BRCA1與miRNA在三陰性乳腺癌中的研究進展△

蘇日雅，呼群，蘇烏云

內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)科，呼和浩特 010050

三陰性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）是指缺少雌激素受體（estrogen receptor，ER）、孕激素受體（progesterone receptor，PR）以及缺少人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）的高度惡性的腫瘤亞型，占所有乳腺癌病理類型的10%～20%[1]。TNBC通常與患者年齡、絕經(jīng)前狀態(tài)、高組織學(xué)分級及預(yù)后不良關(guān)系密切[2]。由于缺乏分子靶點，TNBC的治療一直面臨著挑戰(zhàn)。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌易感基因1（breast cancer susceptibility gene 1，BRCA1）突變或功能缺失及miRNA表達異常與TNBC的發(fā)生有著密切聯(lián)系。BRCA1在多種DNA修復(fù)過程中發(fā)揮重要作用，包括單鏈退火以及通過同源重組和非同源末端連接修復(fù)DNA雙鏈斷裂[3]。在DNA雙鏈斷裂修復(fù)中，同源重組修復(fù)失敗是晚期惡性腫瘤亞型的標(biāo)志，而BRCA1是同源重組修復(fù)通路的核心組成部分。有文獻指出，特定miRNA與乳腺癌侵襲、藥物治療反應(yīng)及患者預(yù)后相關(guān)[4]。另有研究發(fā)現(xiàn)，在TNBC患者中，miRNA可直接或間接調(diào)控BRCA1的表達，反之BRCA1也可調(diào)控miRNA的表達[5]。因此，進一步了解BRCA1和miRNA在TNBC中的生物學(xué)作用及兩者之間的相互作用機制可為TNBC的診治提供新的思路。本文就BRCA1與miRNA在TNBC中的研究進展作一綜述。

1 BRCA1與TNBC

1.1 BRCA1的結(jié)構(gòu)和功能

BRCA1是參與DNA修復(fù)和維持人類基因組完整性的腫瘤抑制基因[6]，是乳腺癌特異性抑癌基因。1994年Miki等[7]采用克隆定位方法首次將BRCA1分離出來。BRCA1位于17q21染色體上，由22個外顯子組成，編碼由1863個氨基酸組成的極大蛋白質(zhì)分子[7-8]，其主要構(gòu)象特征為N末端環(huán)指結(jié)構(gòu)域及C末端串聯(lián)BRCT結(jié)構(gòu)域[9]。研究證明，BRCA1在DNA雙鏈斷裂修復(fù)、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)錄激活等多種細(xì)胞生物學(xué)過程中發(fā)揮重要作用[10]。與其他腫瘤抑制基因一樣，BRCA1可以防止細(xì)胞過快地或失去控制地生長和分化。

1.2 BRCA1表達異常與TNBC

TNBC的發(fā)生與BRCA1功能缺失及突變有關(guān)，可導(dǎo)致同源重組介導(dǎo)的DNA雙鏈斷裂修復(fù)受損。Tun等[11]總結(jié)含2533例乳腺癌患者的12項研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TNBC患者的BRCA1突變率約為非TNBC患者的5.6倍，約22%的TNBC患者存在BRCA1突變。由此可認(rèn)為，TNBC可能是由于BRCA1基因發(fā)生胚系突變導(dǎo)致。BRCA1突變可通過改變蛋白結(jié)合位點或改變細(xì)胞內(nèi)BRCA1的數(shù)量，從而影響其與輔酶因子PALB2和FANCD2的結(jié)合[12]。Vaclová等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌發(fā)展初期，與其他類型突變相比，DNA縮短突變攜帶者可表現(xiàn)出較高水平的DNA損傷（尤其是危險的雙鏈斷裂）。該研究還發(fā)現(xiàn)，在含有錯義突變的細(xì)胞系中，免疫應(yīng)答相關(guān)基因（IFNG、IRF5、ICOS、ITGB5）表達下調(diào)。由此可推測，相對于其他乳腺癌患者，攜帶BRCA1錯義突變的患者可能表現(xiàn)出更差的免疫功能，這很可能是導(dǎo)致TNBC患者預(yù)后較差的原因之一。Ignatov等[14]通過對BRCA1啟動子甲基化譜進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BRCA1甲基化是TNBC進展和復(fù)發(fā)的危險因素，BRCA1啟動子甲基化可明顯降低BRCA1蛋白的表達水平。研究發(fā)現(xiàn)，BRCA1啟動子甲基化只存在于TNBC患者中，在TNBC患者中的發(fā)生率為16%，且與淋巴管浸潤、高分級、BRCA1 mRNA低表達及BRCA1蛋白表達缺失有關(guān)[1]。因此，BRCA1啟動子甲基化是BRCA1功能缺失的重要機制，與BRCA1表達減少、腫瘤的侵略性表型及預(yù)后不良有關(guān)。

1.3 BRCA1相關(guān)性乳腺癌與PARP抑制劑

目前已研發(fā)的多腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase，PARP]抑制劑包括依尼帕尼（BSI-201）、奧拉帕尼（AZD-2281）和維利帕尼（ABT-888）等。攜帶BRCA1突變的TNBC患者對PARP抑制劑尤為敏感[15]。Arun等[16]研究發(fā)現(xiàn)，PARP抑制劑中AZD2281是最有效的，并且在BRCA1和BRCA2突變細(xì)胞系中可明顯誘導(dǎo)生長抑制，對BRCA1等位基因缺失的細(xì)胞（包括ER+、HER2/Neu+和TNBC細(xì)胞）的生長抑制率為20%～50%。該研究還發(fā)現(xiàn)，AZD2281可誘導(dǎo)線粒體自噬，導(dǎo)致BRCA突變或缺失細(xì)胞的凋亡。一項納入93例Ⅰ～ⅢA期TNBC或BRCA1/2突變相關(guān)乳腺癌的Ⅱ期新輔助化療研究顯示，與BRCA1/2野生型乳腺癌相比，術(shù)前聯(lián)合應(yīng)用吉西他濱、卡鉑和依尼帕尼治療早期TNBC或BRCA1/2突變相關(guān)乳腺癌可獲得更高的病理完全緩解率（pathologic complete response，pCR）[17]。另一項納入 141例Ⅱ～ⅢA 期TNBC患者的Ⅱ期新輔助化療研究顯示，依尼帕尼聯(lián)合紫杉醇化療方案與紫杉醇單藥化療方案相比，可明顯提高患者的pCR[18]。雖然以上研究提示PARP抑制劑可能成為治療TNBC及BRCA1/2突變相關(guān)乳腺癌的新策略，但仍有臨床研究顯示PARP抑制劑未給患者帶來明顯獲益[19]，故對于PARP抑制劑的療效仍有待于進一步探索。

2 miRNA與TNBC

2.1 miRNA的結(jié)構(gòu)和功能

miRNA是一種長度為19～22個堿基的非編碼RNA，成熟單鏈miRNA通常與細(xì)胞質(zhì)中目標(biāo)mRNA的3’UTR結(jié)合，促進mRNA降解或抑制翻譯，從而負(fù)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)編碼基因的表達[4,20]。人體內(nèi)生理環(huán)境的維持離不開miRNA表達水平的正確調(diào)控，miRNA通過作用于廣泛的靶基因幾乎影響從細(xì)胞周期檢查點、細(xì)胞增殖到凋亡的各種遺傳途徑[5]。例如，miRNA-1255b、miRNA-148b和miRNA-193b可抑制G1期同源重組修復(fù)通路，從而影響同源重組修復(fù)基因（如BRCA1、BRCA2和RAD51）的轉(zhuǎn)錄。因此，抑制miRNA-1255b、miRNA-148b和miRNA-193b可使DNA雙鏈斷裂得到修復(fù)[21]。Matamala等[22]推測，三陰性特異性miRNA可靶向調(diào)控與細(xì)胞增殖和遷移有關(guān)的若干途徑，例如調(diào)節(jié)肌動蛋白細(xì)胞骨架、黏著斑、PI3K-AKT、MAPK和Wnt信號通路等。

2.2 miRNA表達異常與TNBC

有文獻指出，miRNA可將一些腫瘤相關(guān)基因作為靶向目標(biāo)，從而誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和耐藥性[4]。第一個與乳腺癌有關(guān)的miRNA于2005年被首次提出，隨后越來越多的研究證明，miRNA在乳腺癌尤其是TNBC中發(fā)揮癌基因或抑癌基因的作用[23]。致癌miRNA可抑制腫瘤抑制基因的表達，其過表達與腫瘤的發(fā)展有關(guān)，而抑癌miRNA表達的減少或缺失可誘導(dǎo)其靶向癌基因的表達上調(diào)[20]。Liang等[24]研究發(fā)現(xiàn)，與非TNBC患者比較，miRNA-206在TNBC患者中的表達下降。miRNA-206作為一種抑癌基因，可降低血管內(nèi)皮生 長 因 子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、絲裂原活化蛋白激酶3（mitogen-activated protein kinase 3，MAPK3）和SOX9的表達，并且可抑制TNBC細(xì)胞的侵襲及血管再生。因此，miRNA-206的低表達可促進TNBC細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。

2.3 三陰性特異性miRNA與BRCA1的相互調(diào)控

在TNBC患者中，部分miRNA可通過靶向調(diào)控BRCA1或被BRCA1調(diào)控而發(fā)揮致癌或抑癌基因的作用。Matamala等[22]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-498和miRNA-187-5p可與BRCA1基因的3’UTR結(jié)合，從而調(diào)控BRCA1的表達。其中miRNA-187-5p在Luminal B細(xì)胞系中過表達，而miRNA-498是一種三陰性特異性miRNA，在三陰性細(xì)胞系Hs578T中高度表達，其與BRCA1的表達水平呈負(fù)相關(guān)；該研究結(jié)果還表明，miRNA-498在乳腺癌細(xì)胞系中可抑制BRCA1的表達，抑制miRNA-498可抑制三陰性細(xì)胞系Hs578T的增殖。此結(jié)果表明，miRNA-498在TNBC中充當(dāng)癌基因的角色，miRNA-498對BRCA1的下調(diào)作用可促進腫瘤細(xì)胞增殖。

Moskwa等[25]研究顯示，miRNA-182可選擇性地下調(diào)BRCA1在乳腺癌細(xì)胞系中的表達，導(dǎo)致錯誤的同源重組和非同源末端連接，并導(dǎo)致細(xì)胞對電離輻射的敏感性升高；同時，BRCA1轉(zhuǎn)錄本可選擇性地富集在Argonaute/miRNA-182復(fù)合體中并拮抗miRNA-182的表達。Martinez-Ruiz等[26]研究發(fā)現(xiàn)，TGFβ可通過降低miRNA-182的峰度來穩(wěn)定BRCA1的峰度，從而嚴(yán)格控制乳腺祖細(xì)胞的自我更新和譜系定向。因此，TGFβ-miRNA-182-BRCA1軸可控制乳腺癌分化程度，并決定著不同的乳腺癌亞型。

miRNA-155為致癌miRNA，miRNA-155表達上調(diào)與人乳腺腫瘤中BRCA1突變有關(guān)。BRCA1不直接調(diào)控miRNA-155，而是通過與組蛋白去乙?；?（histone deacetylase 2，HDAC2）結(jié)合，使miRNA-155啟動子上的組蛋白H2A和H3脫乙?；瑥亩种苖iRNA-155的表達[27]。由此可以推斷，當(dāng)BRCA1發(fā)生突變時，BRCA1將失去與HDAC2正常結(jié)合的能力，導(dǎo)致miRNA-155高表達，從而促進乳腺癌的發(fā)生。有研究指出，miRNA-155可降低RAD51的表達，此作用可增強乳腺癌的放射敏感性[28]。Gao等[29]研究證實，在乳腺癌細(xì)胞系和原發(fā)性乳腺癌中，F(xiàn)OXP3與miRNA-155的表達呈正相關(guān)；在乳腺癌細(xì)胞中，F(xiàn)OXP3可以通過轉(zhuǎn)錄抑制BRCA1從而誘導(dǎo)miRNA-155的表達，并且循環(huán)的miRNA-155源于血細(xì)胞。這些發(fā)現(xiàn)揭示了乳腺癌細(xì)胞中FOXP3-BRCA1-miRNA-155的轉(zhuǎn)錄軸，并且表明血漿miRNA-155可作為檢測早期乳腺癌的非侵入性生物標(biāo)志物。

Tanic等[30]研究證明，BRCA1可調(diào)節(jié)多種miRNA并間接調(diào)節(jié)數(shù)百個基因的表達，從而抑制NF-κB和MAPK信號通路。該研究還認(rèn)為，腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子2（tumour necrosis factor receptor-associated factor 2，TRAF2）可作為miRNA-146、miRNA-99和miRNA-205的新型靶基因，并通過實驗表明這3種miRNA可明顯降低乳腺癌細(xì)胞中NF-κB信號通路的活性，而MAPK/ERK信號通路的活性僅在采用miRNA-146a轉(zhuǎn)染時才明顯降低，對于MAPK/JNK信號通路，僅1個miRNA的表達不足以調(diào)節(jié)該信號通路的活性。此實驗揭示，失調(diào)的miRNA的不同組合可以造成不同的生物學(xué)結(jié)果。Kumaraswamy等[31]研究證實，miRNA-146a為BRCA1的下游基因，其表達與BRCA1水平呈正相關(guān)，而且表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）是 miRNA-146a的直接靶點，miRNA-146a可與EGFR的3’UTR結(jié)合，從而抑制EGFR的表達。因此，miRNA-146a在乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展中充當(dāng)著抑癌基因的角色，BRCA1表達降低可使miRNA-146a表達下降，導(dǎo)致EGFR表達升高，從而促進腫瘤的發(fā)展和轉(zhuǎn)移，甚至可使腫瘤對放療和化療的敏感性降低。

miRNA-200c在TNBC中扮演抑癌基因的角色。Erturk等[32]研究發(fā)現(xiàn)，與正常組織相比，miRNA-200c在TNBC組織中下調(diào)（2.12倍），但是在BRCA突變的TNBC組織中，這種降低明顯升高（5.75倍）。該研究還發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)皮生長因子A（VEGFA）基因的表達與miRNA-200c呈負(fù)相關(guān)，推測VEGFA為miRNA-200c的靶基因。因此，miRNA-200c可能與TNBC的侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān)。

綜上所述，miRNA可通過調(diào)控多種基因和信號通路，參與BRCA1相關(guān)性乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展。進一步研究這些基因及信號通路，揭示其在腫瘤發(fā)生中的作用，可為TNBC的診斷與治療提供新思路。

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