miRNA在卵巢癌診治及預(yù)后預(yù)測(cè)中作用的研究進(jìn)展

高瑤，鄒霞，高軍

(1南昌大學(xué)江西醫(yī)學(xué)院研究生部，南昌 330006；2南昌大學(xué)第三附屬醫(yī)院;3南昌市第一醫(yī)院)

卵巢癌好發(fā)于圍絕經(jīng)期婦女，發(fā)病率僅次于宮頸癌和子宮內(nèi)膜癌，60%～70%的患者在確診時(shí)已經(jīng)處于Ⅲ期、Ⅳ期或腹部轉(zhuǎn)移狀態(tài)[1]。卵巢癌在早期通常無(wú)癥狀，后期患者會(huì)有腹脹、腹部腫塊、胃腸道癥狀以及與腫瘤浸潤(rùn)或壓迫相關(guān)的癥狀。雖然手術(shù)、放療和化療等治療方法持續(xù)改善，但5年生存率仍在30%左右，且預(yù)后較差[2]。研究[3]發(fā)現(xiàn)，不同種類卵巢癌有獨(dú)特的腫瘤標(biāo)記物記。卵巢癌的傳統(tǒng)篩查或診斷方法主要包括血清CA-125、彩色多普勒超聲、腹腔鏡檢查、細(xì)胞學(xué)檢查等[4]，但由于早期診斷率不高，經(jīng)常需要聯(lián)合應(yīng)用。近年隨著人們對(duì)微小RNA(miRNA)研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)miRNA參與調(diào)控人類約30%以上基因的轉(zhuǎn)錄后表達(dá)調(diào)控，其不僅與細(xì)胞的發(fā)育、分化、代謝、衰老、防御等生命活動(dòng)相關(guān)，而且還與腫瘤有密切關(guān)系[5]?，F(xiàn)將miRNA在卵巢癌診治及預(yù)后預(yù)測(cè)中的作用研究進(jìn)展作一綜述。

1 miRNA的生物學(xué)特征及作用機(jī)制

1993年，Lee等[6]發(fā)現(xiàn)第1個(gè)miRNA-lin-4(又稱miRNA、miRNA或微小RNA)，這類小RNA分子在進(jìn)化上是保守的，不僅數(shù)量眾多而且種類繁多，隨后相關(guān)研究越來(lái)越多[7]。miRNA廣泛存在于真核生物中，是一類由內(nèi)源基因編碼的長(zhǎng)度為19～22個(gè)核苷酸的非編碼單鏈小分子RNA[8]。miRNA最初由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄成一個(gè)較長(zhǎng)的帶有堿基的初級(jí)轉(zhuǎn)錄物[9]，然后在核酶中被裂解成另一個(gè)具有60～75個(gè)核苷酸的前體RNA[10]，大約50%的miRNA被嵌入到蛋白質(zhì)編碼基因或非編碼的RNA轉(zhuǎn)錄中，表明大量的miRNA的轉(zhuǎn)錄可能與宿主基因啟動(dòng)子的表達(dá)有關(guān)。此外，一些miRNA被聚集在多順?lè)醋拥霓D(zhuǎn)錄基因中，使其具有可調(diào)性的表達(dá)。miRNA的前體由輸出蛋白5載入細(xì)胞質(zhì)以被剪切酶進(jìn)一步加工處理,生成成熟的19～24個(gè)核苷酸雙鏈,其中一條鏈被整合到起效應(yīng)的復(fù)合子上，形成RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合子(RISC)，被整合入RISC的這條鏈?zhǔn)浅墒斓膍iRNA，而另一條鏈通過(guò)分解或旁路機(jī)制被分解[11]。miRNA根據(jù)其與靶基因OUTR區(qū)域的互補(bǔ)程度，通過(guò)對(duì)miRNA的直接分裂或抑制蛋白質(zhì)的合成的來(lái)調(diào)節(jié)靶基因[12]。miRNA和靶基因3′UTR之間完美的或近乎完美的互補(bǔ)機(jī)制，誘使RISC裂解靶基因的mRNA，而不完美的堿基配對(duì)則主要誘導(dǎo)靶基因沉默，同時(shí)減少miRNA靶基因的數(shù)量[13]。研究證明，miRNA可以直接導(dǎo)致靶基因miRNAs的快速凋亡，從而降低其表達(dá)水平。miRNA與靶基因以互補(bǔ)配對(duì)原則相結(jié)合，降解相應(yīng)的目標(biāo)miRNA，抑制其翻譯成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，以達(dá)到負(fù)性調(diào)控靶基因的目的[14]。目前已證實(shí)，miRNA廣泛參與細(xì)胞的發(fā)育、分化、代謝、衰老、防御等過(guò)程，對(duì)人類的生命活動(dòng)起著積極作用[15]。

2 miRNA在卵巢癌診斷中的作用

Liang等[16]發(fā)現(xiàn)，與健康對(duì)照組比較，卵巢癌及良性卵巢腫瘤患者血清miR-145表達(dá)降低，血清miR-145水平較低患者的總體生存率明顯較短，由此表明miR-145很有可能成為卵巢癌的診斷標(biāo)記物。Zhang等[17]運(yùn)用miRNA基因芯片技術(shù)對(duì)106例卵巢癌患者進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)晚期卵巢癌患者中所有差異性表達(dá)的miRNA都是下調(diào)表達(dá)，包括miR-15a、miR-34a、miR-34b。作者還對(duì)低級(jí)別卵巢癌和高級(jí)別卵巢癌患者中miRNA的表達(dá)差異進(jìn)行進(jìn)一步分析，證實(shí)了有10個(gè)miRNA在高分期、高分級(jí)的卵巢癌患者中均表達(dá)下降。系列研究證實(shí)，miRNA在腫瘤發(fā)生中可能起到了癌基因或抑癌基因的作用，特別是發(fā)揮抑癌基因作用的miRNA(let-7d、miR-127、miR-15a、miR-34a、miR-34b)的下調(diào)與卵巢癌的發(fā)生有著密切的關(guān)系。通過(guò)對(duì)卵巢癌組織與正常卵巢組織或卵巢細(xì)胞株中miRNA的表達(dá)分析，發(fā)現(xiàn)了很多具有診斷意義的miRNA可能應(yīng)用于卵巢癌的臨床診斷，具有廣泛的應(yīng)用前景。

3 miRNA在卵巢癌治療中的作用

Kinose等[18]發(fā)現(xiàn)，在卵巢癌的播散過(guò)程中，腹膜中癌細(xì)胞無(wú)法獲得血管供應(yīng)，因此暴露在低氧環(huán)境下時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致癌細(xì)胞變得更有侵襲性及惡性能力增強(qiáng)。在這項(xiàng)研究中，研究者篩選了那些在低氧條件下改變了表達(dá)模式的miRNA，然后分析它們?cè)诼殉舶┻M(jìn)展中的作用，發(fā)現(xiàn)miR-199a-3p在缺氧狀態(tài)下是低表達(dá)的，將miR-199a-3p前體轉(zhuǎn)入癌細(xì)胞可降低c-Met表達(dá)和抑制細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶活性及AKT的磷酸化，由此可使癌細(xì)胞的增殖、附著力和侵入性都受到抑制，由此表明低氧條件下的miR-199a-3p可以通過(guò)下調(diào)c-Met的表達(dá)極大地抑制卵巢癌的進(jìn)展，充分證明了miR-199a-3p是一個(gè)防治卵巢癌擴(kuò)散的重要潛在靶點(diǎn)。

另有研究證明，miR-206是多種癌癥的一個(gè)重要的抑制因子，包括卵巢癌、胃癌和喉癌，而雌激素受體是miR-206作用的直接目標(biāo)。Li等[19]發(fā)現(xiàn)，在雌激素受體陽(yáng)性的卵巢癌細(xì)胞株CAOV-3、BG-1中，miR-206呈低表達(dá)；與正常的卵巢上皮組織相比，miR-206在雌激素受體陽(yáng)性的卵巢癌組織中的表達(dá)明顯受抑制，但在雌激素受體陰性的卵巢癌組織中卻不明顯。此外研究還發(fā)現(xiàn)，17β-雌二醇激素治療可明顯促進(jìn)雌激素依賴型細(xì)胞株CAOV-3和BG-1的細(xì)胞增殖及分化，這些結(jié)果表明miR-206很有可能成為雌激素受體陽(yáng)性卵巢癌患者的內(nèi)分泌療法的分子靶標(biāo)。

Chen等[20]檢測(cè)了90例卵巢癌患者的血清樣本，結(jié)果提示miR-370在子宮內(nèi)膜樣卵巢癌中表達(dá)下調(diào)。研究還發(fā)現(xiàn)，miR-370在體外和體內(nèi)均能抑制子宮內(nèi)膜樣卵巢癌細(xì)胞增殖，并增強(qiáng)癌細(xì)胞對(duì)順鉑的化學(xué)敏感性，這與miR-370通過(guò)直接對(duì)靶基因CD105的負(fù)調(diào)控從而起到的腫瘤抑制作用有關(guān)。由此可見(jiàn)，miRNA在子宮內(nèi)膜樣卵巢癌中的作用，也為我們對(duì)這種惡性腫瘤的治療策略提供新的線索。

在人類癌癥中，miR-302家族作為一種腫瘤抑制因子存在，然而其在上皮性卵巢癌(EOC)中的作用卻未可知。EOC細(xì)胞中miR-302b的異常表達(dá)會(huì)抑制細(xì)胞增殖和菌落形成，誘導(dǎo)G0/G1被捕，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。RUNX1被認(rèn)為是miR-302b的直接靶目標(biāo)，且RUNX1基因剔除使細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制的方式類似于miR-302b的過(guò)表達(dá)，而引入3 UTR的RUNX1突變體會(huì)逆轉(zhuǎn)miR-302b對(duì)細(xì)胞的抑制作用。此外，miR302b過(guò)度表達(dá)導(dǎo)致了EOC細(xì)胞的STAT3信號(hào)通路的失活，從而抑制了異種移植小鼠模型的腫瘤生長(zhǎng)，其中STAT3激活與疾病分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、耐藥性和卵巢癌的存活率有關(guān)[21]。在包括卵巢癌在內(nèi)的一些癌癥中，可檢測(cè)到激活狀態(tài)的STAT3，由此導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化和腫瘤發(fā)生[22]。研究證明，在EOC細(xì)胞中，miR-302b通過(guò)作用于RUNX1和調(diào)節(jié)STAT3信號(hào)通路的活性來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖。揭示包含轉(zhuǎn)錄因子RUNX1和STAT3的新機(jī)制，暗示了潛在的預(yù)后生物標(biāo)記和治療卵巢癌的治療靶點(diǎn)。

Chen等[23]發(fā)現(xiàn)，A2780/紫杉醇耐藥細(xì)胞株相對(duì)于A2780細(xì)胞株具有更高的mir-49-3p表達(dá)水平。為了研究mir-490-3p是否能調(diào)節(jié)癌細(xì)胞對(duì)紫杉醇的敏感性，分別對(duì)兩種細(xì)胞株進(jìn)行miR-490-3P轉(zhuǎn)染，然后加入不同濃度的紫杉醇。結(jié)果表明高水平miR-490-3P轉(zhuǎn)染的 A2780和A2780-紫杉醇耐藥細(xì)胞株的敏感性均降低了，這表明miR-490-3P可能與卵巢癌細(xì)胞耐藥有關(guān)。在miRNA 490-3P轉(zhuǎn)染后，高水平的miRNA 490-3P的A2780和A2780/紫杉醇耐藥細(xì)胞株中多重耐藥基因(MDR1)和蛋白質(zhì)酶的同工酶谷硫酮s轉(zhuǎn)移酶(GST-π)的表達(dá)水平更高于。同時(shí)免疫印跡分析表明,高水平miRNA 490-3P轉(zhuǎn)染的細(xì)胞株中P糖蛋白(P-gp)和GST-π蛋白表達(dá)水平也相對(duì)更高。因此，卵巢癌細(xì)胞中miRNA 490 -3-p可能通過(guò)調(diào)節(jié)P-gp和GST-π的表達(dá)參與耐藥。最重要的是，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)miRNA 490-3P被使用來(lái)減少卵巢癌的復(fù)發(fā)、侵襲和轉(zhuǎn)移時(shí)，最好不要選擇紫杉醇化療。在使用化療藥物進(jìn)行臨床治療時(shí)，必須注意miRNA 490-3P的影響，且需要進(jìn)行藥物試驗(yàn)。

Guo等[24]研究了SKOV3/DDP細(xì)胞中miR-100的表達(dá)及其與順鉑耐藥的關(guān)系中，發(fā)現(xiàn)SKOV3/DDP細(xì)胞中miR-100的表達(dá)下調(diào)，由此推測(cè)miR-100高表達(dá)可以有效提高人類EOC組織對(duì)順鉑的敏感性，并可能逆轉(zhuǎn)EOC的順鉑耐藥性。意味著miR-100有助于提高EOC患者的鉑類的治療效果。

4 miRNA在卵巢癌預(yù)后預(yù)測(cè)中的作用

Chen等[25]研究人類卵巢癌組織和卵巢癌細(xì)胞系(A2780、A2780/DDP、A2780/Taxol)中miR-133b的表達(dá)水平，通過(guò)MTT法測(cè)定了miR-133b存在、缺失及抗miR-133b轉(zhuǎn)染的經(jīng)順鉑或紫杉醇處理的細(xì)胞株的細(xì)胞活性，并對(duì)谷硫酮轉(zhuǎn)移酶(GST-π)和多藥物抗性蛋白1(MDR1)這兩種藥物相關(guān)基因的miRNA和蛋白進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示未經(jīng)處理的卵巢癌組中miR-133b表達(dá)水平明顯低于化療敏感型卵巢癌組(P<0.05)，與化療敏感的細(xì)胞株相比，耐藥性卵巢細(xì)胞株也發(fā)現(xiàn)了同樣的結(jié)果(P<0.05)。在miR-133b轉(zhuǎn)染之后，4種細(xì)胞株顯示出對(duì)紫杉醇和順鉑的敏感性增強(qiáng)，而抗miR-133b轉(zhuǎn)染的細(xì)胞株降低了對(duì)紫杉醇和順鉑的敏感性。研究發(fā)現(xiàn)，miR-133b與GST 3′未翻譯區(qū)域相互作用。與對(duì)照組相比，miR-133b轉(zhuǎn)染后MDR1和GST-π miRNA、蛋白質(zhì)水平下降，在抗miR-133b轉(zhuǎn)染后也被抑制。miR-133b可能通過(guò)抑制耐藥相關(guān)蛋白、GST-π和MDR1表達(dá)來(lái)降低卵巢癌的耐藥性。在未來(lái)，miR-133b與化療藥物的結(jié)合可能會(huì)阻止卵巢癌的耐藥性發(fā)展，由此明顯改善卵巢癌患者的預(yù)后。

在人類許多惡性腫瘤中，miR-451下調(diào)與腫瘤進(jìn)展相關(guān)。然而，miR-451在EOC的表達(dá)和臨床意義仍不清楚。Ling等[26]收集了115例份EOC和34例份正常卵巢組織，通過(guò)qRT-PCR測(cè)量miR-451，發(fā)現(xiàn)與正常的卵巢組織相比，EOC組織中miR-451表達(dá)下降；低水平的miR-451與高FIGO分期的EOC(P=0.005)、血清CA125高表達(dá)水平(P=0.005)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(P=0.002)有關(guān)。研究證明，miR-451是一種可以預(yù)測(cè)預(yù)后不良EOC患者的獨(dú)立因素。此外，在SKOV-3細(xì)胞株中，miR-451的轉(zhuǎn)染能夠減少細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡并抑制細(xì)胞入侵。因此，miR-451不僅可以作為一種新的診斷和預(yù)后標(biāo)志，而且可以作為EOC分子治療的潛在目標(biāo)。

Mateescu等[27]收集了44例EOC的血清樣本，并測(cè)定miR-200a和miR-141，顯示miR-200a 表達(dá)低的EOC患者預(yù)后差。分析原因：一方面可能因?yàn)閙iR-200家族在EOC發(fā)展過(guò)程中表現(xiàn)出復(fù)雜的時(shí)相性，即EOC早期，miR-200低表達(dá)有助于細(xì)胞獲得侵襲性，但已經(jīng)轉(zhuǎn)移了的細(xì)胞需要重新獲得上皮表型，有助于腫瘤細(xì)胞克隆形成和生長(zhǎng)，此時(shí)miR-200 家族可能重新表達(dá)增高；另一方面EOC的不同發(fā)展階段miR-200家族的功能不是完全一致，miR-141和miR-200a在未治療的情況下可以抑制p38α，從而增加腫瘤細(xì)胞活力，促進(jìn)細(xì)胞增殖，而癌組織的氧化應(yīng)激狀態(tài)誘導(dǎo)了miR-200a和miR-141表達(dá)，miR-200a和miR-141高表達(dá)又能增加患者對(duì)紫杉醇的敏感性，抑制細(xì)胞的增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。該研究表明，在EOC組織中，高表達(dá)的miR-200a可能通過(guò)增加化療敏感性和抑制EMT等多種調(diào)控方式改善患者預(yù)后，miR-200a低表達(dá)提示患者預(yù)后差，是EOC的獨(dú)立預(yù)后指標(biāo)，有望成為指導(dǎo)臨床預(yù)后的評(píng)估指標(biāo)。

Li等[28]分別收集了116例EOC及5例正常卵巢組織樣本，分別檢測(cè)到兩種組織樣本中mRNA-23b和RUNX2的表達(dá)，顯示miR-23b在功能上參與抑制EOC細(xì)胞的生長(zhǎng)、遷移和入侵的功能，這得到了細(xì)胞培養(yǎng)研究和臨床數(shù)據(jù)的支持。在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，miR-23b的過(guò)度表達(dá)導(dǎo)致了EOC細(xì)胞增殖和細(xì)胞活性的降低，確認(rèn)了miR-23b可以作為EOC的腫瘤抑制因子，而靶目標(biāo)是RUNX2。在臨床樣品中，高分期的EOC組織中miR-23b的表達(dá)水平相對(duì)于低分期更低，而在腫瘤中較低的miR-23b表達(dá)水平與EOC的不良存活率有關(guān)。值得注意的是，該研究隊(duì)伍從先前的研究中得出了兩個(gè)不同的結(jié)論：首先，術(shù)后殘留腫瘤大小已被證明是EOC患者無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期的獨(dú)立預(yù)后因子[29]，然而目前的數(shù)據(jù)并沒(méi)有顯示出它對(duì)EOC患者的預(yù)后價(jià)值；其次，EOC的總生存率通常非常糟糕?？傊?，本實(shí)驗(yàn)證明miR-23b可以通過(guò)下調(diào)RUNX2來(lái)抑制EOC的腫瘤進(jìn)展，并可能成為EOC的潛在因子。

綜上所述，miRNA在卵巢癌的診斷、治療、預(yù)后中都可能發(fā)揮重要作用，其已成為醫(yī)學(xué)腫瘤研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)。相信在不久的將來(lái)，通過(guò)對(duì)卵巢癌患者進(jìn)行血清、血漿或尿液中miRNA的篩查進(jìn)行非侵入性的早期診斷，可能有助于改善卵巢癌的預(yù)后。但由于miRNA的作用機(jī)制不清、生物作用復(fù)雜，特別是在miRNA的合成、分泌、轉(zhuǎn)運(yùn)以及如何發(fā)揮作用等還有很多未知領(lǐng)域等待我們?nèi)ヌ骄俊?/p>