乳腺癌相關miRNA的研究進展

劉夏 浦春 黃麗珠

乳腺癌相關miRNA的研究進展

劉夏 浦春 黃麗珠

乳腺癌是威脅全球女性健康的最常見惡性腫瘤之一，也是導致女性死亡的主要惡性腫瘤之一。在發(fā)展中國家，乳腺癌已超過宮頸癌成為女性首位的癌癥死亡原因，降低發(fā)病率和減少死亡率一直是醫(yī)學和科研工作者面臨的難題。近年來，腫瘤的基因診斷和基因治療成為研究熱點。研究表明，miRNA作為一種調節(jié)子，在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。本文就近5年來miRNA作為早期檢測的生物標志物，在乳腺癌侵襲與轉移、靶向治療與耐藥以及在三陰乳腺癌中的相關作用及研究進展作一綜述。

乳腺癌 惡性腫瘤 miRNA

微小RNA（microRNA，miRNA）是一種短小的內源性非編碼RNA，長度約19～23個核苷酸，通過與mRNA的3端非翻譯區(qū)（3′-untranslatedregion，3′-UTR） 結合而介導翻譯水平的調控。研究表明，miRNA在多種生理和病理進程中發(fā)揮重要作用，包括細胞增殖、凋亡、分化和入侵[1]。miRNA可能發(fā)揮類似癌基因或抑癌基因的作用，參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。乳腺癌是威脅全球女性健康的最常見惡性腫瘤之一，也是導致女性死亡的主要惡性腫瘤之一。在發(fā)展中國家，乳腺癌已經超過宮頸癌成為女性第1位的癌癥死亡原因[2]。降低發(fā)病率、減少死亡率一直是醫(yī)學和科研工作者面臨的難題。腫瘤的基因診斷和基因治療成為近年來研究熱點，miRNA作為一種調節(jié)子在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。本文就近5年來miRNA作為早期檢測的生物標志物，在乳腺癌侵襲與轉移、靶向治療與耐藥以及在三陰乳腺癌中的相關作用及研究進展作一綜述。

1 miRNA作為早期診斷的生物標志物 影響乳腺癌患者生存率的因素很多，其中臨床分期對患者生存率產生顯著影響。乳腺癌的早期診斷被認為是預防和治療該疾病的最佳手段。Lorenzo[3]等對大于100例的正常組織和乳腺癌組織的miRNA表達空間分布進行對比，發(fā)現(xiàn)正常乳腺導管和小葉（限于肌上皮、基底細胞層）中miR-205的表達積累下降或完全消失，而在匹配乳腺腫瘤組織中miR-205的表達升高，進一步研究發(fā)現(xiàn)在乳腺非典型增生和原位癌中miR-145表達異常，因此推測miRNA-145可作為乳腺癌早期診斷新型生物標志物。近期，Markou[4]等對早期乳腺癌患者進行長期隨訪，以其中84例之前被診斷為早期乳腺癌患者的乳腺癌組織為實驗組，以13例健康女性的乳腺組織為對照組，利用逆轉錄定量（qRT）PCR法檢測6種miRNA（miR-21、miR-205、miR-10b、 miR-210、miR-335、let-7a）的表達，經線性分析后發(fā)現(xiàn)，miR-21、miR-205皆與無病間隔期（disease-free interval，DFI）顯著相關，僅 miR-205與總生存率（overall survival，OS）相關，提示 miR-21、miR-205是早期乳腺癌復發(fā)相關的獨立因素，且 miR-205過度表達與OS相關。另外，miRNA作為一項血液生物標志物也得到廣泛的研究；且血液具有易采集、非侵入性等優(yōu)點。通過檢測人血清或者血漿中的miRNA作為乳腺癌的早期診斷，將具有重要的臨床意義。多項研究表明，miRNA 穩(wěn)定存在于血液中，Mitchell[5]等為研究miRNA可否作為穩(wěn)定的血液標志物，利用qRT-PCR技術定量檢測血漿miR-15b、miR-16、miR-24的表達水平，發(fā)現(xiàn)無論是使血漿在室溫中孵育長達24 h還是冷凍8個周期后，三者的表達水平僅發(fā)生微小變化。 另一項研究[6]通過對乳腺癌患者組和健康對照組的對比發(fā)現(xiàn)，miRNA在兩組血漿表達模式不同，具有癌癥特異性。Godfrey[7]等通過案例研究方法比較淋巴結陰性（PN0，n=153）與淋巴結陽性（PN1、PN2或PN3，n=52）的乳腺癌患者血清中miRNA表達譜，發(fā)現(xiàn)10種miRNA在兩者間差異表達（P＜0.05），其中miR-767-3p、miR-125b、miR-605、miR-1825、miR-124在淋巴結陽性的乳腺癌患者血清中高表達，miR-320b、miR-320d、miR-320e、miR-145和miR-1307在淋巴結陽性的乳腺癌患者血清中低表達。這一發(fā)現(xiàn)可應用于乳腺癌患者的臨床分期，亦可作為早期乳腺癌聯(lián)合檢測的血液生物標志物。近期，Zhang[8]等利用qRT-PCR技術對58例乳腺癌患者和93例健康女性血清中miR-205進行定量檢測，發(fā)現(xiàn)健康對照組血清miR-205表達水平顯著高于乳腺癌患者，且在TNM分期中也存在差異性表達，I期患者血清中miR-205的表達水平高于II期乳腺癌患者。此外，經線性分析發(fā)現(xiàn)，乳腺癌患者組與健康對照組之間miR-205的差異表達（P＜0.001）以及 I期乳腺癌患者與健康對照組之間miR-205的差異表達（P＜0.01）皆具有統(tǒng)計學意義。進一步進行meta分析，得出miR-205作為檢測乳腺癌的靈敏度和特異度分別為86.2%和82.8%。因此，miR-205在乳腺癌早期診斷中具有較重要的意義。

2 miRNA與乳腺癌侵襲和轉移 乳腺癌的轉移和復發(fā)是乳腺癌患者死亡的主要因素。 近年來，多種miRNA被研究證實參與調控乳腺癌的轉移，研究證明，miR-10b在轉移性乳腺癌細胞中高表達，并證實miR-10b直接靶向基因為homeobox D10 （HOXD10），且通過抑制HOXD10蛋白的翻譯導致轉移前基因RHOC的表達增強[9]。Ma[10]等的深入研究顯示，經miR-10b拮抗物系統(tǒng)性治療的荷瘤小鼠，可使miR-10b水平下降，進而增高靶基因Hoxd10的功能性水平，抑制腫瘤細胞的轉移。此外，miR-10b拮抗物可快速被傳送至體內迅速增長的腫瘤細胞內，阻止惡性腫瘤細胞轉移。因此，miR-10b在乳腺癌轉移中可能發(fā)揮相關作用。GATA 結合蛋白3（GATA3）作為一種鋅指轉錄因子在許多組織中參與激發(fā)、引導細胞增殖、成長、分化，尤其在維護乳腺腔上皮細胞中扮演重要角色。Chou[11]等發(fā)現(xiàn)GATA3可促進miRNA-29b的表達，miRNA-29b在高分化乳腺癌細胞和正常乳腺腔上皮細胞中表達更豐富，GATA3通過誘導miRNA-29b表達促進細胞分化，抑制乳腺癌細胞轉移、侵襲和改變腫瘤微環(huán)境。因此，miRNA-29b可能具有促進和保持腔上皮分化的作用，并且可作為乳腺癌患者轉移的生物標志物。另外，研究證明與乳腺癌轉移和侵襲相關的miRNA-125特異性靶向識別ERBB2和ERBB3的3’UTR端，抑制ERBB2和ERBB3的轉錄和翻譯，且進一步發(fā)現(xiàn)miR-125a或者miR-125b高表達會削弱SKBR3（乳腺癌細胞）的貼壁生長，甚至對其運動能力和侵襲能力產生更強的抑制作用[12]。因此，miR-125a或miR-125b在抑制乳腺癌細胞侵襲和轉移中扮演重要角色。Zhang[13]等在研究miR-139-5p的生物學功能時發(fā)現(xiàn)其在乳腺癌細胞中表現(xiàn)為顯著下降，并可抑制乳腺癌細胞的活性，誘導細胞凋亡，可引起細胞周期中S期的阻滯，抑制乳腺癌細胞的轉移和侵襲，提示miR-139-5p可能發(fā)揮著類似抑癌基因的作用，并且與乳腺癌細胞的轉移和侵襲相關。

3 miRNA與乳腺癌靶向治療及治療決策 let-7miRNA家族是最早被發(fā)現(xiàn)的miRNA之一，其作為抑癌基因參與調控乳腺癌的發(fā)生發(fā)展已得到廣泛研究。近期，一項研究證明let-7a的表達與原發(fā)性乳腺癌對表柔比星耐藥相關。并且，上調表達的let-7a通過在體外增強細胞凋亡，使已經對表柔比星耐藥的乳腺癌細胞株敏感化，低表達let-7a 能夠通過促進細胞凋亡而誘導乳腺癌藥物抗性，因此，let-7a可作為調節(jié)以表柔比星為主的化學耐藥靶向治療目標[14]。紫杉醇（Taxol）是乳腺癌化療中最有活性的藥物之一。Zhou[15]等在研究與Taxol耐藥相關的重要miRNA時發(fā)現(xiàn)，miRNA-125b在Taxol耐藥細胞中上調表達，并有力證明了Bak1（ Bcl-2 antagonist killer 1）是miRNA-125b的直接靶基因，miR-125b通過抑制Bak1促使乳腺癌細胞產生耐藥。這一發(fā)現(xiàn)對于紫杉醇在不同腫瘤組織學中的靶向治療研究具有重要影響。另一項關于miR-125b的研究發(fā)現(xiàn)，miR-125b表達水平在阿霉素抵抗（doxorubicin-resistant）的MCF-7細胞（MCF-7/DR）中顯著升高，進一步研究發(fā)現(xiàn)miR-125b可增強阿霉素的細胞毒性[16]。因此，miR-125b在乳腺癌細胞對化療藥物產生耐藥過程中發(fā)揮重要作用。另外，Vilquin[17]等發(fā)現(xiàn)在敏感性芳香化酶表達的MCF-7細胞株中，miR-125b或 miR-205過度表達或miR-424 沉默表達，通過靶向激活AKT/mTOR通路有效賦予來曲唑和阿納托唑抵抗；并發(fā)現(xiàn)miR-205表達水平可作為乳腺癌患者較差預后的獨立因素。因此，miR-205作為候選治療靶位，或許可以克服乳腺癌細胞抵抗來曲唑。近期，Zhang[13]等發(fā)現(xiàn)MiR-139-5p可通過靶向Notch1抑制乳腺癌細胞功能，且介導對多烯紫杉醇的化學敏感性。此外，miRNA-210和miRNA-21分別與乳腺癌患者對曲妥單抗敏感性和介導耐藥相關[18，19]。

4 miRNA與三陰乳腺癌 三陰乳腺癌，即雌激素受體、孕激素受體、表皮生長因子（ER，PR 和 Her2/neu）皆陰性的乳腺癌，具有高度異質性，在乳腺癌中三陰乳腺癌患者預后最差，且目前沒有基礎有效的靶向治療。Radojicic[20]等研究發(fā)現(xiàn)，和正常組織相比，miR-10b、miR-145、miR-205和miR-122在三陰乳腺癌組織中低水平表達，其中miR-10b與轉移前基因RHOC的表達及腫瘤細胞遷徙相關[9]。文獻報道m(xù)iR-31及其宿主基因LOC554202在三陰乳腺癌的基底細胞樣型中下調表達，進一步研究發(fā)現(xiàn)miR-31和LOC554202是通過促甲基化參與乳腺癌的相關調節(jié)。Savad[22]等根據(jù)組織化學分級將59例乳腺癌患者分為3組，I 組：ER+ 和/或PR+；II組：HER2+ ；III組：ER-/ PR-/ HER2-，即三陰乳腺癌，通過RT-PCR技術定量3組患者乳腺癌組織中miR-21、miR-205、miR-342的表達水平。結果顯示，miR-205和miR-342在第3組中皆顯著下調表達。提示，兩者可能作為診斷三陰乳腺癌的潛在生物標志物。miR-221/miR-222已被證實在三陰乳腺癌中高度表達，miR-221/miR-222參與調控乳腺癌中ERa的表達，抑制ERa介導的信號傳導。近期 Nassirpour[23]等對miR-221/miR-222調控細胞轉換的分子機制進行研究，發(fā)現(xiàn)miR-221可作為癌基因通過靶向p27kip1調節(jié)三陰乳腺癌細胞增殖和腫瘤進展。這些結果表明，在調節(jié)三陰乳腺癌侵襲性相關活動中，miR-221發(fā)揮至關重要的作用，包括細胞增殖、抑制凋亡和高遷徙性。Chen[24]等通過qRT-PCR發(fā)現(xiàn)miRNA-203在三陰乳腺癌細胞中下調表達，且進一步證明miR-203通過靶向BIRC5和LASP1的3’-UTR端抑制BIRC5和LASP1的表達，抑制三陰乳腺癌細胞的增殖和轉移，此外還提出激活miR-203可能在抑制三陰乳腺癌的增殖和轉移中具有潛在價值。Kong[25]等研究發(fā)現(xiàn)miR-155通過靶向VHL基因促進腫瘤血管生成，與三陰乳腺癌的較差預后有關。這些研究可為三陰乳腺癌基因靶向治療、改善三陰乳腺癌患者的較差預后提供新思路。

5 展望 近年來，miRNA在乳腺癌研究中已取得突破性進展，揭示出miRNA在乳腺癌的預防、診斷、治療等方面都具有廣闊的應用前景。然而，miRNA 調節(jié)是一個復雜的網(wǎng)絡，單個 miRNA 可以調節(jié)多個靶基因，一個靶基因可受到多個 miRNA 調控。為此，更加先進的分子生物學技術、 更加完善的體外體內試驗應更多地應用于乳腺癌等腫瘤相關miRNA 的基礎和臨床研究中，從而找出更多與乳腺癌發(fā)生、早期檢測、 轉移、 耐藥相關的 miRNA，研究出更多關于miRNA參與乳腺癌調節(jié)的精確機制，實現(xiàn)有效的早期診斷，為乳腺癌治療提供更多的新思路和新方法，增加腫瘤細胞對放化療的敏感性。

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R737.9 R392.11

A

1671-2587（2017）04-0413-04

2016-11-25）

（本文編輯：姚萍）

10.3969/j.issn.1671-2587.2017.04.030

241000 蕪湖，皖南醫(yī)學院

劉夏（1989–）女，山東菏澤人，碩士在讀，主要從事分子生物學研究，（E-mail）liuxia19910912@163. com。