陳思璐,史巧瑞,劉媛,宋開蓉,楊永秀
1蘭州大學第一臨床醫學院,蘭州 730000
蘭州大學第一醫院2甘肅省婦科腫瘤重點實驗室,3婦產科,蘭州 730000
子宮內膜癌是常見的婦科惡性腫瘤,近年來發病率逐年升高。據統計,美國2020年新發65 620例,病死12 590例。根據子宮內膜癌臨床特征,傳統上將其分為Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型為雌激素依賴型較常見,主要病理類型為子宮內膜樣腺癌,多見于年輕女性,常伴有肥胖、高脂血癥、雌激素過多、糖尿病、不孕不育、無排卵性疾病、功能性卵巢腫瘤等,可能是因為子宮內膜長期在無孕激素拮抗的雌激素作用下,發生單純性增生、不典型增生,從而產生癌變,雌、孕激素受體陽性率較高,預后較好;Ⅱ型為非雌激素依賴型,主要是乳頭狀漿液性癌,多見于老年女性,起源于萎縮的子宮內膜,與雌激素之間關系不明確,具有高度攻擊性的行為特征,預后較差。子宮內膜癌診斷的金標準為病理組織學檢查,缺乏有效的無創檢查方法,有創操作可能導致腫瘤擴散和轉移。子宮內膜癌的治療方法包括手術、放化療、激素治療或靶向治療,通常對早期患者有較好的療效,但對晚期轉移性或復發性患者已失去手術機會,治療效果及預后較差。近年來,隨著對子宮內膜癌分子機制的研究,越來越多靶向藥物隨之誕生,很多靶向藥物已投入臨床使用,均體現出較好的療效。微小RNA(microRNA,miRNA)是一類長度約為22個核苷酸的非編碼單鏈RNA分子,由內源基因編碼,可調控動植物轉錄后的基因表達,在腫瘤細胞增殖、分化、凋亡及腫瘤的發生、發展中發揮重要作用,其差異性表達與腫瘤的發生、發展密切相關,有望成為新的腫瘤標志物、治療靶標及評價預后指標,本文就miRNA與子宮內膜癌的研究進展作一綜述。
經典的細胞信號轉導通路PTEN/PI3K/AKT與腫瘤發生、發展密切相關,miRNA可通過此通路促進子宮內膜癌細胞增殖、遷移和侵襲。有研究證實,miRNA-135a在子宮內膜癌組織中表達上調,可促進子宮內膜癌細胞的增殖、遷移和侵襲,進一步研究發現,miRNA-135a可以激活PTEN/PI3K/AKT通路進而發揮促癌作用。有學者通過體內、外研究發現miRNA-494-3p在子宮內膜癌中發揮促癌作用,與鄰近的正常組織相比,miRNA-494-3p在子宮內膜癌組織中過表達,體外實驗發現過表達miRNA-494-3p顯著促進了子宮內膜癌細胞系的遷移、侵襲和增殖,進一步體內試驗發現,在異種移植模型中,抑制子宮內膜癌細胞系HHUA的miRNA-494-3p可顯著抑制體內腫瘤的生長,熒光素酶實驗結果表明,miRNA-494-3p可抑制PTEN表達,進一步激活PI3K/AKT通路。
研究發現,WNT/β-連環蛋白通路在子宮內膜癌發生、發展中扮演著重要角色。與正常子宮內膜組織相比,子宮內膜癌組織中miRNA-652過表達,體內、外研究表明,miRNA-652可發揮促進腫瘤細胞增殖、遷移和侵襲的作用,并且通過熒光素酶實驗、聚合酶鏈式反應及蛋白印跡法檢測發現miRNA-652可通過下調維甲酸受體相關孤兒受體α(retinoid-related orphan receptor alpha,RORA)使β-連環蛋白表達增加,發揮促癌作用。此外,子宮內膜癌中miRNA-373的表達顯著上調,其可靶向作用于大腫瘤抑制基因2(large tumor suppressor kinase 2,LATS2),并抑制其表達進一步激活WNT/β-連環蛋白途徑從而在子宮內膜癌中具有致癌作用。
子宮內膜癌的高危因素包括過度雌激素刺激、肥胖、糖尿病、高血壓等,均由代謝異常引起,還有多囊卵巢綜合征,但其中具體的機制仍未明確,近年研究發現肥胖子宮內膜癌患者腫瘤細胞中miRNA-221水平升高,從而誘導細胞去分化,降低雌激素受體(estrogen receptor,ER)α含量,進而降低孕激素受體(progesterone receptor,PR)水平,ERα含量減少可解除對Snail家族轉錄抑制因子(Snail family transcriptional repressor 2,Snail2,又 稱 為SLUG)和缺氧誘導因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)的表達抑制,同時 SLUG 可阻止miRNA-221被鼠雙微體2(murine double minute 2,MDM2)降解,進而維持腫瘤低氧環境及促進上皮-間 充 質 轉 化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)。此外,多囊卵巢綜合征患者血清miRNA-27a-5p水平升高并可靶向抑制SMAD4進而促進子宮內膜癌細胞遷移和侵襲,發揮促癌作用。
腫瘤轉移的一個關鍵過程是EMT,上皮細胞失去極性與細胞間黏附,獲得侵襲性和遷移性,其特征是上皮細胞標志物E-鈣黏蛋白的丟失和間質標志物波形蛋白及N-鈣黏蛋白的增加。近幾年已有研究證實miRNA可通過EMT抑制子宮內膜癌發展。一項體內、外功能學實驗發現miRNA-320a和miRNA-340-5p模擬物通過下調基質金屬蛋白酶3(matrix metalloproteinase 3,MMP3)和MMP9的表達抑制體外內皮細胞的增殖和遷移,并可以與真核起始因子4E(eukaryotic initiation factor 4E,eIF4E)基因的3'-UTR結合,從而下調eIF4E和磷酸化eIF4E在內皮細胞中的表達,抑制轉化生長因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)誘導的EMT。miRNA-202通過抑制N-鈣黏蛋白和波形蛋白的表達及促進E-鈣黏蛋白的表達來阻斷EMT。
近年來隨著對外泌體的研究,發現許多外泌體在腫瘤的發生、發展中扮演著重要的角色,LncRNA可充當miRNA的分子海綿,通過與其結合進而影響其生物學作用,LncRNA/miRNA通路在子宮內膜癌中發揮重要作用。有研究表明,富核轉錄因子1(nuclear paraspeckle assembly transcript 1,NEAT1)的表達在腫瘤組織和子宮內膜癌細胞中上調,同時NEAT1可發揮海綿作用,競爭性與miRNA-361結合,并抑制miRNA-361的表達,從而激活miRNA-361調控的網絡,促進前轉移基因和微環境相關基因的表達,促進子宮內膜癌細胞侵襲,并重塑周圍的腫瘤微環境。此外Zheng等通過體內實驗發現,敲低TGF-β活化長鏈非編碼RNA(long noncoding RNA activated by TGF-β,LncRNA-ATB)可以恢復抑癌基因miRNA-126的表達使腫瘤體積減少,并且抑制腫瘤組織中增殖細胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)和磷脂酰肌醇-3-羥激酶調節亞單位2/性別決定區Y框蛋白2(phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase regulatory subunit 2/sex determining region Y-Box 2,PI3KR2/SOX2)通路及EMT進程。
miRNA在子宮內膜癌中差異性表達,并且與子宮內膜癌的發生、發展息息相關。研究發現,特征性miRNA可以從有癥狀的子宮內膜癌患者尿液中分離出來,使其成為無創生物標志物的潛在來源。曹雙雙等的研究發現miRNA-182在子宮內膜癌組織中下調,同時miRNA-152在子宮內膜癌中表達下調。子宮內膜癌的傳統分型是依據病理組織學檢查結果,研究發現,在不同類型子宮內膜癌中miRNA的表達也存在差異,miRNA-182在Ⅱ型子宮內膜癌組織中表達高于Ⅰ型子宮內膜癌,提示miRNA有望成為診斷子宮內膜癌不同類型的重要依據。
有研究發現,miRNA-135a在子宮內膜癌組織中上調,可以通過改變子宮內膜癌細胞中E-鈣黏蛋白、N-鈣黏蛋白、波形蛋白的表達來調節EMT,miRNA-135a的上調可促進子宮內膜癌細胞的增殖、遷移和侵襲,此外miRNA-135a還可降低子宮內膜癌細胞系HEC-1-B和ISHIKAWA對順鉑的敏感性,進一步研究發現,miRNA-135a通過調節B淋巴細胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)和 Bcl-2 相關X蛋白(Bcl-2 associated X,BAX)的表達抑制順鉑誘導的細胞凋亡。同時miRNA-135a可調節PTEN和p-AKT表達,因此miRNA-135a通過靶向AKT信號通路調節子宮內膜癌細胞的增殖和化療敏感性,在子宮內膜癌的發生發展中起重要作用,可能是預測子宮內膜癌化療反應的潛在生物標志物。另有研究發現,miRNA-29b可抑制子宮內膜癌細胞的增殖、遷移和侵襲,還可通過調節BAX和Bcl-2的表達促進順鉑誘導的細胞凋亡,增強子宮內膜癌細胞對順鉑的敏感性,此外,miRNA-29b通過直接與PTEN的30個非翻譯區結合,增加PTEN和降低p-AKT的表達水平,可作為預測子宮內膜癌化療反應的生物標志物。Sinderen等的研究發現miRNA-29c在Ⅰ型子宮內膜癌組織中表達下調,過表達miRNA-29c減少了中分化和低分化子宮內膜癌細胞系中的細胞增殖,在低分化細胞系中,miRNA-29c過表達增加了凋亡細胞的百分比和G/G期細胞的比率,降低了G/M期細胞的百分比。miRNA-29c過表達后,參與黏附、遷移、血管生成、增殖和凋亡的miRNA-29c靶基因也下調,表明miRNA-29c可能是子宮內膜癌的潛在治療靶點。一項關于賴氨酸特異性去甲基化酶5B(lysine-specific demethylase 5B,KDM5B)/miRNA-29c信號軸在子宮內膜癌化療耐藥中潛在作用的研究發現,miRNA-29c-3p表達水平在子宮內膜癌細胞中明顯降低,與子宮內膜癌細胞的侵襲性、集落形成能力和紫杉醇耐藥性呈負相關,miRNA-29c-3p水平低的患者生存率顯著降低,使用外源模擬分子上調miRNA-29c-3p可以顯著提高子宮內膜癌細胞對紫杉醇的敏感性,降低KDM5B的表達,而miRNA-29-3p抑制劑則產生相反的作用,進一步研究發現,miRNA-29c-3p在KDM5B基因的3'-UTR中具有結合位點,miRNA-29c-3p/KDM5B途徑在子宮內膜紫杉醇耐藥中發揮重要作用,miRNA-29c有望成為耐藥性子宮內膜癌治療的潛在靶點。
自噬最初被認為是細胞由于缺乏營養而將細胞內受損、變性、衰老的蛋白質或細胞器運輸到溶酶體內并降解的過程。自噬在線粒體功能、細胞死亡、免疫監視、蛋白質穩態、應激反應和代謝等核心生物學過程中具有重要作用。自噬是一個多步驟的過程,必須經過嚴格的調節,細胞自噬功能受損會誘發腫瘤、肌肉萎縮、神經退行性疾病和多種皮膚病。哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamyci,MTOR)是真核自噬起始的關鍵調控因子,自噬的調控已逐漸成為腫瘤防治研究的重點。近年來發現miRNA參與腫瘤細胞的自噬,可直接調控自噬相關基因,細胞自噬通過降解miRNA誘導的沉默復合物來調節miRNA穩態。一些miRNA被證明可在子宮內膜癌中調節化療抗性,研究發現相對于非耐藥性親本細胞,miRNA-218在耐紫杉醇子宮內膜癌細胞中被下調,相反上調miRNA-218可增加子宮內膜癌細胞對紫杉醇的敏感性。此外,miRNA-218靶向作用于紫杉醇耐藥細胞中的高遷移率族蛋白B1(high mobility group protein B1,HMGB1)來抑制自噬。另一方面,Zhuo等的發現miRNA-205抑制劑誘導了G/M期的子宮內膜癌細胞周期停滯,并增加了G/M期的細胞百分比,但降低了G/G和S期的細胞百分比,負性調控PTEN表達,通過AKT/MTOR通路產生自噬,因此,miRNA與自噬關系的研究可為耐藥性子宮內膜癌治療提供新的治療思路。
Wilczynski等研究發現miRNA-205在子宮內膜癌組織中表達水平降低,并與臨床期別、分化程度及肌層浸潤深度呈負相關,與總生存(overall survival,OS)呈正相關。Wang等研究發現 miRNA-29b在子宮內膜癌患者外周血中表達降低,并且在Ⅲ、Ⅳ期患者外周血的表達水平低于Ⅰ、Ⅱ期患者,miRNA-29b低表達的患者術后的OS較短,預后較差。Hiroki等研究發現miRNA-101、miRNA-139-5p、miRNA-455-5p、miRNA-29b和miRNA-10b*低表達與較短的OS相關,并且miRNA-152低表達是OS的獨立危險因素,miRNA-29b和miRNA-455-5p表達降低與無進展生存期(progressfree survival,PFS)減少密切相關,miRNA-101和miRNA-152低表達是PFS的獨立危險因素。Wang等使用 miRNA-18b-3p、miRNA-128-3p、miRNA-106a-5p、miRNA-145-5p和miRNA-7706建立了一個判斷子宮內膜癌預后的預測模型,經過驗證此模型對子宮內膜癌的預后具有較高的預測價值。Wu等通過分析癌癥基因組圖譜(the cancer genome atlas,TCGA)數據庫中子宮內膜癌患者的信息,建立了由 4個 miRNA(miRNA-4758、miRNA876、miRNA-142、miRNA-190b)組成的預后模型,通過檢測這4種miRNA的表達水平,可以計算出患者的風險評分,將風險評分與臨床因素相結合,可以估算子宮內膜癌患者的OS,從而對預后不良的患者使用更有效和個性化的治療策略。
近年來,隨著人們生活水平提高、生活習慣及飲食結構的變化,子宮內膜癌的發病率逐年升高,對于其發病機制、診斷、治療及預后判斷的研究也逐年增加。研究發現,miRNA在細胞的增殖、分化、凋亡和腫瘤發生、發展中起著至關重要的作用,一部分在子宮內膜癌中發揮致癌作用,一部分發揮抑癌作用,其機制與多種信號通路有關。并且miRNA在子宮內膜癌診斷、治療、預后判斷、化療藥物耐藥中扮演重要角色,通過對其進行深入研究,可使miRNA成為子宮內膜癌診斷、治療及判斷預后的潛在靶標,從而指導臨床醫師更好地管理子宮內膜癌患者。