微小RNA在子宮內(nèi)膜異位癥中的研究進(jìn)展

胡鴻澤 張廣美

子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis，EMs)是最常見的婦科疾病之一，是指有活性的子宮內(nèi)膜組織(腺體及間質(zhì))在子宮和子宮腔以外的部位浸潤性生長，影響10%～15%育齡期婦女。EMs最主要發(fā)生在卵巢，以進(jìn)行性痛經(jīng)、不孕(30%～50%患者)、月經(jīng)紊亂為主要表現(xiàn)[1]。EMs的發(fā)病機制尚不明確,目前已知的理論學(xué)說有經(jīng)血逆流種植學(xué)說、體腔上皮化生學(xué)說、苗勒管殘跡學(xué)說、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移學(xué)說、遺傳激素免疫炎癥因素等，準(zhǔn)確的發(fā)病機制有待進(jìn)一步研究[2]。Ems需要依靠腹腔鏡檢查和組織學(xué)病理確診，但手術(shù)風(fēng)險大且費用昂貴，目前缺乏非侵入性的診斷方式[3]。一些研究表示微小RNA(miRNA)與EMs的發(fā)生相關(guān)，本文將對其研究進(jìn)展予以綜述。

一、微小RNA概述

微小RNA是一種由22個核苷酸組成的非編碼小RNA，它通過在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)。微小RNA上含有內(nèi)含子和外顯子區(qū)域[4]。miRNA的生成需要多個步驟完成，首先在細(xì)胞核內(nèi)由RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄為初級miRNA(pri-miRNA)，pri-miRNA被RnaseIII酶Drosha和蛋白質(zhì)Pasha/DGCR8轉(zhuǎn)化形成前體miRNA(pre-miRNA)(約70個核苷酸)，然后pre-miRNA通過Exportin-5載體轉(zhuǎn)運至細(xì)胞質(zhì)中，RnaseIII酶Dicer1在此對pre-miRNA進(jìn)行切割形成雙鏈RNA(功能鏈和非功能鏈)，功能鏈與Argonaute (Ago2)蛋白結(jié)合加載到RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體(RISC)中，最終與靶mRNA的3′-UTR中的序列互補配對，介導(dǎo)靶mRNA的降解或翻譯抑制。微小RNA可以與載脂蛋白結(jié)合分泌到細(xì)胞外，或者結(jié)合到細(xì)胞分泌的多囊泡體(外泌體)上來進(jìn)行細(xì)胞間的信息傳遞。研究表明miRNA參與細(xì)胞的生長調(diào)控，包括細(xì)胞的血管生成、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移和免疫炎癥等[5]。

二、微小RNA參與血管生成的調(diào)節(jié)

許多人認(rèn)為血管生成對EMs的形成及異位部位的生長至關(guān)重要，與腫瘤的轉(zhuǎn)移類似，子宮內(nèi)膜異位植入需要新生血管增生，侵入細(xì)胞外基質(zhì)并建立子宮內(nèi)膜異位病變，血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是最重要的血管生成因子之一，有研究報道EMs患者中VEGF表達(dá)升高[6]。VEGFA是VEGF家族中的一員，由位于染色體6p21.313上的一個28kb長的基因編碼，是血管生成、內(nèi)皮細(xì)胞生長和遷移的重要調(diào)節(jié)因子。Liu等[7]研究發(fā)現(xiàn)VEGFA在異位內(nèi)膜異位癥組織中高表達(dá)，其表達(dá)水平與miR-15a-5p呈負(fù)相關(guān)，miR-15a-5p通過直接靶向VEGFA mRNA 的3′UTR來抑制VEGFA的表達(dá)。Hirakawa等[8]證實VEGFA是miRNA-503的作用靶點，異位內(nèi)膜組織DNA甲基化下調(diào)miRNA-503表達(dá)，進(jìn)一步促進(jìn)VEGFA的產(chǎn)生，從而促進(jìn)異位內(nèi)膜細(xì)胞血管增生。Ma等[9]對比經(jīng)腹腔鏡手術(shù)后確診EMs的患者10例和絕經(jīng)前無EMs的患者10例，發(fā)現(xiàn)miRNA-34a-5p在EMs患者中的表達(dá)水平明顯低于無EMs患者，而VEGFA在EMs患者中的表達(dá)水平明顯高于無EMs患者，miRNA-34a-5p表達(dá)與VEGFA表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，且miRNA-34a-5p的過度表達(dá)能顯著抑制VEGFA的表達(dá)和增殖。所以低表達(dá)的miRNA-34a-5p促進(jìn)了VEGFA表達(dá)和增殖，進(jìn)而促進(jìn)異位的子宮內(nèi)膜細(xì)胞血管生成誘發(fā)EMs。VEGFA的產(chǎn)生受缺氧刺激的調(diào)節(jié)，缺氧誘導(dǎo)因子1α(HIF-1α)在缺氧條件下與VEGFA的缺氧反應(yīng)元件結(jié)合形成HIF-1α/VEGF-A信號通路。最初的異位內(nèi)膜組織缺乏血液供應(yīng)，從而誘導(dǎo)HIF-1α/VEGF通路的激活來促進(jìn)異位內(nèi)膜細(xì)胞血管生成，miRNA-199a可以通過靶向HIF-1α/VEGF-A信號通路來抑制缺氧條件下異位內(nèi)膜細(xì)胞的血管生成潛能，研究發(fā)現(xiàn)miRNA-199a在EMs中呈低表達(dá)，因此低表達(dá)的miRNA-199a通過HIF-1α/VEGF-A信號通路促進(jìn)異位內(nèi)膜細(xì)胞的血管生成[10]。以上這些研究表明miRNA可以通過調(diào)節(jié)異位內(nèi)膜細(xì)胞的血管生成參與EMs的發(fā)生發(fā)展。

三、微小RNA參與細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移

EMs的發(fā)病機制的理論學(xué)說中經(jīng)血逆流種植學(xué)說獲得最廣泛的認(rèn)可，這一理論中的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)被認(rèn)為是EMs的發(fā)病機制，一小片上皮細(xì)胞經(jīng)過上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化后不再為基底層和宮腔之間提供保護(hù)屏障，失去保護(hù)屏障使得子宮內(nèi)膜細(xì)胞容易粘附在腹膜基質(zhì)上，形成子宮內(nèi)膜異位病變。在卵巢和腹膜的EMs病變中，上皮細(xì)胞中的上皮標(biāo)記物下調(diào)，但間質(zhì)標(biāo)記物上調(diào)。缺氧和雌激素兩種刺激信號可以通過不同途徑激活子宮內(nèi)膜異位癥的EMT過程[11]。研究表明EMT在驅(qū)動EMs細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用。miRNA-200b可以通過靶向ZEB1、ZEB2和E-cadherin來調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞中的EMT，以減少細(xì)胞的侵襲和遷移，但miRNA-200b在子宮內(nèi)膜異位癥患者的異位內(nèi)膜相較于在位內(nèi)膜的表達(dá)水平降低，低表達(dá)的miRNA-200b誘發(fā)了子宮內(nèi)膜細(xì)胞的侵襲和遷移。Luo等[12]研究發(fā)現(xiàn)miRNA-34c-5p通過Notch信號通路抑制子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的EMT，對中國東北地區(qū)卵巢子宮內(nèi)膜異位癥患者的在位內(nèi)膜和異位內(nèi)膜中miRNA-34c-5p的高通量測序顯示，異位內(nèi)膜相較于在位內(nèi)膜中miRNA-34c-5p水平顯著降低，雖然miRNA-34c-5p可以通過調(diào)控子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的EMT影響細(xì)胞侵襲和遷移，但對細(xì)胞凋亡沒有明顯影響。

SWI/SNF相關(guān)基質(zhì)關(guān)聯(lián)肌動蛋白依賴性調(diào)節(jié)因子亞家族D成員1(SMARCD1)屬于SWI/SNF染色質(zhì)重塑復(fù)合物家族，通過改變這些基因周圍的局部染色質(zhì)結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄，SMARCD1抑制可能導(dǎo)致子宮內(nèi)膜異位癥的腫瘤發(fā)生?；|(zhì)金屬肽酶1(MMP1)是一種在胚胎發(fā)育、生殖、組織重構(gòu)、腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移等生理病理過程中促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)降解的關(guān)鍵酶，MMP1在子宮內(nèi)膜異位癥組織中過度表達(dá)，提示其參與了子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)病機制。Takebayashi 等通過研究發(fā)現(xiàn)miRNA-100-5p在異位內(nèi)膜細(xì)胞的表達(dá)比在位內(nèi)膜上調(diào)，且轉(zhuǎn)染miRNA-100-5p可通過下調(diào)SMARCD1 mRNA和誘導(dǎo)MMP1的表達(dá)來增強在位內(nèi)膜細(xì)胞的運動能力，促進(jìn)了EMs的發(fā)生[13]。

乳腺癌抗雌激素抵抗3(BCAR3)的異常過度表達(dá)可以誘導(dǎo)細(xì)胞骨架重排，促進(jìn)細(xì)胞黏附、侵襲和遷移。BCAR3在乳腺癌、卵巢癌及子宮內(nèi)膜癌中呈高表達(dá)，Meng等發(fā)現(xiàn)miRNA-126-5p在EMs中表達(dá)下調(diào)，下調(diào)的miRNA-126-5p對BCAR3負(fù)性調(diào)控，促進(jìn)了子宮內(nèi)膜細(xì)胞的遷移和侵襲[14]。

子宮腔外存在功能性子宮內(nèi)膜是本病的主要病理特征，其形成的主要原因是子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞的過度侵襲性。大量體內(nèi)外的研究表明核因子κB( NF-κB)在EMs發(fā)生發(fā)展中起重要作用，如細(xì)胞黏附、遷移和侵襲等。IKKβ是控制NF-κB活化的典型途徑的主要激酶，IKKβ是NF-κB信號通路激活的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。miRNA-199a可以通過抑制IKKβ/NF-κB通路降低子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞的侵襲性，但miRNA-199a在EMs患者卵巢和在位子宮內(nèi)膜中表達(dá)下調(diào)。有研究通過對比接受腹腔鏡手術(shù)或子宮切除術(shù)的EMs患者的在位和異位內(nèi)膜組織20例以及未患有EMs的子宮內(nèi)膜20例，發(fā)現(xiàn)EMs患者在位和異位內(nèi)膜組織中miRNA-16表達(dá)下調(diào)，而且miRNA-16高表達(dá)可通過抑制子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞的IKKβ/NF-κB途徑發(fā)揮抗侵襲作用，當(dāng)敲除IKKβ后模擬了miRNA-16對子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞抗遷移和侵襲作用，而IKKβ過度表達(dá)可以逆轉(zhuǎn)這些作用[15-16]。Zhang等[17]發(fā)現(xiàn)EMs中巨噬細(xì)胞衍生的外泌體miRNA-22-3p高表達(dá)，通過作用于SITR1 mRNA的3′-UTR調(diào)控NF-κB通路促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。

由此可見不同的miRNA可通過調(diào)控不同的基因或不同的通路來調(diào)控EMs患者在位或異位組織細(xì)胞的遷移和侵襲，多種miRNA也可調(diào)控相同的通路來影響遷移和侵襲作用，miRNA的作用機制十分復(fù)雜，各種miRNA對EMs的調(diào)控機制仍需進(jìn)一步探究。

四、微小RNA參與細(xì)胞的增殖和凋亡

EMs是一種以生長為特征的疾病，在其發(fā)展過程中細(xì)胞增殖和凋亡是必不可少的環(huán)節(jié)。細(xì)胞的增殖與凋亡之間的平衡對正常組織發(fā)育尤為重要，一旦這種平衡關(guān)系被打破，就可能導(dǎo)致疾病發(fā)生。許多證據(jù)表明EMs的在位及異位內(nèi)膜細(xì)胞凋亡受損，增殖過度[18]。與在位內(nèi)膜組織相比，異位內(nèi)膜組織中miRNA-2861明顯下調(diào)，STAT3和MMP2是miRNA-2861的作用靶點，下調(diào)的miRNA-2861可通過上調(diào)STAT3及MMP2的表達(dá)來促進(jìn)EMs患者子宮內(nèi)膜細(xì)胞的增殖，抑制異位內(nèi)膜細(xì)胞的凋亡[19]。特異性蛋白1(Sp1)是一種重要的轉(zhuǎn)錄因子，它通過與靶基因的啟動子區(qū)結(jié)合來調(diào)控細(xì)胞的增殖、凋亡等重要功能。Sp1在成對的在位和異位子宮內(nèi)膜中表達(dá)顯著增高，尤其在異位內(nèi)膜中表達(dá)最高，而Sp1受miRNA-25-3p的負(fù)性調(diào)控，成對的在位和異位內(nèi)膜中低表達(dá)的miRNA-25-3p使Sp1表達(dá)增加促進(jìn)子宮內(nèi)膜組織于經(jīng)血逆流后在盆腔增殖[20]。Zhou等[21]發(fā)現(xiàn)miRNA-205-5p在異位內(nèi)膜組織和血清中表達(dá)顯著下調(diào)，通過ANGPT2-AKT/ERK通路，減少細(xì)胞凋亡，促進(jìn)細(xì)胞遷移和侵襲。KLF-12在多種癌癥中起到癌基因的作用，包括胃癌、結(jié)直腸癌和乳腺癌等，Zhang等[22]發(fā)現(xiàn)miRNA-141-3p可能通過靶向KLF-12抑制細(xì)胞增殖和遷移，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，但異位內(nèi)膜中低表達(dá)的 miRNA-141-3p可能誘發(fā)EMs。此外，槲皮素(存在于各種蔬菜和水果中的一種膳食黃酮醇，具有抗炎抗氧化等作用)可以通過增加miRNA-503的表達(dá)來靶向下調(diào)CCND1基因表達(dá)，從而抑制子宮內(nèi)膜細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯[23]。可以推測miRNA通過影響細(xì)胞的增殖和凋亡在EMs中發(fā)揮重要的作用，但具體機制有待進(jìn)一步研究。

五、微小RNA參與細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)

EMs通常被認(rèn)為是一種炎性疾病，免疫系統(tǒng)可能在EMs的發(fā)生發(fā)展中起重要的作用，而免疫細(xì)胞尤其是T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞以及自然殺傷細(xì)胞(NK)可能是EMs的關(guān)鍵發(fā)展因素，同時免疫細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子也通過介導(dǎo)炎癥活動起到關(guān)鍵作用，細(xì)胞因子既有促炎作用也具有抗炎作用，在調(diào)控細(xì)胞增殖、趨化、黏附、形態(tài)變化和血管生成等方面發(fā)發(fā)揮重要作用，他們在免疫細(xì)胞之間的通訊中也起到至關(guān)重要的作用，他們之間的相互作用被破壞促進(jìn)了EMs的發(fā)生，許多研究已表明巨噬細(xì)胞的數(shù)量和敏感性及細(xì)胞因子數(shù)量在EMs患者中增加。EMs患者血清中miRNA-125b顯著增加使巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8顯著增加，而miRNA-let-7b顯著降低使巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6顯著減少[24-25]。Wang等[26]發(fā)現(xiàn)EMs患者外周血中miRNA-17低表達(dá)，負(fù)性調(diào)控細(xì)胞炎癥因子IL-4和IL-6，而且通過生物信息學(xué)預(yù)測miRNA-17的靶點與IL-4受體和IL-6受體的3′UTR有著密切的關(guān)聯(lián)。miRNA可能參與了EMs的免疫調(diào)節(jié)。目前miRNA通過免疫調(diào)節(jié)引發(fā)EMs方面的研究相對較少，更多的機制還有待挖掘。

六、微小RNA與EMs的惡變

EMs是一種良性病變，但卻具有惡性行為。流行病學(xué)研究表明，EMs與一些特定組織類型的卵巢癌風(fēng)險增加相關(guān)，尤其是子宮內(nèi)膜樣癌和透明細(xì)胞癌以及低級別血清癌，目前普遍認(rèn)為EMs是子宮內(nèi)膜樣癌和透明細(xì)胞卵巢癌的直接前驅(qū)病變[27]。許多證據(jù)表明從EMs到子宮內(nèi)膜異位癥相關(guān)卵巢癌(endometriosis-associated ovarian cancer，EAOC)的病理發(fā)展中，miRNAs存在著異常表達(dá)。miRNA-21和miRNA-214在EAOC中顯著上調(diào)，抑制PTEN(一種抑癌基因)的表達(dá)；miRNA-200c在子宮內(nèi)膜腫瘤中高度表達(dá)，并直接靶向ZEBs、VEGFA、FLT1、IKKb、KLF9和FBLN5調(diào)節(jié)細(xì)胞轉(zhuǎn)化、血管生成、炎癥和細(xì)胞增殖；miRNA15b、miRNA-16、miRNA-191和miRNA-195也在EAOC中表達(dá)失調(diào)。Dong等[28]發(fā)現(xiàn)miRNA-191在EMs和EAOC患者中顯著上調(diào)，并通過負(fù)性調(diào)控TIMP3使EMs和EAOC細(xì)胞增殖和侵襲。DAPK1使程序性細(xì)胞死亡的一個積極介導(dǎo)者，通常被視為腫瘤抑制因子，在一些癌癥例如頭頸癌、非小細(xì)胞肺癌及宮頸癌中DAPK1表達(dá)下調(diào)，提高了腫瘤細(xì)胞的增殖和存活，Tian等[29]也證實了miRNA-191在EMs和EAOC中高表達(dá)，負(fù)性作用于DAPK1，抑制TNF-α誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，最終使EMs發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。從EMs轉(zhuǎn)化為子宮內(nèi)膜樣癌的過程中還發(fā)現(xiàn)了一些其他的miRNA，例如miRNA-15b、miRNA-16、和miRNA-195，但miRNA-191是健康人對比EMs患者和EAOC患者中差異最大的miRNA之一[30]。一些miRNAs可能在EMs的惡變過程中起重要作用，若這些關(guān)鍵節(jié)點被發(fā)現(xiàn)可能有助于阻止EMs進(jìn)一步惡變。

七、微小RNA與EMs的不孕

30%～50%的EMs患者合并不孕，Cheng等[31]通過研究發(fā)現(xiàn)miRNA-126和miRNA-145在黃體中期子宮內(nèi)膜組織中表達(dá)上調(diào)可能與EMs所致的不孕癥有關(guān)，但具體機制和信號通路還有待進(jìn)一步研究。EMs相關(guān)的不孕癥病因尚不明確，但可能與孕酮抵抗有關(guān)，PTEN在孕酮對子宮內(nèi)膜的作用中起到重要作用，PTEN表達(dá)的缺失阻礙了EMs患者的胚胎著床。Li等[32]發(fā)現(xiàn)miENA-92a在孕酮抵抗的EMs中高表達(dá)，抑制PTEN表達(dá)，通過細(xì)胞和動物實驗結(jié)果表明，抑制miRNA-92a可增加PTEN表達(dá)，并通過抑制基質(zhì)細(xì)胞增殖來克服孕酮抵抗。miRNA-21和miRNA-26a可以通過對COX-2和RECK的調(diào)控來確保受精卵的精確著床，而EMs患者與正常婦女相比，miRNA-21及miRNA-26a的調(diào)控出現(xiàn)異常，使EMs患者的受精卵不易于著床[33]。

八、微小RNA與EMs的診斷及治療

近年來有越來越多的學(xué)者對EMs中miRNA的表達(dá)及其作用機制進(jìn)行研究，希望miRNA在血清、唾液、尿液中可以成為一種非侵入性的診斷工具。研究顯示不同的miRNA可能在EMs中上調(diào)或下調(diào)，miRNA-31、miRNA-122、miRNA-199a、miRNA-125b-5p、miRNA-150-5p、miRNA-342-3p、miRNA-145-5p、miRNA-143-3p、miRNA-500a-3p、miRNA-452a、miRNA-18a-5p在血清或血漿中表達(dá)上調(diào)，miRNA-202、miRNA-100、miRNA-375、miRNA-1、miRNA-29c在EMs患者內(nèi)膜組織中表達(dá)上調(diào)，miRNA-141、miRNA-543-3p、miRNA-9、miRNA-6755-3p、miRNA-3613-3p在血清或血漿中表達(dá)下調(diào)，miRNA-200b、miRNA-196b、miRNA-200c、miRNA-200a、miRNA-183、miRNA-141、miRNA-34c在EMs患者內(nèi)膜組織中表達(dá)下調(diào)[3]。目前來說EMs診斷的金標(biāo)準(zhǔn)是腹腔鏡檢查和組織學(xué)檢查，缺乏低侵入性的診斷，miRNA在EMs中的異常表達(dá)希望可以為EMs的診斷提供新路徑。

他汀類藥物是激素治療無效或產(chǎn)生不良副作用的EMs的一種潛在替代方法，拋開對膽固醇的作用，他汀類藥物通過抑制Rho激活抑制子宮內(nèi)膜異位癥間質(zhì)細(xì)胞增殖，還可通過減少VEGF基因轉(zhuǎn)錄來阻止子宮內(nèi)膜異位細(xì)胞的新生血管生成，也可抑制促炎性標(biāo)志物的基因表達(dá)，Cosar等[34]對誘導(dǎo)性EMs的狒狒模型進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)辛伐他汀短期治療并不能完全消除這些狒狒體內(nèi)的EMs，但發(fā)現(xiàn)了顯著的改善，病變和盆腔粘連體積減少，而且與未接受治療的對照組狒狒相比，miRNA-150-5p和miRNA-451a的表達(dá)較低，miRNA-3613-5p的表達(dá)升高，但是miRNA-150-5p和miRNA-451a在女性EMs患者中表達(dá)升高，miRNA-3613-5p的表達(dá)是降低的。EMs中miRNA的差異表達(dá)可能對藥物治療EMs的療效評估起到一定幫助。

九、結(jié)語

miRNA可能通過調(diào)節(jié)不同的靶基因作用于不同的通路對EMs發(fā)生發(fā)展起到一定作用，miRNA可能通過介導(dǎo)靶基因的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移、血管生成及炎癥反應(yīng)進(jìn)而誘發(fā)EMs及誘發(fā)EMs的惡變或不孕。miRNA在EMs患者與正常人中的差異表達(dá)為EMs的診斷提供了新思路，miRNA的作用靶點及信號通路也可為EMs的治療提供新的契機。