯片技術檢測宮頸癌和正常宮頸組織中miRNA表達譜，發現 miR-126、miR-143和miR-145表達降低，而miR-15b、miR-16、miR-146a和 miR-155 表達升高，進一步研究表明，miR-143、miR-145能夠抑制細胞生長，miR-146a具有促進細胞增殖的能力。Lee等［21］應用反轉錄聚合酶鏈反應檢測了10例早期宮頸浸潤性鱗癌和10例正常宮頸組織中miRNA表達譜，發現70種miRNA表達存在明顯差異，其中miR-127表達顯著增高并與淋巴結轉移密切相關，對宮頸癌的預后評估有重要意義;同時利用anti-miR-199a進行體外轉染，發現宮頸癌細胞生長受到抑制，有趣的是轉染后的細胞對順鉑的敏感性增強，提示miR-199a可能成為宮頸癌基因治療新的潛在靶點。Yao等［22］發現，HeLa宮頸癌細胞株中miR-21表達下調能顯著抑制細胞的增殖分化，同時能上調抑癌基因PDCD4的表達，提示miR-21在宮頸癌發病機制中充當了原癌基因的角色，可能成為基因治療的潛在位點。HPV感染是宮頸癌發生的重要因素，Martinez等［23］比較HPV16陽性宮頸癌細胞株和HPV陰性宮頸癌細胞株中miRNA表達譜，發現miR-218在HPV陽性宮頸癌細胞株中表達降低，而特異性上皮細胞標志物LAMB3基因正是miR-218的下游作用靶位，有趣的是HPV16陽性宮頸癌細胞中原癌基因E6能夠抑制miR-218的表達，而通過RNA干擾技術抑制原癌基因 E6/E7后，miR-218表達上調。Wang等［24］證實HPV陽性宮頸癌細胞中具有抑癌基因樣作用的miR-34a表達下調，其作用靶位病毒原癌基因E6過表達，破壞腫瘤抑制因子p53的穩定性導致腫瘤的發生;通過轉染上調miR-34a在HPV18陽性HeLa細胞株中的表達，可以發現宮頸癌細胞生長延遲，細胞出現凋亡現象。可見miRNA參與并介導了HPV感染致宮頸癌的全過程，使人們從分子生物學水平對高危HPV感染對宮頸癌發生發展機制有了更深入的了解，為宮頸癌的進一步診治開辟了新的途徑。

3.3 MiRNA與子宮內膜癌 子宮內膜癌是婦科三大腫瘤之一，近年來發病率逐年上升，其發病機制尚未完全清楚，目前認為內分泌和遺傳是影響其發生發展的兩大因素，其中無孕激素拮抗的雌激素長期刺激是導致子宮內膜樣腺癌癌前病變的最關鍵因素。近年來研究發現，性激素的分泌能影響子宮內膜中miRNA表達水平［25］，miRNA與子宮內膜癌的發生發展有著相關性，而這方面的研究還有待進一步的深入。在子宮內膜癌發生機制方面，Huang等［26］發現原癌基因SOX4在子宮內膜癌中高表達，而miR-129-2的靶作用位點正是SOX4基因;在31例內膜癌樣本中有27例存在miR-129-2表達缺失并伴隨了SOX的高表達，這與miR-129-2中CpG島超甲基化相關;進一步研究表明，miR-129-2超甲基化與子宮內膜癌患者整體低生存率密切關聯。Myatt等［27］對比 HEC-1B和 Ishikawa內膜癌細胞株中miRNA的表達，發現子宮內膜癌中抑癌基因FOXO1表達缺陷可能是由miRNA介導。可見進一步探究miRNA與子宮內膜癌相關致癌基因之間的關系，有助于深入了解子宮內膜癌的發病機制。在子宮內膜癌診治方面，Boren等［28］對37例子宮內膜癌、20例正常內膜組織以及4例內膜非典型增生進行miRNA表達譜檢測，發現了13種有助于對子宮內膜癌進行早期診斷的miRNA。Wu等［29］應用基因芯片和反轉錄聚合酶鏈反應發現，子宮內膜腺癌中miR-205、miR-449和 miR-429高表達，而 miR-204、miR-99b和miR-193b表達下調，提示上述miRNA可作為腫瘤標志物為子宮內膜癌的早期診治提供新的手段。Daikoku 等［30］聯合 Western blot和 Northern blot發現，在Pten基因及p53基因缺陷小鼠子宮內膜中環氧合酶2表達上調伴隨著miR-199a和miR-101a表達的下降。環氧合酶2與腫瘤發生中密切相關，在結直腸癌、乳腺癌、肺癌等實體腫瘤中表達升高，而miR-199a和miR-101a在轉錄后水平抑制環氧合酶2的表達，這提示上述兩種miRNA可能成為子宮內膜癌的潛在治療靶位。

4 總結與展望

近年來，miRNA在婦科腫瘤方面的研究已逐步深入，對各種腫瘤細胞中miRNA表達譜的檢測已廣泛開展，越來越多的異常表達miRNA被發現，并明確了部分miRNA與已知原癌基因或抑癌基因的聯系，如定量關系、靶基因定位、信號通路等。在現階段的研究基礎上進一步闡明miRNA在婦科腫瘤中的生物學功能，并以miRNA為中心設計新型基因診斷和治療的方案。相信在不久的將來，miRNA將為婦科腫瘤患者帶來新的福音。

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