miRNA調(diào)控EMT參與卵巢癌侵襲轉(zhuǎn)移的研究進(jìn)展

劉 萱，李風(fēng)艷

0 引言

卵巢癌(Ovraian cancer，OC)是全世界最致命的婦科腫瘤，很大程度上與特定癥狀不典型、無可靠生物標(biāo)志物有關(guān)[1]。OC患者5年生存率低至41.8%[2]。多數(shù)患者在確診時(shí)處于晚期，因此迫切需要開發(fā)能夠幫助早期診斷OC的生物標(biāo)志物。眾多研究表明，miRNA能通過不同靶基因及信號通路調(diào)控OC細(xì)胞上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-mesenchymal transition，EMT)，故本文對此類miRNA進(jìn)行總結(jié)，并分析其參與OC細(xì)胞EMT的具體機(jī)制。

1 miRNA與EMT

1.1 miRNA microRNA(miRNA)是一種小單鏈非編碼RNA[3-4]。它是由原始 miRNA被RNAseⅢ類的核酸內(nèi)切酶酶切而成為成熟miRNA，該miRNA與下游靶基因的信使RNA的3′UTR結(jié)合，抑制蛋白質(zhì)翻譯。miRNA表達(dá)異常存在于不同類型腫瘤中，miRNA可以調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移、侵襲[5]及耐藥性[6]。近年來多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)其在OC的進(jìn)展中表達(dá)紊亂，通過調(diào)控EMT，對OC的結(jié)局有著截然不同的影響。

1.2 EMT EMT指細(xì)胞上皮性特征(如細(xì)胞間接觸)丟失，而獲得間質(zhì)性特征(如增強(qiáng)運(yùn)動性)的過程[7]。EMT不僅參與慢性炎癥[8]、器官纖維化[9]等過程，還參與多種腫瘤侵襲遷移及耐藥。在腫瘤發(fā)生EMT時(shí)，原本連接緊密的上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)檫B接松散的間質(zhì)細(xì)胞，這一過程加快腫瘤惡性行為進(jìn)展，侵襲能力提高[10]。EMT包括上皮標(biāo)志物的丟失，如E-鈣黏蛋白(E-cadherin)，還包括間質(zhì)標(biāo)志物的增加，如N-鈣黏蛋白(N-cadherin)。

2 與卵巢癌EMT相關(guān)的miRNA

許多miRNA與腫瘤EMT呈相關(guān)性，影響腫瘤進(jìn)展。E-cadherin表達(dá)下降及 N-cadherin表達(dá)增加是EMT的常用標(biāo)志，且EMT受多種信號通路調(diào)節(jié)。miRNA通過影響上述標(biāo)志物的表達(dá)或相關(guān)通路，進(jìn)而影響EMT。miRNA可以促進(jìn)、抑制、雙重調(diào)控OC細(xì)胞EMT。

2.1 促進(jìn)卵巢癌EMT的miRNA

2.1.1 miRNA-9 作為轉(zhuǎn)移相關(guān)的miRNA，miRNA-9可以觸發(fā)許多癌癥的惡性表型[11-13]，導(dǎo)致癌癥進(jìn)展和預(yù)后不良，同樣的研究在OC中已被證明。Sui等[14]對OC和癌旁正常組織進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)miRNA-9在OC組織的水平下降，轉(zhuǎn)染miR-9抑制劑后，檢測到EMT相關(guān)上皮指標(biāo)E-cadherin低表達(dá)，而間質(zhì)指標(biāo)Vimentin相反，研究還發(fā)現(xiàn)，miRNA-9在編碼E-cadherin的mRNA有1個(gè)互補(bǔ)位點(diǎn)，因此，miRNA-9通過與E-cadherin結(jié)合，使其水平降低，促進(jìn)OC細(xì)胞EMT。由此可見，miRNA-9抑制劑有望成為治療OC的新方法。

2.1.2 miRNA-28-5p 研究者對10例OC組織及6例癌旁組織分析，QRT-PCR檢測結(jié)果提示，miRNA-28-5p在OC水平較高，轉(zhuǎn)染成熟模擬物的OC細(xì)胞Vimentin的蛋白水平上調(diào)，增殖能力變強(qiáng)，此外QRT-PCR結(jié)果表明，miRNA-28-5p通過抑制ES2和SKOV3細(xì)胞中草魚NEDD4結(jié)合蛋白基因1(NEDD4 binding protein 1，N4BP1)促進(jìn)OC細(xì)胞EMT，從而證明miRNA-28-5p可作為OC的促進(jìn)因子[15]。

2.1.3 miRNA-27a和miRNA-577 Wnt/β-catenin是EMT經(jīng)典的信號通路，β-catenin和c-myc在Wnt/β-catenin信號通路中起重要作用[16]。Zhang等[17]研究發(fā)現(xiàn)，人OC細(xì)胞HO8910和OV90轉(zhuǎn)染miRNA-27a后，侵襲能力明顯提高，導(dǎo)致間充質(zhì)細(xì)胞表型發(fā)生轉(zhuǎn)變，特別是在HO8910細(xì)胞中，細(xì)胞形態(tài)改變?yōu)殚L梭形，Western blot結(jié)果顯示，miRNA-27a過表達(dá)使E-cadherin水平下降，而轉(zhuǎn)錄因子叉頭框蛋白O1(Forkhead box O1，F(xiàn)OXO1)基因的敲除可降低E-cadherin表達(dá)，增加β-catenin和c-myc表達(dá)，表明miRNA-27a作用于靶基因FOXO1，觸發(fā)Wnt/β-catenin信號通路，促進(jìn)EMT。最新一項(xiàng)研究證明，miRNA-577可充當(dāng)LINC01094的靶基因，同樣可激活Wnt/β-catenin軸，促進(jìn)OC細(xì)胞EMT過程[18]。

2.2 抑制卵巢癌EMT的miRNA

2.2.1 miRNA-200 miRNA-200家族(miRNA-200b、miRNA-200c、miRNA-429、miRNA-200a、miRNA-141)是最經(jīng)典的調(diào)控EMT的miRNA家族。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子4(STAT4)可誘導(dǎo)EMT發(fā)生，促進(jìn)OC惡性行為，但具體機(jī)制不明[19]。有研究指出,細(xì)胞低氧狀態(tài)是癌癥發(fā)展的一個(gè)促進(jìn)因素，Li等[20]通過研究低氧型模型，發(fā)現(xiàn)STAT4的水平顯著上調(diào)，并有助于調(diào)節(jié)EMT。此外，還發(fā)現(xiàn)STAT4是miRNA-200a的直接目標(biāo)，miRNA-200a與STAT4的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，并抑制了EMT，而miRNA-200a的沉默在體外和體內(nèi)均促進(jìn)了STAT4介導(dǎo)的EMT調(diào)節(jié)，這為其參與低氧誘導(dǎo)OC細(xì)胞EMT提供了一個(gè)潛在的分子機(jī)制。

2.2.2 miRNA-222-3p miRNA-222通過下調(diào)其靶標(biāo)p27提高OC細(xì)胞增殖潛力[21]，miRNA-222-3p可以通過靶向上皮性卵巢癌(Epithelial ovarian cancer，EOC)中的G蛋白α抑制劑2(G protein alpha inhibiting activity polypeptide 2，GNAI2)抑制腫瘤細(xì)胞增殖，但具體機(jī)制不明[22]。隨后Fan等[23]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-222-3p直接與程序性細(xì)胞死亡因子10(Programmed cell death 10，PDCD10)的3’-UTR結(jié)合，抑制PDCD10的翻譯，可以同時(shí)在體內(nèi)體外阻止EOC的惡性行為，PDCD10水平的上升可下調(diào)E-cadherin，從而誘導(dǎo)EMT。這表明miRNA-222-3p靶向PDCD10，通過EMT途徑可阻止OC惡性行為。

2.2.3 miRNA-382 miRNA-382在不同腫瘤生長過程異常表達(dá)，其在人OC中表達(dá)下調(diào)[24]。然而，相關(guān)作用機(jī)制不明，Tan等[25]對其相關(guān)作用機(jī)制進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)miRNA-382的水平與SKOV3和COV434細(xì)胞中上皮標(biāo)志物的水平呈正相關(guān)，miRNA-382水平的增高顯著降低了受體酪氨酸激酶孤兒受體1(Receptor tyrosine kinase-like orphan receptor 1，ROR1)的3′-UTR的熒光素酶報(bào)告活性，ROR1過表達(dá)后，上皮標(biāo)志物的mRNA水平降低，miRNA-382通過ROR1抑制OC細(xì)胞EMT，miRNA-382/ROR1對OC的臨床治療意義重大。

2.2.4 miRNA-636 Hhedgehog(HH)信號通路參與維持組織器官正常發(fā)育，也可以在腫瘤中被異常激活[26]。miRNA已被證實(shí)能調(diào)節(jié)HH信號通路。miRNA-636過度表達(dá)可上調(diào)E-cadherin的水平，使OC細(xì)胞增殖減慢并凋亡，抑制miRNA-636，上述現(xiàn)象消失。流式細(xì)胞儀檢測示miRNA-636過表達(dá)，使OC細(xì)胞停滯于G0/G1期，而抑制miRNA-636，則減少了G0/G1期的細(xì)胞數(shù)量[27]。Gli2是HH通路的“樞紐基因”，Gli2是miRNA-636在OC中的目標(biāo)基因，miRNA-636過表達(dá)使Gli2的蛋白水平降低，而高水平的Gli2可通過降低E-cadherin的水平而增強(qiáng)OC細(xì)胞EMT，這說明miRNA-636可直接靶向HH通路中的轉(zhuǎn)錄因子Gli2，進(jìn)而抑制OC細(xì)胞EMT。這表明Gli2-miRNA-636信號通路在OC轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。

2.2.5 miRNA-29c-3p和miRNA-101 miRNA調(diào)控OC細(xì)胞EMT還受長鏈非編碼RNA (LncRNA)影響。研究發(fā)現(xiàn)，上調(diào)miRNA-29c-3p可降低OC的惡性行為，而敲除LINC01296可以逆轉(zhuǎn)這一過程[28]，因此，miRNA-29c-3p 被預(yù)測為LINC01296的靶點(diǎn)，該miRNA在OC細(xì)胞中的低水平導(dǎo)致OC不良結(jié)局。除此之外，抑制miRNA-29c-3p可極大降低E-cadherin的水平，而LINC01296基因敲除逆轉(zhuǎn)了miRNA-29c-3p抑制引起的EMT。LINC01296/miRNA-29c-3p軸介導(dǎo)了OC細(xì)胞中EMT的機(jī)械調(diào)控。Liang等[29]構(gòu)建了間充質(zhì)OC的內(nèi)源競爭RNA(Competing endogenous RNAs，CERNA)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)鑒定了一個(gè)在間充質(zhì)OC樣本中上調(diào)表達(dá)的LncRNA AP000695.4，命名為前轉(zhuǎn)變相關(guān)RNA(PTAR)。研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-101通過調(diào)控鋅指轉(zhuǎn)錄因子(Zinc finger E-box Binding Homeobox 1，ZEB1)抑制OC細(xì)胞EMT，PTAR作為miRNA-101的CERNA，競爭性結(jié)合miRNA-101-3p，調(diào)控ZEB1的表達(dá)，PTAR-miRNA-101-ZEB1軸可為預(yù)防OC轉(zhuǎn)移提供新策略。

2.3 雙重調(diào)控卵巢癌EMT的miRNA Chao等[30]通過熒光素酶報(bào)告基因分析證實(shí)，miRNA-187的靶點(diǎn)位于殘疾基因同源物2(Disabled homolog 2，DAB2)基因的3′-UTR。DAB2作為抑癌基因，可通過EMT促進(jìn)晚期OC轉(zhuǎn)移。miRNA-187與DAB2結(jié)合在OC進(jìn)展過程發(fā)揮雙重作用，在OC發(fā)生初期，miRNA-187水平的增高可抑制DAB2，促進(jìn)OC細(xì)胞EMT，OC進(jìn)展過程中，miRNA-187水平不斷升高，抑制了DAB2依賴的EMT，因此推測miRNA-187水平高的癌癥患者，其存活率更高。

3 與卵巢癌耐藥相關(guān)的miRNA

3.1 miRNA-302 miRNA-302在OC細(xì)胞中水平降低，抑制miRNA-302后，A2780細(xì)胞對順鉑的耐藥性提高，轉(zhuǎn)染抑制劑的A2780細(xì)胞更易獲得腫瘤惡性行為，在耐藥A2780cisR細(xì)胞中，E-cadherin的下調(diào)與A2780細(xì)胞相比明顯增強(qiáng)，因此，miRNA-302可抑制順鉑耐藥細(xì)胞的EMT。此外，miRNA-302的靶點(diǎn)為三磷酸腺苷酶家族蛋白2(ATPase family AAA domain-containing 2，ATAD2)，通過該靶點(diǎn)抑制順鉑耐藥細(xì)胞EMT和侵襲力，ATAD2基因的敲除可逆轉(zhuǎn)順鉑耐藥細(xì)胞EMT，ATAD2的高水平可逆轉(zhuǎn)miRNA302誘導(dǎo)的順鉑耐藥細(xì)胞β-catenin的下調(diào)。因此在化療耐藥中，miRNA-302激活或ATAD2失活可能是一種新型調(diào)控軸[31]。

3.2 miRNA-513a-3p Chen等[32]發(fā)現(xiàn)，miRNA-513a-3p在OC耐藥細(xì)胞的表達(dá)下調(diào)，miRNA513a-3p水平提高，導(dǎo)致OC細(xì)胞對順鉑的敏感性加強(qiáng)，抑制其EMT。順鉑化療后，復(fù)發(fā)的OC患者腫瘤組織中同源異型盒基因(Homebox7，HOXB7)表達(dá)減少，生存率與HOXB7水平呈負(fù)相關(guān)，這些結(jié)果表明，miRNA-513a-3p可能是HOXB7表達(dá)的直接抑制因子，以HOXB7作為靶點(diǎn)抑制OC細(xì)胞EMT并提高其對順鉑的敏感性。

4 展望

綜上所述，miRNA在OC發(fā)揮關(guān)鍵性作用，調(diào)控卵巢癌EMT，在OC進(jìn)展中可發(fā)揮正性或負(fù)性調(diào)控。在該過程中，miRNA發(fā)揮多重作用，參與調(diào)控各種信號通路，如HH信號通路、Wnt/β-catenin信號通路，調(diào)控其他因子及受體，如PDCD10、ROR1等，還可直接充當(dāng)靶基因。但作為一種新型的潛在治療策略，目前的成果還未產(chǎn)生真正的臨床效益，是否能夠根據(jù)對miRNA的監(jiān)測而判斷患者預(yù)后仍需探索。OC的病理類型眾多，具體機(jī)制還需進(jìn)行深入研究。此外，OC的死亡率高還歸因于對當(dāng)前化療藥物的耐藥性，而miRNA調(diào)控EMT產(chǎn)生化療藥物耐藥的實(shí)驗(yàn)甚少，具體機(jī)制有待研究。因此，開發(fā)特定的靶向藥物來調(diào)控腫瘤的生物行為、如何通過調(diào)控miRNA提高化療藥物的敏感性將是研究的重點(diǎn)。