miR-375在宮頸癌中的研究進展

王 卉，王文豪，郝 敏

宮頸癌是女性子宮頸的原發(fā)性腫瘤，有著高發(fā)病率和高死亡率。雖在擁有宮頸癌先進篩查系統(tǒng)的國家，宮頸癌的發(fā)生率與死亡率正在下降，但宮頸癌作為全球第四常見的女性惡性腫瘤，近90%發(fā)生在缺乏有組織的篩查和人乳頭瘤病毒（HPV）疫苗接種計劃的中低收入國家，且呈年輕化趨勢，對很多國家而言仍然是有較大負擔的疾病[1]。隨著婦女勞動參與率提高和預期壽命延長，提升廣大女性的健康水平和生活質(zhì)量對于個人、家庭和整個社會而言都至關(guān)重要。因此，宮頸癌的早預防、早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早治療非常重要。

宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展是一個極其復雜的多節(jié)段、多基因調(diào)控異常的過程。約80%的原發(fā)性宮頸癌源于先前存在的鱗狀細胞發(fā)育不良，發(fā)病機制中最重要的是HPV感染[2]。然而，并非所有感染高危型HPV（HR-HPV）的女性都會發(fā)展成宮頸癌，在腫瘤發(fā)生過程中還發(fā)生了許多遺傳和表觀遺傳的變化[3]。在惡性腫瘤研究領(lǐng)域，越來越多的證據(jù)表明，微小RNA（microRNA，miRNA）在許多人類惡性腫瘤中都異常表達，其在惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移中起著重要作用。一些高表達的miRNA可以通過抑制腫瘤抑制因子發(fā)揮致癌基因作用，而低表達的miRNA可以通過負向調(diào)節(jié)癌基因而發(fā)揮抑癌基因的功能[4]。miRNA在人類癌細胞中的異常表達導致其調(diào)控的信使RNA（mRNA）網(wǎng)絡(luò)被破壞。因此，miRNA調(diào)控通路的識別對人類惡性腫瘤研究具有重要意義。許多基因的篩查研究發(fā)現(xiàn)，宮頸上皮內(nèi)瘤變（CIN）及宮頸癌患者血清miR-375水平顯著低于健康人群。miR-375的異常表達已被證實與宮頸癌發(fā)生有關(guān)，miR-375甲基化改變可能是其異常表達的表觀遺傳機制[5]。然而，miR-375在宮頸細胞癌變中的作用機制仍未完全闡明。目前，相關(guān)研究表明miR-375可通過調(diào)控靶基因參與的信號通路來影響宮頸癌細胞的侵襲和擴散?，F(xiàn)對miR-375在宮頸癌發(fā)生、發(fā)展中的調(diào)控機制以及在臨床應用中的研究進展進行綜述。

1 miR-375的生物學功能

RNA可分為兩類——蛋白編碼RNA和非編碼RNA。miRNA是由19～23個核苷酸組成的保守的單鏈非編碼小分子RNA[6]。通過與mRNA的30個未翻譯區(qū)（untranslated region，UTR）的互補序列結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄后通過使mRNA裂解或抑制翻譯來調(diào)控基因表達[7]。miRNA不僅可以抑制基因表達，也可以誘導基因表達[6]。

miR-375基因作為一種高度保守的miRNA，存在于人類的2號染色體，位于cryba2（b-A2晶體蛋白）和Ccdc108（包含螺旋結(jié)構(gòu)域的蛋白108）基因之間的基因間區(qū)。miR-375序列首次是從小鼠胰島素瘤胰腺B細胞（MIN6細胞）中克隆，并被鑒定為最豐富、進化保守、具有胰島特異性的miRNA[4]。根據(jù)在許多不同腫瘤實體中進行的miRNA表達譜分析實驗發(fā)現(xiàn)，miR-375有著致癌基因和抑癌基因的雙重功能[8]。He等[9]發(fā)現(xiàn)miR-375過表達在肝癌細胞中抑制細胞增殖、遷移、侵襲。Ding等[10]研究證實miR-375過表達在體外對胃癌細胞增殖有顯著抑制作用。而Costa-Pinheiro等[11]研究發(fā)現(xiàn)在前列腺癌細胞系中，miR-375低表達抑制細胞侵襲，促進細胞凋亡。這些結(jié)果證實，miR-375發(fā)揮致癌或抑癌作用，這取決于不同腫瘤的細胞環(huán)境。

近年研究發(fā)現(xiàn)miR-375不僅在宮頸癌、肝細胞癌組織和細胞系中顯著下調(diào)，而且在前列腺癌[12]、上頜竇、下咽和食管鱗狀細胞癌中經(jīng)常下調(diào)，并作為一種腫瘤抑制因子作用于癌細胞中的幾個致癌基因[4]。因此，研究miR-375在惡性腫瘤中的異常表達及致癌機制，對于惡性腫瘤的診斷和治療非常重要。

2 miR-375在宮頸癌發(fā)生中參與機制的研究

miR-375在宮頸癌中表達下調(diào)，其作為抑癌基因，通過影響細胞增殖、細胞周期進展、衰老、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移發(fā)揮腫瘤抑制作用。Bierkens等[13]通過分析高級別宮頸上皮內(nèi)瘤變（HSIL）的局灶性畸變，證實了hsa-miR-375在宮頸病變組織中表達下調(diào)，并確定hsa-miR-375是宮頸癌發(fā)生中的抑癌基因。Jung等[14]的研究證實miR-375作為抑癌miRNA在HPV陽性相關(guān)腫瘤中的作用。miR-375在SiHa和HeLa細胞中，通過拯救關(guān)鍵的腫瘤抑制因子，抑制致癌成分，降低端粒酶活性，導致細胞周期阻滯和細胞增殖抑制。Wu等[15]的研究觀察到，與陰性組相比，miR-375過表達抑制HPV18陽性宮頸癌細胞的增殖并增加血清乳酸脫氫酶活性，顯著增加細胞凋亡率，誘導細胞凋亡。這些研究證實了miR-375在宮頸癌中的腫瘤抑制作用，其低表達促進宮頸癌細胞增殖，促進腫瘤進程，而高表達可有保護作用。

為了進一步了解miR-375在宮頸癌中是如何發(fā)揮腫瘤抑制作用的，有研究探索了miR-375的下游靶基因。Yu等[16]的研究發(fā)現(xiàn)miR-375在宮頸癌組織中下調(diào)，經(jīng)數(shù)據(jù)庫預測發(fā)現(xiàn)，miR-375可以與胰島素樣生長因子1受體（IGF-1R）的3個UTR結(jié)合，IGF-1R是一種跨膜受體，通過磷脂酰肌醇3激醇（PI3K）-蛋白激酶 B（AKT）和 RAS/RAF/MEK/ERK信號通路促進細胞增殖、分化，抑制細胞凋亡。該研究結(jié)果表明miR-375高表達可以抑制IGF-1R蛋白的表達，而低表達miR-375則相反，證實IGF-1R是miR-375的下游靶點。miR-375可通過靶向IGF-1R影響HPV16陽性宮頸癌細胞的增殖、侵襲和凋亡，從而參與惡性腫瘤進程。Wang等[17]的研究發(fā)現(xiàn)miR-375在宮頸鱗癌中下調(diào)，miR-375過表達可以降低SP1轉(zhuǎn)錄因子的表達，而miR-375低表達可以導致靶基因SP1表達的升高，從而促進宮頸癌細胞增殖、遷移和侵襲的惡性行為。馬稷紅[18]的研究發(fā)現(xiàn)，miR-375在宮頸癌中表達下調(diào)，并通過靶向卷曲蛋白 4（FZD4）參與 Wnt/β-連環(huán)蛋白（β-catenin）通路促進細胞增殖、遷移與侵襲，參與癌變的進展過程。

在其他腫瘤中的研究發(fā)現(xiàn)，miR-375在人類結(jié)直腸癌組織中顯著下調(diào)，并通過抑制結(jié)締組織生長因子（CTGF）-表皮生長因子受體（EGFR）信號通路來調(diào)控結(jié)腸癌細胞的增殖和遷移[8]。miR-375在食管鱗癌（ESCC）中低表達，可通過直接靶向SP1促進ESCC細胞增殖和集落形成[19]。miR-375在膠質(zhì)母細胞瘤組織和細胞系中經(jīng)常下調(diào)，并通過調(diào)控Wnt5a來促進腫瘤細胞的增殖和侵襲[20]。miR-375在人類非小細胞肺癌細胞中低表達，其可通過靶向人表皮生長因子受體2（HER2）誘導增加癌細胞的凋亡率來抑制癌細胞的增殖、遷移和侵襲能力，從而發(fā)揮腫瘤抑制作用[21]。

綜上，miR-375在腫瘤發(fā)生中主要是通過調(diào)控靶基因的表達從而影響癌細胞的存活或凋亡。目前研究表明在宮頸癌發(fā)生過程中，miR-375表達下調(diào)且可通過靶向調(diào)控下游IGF-1R、SP1、FZD4基因參與惡性腫瘤進程，發(fā)揮腫瘤抑制作用。

3 miR-375在宮頸癌診斷方面的研究

99%的宮頸癌病例是由持續(xù)感染HR-HPV所致。然而，從HR-HPV感染發(fā)展為侵襲性宮頸癌需要很長時間。目前采用HPV和細胞學聯(lián)合檢測方案進行篩查，以早期發(fā)現(xiàn)宮頸癌前病變，并聯(lián)合陰道鏡進行更詳細的檢查。而陰道鏡診斷的準確性主要取決于陰道鏡醫(yī)師的經(jīng)驗和行宮頸活檢的次數(shù)，常規(guī)陰道鏡檢測CIN2+的敏感度較差。近年來，多項研究在血清或血漿、尿液、唾液中檢測到miRNA，均為無創(chuàng)腫瘤診斷樣本，取得了良好的結(jié)果。宮頸脫落細胞作為篩查的殘留樣本，也可作為miRNA檢測的無創(chuàng)樣本用于宮頸病變診斷。

彭慧等[22]的研究發(fā)現(xiàn)在診斷宮頸癌時，血清miR-375的敏感度和特異度均優(yōu)于傳統(tǒng)腫瘤標志物CA125，該結(jié)果提示血清miR-375有望成為宮頸癌診斷的新的標志分子。孫麗妍等[23]的研究結(jié)果表明，宮頸癌患者血清miR-375表達水平偏低，而血清中的巨噬細胞集落刺激因子（M-CSF）和鱗狀細胞癌抗原（SCC-Ag）的表達水平偏高。對于宮頸癌的診斷，miR-375、M-CSF、SCC-Ag聯(lián)合檢查效能優(yōu)于單項檢查。鄧岳紅等[24]的研究發(fā)現(xiàn)，宮頸癌組的血清miR-375表達水平偏低，而血清惡性腫瘤特異性生長因子（TSGF）、SCC-Ag水平偏高。在宮頸癌診斷中，單獨檢測血清miR-375的敏感度、特異度、準確率均高于單獨檢測血清TSGF、SCC-Ag，且三者聯(lián)合檢測診斷宮頸癌的準確率高于單項檢測。上述研究表明，在宮頸癌患者中血清miR-375表達水平的檢測具有診斷價值。

目前宮頸癌中miRNA的診斷方法包括分析血清中特異miRNA水平的變化和檢測異常高甲基化的miRNA[25]。已經(jīng)有研究證實，胃癌、食管癌和前列腺癌等患者體內(nèi)血清miR-375的表達水平明顯低于健康人群[4]。血清中豐富穩(wěn)定的miR-375循環(huán)，為腫瘤的早期無創(chuàng)性診斷開辟了一條新的途徑。血清miR-375可作為宮頸腫瘤無創(chuàng)性診斷的潛在指標。

4 miR-375在宮頸癌治療方面的研究

目前早期宮頸癌的臨床常用治療方式主要有手術(shù)治療、放療。對于中晚期宮頸癌患者而言，放化療是最常用的方式，在長期的治療過程中，患者除了要忍受放化療帶來的諸多不良反應外，還有可能出現(xiàn)一定的耐受性，從而影響治療效果。眾所周知，化療、靶向治療耐藥是腫瘤致死的重要原因之一，嚴重影響宮頸癌的治療效果。研究表明，miRNA與腫瘤細胞對化療藥物的敏感性有關(guān)[26]，miRNA可以調(diào)控宮頸癌放化療的敏感性[27]。

沈源明[28]的研究表明，宮頸癌化療藥物泰素可誘導宮頸癌細胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT），并上調(diào)miR-375的表達，而上調(diào)表達的miR-375可通過直接靶向抑制E-鈣黏蛋白的表達而促使EMT的發(fā)生，使宮頸癌細胞對泰素化療的敏感性下降，繼而引起泰素繼發(fā)耐藥。該研究揭示了宮頸癌化療耐藥的新機制，并發(fā)現(xiàn)miR-375是潛在的有效藥物靶點，為應用于宮頸癌化療的進一步研究提供了科學證據(jù)。蔣莉莎等[29]的研究表明miR-375通過靶向PAX6參與宮頸癌細胞的順鉑耐藥，miR-375有望成為逆轉(zhuǎn)宮頸癌順鉑耐藥的靶點。

5 miR-375在宮頸癌預后方面的研究

宮頸癌患者即使在治療后，其臨床結(jié)局仍然存在著難以預測的顯著差異。尋找與宮頸癌預后相關(guān)的標志物非常重要。目前有研究認為miRNA的表達水平可以預測各種人類惡性腫瘤的生存狀態(tài)[30]。

孫麗妍等[23]的研究結(jié)果提示，宮頸癌患者經(jīng)過治療后預后情況較差，miR-375在經(jīng)過治療的宮頸癌患者中的表達水平，對其1年生存預后有指導意義，其表達水平越低，1年生存率越好。王芬芬等[31]的研究表明，在宮頸鱗癌中miR-375表達水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、宮旁浸潤、臨床分期及陰道壁受累均顯著相關(guān)，其水平降低促進宮頸癌的發(fā)生，因此miR-375可作為預測宮頸癌預后的一個生物學標志物。彭慧等[22]研究發(fā)現(xiàn)Ⅲ~Ⅳ期宮頸癌患者血清miR-375表達水平顯著低于Ⅰ~Ⅱ期患者；在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者的表達水平明顯低于無轉(zhuǎn)移者；細胞分化程度越高，惡性程度越高，血清miR-375表達水平越低。該研究結(jié)果還提示，宮頸癌術(shù)后血清miR-375表達水平較術(shù)前上升，說明檢測血清miR-375水平有助于對宮頸癌的預后進行分析。因此，miR-375可作為診斷宮頸癌預后的生物學標志物。

6 結(jié)語

綜上所述，宮頸癌的高發(fā)病率、高死亡率一直威脅著廣大女性的健康，隨著miRNA在腫瘤中的大量研究，發(fā)現(xiàn)miR-375與宮頸癌的發(fā)生密切相關(guān)。miR-375在宮頸癌中低表達，檢測miR-375的表達水平也能夠為宮頸癌的早期診斷提供新的思路。miR-375也可作為治療晚期宮頸癌化療耐藥的潛在靶點，若通過人為方式去調(diào)控miR-375在人體內(nèi)的表達水平，從而提高宮頸癌細胞對放化療的敏感性，這為宮頸癌化療耐藥問題的解決以及晚期宮頸癌的治療提供了一種新的可能。目前雖然沒有準確的模型來預測宮頸癌患者的預后，很難將個體化治療應用于宮頸癌患者。但是綜合當前相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)，miR-375也可為宮頸癌的預后評價提供參考價值。希望通過醫(yī)學科學研究的發(fā)展進步，能夠早日將miRNA運用于腫瘤的臨床治療中。