宮頸癌相關(guān)miRNA研究進展

劉貴平 楊成萬

[摘要] 宮頸癌是一種高發(fā)病率及死亡率的女性疾病，隨著對宮頸癌發(fā)病機制研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)miRNA在宮頸癌的發(fā)生發(fā)展過程中扮演著重要作用。對miRNA的研究有利于對宮頸癌的早期診斷治療及預(yù)后評估。近年來許多宮頸癌相關(guān)miRNA的研究取得了一些進展，該文回顧宮頸癌相關(guān)miRNA的研究成果。

[關(guān)鍵詞] 宮頸癌；miRNA； 發(fā)病機制；診斷

[中圖分類號] R5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742（2018）01（b）-0189-03

[Abstract] Cervical carcinoma is a female disease with high attack and morality， with the deepening of the onset mechanism of cervical carcinoma， the miRNA plays a major role in the occurrence and development course， and the research on miRNA is conducive to the early diagnosis and prognosis and evaluation of cervical carcinoma， recently， many studies of cervical carcinoma related miRNA has made some progress， and the paper reviews the research results of cervical carcinoma related miRNA.

[Key words] Cervical carcinoma； miRNA； Onset mechanism； Diagnosis

宮頸癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，它與HPV感染關(guān)系密切。據(jù)統(tǒng)計每年大約有50萬新發(fā)病例，20萬死于宮頸癌[1]，此外，宮頸癌5年生存率<40%，宮頸癌預(yù)后差是主要的公共健康問題，導(dǎo)致高額的住院費用。因此宮頸癌的發(fā)生發(fā)展過程成為研究重點，近年更多關(guān)注研究miRNA在宮頸癌的發(fā)生，發(fā)展，轉(zhuǎn)移過程的作用。MicroRNA（miRNA）是一種長約18～25個核苷酸的非編碼RNA，研究表明miRNA與很多生理過程有關(guān)系[2]。miRNA的異常調(diào)節(jié)可以導(dǎo)致疾病的發(fā)生和發(fā)展，包括惡性腫瘤，它可以促進或者抑制腫瘤的生長，進展及轉(zhuǎn)移。近來發(fā)現(xiàn)許多miRNA的表達和宮頸癌有關(guān)，在其發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移過程中起到重要作用。

miRNA調(diào)控腫瘤的發(fā)病機制，表現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄后水平上。miRNA通過催化mRNA裂解或抑制其翻譯調(diào)節(jié)基因表達。miRNA分為致癌和抑癌miRNA，在腫瘤內(nèi)常常伴隨致癌基因上調(diào)和抑癌基因下調(diào)。研究表明miRNA在宮頸癌發(fā)生、進展和發(fā)展的每一個階段起作用。這些異常表達的miRNA影響各種致癌或抑癌蛋白的表達，進而改變宮頸癌細胞的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移潛能。

1 宮頸癌中miRNA表達的改變

大規(guī)模臨床標本的miRNA微陣列分析對評估m(xù)iRNA表達的改變是很有效，這種分析用于比較正常組織和腫瘤組織，原發(fā)部位和轉(zhuǎn)移/復(fù)發(fā)部位，以及抗腫瘤治療以前和治療后的miRNA表達譜。大規(guī)模miRNA的微陣列分析表明特殊類型的腫瘤表達特定的miRNA。通過進一步研究臨床標本定量RT-PCR結(jié)果，提示miRNAs與癌癥之間存在一定關(guān)系。通過比較miRNA在正常組織與癌組織中的表達，發(fā)現(xiàn)很多miRNA伴隨癌特異性上調(diào)或者下調(diào)。

很多的致癌miRNAs已經(jīng)在宮頸癌中被發(fā)現(xiàn)。其中，miR-21在多種類型癌中過表達，還是腫瘤抑制物基因程序性細胞凋亡因子4（PDCD4）表達的一種負調(diào)節(jié)因子。PDCD4的表達與細胞凋亡有關(guān)，并且阻礙翻譯和抑制腫瘤生長，因此miR21結(jié)合到PDCD4 3'UTR促進細胞生長，miR-21也作用和調(diào)節(jié)趨化因子CCL20，后者與腫瘤的分化和轉(zhuǎn)移有關(guān)[3]。miR-20 增強TNKS2的表達，一旦TNKS2被抑制宮頸癌細胞的轉(zhuǎn)移和侵襲就會被抑制。然而， miR-20總是正調(diào)節(jié)TNKS2的，從而增強癌細胞的轉(zhuǎn)移和侵襲[4]。

很多的研究也檢測了腫瘤抑制因子miRNA。例如，miR-138 參與了端粒酶的調(diào)節(jié)，端粒酶是一種通過延長染色體終端端粒從而導(dǎo)致細胞無限增殖以及和癌變密切相關(guān)的酶。端粒酶的活性依賴于人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶（hTERT），但是miR-138抑制hTERT的mRNA水平，并且降低端粒酶的活性。MiR-138在宮頸癌的表達明顯低于正常組織，從而增強了端粒酶的活性引起癌變[5]。MiR-17-5p作用于腫瘤蛋白—P53誘導(dǎo)核蛋白1（TP53INP1），從而抑制細胞生長并且引起細胞凋亡。TP53INP1 在細胞的應(yīng)激反應(yīng)中扮演著很重要的角色，如果TP53INP1異位表達，那么miR-17-5p 誘導(dǎo)的細胞的生長抑制將被干擾。在宮頸癌的問題上面，研究發(fā)現(xiàn)TP53INP1 和miR-17-5p存在相似的關(guān)系。因此， miR-17-5p 可能也是一個腫瘤抑制因子miRNA[6]。

2 宮頸癌浸潤轉(zhuǎn)移相關(guān)miRNA

繼腫瘤發(fā)生和發(fā)展后，癌細胞開始侵襲和轉(zhuǎn)移。這個過程以穿透上皮基底膜開始，通過上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）發(fā)展。在宮頸癌中多個調(diào)節(jié)器包括miRNA調(diào)節(jié)這一過程。例如在宮頸癌組織中miR-205通過EMT抑制細胞遷移和侵襲[7]。他們發(fā)現(xiàn)，miR-205 作用于CYR61和CTGF蛋白，通過結(jié)合細胞表面受體比如整合素受體和硫酸乙酰肝素蛋白多糖等從而在細胞增殖、黏附、遷移、血管生成和腫瘤發(fā)生等細胞過程中發(fā)揮不同作用[8]。同樣，體外實驗證明miR-155的高表達與宮頸癌的遷移/浸潤有關(guān)。方等表明在宮頸癌組織中miR-155表達明顯上調(diào)，而且還與宮頸癌FIGO分期，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血管侵犯相關(guān)。miR-155高表達的患者比那些低表達miR-155的整體存活率較差[9]。尿激酶型纖溶酶原激活物（uPA）， 是一種絲氨酸蛋白酶，啟動金屬蛋白酶的激活以及纖維蛋白溶酶原轉(zhuǎn)化為纖維蛋白溶酶，因此賦予癌細胞降解周圍細胞外蛋白質(zhì)的能力[10]。致癌HPV-16 E6蛋白下調(diào)miR-23b，從而反過來增加uPA的表達誘導(dǎo)宮頸癌細胞的遷移[11]。MUC4上調(diào)與宮頸癌的侵襲性密切相關(guān)。在Hela和Siha細胞中沉默MUC4能夠顯著降低其侵襲，也減少了其間充質(zhì)性。徐等通過生物信息學(xué)分析，他們觀察到miR-211是 MUC4一個潛在抑制物，通過實驗證實，miR-211可以直接靶向作用MUC4 3′UTR并抑制其在mRNA和蛋白水平的表達，從而抑制宮頸癌細胞的侵襲[12]。

3 血清miRNAs與宮頸癌的診斷

釋放入血的RNAs在核糖核酸酶（RNases）的作用下很快就降解了。因此，最初并不認為miRNAs存在于血清中，一般通過細胞內(nèi)miRNA進行miRNA表達分析。然而，2007年循環(huán)于血液中的嵌入外泌體中分泌型miRNA和顆粒囊泡（granular vesicules）被發(fā)現(xiàn)。這樣的miRNA隨后被發(fā)現(xiàn)在細胞通訊轉(zhuǎn)染以及經(jīng)胎盤和乳汁信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起作用[13]。

分泌到細胞外的miRNA在宮頸癌診斷和治療中也存在價值，因為癌癥病人分泌miRNA的水平和正常的志愿者存在著顯著差異。血漿和血清都可作為miRNA提取的試劑，miRNA的表達可通過微陣列分析和定量RTPCR檢測。檢測癌癥患者血漿和血清里的miRNA特異性表達改變使其有潛力成為診斷和判斷預(yù)后的生物標記。miR-126 和 miR-21在血清里面被發(fā)現(xiàn)，并且與宮頸癌有關(guān)[14]。收集宮頸癌患者血清進行分析，其它新的miRNA標志物被發(fā)現(xiàn)。檢測到miR-21， miR-27a， miR-34， miR34a， miR-146a， miR-155， miR-196a， miR-203， 和 miR-221過表達， miR-21， miR-27a， miR-34， miR-34a， 和 miR-196a在宮頸鱗狀細胞癌中明顯高表達[15]。這些結(jié)果表明，血清里的miRNA水平可用于宮頸癌的診斷，而且一些類型的miRNA可用于宮頸癌的組織學(xué)類型預(yù)測和早期診斷。

4 miRNA與宮頸癌治療

調(diào)節(jié)miRNA的表達水平可達到抗癌治療的效果。包括補充核酸序列或者減少實際表達水平，從而抑制在癌癥中過表達的miRNAs （癌基因miRs）功能。相比之下，補充miRNAs（抑癌miRs），它抑癌作用可能會恢復(fù)。miR-143對骨肉瘤肺轉(zhuǎn)移的抑制作用已被Osaki等證明[16]。給骨肉瘤細胞補充miR-143能抑制侵襲和轉(zhuǎn)移潛能。因此，miR-143是一種腫瘤抑制miRNA，其補充劑可能有助于宮頸癌的治療，L Liu[17]等人在宮頸癌細胞HeLa內(nèi)引入了miR-143，發(fā)現(xiàn)伴隨miR-143表達增強，細胞生長受到抑制，細胞凋亡增加。相對于正常組織， miR-143低表達的組織Bcl2的表達增加。HeLa細胞中過表達的miR-143下調(diào)Bcl2，反之低表達miR-143上調(diào)Bcl2。因此miR-143與BCL2有關(guān)聯(lián)，針對這一途徑使治療成為可能。

反義miRNA寡核苷酸（AMOs）是最常見的miRNA抑制劑。XM Wang等[18]將這種AMO引入宮頸癌細胞，實時檢測SiHa細胞中miR-21的表達，通過MTT比色法評估細胞的生長以及通過膜聯(lián)蛋白-V-FITC/PI分析法評估細胞凋亡。用腫瘤生長曲線和免疫組織化學(xué)評價AMO對腫瘤的抑制效果。與對照組比較，miR-21的表達下調(diào)與腫瘤生長被AMO明顯抑制。AMO組抑制更加明顯，流式細胞檢測到明顯凋亡。在AMO組中8個病例只有3例檢測到腫瘤發(fā)生，而對照組8例中有6例。

miRNA在宮頸癌表達上調(diào)或下調(diào)，這些變化可以增加或減少對化療和放療的敏感性，miRNA可能在化療反應(yīng)起著重要作用。宋等人發(fā)現(xiàn)miR-25-3p可調(diào)節(jié)宮頸癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）及化療敏感度，增加對順鉑的敏感性[19]。有一些miRNA與抵抗化療和放療有關(guān)，陳等人表明miR-181a通過負調(diào)控凋亡蛋白激酶（PRKCD）增加宮頸鱗癌細胞對放療的抵抗[20]，因此miR-181a可提前預(yù)測宮頸鱗癌患者對化療的敏感性。

對miRNA機制的詳細了解有助于我們基于miRNA的抑制或補充制定有針對性的治療策略， miRNA抑制劑或補充劑與化療或放療新的聯(lián)合治療方案值得進一步研究。

5 結(jié)語

MiRNA在宮頸癌的發(fā)生、進展以及轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要而廣泛的作用， miRNA臨床應(yīng)用可能越來越被認可。綜合分析多種miRNA可以幫助我們對宮頸癌的診斷和臨床分期以及判斷預(yù)后。通過研究不同的miRNA在宮頸癌中的過表達和表達降低，為利用miRNA進行抑制或補充治療提供了分子生物學(xué)基礎(chǔ)。

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（收稿日期：2017-10-14）