微小RNA 在子宮內(nèi)膜異位癥中的研究進(jìn)展

洪雅藝，湯小晗，盧美松

子宮內(nèi)膜異位癥（endometriosis，EMs）是指子宮內(nèi)膜組織（腺體和間質(zhì)）在子宮腔被覆內(nèi)膜及子宮以外的部位出現(xiàn)、生長(zhǎng)、浸潤(rùn)，反復(fù)出血的一種疾病。該病困擾著全球10%的育齡婦女[1]。在伴有痛經(jīng)、性交困難和不孕等臨床癥狀的患者中，EMs 發(fā)生率可高達(dá)35%～50%[2]，其病變廣泛，具有易侵襲和復(fù)發(fā)的特點(diǎn)，嚴(yán)重影響患者的生育能力，極大地危害了女性的身心健康。微小RNA（microRNA，miRNA）是一類(lèi)內(nèi)源性的非編碼小分子RNA。miRNA 通過(guò)翻譯抑制和（或）靶向3′非翻譯區(qū)后降解mRNA 轉(zhuǎn)錄物，進(jìn)一步調(diào)控基因的表達(dá)[3]。越來(lái)越多的證據(jù)表明，miRNA 是發(fā)育和維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子[4]。由于miRNA 具有易獲得性、在同一個(gè)體間具有一致的可重復(fù)性和相對(duì)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，其作為潛在生物標(biāo)志物受到了廣泛關(guān)注[5]。本文就近年來(lái)miRNA 在EMs中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 miRNA 概述

MiRNA 是一類(lèi)長(zhǎng)度為21～25 個(gè)核苷酸的單鏈非編碼小分子RNA。MiRNA 具有調(diào)節(jié)基因表達(dá)的功能，在大多數(shù)動(dòng)植物甚至病毒中miRNA 的調(diào)節(jié)功能都是保守的。MiRNA 參與了生物學(xué)中一些關(guān)鍵的過(guò)程，例如：細(xì)胞分化、病毒與宿主的相互作用、心肌和骨骼肌細(xì)胞的增殖以及胚胎發(fā)育、器官發(fā)育和器官代謝等，在多種病理?xiàng)l件如腫瘤、代謝性疾病和骨質(zhì)疏松癥等疾病中也發(fā)揮著重要的作用[6]。MiRNA 基因在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄合成miRNA 初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物（primary RNA transcript，pri-miRNA），pri-miRNA 作為初級(jí)轉(zhuǎn)錄物，經(jīng)過(guò)加工，在細(xì)胞核中形成miRNA前體（precursor miRNA，pre-miRNA）。通過(guò)Dicer 合成雙鏈miRNA，進(jìn)一步展開(kāi)形成單鏈成熟的miRNA。一條鏈被降解，而另一條鏈優(yōu)先被裝載到RNA 誘導(dǎo)沉默復(fù)合物（RISC）上。之后miRNA 作為基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子，與靶mRNA 的3′非翻譯區(qū)結(jié)合，通過(guò)抑制翻譯起始或者促進(jìn)mRNA 的降解，降低其靶基因的表達(dá)，參與調(diào)控。雖然大多數(shù)文獻(xiàn)支持miRNA 抑制翻譯的觀點(diǎn)，認(rèn)為靶向mRNA 水平與其靶向miRNA 水平相反，但也有研究認(rèn)為，miRNA 可以通過(guò)RISC 促進(jìn)翻譯[7]。多個(gè)miRNA 可以靶向一個(gè)mRNA，而一個(gè)miRNA 又可以靶向多個(gè)mRNA。目前在miRNA 數(shù)據(jù)庫(kù)（http://www.mirbase.org）中已經(jīng)登記了2 500 多種不同的人類(lèi)成熟miRNA[8]。MiRNA通過(guò)控制多種多樣性在調(diào)節(jié)發(fā)育的生物過(guò)程和細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)發(fā)揮重要作用，這無(wú)疑增加了生物學(xué)分子介導(dǎo)調(diào)控機(jī)制的復(fù)雜性。

2 miRNA 與EMs

2.1 miRNA 表達(dá)譜近年來(lái)隨著二代測(cè)序技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)于EMs 與miRNA 的關(guān)系展開(kāi)了許多深入研究。大量研究表明EMs 患者miRNA 表達(dá)譜與正常人相比存在差異，提示miRNA 可能參與了EMs 的發(fā)生和發(fā)展[9]。2009 年Ohlsson Teague 等[10]研究miRNA 與EMs 的關(guān)系，通過(guò)微陣列分析，評(píng)估了異位和在位子宮內(nèi)膜組織中miRNA 的表達(dá)，確定了14 個(gè)表達(dá)上調(diào)的miRNA（miR-145、miR-143、miR-99a、miR-99b、miR-126、miR-100、miR-125b、miR-150、miR-125a、miR-223、miR-194、miR-365、miR-29c 和miR-1）和8 個(gè)下調(diào)的miRNA（miR-200a、miR-141、miR-200b、miR-142-3p、miR-424、miR-34c、miR-20a 和miR-196b）。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明22 個(gè)miRNA 及其同源的mRNA 靶序列構(gòu)成了促進(jìn)EMs發(fā)病的途徑，是EMs 的潛在治療靶點(diǎn)。Jia 等[11]通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（reverse transcription -polymerase chain reaction，RT-PCR）對(duì)miRNA 進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，與子宮肌瘤、卵巢囊腫、不明原因不孕的患者相比，EMs 患者血漿中miR-17-5p、miR-20a、miR-22 的表達(dá)水平存在差異。Yang 等[12]發(fā)現(xiàn)EMs患者子宮內(nèi)膜中miR-543 存在差異表達(dá)，可能與胚胎著床過(guò)程中子宮內(nèi)膜容受性異常有關(guān)，進(jìn)一步導(dǎo)致EMs 不孕的發(fā)生。

2.2 miRNA 功能研究在育齡婦女的每個(gè)月經(jīng)周期，子宮內(nèi)膜都會(huì)通過(guò)一系列生物變化為胚胎著床做準(zhǔn)備。受雌孕激素和子宮內(nèi)膜局部的基因表達(dá)產(chǎn)物以及趨化因子、黏附分子和細(xì)胞外基質(zhì)等調(diào)節(jié)因子的影響，子宮內(nèi)膜能夠維持穩(wěn)定的周期性變化及功能[13]。miRNA 轉(zhuǎn)錄后可以靶向調(diào)控與子宮內(nèi)膜相關(guān)的因子表達(dá)，影響細(xì)胞分化、侵襲等過(guò)程，進(jìn)而參與疾病的發(fā)生機(jī)制。Wang 等[14]發(fā)現(xiàn)MiR-16 在EMs 中可能通過(guò)抑制核因子κB（NF-κB）抑制子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞的遷移和侵襲。MiRNA 也可激活特定的信號(hào)通路發(fā)揮作用[15]。He 等[16]發(fā)現(xiàn)miR-148a-3p 在EMs 中異常表達(dá)，可能與β-連環(huán)蛋白（β-catenin）通路有關(guān)，從而在雌激素誘導(dǎo)的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮重要作用。miR-145 在EMs 中表達(dá)水平上升，通過(guò)調(diào)控細(xì)胞骨架蛋白抑制子宮內(nèi)膜細(xì)胞的增殖[17]。孕激素抵抗和子宮內(nèi)膜容受性下降是導(dǎo)致EMs 不孕的另一特征。Burney 等[18]研究認(rèn)為miR-9 和miR-34在EMs 患者在位子宮內(nèi)膜中表達(dá)異常，可能是與miRNA 及其靶基因失調(diào)導(dǎo)致患者分泌期子宮內(nèi)膜增殖異常有關(guān)。血管生成在EMs 病灶形成中是關(guān)鍵的一步。Hossein Razi 等[19]研究顯示，miR-185-5p 的表達(dá)水平在EMs 中明顯下調(diào)，miR-185-5p 通過(guò)靶向血管生成因子，促進(jìn)腹膜環(huán)境中促血管生成介質(zhì)的分泌和新生血管的形成?？傊?，目前仍有許多miRNA 在EMs 發(fā)病機(jī)制中的具體作用有待進(jìn)一步的研究。

3 miRNA 作為EMs 潛在的生物標(biāo)志物

EMs 是一種常見(jiàn)的疾病，但其缺乏特有的癥狀，使得對(duì)于EMs 的診斷通常會(huì)延遲8～12 年[2]。目前通過(guò)腹腔鏡手術(shù)評(píng)估是診斷EMs 的金標(biāo)準(zhǔn)，但腹腔鏡是一種有創(chuàng)、具有侵襲性的檢查，常不作為首選，這從某種程度上會(huì)造成患者癥狀出現(xiàn)、診斷和后續(xù)治療之間的延遲。經(jīng)陰道超聲和盆腔磁共振成像作為無(wú)創(chuàng)診斷的檢查手段，雖然能更好地識(shí)別深部病變，但卻不能有效地診斷出淺表型EMs[20]。血清糖類(lèi)抗原125（CA-125）是目前臨床研究和使用最多的EMs生物標(biāo)志物，但大量研究表明其診斷性能較差[21]。缺乏有效的非侵入性診斷試驗(yàn)也是造成診斷延遲的重要原因之一。研究表明EMs 患者的miRNA 表達(dá)存在差異，miRNA 可以從人體血清、血漿、腹腔液、病變組織和尿液等中獲得。作為基因表達(dá)的重要表觀遺傳調(diào)節(jié)劑，miRNA 穩(wěn)定性較高，在EMs 非侵入性生物標(biāo)志物的應(yīng)用方面有巨大潛力。

3.1 血漿Gu 等[22]用微陣列分析發(fā)現(xiàn)了14 個(gè)miRNA在EMs 患者中顯著下調(diào)，其中l(wèi)et-7i-5p 的ROC 曲線下面積（AUC）為0.900，提示miRNA 可以作為診斷EMs 的潛在生物標(biāo)志物。Nisenblat 等[23]研究顯示，在EMs 患者血漿中miR-155、miR-574-3p 和miR139-3p表達(dá)失調(diào)，而聯(lián)合檢測(cè)3 種miRNA 的敏感度和特異度分別為83%和51%。Papari 等[5]通過(guò)檢測(cè)EMs 患者血漿中的miRNA 發(fā)現(xiàn)，單個(gè)miRNA 診斷EMs 的敏感度和特異度較低，而聯(lián)合應(yīng)用5 種miRNA（miR-17-5p，miR-20a-5p，miR-199a3p，miR-143-3p 和let-7b-5p）后敏感度和特異度提升為96%和79%，提示聯(lián)合檢測(cè)多種生物標(biāo)志物應(yīng)當(dāng)具有更高的敏感度和特異度。Pateisky 等[24]研究發(fā)現(xiàn)將患者年齡、體質(zhì)量指數(shù)等指標(biāo)與miR-154-5p、miR-196b-5p、miR378a-3p 及miR-33a-5p 進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)時(shí)，有助于區(qū)分EMs 患者及健康個(gè)體（Pr＜0.05），提示在EMs無(wú)創(chuàng)診斷方面，同時(shí)聯(lián)合其他臨床指標(biāo)可能有助于提高診斷的準(zhǔn)確性。

3.2 血清Moustafa 等[25]在對(duì)因婦科良性疾病而接受腹腔鏡檢查的48 例婦女進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，EMs 組血清中miR-125b-5p、miR-150-5p、miR-342-3p 和miR-451a 表達(dá)水平上調(diào)，miR-3613-5p 和let-7b 表達(dá)降低，AUC＞0.9。依據(jù)美國(guó)生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)（r-ASRM）對(duì)EMs 患者進(jìn)行分期，運(yùn)用Dunn 多重比較檢驗(yàn)EMs 患者分期與miRNA 的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同分期（Ⅰ～Ⅳ期）EMs 患者miRNA 表達(dá)水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而將Ⅰ期/Ⅱ期患者設(shè)為輕度EMs 組，Ⅲ期/Ⅳ期患者設(shè)為中度/重度EMs 組，再進(jìn)行比較分析差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。從一定程度上反映了r-ASRM 分期的局限性，因?yàn)閞-ASRM 分期主要依據(jù)EMs 病灶大小和盆腔粘連的程度，而通常Ⅳ期患者的上述特征更為明顯。Zhang等[26]用RT-PCR 檢測(cè)EMs 患者血清中的miRNA，結(jié)果顯示miR-22-3p 和miR-320a 的表達(dá)水平明顯上調(diào)，AUC 分別為0.855 和0.827。Maged 等[27]進(jìn)行的一項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，血清中miR-122 和miR-199a 診斷EMs 的敏感度分別為95.6%和100.0%，特異度分別為91.4%和100%。Cho 等[28]發(fā)現(xiàn)聯(lián)合檢測(cè)let-7b、let-7d 和let-7f 診斷EMs 有較好的應(yīng)用價(jià)值，AUC 為0.929。這些研究表明了miRNA 在EMs無(wú)創(chuàng)性診斷中的潛在作用，多種生物標(biāo)志物的組合可能是診斷EMs 的必要條件。此外，近年來(lái)在EMs動(dòng)物模型中進(jìn)行了miRNA 監(jiān)測(cè)藥物治療效果的實(shí)驗(yàn)，miR-150-5p、miR-451a 和miR-3613-5p 的表達(dá)變化與治療后EMs 病灶大小有關(guān)，提示未來(lái)miRNA在用于診斷EMs 的同時(shí)，可能具有監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展和治療效果的潛力。

3.3 腹腔液Marí-Alexandre 等[29]通過(guò)對(duì)68 例EMs患者和23 例輸卵管不孕患者進(jìn)行腹腔鏡檢查發(fā)現(xiàn)，EMs 患者腹腔液（peritoneal fluid，PF）中的126 個(gè)miRNA（78 個(gè)下調(diào)，48 個(gè)上調(diào)）表達(dá)存在差異，提示腹腔液可以作為生物標(biāo)志物的潛在來(lái)源。MiR-451a是紅細(xì)胞內(nèi)的主要miRNA，作為細(xì)胞間通訊體在腹膜微環(huán)境中發(fā)揮炎癥介質(zhì)的作用。這也解釋了EMs的“經(jīng)血逆流”學(xué)說(shuō)，即EMs 患者的血液和子宮內(nèi)膜碎片在經(jīng)期遷移，EMs 病灶進(jìn)一步在腹膜內(nèi)殘留、種植和生長(zhǎng)。Chen 等[30]從EMs 患者的腹腔液中提取miRNA 序列，13 個(gè)miRNA（miR-1908、miR-130b、miR-451a、miR-486-5p、miR-4488、miR-432、miR-342、miR-425、miR-505、miR-6508、miR-145、miR-365a 和miR-365b）與免疫改變和細(xì)胞增殖有關(guān)，提示EMs 可能是一種與免疫相關(guān)的疾病。

3.4 內(nèi)膜Yang 等[31]通過(guò)微陣列和RT-PCR 定量分析32 例EMs 患者和19 例子宮肌瘤患者miRNA的表達(dá)時(shí)發(fā)現(xiàn)，EMs 患者miR-200b、miR-15a-5p、miR-19b-1-5p、miR-146a-5p 和miR-200c 水平降低，miR-16-5p、miR-106b-5p 和miR-145-5p 水平升高。與細(xì)胞增殖、遷移相關(guān)的miR-449a、miR-449b-5p 和miR-449c-5p 在EMs 子宮內(nèi)膜組織中顯著下調(diào)[32]。杜小航等[33]研究發(fā)現(xiàn)EMs 與正常子宮內(nèi)膜組織相比miR-221-3p 表達(dá)水平升高，抑制miR-221-3p 功能可促進(jìn)人第10 號(hào)染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源的基因（PTEN）表達(dá)，從而抑制EMs 間質(zhì)細(xì)胞增殖。MiRNA 靶向調(diào)控基因使得子宮內(nèi)膜中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子水平升高，進(jìn)一步激活內(nèi)皮細(xì)胞，侵入細(xì)胞外基質(zhì)并增殖，增加了血管通透性，在異位病灶的形成過(guò)程中起重要作用。近年來(lái)研究表明，EMs 患者與正常婦女子宮內(nèi)膜組織中miRNA 的表達(dá)水平存在差異，提示活檢子宮內(nèi)膜有望成為一種實(shí)用的診斷方法[34]。

3.5 其他作為卵母細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育的微環(huán)境，卵泡液的含量變化與卵母細(xì)胞的質(zhì)量密切相關(guān)。Moreno等[35]研究評(píng)價(jià)866 例EMs 患者卵泡液中miRNA 的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)miR-424 在高齡EMs 患者的卵泡液中比例較高。比較MⅡ和MⅠ的卵泡液發(fā)現(xiàn)，MⅡ卵泡液中有7 個(gè)差異表達(dá)的miRNA（3 個(gè)上調(diào)，4 個(gè)下調(diào)）。提示對(duì)于因EMs 不孕而選擇輔助生殖技術(shù)助孕的患者，研究卵泡液miRNA 可能有助于了解卵母細(xì)胞成熟的調(diào)控過(guò)程，并能識(shí)別出一些潛在的評(píng)價(jià)治療效果的生物標(biāo)志物。

4 展望

EMs 是一種良性婦科疾病，但是經(jīng)過(guò)幾十年的研究，目前尚無(wú)足夠特異的癥狀和體征，也缺乏敏感和準(zhǔn)確的生物標(biāo)志物，在及時(shí)診斷和治療方面依然面臨重大挑戰(zhàn)。鑒于EMs 的異質(zhì)性以及相關(guān)病因機(jī)制的多種學(xué)說(shuō)，對(duì)其潛在生物標(biāo)志物進(jìn)行探索時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎處理。目前尚不能應(yīng)用一種生物標(biāo)志物便準(zhǔn)確診斷出所有表現(xiàn)類(lèi)型的EMs。多種標(biāo)志物的結(jié)合檢測(cè)可能是診斷或確定不同表型的EMs 的必要手段。然而，這需要收集分析大量、多樣化的患者群體的臨床數(shù)據(jù)，在有明確盆腔癥狀（如痛經(jīng)、性交困難、不孕癥）、相關(guān)共?。ㄈ缙渌弁礌顩r、自身免疫性疾?。┑忍卣魅巳褐羞M(jìn)行進(jìn)一步研究，以評(píng)估診斷EMs 的潛力[36]。隨著生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)展，進(jìn)一步對(duì)EMs 差異表達(dá)的miRNA 進(jìn)行功能和作用機(jī)制的研究，有望發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)EMs 發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵，為EMs 患者診斷和治療提供新視角，真正使其受益，提升生活質(zhì)量。