miR-144 在宮頸癌中的研究進(jìn)展

王君，俞彩仙，王俠，李政

宮頸癌居于全球女性最常見惡性腫瘤的第4位，也是導(dǎo)致我國女性惡性腫瘤相關(guān)死亡的最主要原因之一[1]。目前在高收入國家宮頸癌的發(fā)病率和死亡率下降明顯，但對(duì)于低收入國家的宮頸癌患者總體預(yù)后仍然很差[2]，并且一旦發(fā)生復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，患者的預(yù)后會(huì)進(jìn)一步降低，因此在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)宮頸癌仍將造成沉重的疾病負(fù)擔(dān)。因此，進(jìn)一步探索宮頸癌發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制至關(guān)重要，爭(zhēng)取做到早期診斷、早期治療，對(duì)于提高宮頸癌患者的生存率至關(guān)重要。微小RNA（microRNA，miRNA）在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控基因的表達(dá)，其主要通過靶向mRNA 的3′-UTR 和種子區(qū)來介導(dǎo)靶基因的轉(zhuǎn)錄后基因沉默[3]，參與細(xì)胞發(fā)育、增殖、分化、侵襲和凋亡等重要生物學(xué)過程[4]。目前已有多項(xiàng)研究證實(shí)miR-144 參與了多種腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。Yin 等[5]發(fā)現(xiàn)miR-144 通過靶向調(diào)控CEP55 基因抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移；高通量芯片研究顯示，miR-144 在胃癌[6]、結(jié)腸癌[7]、肺鱗狀細(xì)胞癌[8]中的表達(dá)均顯著下調(diào)。目前有大量相關(guān)研究表明miR-144 通過多種信號(hào)通路影響宮頸癌的發(fā)生發(fā)展，并參與宮頸癌對(duì)化療敏感性的調(diào)控，有望作為宮頸癌早期診斷的潛在生物學(xué)標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。

1 miR-144 的生物學(xué)功能

MiR-144 作為一種高度保守的非編碼的RNA，其發(fā)夾能夠產(chǎn)生“導(dǎo)向鏈”miR-144-5p 和“姊妹鏈”miR-144-3p[9]。MiR-144 最初被認(rèn)為是一種類紅細(xì)胞特性的miRNA，大量存在于血清中，對(duì)后續(xù)類紅細(xì)胞譜系的存活和成熟是必不可少的。在胃癌中，miR-144 通過調(diào)控靶基因ZFX 抑制胃癌細(xì)胞的增殖，同時(shí)提高了胃癌細(xì)胞對(duì)5-氟尿嘧啶的化療敏感性[10]。在胰腺癌中，miR-144 可以通過調(diào)控靶基因PRR11 誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞的細(xì)胞周期停滯和凋亡，因此靶向miR-144-3p 可以作為治療胰腺癌的潛在治療策略[11]。

2 miR-144 抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移侵襲

血管生成在腫瘤細(xì)胞的增殖過程中起著至關(guān)重要的作用[12]。目前已知的幾種關(guān)鍵信號(hào)分子，包括血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（FGF）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（TGF-β）以及血管生成素1和2[13]。其中，對(duì)VEGF-A 及其受體在新生血管形成中的作用機(jī)制最為明確。VEGF-A 能與Flk1 和Flt1相互作用，調(diào)節(jié)大部分的內(nèi)皮反應(yīng)，包括內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移、血管通透性以及尖端細(xì)胞絲狀足的誘導(dǎo)[14]，進(jìn)而參與新生血管的形成。腫瘤細(xì)胞增殖依賴新生血管生成，因此在幾乎所有的惡性腫瘤中都發(fā)現(xiàn)VEGF-A、VEGF-C 的廣泛表達(dá)[13]。研究表明，下調(diào)miR-144 能通過解除對(duì)靶基因VEGF-A 和VEGF-C的抑制作用，促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的增殖和侵襲[15-16]。Tao 等[16]進(jìn)一步通過生物信息學(xué)分析的方法預(yù)測(cè)miR-144 可能的靶基因，發(fā)現(xiàn)在VEGF-A mRNA 和VEGF-C mRNA 的3′-UTR 中存在miR-144 結(jié)合位點(diǎn)，將攜帶miR-144 模擬物以及模擬物對(duì)照組的載體轉(zhuǎn)染HeLa 細(xì)胞進(jìn)一步驗(yàn)證兩者之間的關(guān)系，通過VEGF-A 和VEGF-C 的熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)經(jīng)miR-144 模擬物轉(zhuǎn)染的HeLa 細(xì)胞的相對(duì)熒光素酶活性明顯低于對(duì)照組，而當(dāng)VEGF-A 和VEGF-C 的3′-UTR 結(jié)合位點(diǎn)的寡核苷酸發(fā)生突變時(shí)，模擬物組與其對(duì)照組的熒光素酶活性基本一致，該研究同時(shí)補(bǔ)充了逆轉(zhuǎn)錄定量聚合酶鏈反應(yīng)（RT-qPCR）和蛋白質(zhì)印跡（Western blotting）實(shí)驗(yàn)，在HeLa 細(xì)胞中過表達(dá)miR-144 后，VEGF-A 和VEGF-C 的mRNA 和蛋白表達(dá)水平顯著下降，這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果都證實(shí)了miR-144 靶向調(diào)控VEGF-A 和VEGF-C 基因的表達(dá)抑制宮頸癌細(xì)胞增殖。Wu 等[17]通過對(duì)1 組正常宮頸上皮細(xì)胞株（HcerEpic）、6 組宮頸癌細(xì)胞株（HeLa、C33A、HT-3、ME-180、HCC94 和MS751）和23 例宮頸癌患者的新鮮組織樣本（癌及癌旁組織）進(jìn)行了RT-qPCR，發(fā)現(xiàn)miR-144-3p 在宮頸癌細(xì)胞株和新鮮癌組織樣本中低表達(dá)，為進(jìn)一步驗(yàn)證其對(duì)腫瘤增殖的影響，選擇了2 株miR-144-3p 表達(dá)水平最低的細(xì)胞株（Hela和HCC94），通過轉(zhuǎn)染miR-144-3p 模擬物來恢復(fù)其表達(dá)，檢測(cè)了細(xì)胞72 h 的增殖情況，發(fā)現(xiàn)miR-144-3p 的表達(dá)恢復(fù)明顯降低了HeLa 細(xì)胞和HCC94 細(xì)胞的增殖率。

宮頸癌腹膜后淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是宮頸癌預(yù)后最為重要的因素，同時(shí)也是宮頸癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移侵襲能力的體現(xiàn)[18]。Ding 等[19]通過比較盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性、陰性的宮頸鱗癌患者的癌組織miRNA 表達(dá)譜發(fā)現(xiàn)，miR-144 在盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性癌組織中的表達(dá)顯著低于盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陰性的癌組織，運(yùn)用生物信息學(xué)預(yù)測(cè)miR-144 可能的靶基因發(fā)現(xiàn)，這些靶基因編碼的蛋白通過參與細(xì)胞黏附、細(xì)胞骨架重塑、細(xì)胞遷移和凋亡等過程，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲。多項(xiàng)研究已證實(shí)miR-144 對(duì)宮頸癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵襲能力的影響是多途徑的。Wu 等[17]發(fā)現(xiàn)下調(diào)miR-144-3p 可能通過靶向調(diào)控絲裂原活化蛋白激酶6（mitogen-activated protein kinase 6，MAPK6）促進(jìn)EMT 促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲，該研究將攜帶miR-144-3p 模擬物以及模擬物對(duì)照組的載體轉(zhuǎn)染Hela 細(xì)胞株后，通過熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)以及RT-qPCR檢測(cè)MAPK6 的表達(dá)，證實(shí)MAPK6 是miR-144-3p內(nèi)源性靶點(diǎn)。而MAPK6 作為MAPK 家族中的一員，可以通過ras-MAPK 途徑激活Snail 和Slug[20-21]，Snail 又與E-鈣黏蛋白啟動(dòng)子結(jié)合并抑制其轉(zhuǎn)錄，同時(shí)Slug 的激活可以觸發(fā)細(xì)胞-細(xì)胞邊界的橋粒破壞、細(xì)胞擴(kuò)散和部分分離等過程，這些過程都是EMT的必要階段[22]。競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA（ceRNA）分子網(wǎng)絡(luò)在促進(jìn)宮頸癌的發(fā)生過程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用[23]。Zhu 等[24]研究發(fā)現(xiàn)miR-144 也參與ceRNA 分子網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控，lncRNA ATB 是miR-144 的ceRNA，并且通過抑制miR-144/ITGA5 軸促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移侵襲。多項(xiàng)研究已證實(shí)脂肪酸代謝在腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲中起著重要作用，Zhang等[25]發(fā)現(xiàn)，miR-144 能顯著抑制宮頸癌細(xì)胞中脂肪酸結(jié)合蛋白5（fatty acid-binding protein 5，F(xiàn)ABP5）的表達(dá)，而FABP5 能夠重編程宮頸癌細(xì)胞的脂肪酸代謝，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)EMT 的發(fā)生和淋巴管的生成，進(jìn)而促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲。同時(shí)，該研究發(fā)現(xiàn)宮頸癌細(xì)胞中miR-144 的低表達(dá)可能是由缺氧環(huán)境誘導(dǎo)的，這也為miR-144 在宮頸癌中的上游調(diào)控機(jī)制提供了研究思路。上述研究中miR-144 主要通過調(diào)控VEGFs 和EMT 過程抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移侵襲，而在2019 年Sheng 等[7]關(guān)于結(jié)腸癌的研究發(fā)現(xiàn)，miR-144 通過調(diào)控靶基因SMAD4 抑制結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，這也為miR-144 在宮頸癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移侵襲的研究提供了新的研究思路。

3 miR-144 作為宮頸癌早期診斷和臨床分期的潛在生物學(xué)標(biāo)志物

人乳頭瘤病毒（HPV）感染作為宮頸癌最明確的病因之一，已被廣泛使用在宮頸癌早期病變的篩查過程中[2]，但目前宮頸癌暫無作為早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物。隨著對(duì)miR-144 在宮頸癌中作用的研究不斷深入，越來越多的證據(jù)表明miR-144 的失調(diào)與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。Shi 等[26]通過從惡性腫瘤基因組圖譜（TCGA）數(shù)據(jù)庫獲取的宮頸癌表達(dá)數(shù)據(jù)，利用隨機(jī)森林算法來描述用于病理分期預(yù)測(cè)的最優(yōu)miRNA 子集，共鑒定了44 個(gè)差異表達(dá)的miRNA，確定了7 個(gè)miRNA 的最佳子集，其中包括has-miR-144，該研究認(rèn)為獲得的標(biāo)志性miRNA 的子集可能成為宮頸癌早期診斷和病理分期的生物學(xué)標(biāo)志物。Yang 等[27]通過對(duì)TCGA 數(shù)據(jù)庫中248 例不同組織學(xué)分級(jí)的宮頸癌患者的miRNA 表達(dá)譜分析，獲得5 個(gè)差異表達(dá)的miRNA，其中包括has-miR-144，同時(shí)該研究將這248 例患者按照組織學(xué)分級(jí)劃分為4 組（分別為高分化組、中分化組、低分化組和未分化組），發(fā)現(xiàn)miR-144 的表達(dá)不斷遞增，miR-144 與宮頸癌分化程度呈負(fù)相關(guān)。同時(shí)在不同宮頸癌患者的新鮮癌組織樣本的miRNA 表達(dá)譜研究中發(fā)現(xiàn)，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性宮頸癌標(biāo)本中miR-144 的表達(dá)量顯著低于淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陰性宮頸癌標(biāo)本，進(jìn)一步說明了在宮頸癌不同分化類型和疾病進(jìn)展過程中存在差異表達(dá)。臨床上宮頸癌病理分期多采用國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟（FIGO）分期，不同F(xiàn)IGO 分期的宮頸癌臨床標(biāo)本中，miR-144 是否存在差異表達(dá)？差異表達(dá)趨勢(shì)和宮頸癌FIGO 分期存在怎樣的關(guān)系？另外，有研究發(fā)現(xiàn)，miR-144 在HPV16 陽性的患者和HPV16 陰性的患者血清標(biāo)本中存在表達(dá)差異，在HPV16 陽性患者的血清樣本中表達(dá)顯著上調(diào)，這與miR-5701 相似[28]，miR-5701 已成為宮頸癌早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物，那么miR-144 同樣能夠抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖轉(zhuǎn)移且穩(wěn)定在血清中循環(huán)，推測(cè)其也可能作為HPV16 陽性患者早期診斷宮頸癌的生物學(xué)標(biāo)志物，但還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 miR-144 作為改善宮頸癌化療耐藥的治療靶點(diǎn)

化療耐藥已成為宮頸癌患者治療過程的重大阻礙。隨著對(duì)miRNA 研究的深入，越來越多的證據(jù)表明miRNA 在腫瘤化療耐藥中發(fā)揮著重要的作用，能夠作為腫瘤治療的新型靶標(biāo)[29]。Shi 等[30]發(fā)現(xiàn)miR-144 通過靶向LHX2 促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞凋亡，從而克服了對(duì)順鉑的耐藥性，該研究發(fā)現(xiàn)在對(duì)順鉑耐藥的宮頸癌細(xì)胞株中過表達(dá)miR-144 能夠抑制LHX2 的表達(dá)進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，推測(cè)miR-144 通過調(diào)控下游靶基因抑制宮頸癌化療順鉑耐藥，可能成為宮頸癌的治療靶點(diǎn)。近期對(duì)腫瘤化療耐藥的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞在產(chǎn)生獲得性耐藥的過程中有間質(zhì)化的趨勢(shì)，同時(shí)本身具有間質(zhì)分化狀態(tài)的腫瘤細(xì)胞也常表現(xiàn)為原發(fā)性耐藥，因此EMT 過程已逐漸被認(rèn)為是腫瘤耐藥的一個(gè)新的重要機(jī)制[31]。EMT 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子（Zeb1、Slug）在腫瘤化療耐藥中起關(guān)鍵調(diào)控作用，抑制EMT 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子活性，可以逆轉(zhuǎn)耐藥細(xì)胞間質(zhì)化狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤化療的敏感，宮頸癌中下調(diào)miR-144 通過靶向調(diào)控MAPK6 促進(jìn)EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞發(fā)生EMT[17]，可能導(dǎo)致宮頸癌細(xì)胞化療耐藥的發(fā)生。

5 miR-144 對(duì)宮頸癌預(yù)后的影響

下調(diào)miR-144 通過調(diào)控靶基因參與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展，促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲、化療耐藥等過程，這些都預(yù)示著低表達(dá)miR-144 導(dǎo)致宮頸癌的預(yù)后差。但在一項(xiàng)將OTUD5 作為宮頸癌潛在生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)的研究中，miR-144 高表達(dá)的宮頸癌患者的總生存率顯著低于低表達(dá)者[32]，這與之前的研究結(jié)論相悖。由于目前關(guān)于miR-144 對(duì)宮頸癌患者預(yù)后影響的研究較少且存在差異，其能否預(yù)測(cè)宮頸癌的預(yù)后還需進(jìn)一步研究探討。

6 結(jié)語和展望

在宮頸癌中，miR-144 通過調(diào)控功能明確的下游靶基因（如VEGF、MAPK6）以及參與ceRNA 分子網(wǎng)絡(luò)、EMT 途徑等抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移侵襲，并且通過誘導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞的凋亡參與到宮頸癌化療耐藥的過程中，有望成為潛在的治療靶點(diǎn)。miR-144 在宮頸癌患者的新鮮癌組織以及血清中均穩(wěn)定表達(dá)且顯著下調(diào)，同時(shí)其在HPV16 陽性和HPV16 陰性患者的血清中存在顯著的表達(dá)差異，這都為miR-144 作為宮頸癌早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而宮頸癌中下調(diào)的miR-144能否作為其病理分期和預(yù)后標(biāo)志仍需更進(jìn)一步地研究。相信隨著實(shí)驗(yàn)研究地深入，miR-144 在宮頸癌中的作用和機(jī)制也將進(jìn)一步明確。