miRNAs在高級別漿液性卵巢癌中的作用

熊 嬌，李 娜，王東紅

(遵義醫(yī)科大學附屬醫(yī)院婦科，貴州 遵義563000)

卵巢癌是常見的婦科惡性腫瘤之一，病理類型復(fù)雜，90%的組織學亞型為上皮性，其中高級別漿液性卵巢癌是上皮性中最常見的臨床類型，具有惡性程度高、侵襲性強、易耐藥、復(fù)發(fā)、預(yù)后差等特點[1]。高級別漿液性卵巢癌患者5年生存率僅為29%，60歲及以上的中老年女性患者病死率達52%[2]。雖然臨床常用血清糖類抗原(carbohydrate antigen，CA)125聯(lián)合陰道超聲進行輔助診斷，但只有約13%的高級別漿液性卵巢癌可以在 Ⅰ 期或 Ⅱ 期被發(fā)現(xiàn)[3-5]。高級別漿液性卵巢癌的治療包括全面分期手術(shù)聯(lián)合術(shù)后的化療，因殘留病灶是影響患者預(yù)后的獨立影響因素，因此手術(shù)的目標是盡可能消除所有肉眼可見的癌灶，但目前尚無特異性監(jiān)測指標可以術(shù)后評估手術(shù)的治療效果。癌癥的復(fù)發(fā)和細胞毒性化學療法的重復(fù)治療最終導(dǎo)致對腫瘤治療的化學抗性，使得患者預(yù)后不良。靶向治療藥物使用也不能明顯改善預(yù)后。目前，對于完成階段性治療的卵巢癌患者，常通過影像學和CA125進行疾病活動的監(jiān)測，雖然CA125的成倍增加被視為復(fù)發(fā)標準的閾值，但對于無癥狀的復(fù)發(fā)，影像學檢查未能起到監(jiān)測的作用。因此，需要新的工具來幫助早期診斷，預(yù)測預(yù)后。微RNA(microRNA，miRNA)是一類非編碼單鏈RNA分子，主要參與生物轉(zhuǎn)錄后基因表達的負向調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)靶基因和下游信號通路起著癌基因或抑癌基因的作用[6]，從而產(chǎn)生相應(yīng)的生物學效應(yīng)。研究表明，miRNA的異常調(diào)控與高級別漿液性卵巢癌癌細胞的增殖、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移等相關(guān)，且對高級別漿液性卵巢癌的耐藥性、復(fù)發(fā)率及預(yù)后具有重要影響[7]?，F(xiàn)就miRNA在高級別漿液性卵巢癌中的作用予以綜述。

1 miRNA概述

miRNA是一種高度保守的非編碼單鏈小分子RNA，長度為18～22個核苷酸。miRNA在細胞核中由DNA轉(zhuǎn)錄，被Drosha酶處理后生成前體Pre-miRNA，Pre-miRNA被Exportin5蛋白轉(zhuǎn)運出細胞核，在細胞質(zhì)中進一步被Dicer酶處理，形成兩條成熟的具有生物功能的miRNAs，包括-3P和-5P兩條鏈。成熟的miRNA通過5′端的“種子序列”與目標信使RNA上的3′非翻譯區(qū)(untranslated region,UTR)的結(jié)合位點完全或不完全結(jié)合，抑制或降解信使RNA上靶基因的表達，從而實現(xiàn)miRNA對基因表達的調(diào)控，發(fā)揮生物學作用[8]。miRNA在細胞中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是多途徑的，miRNA自身不表達蛋白，單個miRNA可以控制數(shù)百個不同的基因，單個基因的信使RNA也可以被數(shù)百個miRNA靶向調(diào)節(jié)，92%的編碼基因受miRNA調(diào)控[9]，因而miRNA參與了細胞的增殖、發(fā)育、分化、凋亡等過程，在人類的各種生命活動中發(fā)揮復(fù)雜調(diào)節(jié)功能并與多種疾病密切相關(guān)，尤其是癌癥。miRNA在癌癥中的異常表達最早是在慢性淋巴細胞白血病患者的染色體13q14的一個小區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)的，該研究首次建立了miRNA基因與人類腫瘤的聯(lián)系[10]。隨著研究的深入，已證實miRNA的表達與多種癌癥發(fā)生相關(guān)，包括生長信號失調(diào)、細胞凋亡逃避、細胞能量失調(diào)、免疫逃避、血管生成，組織侵襲和轉(zhuǎn)移等[11]。除癌細胞外，miRNA還調(diào)節(jié)多種腫瘤相關(guān)基質(zhì)細胞的生物學作用，包括癌癥相關(guān)的成纖維細胞、腫瘤內(nèi)皮細胞、炎癥和免疫細胞[12]。已經(jīng)顯示，miRNA表達在人類惡性腫瘤中通過不同的機制失調(diào)(包括miRNA基因的擴增或缺失、miRNA異常轉(zhuǎn)錄控制、失調(diào)的表觀遺傳變化以及生物發(fā)生機制的缺陷)，而在這些異常失調(diào)的情況下，miRNA可能作為致癌基因或抑癌基因發(fā)揮作用[13]。研究發(fā)現(xiàn)，由于miRNA不受內(nèi)源RNA酶活性的影響，具有穩(wěn)定性和釋放選擇性，因此特異miRNA不僅在實體癌組織中表達，也可在體液中循環(huán)(包括在血液、尿液、腹水中等也能穩(wěn)定存在)，這使得miRNAs在惡性腫瘤的診斷、預(yù)后隨訪中具備重要的臨床價值[14-16]，使臨床醫(yī)師能更早地檢測、診斷癌癥，識別高風險患者。miRNA不僅可作為早期診斷潛在的生物標志物，預(yù)測對治療的反應(yīng)，監(jiān)測復(fù)發(fā)，還可成為惡性腫瘤的治療工具[17]。由于miRNA分子短小且高度同源性，目前對于miRNA的研究方法主要包括Northern印跡雜交、實時熒光定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)及微陣列芯片技術(shù)分析，其他還有納米金標記技術(shù)、核酸雜交擴增檢測、電化學方法等[18]。

2 miRNA與高級別漿液性卵巢癌的臨床價值

miRNA是轉(zhuǎn)錄后控制靶基因的非編碼RNA，與卵巢惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展、細胞凋亡、增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移及化學抗藥性的生物作用相關(guān)。一些miRNA在高級別漿液性卵巢癌中起著重要作用，而外周體液中miRNA的發(fā)現(xiàn)使其成為新型生物標志物，從而更早地進行診斷、治療及復(fù)發(fā)的監(jiān)測。且治療性操縱這些生物分子，可以為患者提供更多的個性化治療方案。

2.1miRNA作為診斷的生物標志物 早期被診斷出來的高級別漿液性卵巢癌患者的10年生存率為55%，而在被發(fā)現(xiàn)時已處于晚期的患者僅為15%[3]。因早期診斷手段的局限性，未能改變卵巢癌及時被診斷的困境，尋找早期篩查高級別漿液性卵巢癌的新方法具有重要意義。研究已經(jīng)證實，正常組織與惡性卵巢腫瘤組織之間miRNA的表達存在差異，且高級別漿液性卵巢癌患者血液中循環(huán)miRNA與健康對照組相比，可作為早期疾病的檢測工具[4]。Todeschini等[19]研究證實，miR-1246可作為漿液性卵巢癌的標志物，該研究收集110例高級別漿液性卵巢癌患者的腫瘤組織和血清樣本，將28例接受子宮切除術(shù)和雙側(cè)輸卵管卵巢切除術(shù)治療的良性病變患者標本作為良性對照組，通過微陣列分析發(fā)現(xiàn)其中有10種miRNA存在差異表達，由此推測，血清中循環(huán)的 miR-1246、miR-595和miR-2278可作為診斷高級別漿液性卵巢癌的候選分子標志物。因為miRNA可穩(wěn)定存在循環(huán)血液中，故血清中的miRNA有作為腫瘤標志物的價值。Kobayashi等[20]采集了來自70例卵巢癌患者和13例健康對照者的血清，檢測miR-1290的相對表達，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與健康對照組相比，高級別漿液性卵巢癌患者血清miR-1290顯著上調(diào)；同時，從卵巢癌細胞系中收集外泌體進行微陣列分析，發(fā)現(xiàn)miR-1290在這些卵巢癌衍生的外泌體中的特異性升高。因而推測miR-1290可能是高級別漿液性卵巢癌的新型診斷分子標志物，且可以鑒別高級別漿液性卵巢癌和非漿液性卵巢癌。綜上研究均說明miRNA分子在高級別漿液性卵巢癌的早期診斷中具有價值。

2.2miRNA作為預(yù)后的生物標志物 目前尚無有效的評估工具可以預(yù)測高風險復(fù)發(fā)的人群，大多數(shù) Ⅲ 期以后的患者會復(fù)發(fā)，但個體間的差異很大，對卵巢癌的預(yù)后評估還有賴于臨床病理特征(包括腫瘤組織學和分期)。有研究發(fā)現(xiàn)，miRNA的變化水平與卵巢癌的生存相關(guān)聯(lián)[21]。Nam等[22]發(fā)現(xiàn)，一些miRNAs的表達水平與高級別漿液性卵巢癌患者的存活率有關(guān)，高表達的miR-200、miR-141、miR-18a、miR-93和miR-429以及低表達的let-7b和miR-199a分別提示高級別漿液性卵巢癌預(yù)后不佳。Wilczyński等[23]回顧性分析發(fā)現(xiàn)，miR-146a表達水平與患者總生存率呈正相關(guān)，miR-146a越低，患者存活率越低，因此miR-146a可能是高級別漿液性卵巢癌的預(yù)后生物標志物。Wang等[24]發(fā)現(xiàn)，哺乳動物雷帕霉素靶蛋白信號通路的激活與高級別漿液性卵巢癌的不良預(yù)后相關(guān)，miR-130a在高級別漿液性卵巢癌中上調(diào)，通過直接結(jié)合腫瘤抑制基因TSC1的3′UTR端，激活哺乳動物雷帕霉素靶蛋白信號通路。因此推測miR-130a與高級別漿液性卵巢癌預(yù)后存在相關(guān)性。Chen等[25]使用腫瘤基因組圖譜數(shù)據(jù)的Kaplan-Meier總體存活分析表明，10種miRNAs(hsa-miR-135、150、-340、-625、-1908、-3187、-96、-196b、-449c和 -1275)與漿液性卵巢癌患者的生存率相關(guān)，有作為潛在預(yù)后生物標志物的價值。對于卵巢癌的治療主要采用手術(shù)聯(lián)合化療的方式，腫瘤細胞減滅術(shù)后，癌細胞的殘留程度決定無進展和總體生存的關(guān)鍵預(yù)后因素。Shah等[26]研究發(fā)現(xiàn)，miR-34a-5p聯(lián)合CA125是手術(shù)切除完整性的最強預(yù)測因子，可以評估手術(shù)切除對高級別漿液性卵巢癌患者的療效，以幫助了解患者的預(yù)后，從而為患者提供更有效的個性化治療選擇。多種miRNAs參與調(diào)節(jié)卵巢癌細胞發(fā)生發(fā)展過程的同時也與患者的生存密切相關(guān)，影響患者的預(yù)后，miRNA有作為高級別漿液性卵巢癌預(yù)后工具的潛力。

2.3治療用途的miRNA miRNA的失調(diào)是腫瘤起始和進展的原因。目前常規(guī)卵巢癌的治療方法主要是腫瘤細胞減滅術(shù)聯(lián)合化療，同時輔助靶向治療方案，但不能改變患者生存率低的結(jié)局。隨著miRNA研究的深化，失調(diào)的miRNA為卵巢癌的病因，致癌的miRNA通過負面調(diào)節(jié)腫瘤抑制基因，或控制細胞周期，分化或凋亡的基因來促進腫瘤的發(fā)展，而作為腫瘤抑制基因的miRNA則通過負面抑制致癌基因，或控制細胞分化、凋亡來阻止腫瘤的發(fā)展。因此，通過沉默致癌miRNA或重新引入腫瘤抑制miRNA可以糾正腫瘤的失調(diào)，miRNA可以為卵巢癌的治療提供新的依據(jù)和解決辦法。Chaluvally-Raghavan等[27]發(fā)現(xiàn)，miR-551b-3p可直接上調(diào)高級別漿液性卵巢癌中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3的表達，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3對細胞增殖至關(guān)重要，抑制miR-551b的表達可降低卵巢癌細胞中轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3的表達，從而減少體內(nèi)卵巢癌的生長并發(fā)揮腫瘤抑制作用。因此，miR-551b可以是漿液性卵巢癌的治療靶點。通過miRNA模擬物或miRNA抑制劑作為腫瘤的靶向治療技術(shù)可以成為一種新的治療策略。卵巢癌化療的耐藥性使得卵巢癌的治療陷入困境。代娟等[28]發(fā)現(xiàn)，miR-101的過表達可以提高人卵巢癌鉑耐藥細胞SK-OV-3的敏感性，從而逆轉(zhuǎn)鉑耐藥，提高治療的有效性，延長高級別漿液性卵巢癌患者的生存時間。這為臨床上耐藥性卵巢癌的治療提供了一個新的思路。Liu等[29]證實，miR-506是高級別漿液性卵巢癌化療反應(yīng)和存活的有力臨床標志物，可以提高癌細胞對化療療法的敏感性，從而體現(xiàn)其治療價值。將miRNA作為治療作用分子遞送至腫瘤及其微環(huán)境，表現(xiàn)了miRNA在腫瘤的精準醫(yī)學治療工具的獨特優(yōu)勢。

3 miRNA與高級別漿液性卵巢癌的調(diào)控機制

miRNA是信使RNA合成的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子，通過由Drosha、Dicer和Argonaute組成的miRNA調(diào)節(jié)機制進行細胞內(nèi)加工和轉(zhuǎn)移。不僅miRNA分子本身可以參與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展，miRNA機制元件(如Dicer、Drosha、DGCR8、Argonaut、TRBP等)的失調(diào)也參與了腫瘤的發(fā)生發(fā)展[30]。漿液性卵巢癌的具體發(fā)病機制尚未闡明，但miRNA分子結(jié)構(gòu)與漿液性卵巢癌相關(guān)。Vaksman等[31]初步研究發(fā)現(xiàn)，Argonaute、Dicer和Drosha基因的上調(diào)與漿液性卵巢癌有關(guān)，研究提取144個樣本(82例胸腔積液、33例原發(fā)癌和29個固體轉(zhuǎn)移瘤)分析了Drosha、Dicer、Argonaute 1和Argonaute 2的信使RNA水平，通過蛋白免疫印跡檢測最終發(fā)現(xiàn)，與原發(fā)癌相比，Drosha、Dicer、Argonaute 1和Argonaute 2在卵巢癌的不同轉(zhuǎn)移部位差異表達，提示這些分子在腫瘤進展中的作用。在miRNAs對漿液性卵巢癌的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中，Zhao等[32]發(fā)現(xiàn)，在由4個轉(zhuǎn)錄因子[DNA修復(fù)相關(guān)(BRCA1)、bHLH轉(zhuǎn)錄因子(MYC)、人類第10號染色體缺失的磷酸酶與張力蛋白同源物(PTEN)和腫瘤蛋白 p53]、12個差異表達基因、miRNA靶標、65個miRNAs和72個宿主基因構(gòu)建的調(diào)控途徑中，miRNA發(fā)揮承上啟下的調(diào)節(jié)作用。這些研究可能有助于癌癥預(yù)防和基因治療的發(fā)展。在卵巢癌細胞侵襲轉(zhuǎn)移的生物學作用中，Zhou等[33]發(fā)現(xiàn)，與正常漿液性卵巢癌細胞相比，轉(zhuǎn)移性漿液性卵巢miR-9顯著上調(diào)；進一步研究發(fā)現(xiàn)，miR-9上調(diào)可降低E-鈣黏蛋白的表達，從而證明miR-9的過表達可促進卵巢癌細胞的遷移和侵襲。miR-9可能通過靶向E-鈣黏蛋白和控制卵巢癌轉(zhuǎn)移的新型潛在治療方法，促進卵巢癌轉(zhuǎn)移。Yoshimura等[34]證實，外泌體miR-99a-5p在卵巢癌患者的血清中顯著上調(diào)，并通過增加鄰近腹膜間皮細胞中的纖連蛋白和玻連蛋白的表達，促進癌細胞的侵襲。綜上，通過對漿液性卵巢癌的基礎(chǔ)研究可知，無論在癌癥信號通路的調(diào)節(jié)作用，還是腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移的生物學作用，miRNAs均參與其中，加深了對漿液性卵巢癌的理解，為疾病的控制提供了思路。

4 小 結(jié)

在高級別卵巢癌中miRNA不管是作為在血清和血漿樣品中檢測到的潛在的循環(huán)非侵入性生物標志物，還是作為目前研究癌癥的治療靶標均有很大的希望。雖然現(xiàn)有的最新數(shù)據(jù)幾乎完全是臨床前的證據(jù)，但miRNA作為輔助工具或靶標在高級別漿液性卵巢癌治療中的應(yīng)用前景是令人興奮和期待的。相信隨著對miRNAs作用機制的深入研究，對基因表達調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的認知將會提高到新的水平。在不久的將來，miRNAs將會在卵巢癌的早期診斷、治療方案和預(yù)后評估中真正應(yīng)用起來，為卵巢癌患者帶來生存希望。