miRNA在妇科肿瘤中的研究进展

杨凌云(综述)，王红静(审校)

(四川大学华西第二医院妇产科，成都610041)

微小RNA(microRNA，miRNA)是一类内源性非编码小分子RNA，由Lee等［1］对秀丽新小杆线虫进行突变体的遗传分析中首次发现。miRNA通过干扰mRNA的翻译，在转录后水平调节基因表达，对生物体诸多生命现象起重要的调控作用。研究发现，miRNA亦可发挥癌基因或抑癌基因的作用，其表达的变化与肿瘤发生、发展密切相关。卵巢癌、宫颈癌、子宫内膜癌为妇科三大恶性肿瘤，其发病率近年来在世界范围内呈上升趋势，严重威胁广大妇女的生命健康。在此综述近年来miRNA在妇科三大肿瘤中的研究进展，为妇科肿瘤的诊治及临床实践提供参考。

1 miRNA介绍

miRNA是一类长度为19～25个核苷酸的参与基因转录后水平调控的非编码内源性小分子RNA［2，3］。研究表明，miRNA调节人类近30%的基因表达［4］，参与细胞周期、细胞分化、生长、新陈代谢以及细胞寿命等多个生物过程的调控。miRNA基因在RNA聚合酶Ⅱ的作用下转录生成原始miRNA(pri-miRNA)［5］，接着在RNA酶Ⅲ-Drosha和双链DNA结合蛋白DGCR8-Pasha的作用下裂解为前体 miRNA(pre-miRNA)［3］，由依赖RanGTP的转运蛋白 Exportin-5转运至胞质［6，7］。pre-miRNA 在胞质中的 RNA 酶Ⅲ-Dicer以及双链RNA结合蛋白TRBP的作用下生成成熟miRNA，通过与靶mRNA的3'非翻译区(3'-UTR)结合，发挥调控基因表达的作用［8］。

miRNA的检测方法主要有基因芯片技术［9］、反转录聚合酶链反应技术［10］等，主要适用于测定在细胞内常规表达且丰度较高的miRNA。目前miRNA检测技术的灵敏度及精确度正逐步提高，为在临床中的规范化检测奠定了基础。

2 miRNA在肿瘤发生发展中的作用

miRNA在转录后水平调控基因的表达，参与生物体细胞的增殖、分化和凋亡等生命活动，具有原癌基因或抑癌基因作用，其表达异常可导致肿瘤的发生。

2.1 具有原癌基因作用的miRNA 原癌基因能够促进细胞生长和增殖，阻止其发生终末分化，通常处于静止或低表达状态，对维持细胞正常功能具有重要作用。原癌基因的活化可导致细胞癌变。在肿瘤组织中某些miRNA表达水平明显上调，表现出原癌基因的特征。Iorio等［11］利用基因芯片技术检测卵巢癌中miRNA的表达谱，发现miR-155表达水平增高。另外，Yanaihara等［12］发现miR-155的高表达与肺癌患者预后不佳密切相关。可见，某些miRNA具有原癌基因样作用，其表达的上调可导致细胞的恶性生长，并在一定程度上影响患者的预后。可应用RNA干扰、基因沉默等技术抑制这些miRNA的表达，为肿瘤的诊治提供新的途径。

2.2 具有抑癌基因作用的miRNA 抑癌基因抑制细胞过度生长和增殖，遏制肿瘤形成。抑癌基因的失活亦可导致肿瘤的发生。在肿瘤组织中某些miRNA表达水平出现明显下调，发挥抑癌基因样作用。Calin等［13］发现，miR-15a和 miR-16-1在慢性淋巴细胞白血病中表达下调，导致抗凋亡基因Bcl-2活化，抑制白血病细胞的凋亡，表现出抑癌基因样作用。随着研究的深入，通过质粒转染、基因重组等方法，上调具有抑癌基因作用的miRNA，可有望成为肿瘤基因治疗新的靶点。

3 miRNA与妇科三大肿瘤

3.1 miRNA与卵巢癌 卵巢癌发病隐匿、进展迅速，多数患者发现时已为晚期，严重威胁广大妇女的生命健康。目前miRNA与卵巢癌相关研究主要集中于建立miRNA表达谱，寻找与卵巢癌发生发展相关的miRNA，为卵巢癌的早期诊治和预后评估提供新的参考。

在卵巢癌发生发展机制方面，Bhattacharya等［14］发现miR-15a和miR-16在卵巢癌中表达降低，活化原癌基因Bmi-1，促使卵巢癌细胞的分化和增殖。Corney等［15］应用反转录聚合酶链反应和原位杂交技术分析了83例卵巢癌，发现p53突变型卵巢癌细胞中miR-34a和miR-34b/c表达分别下降100%和72%，p53野生型卵巢癌细胞株中 miR-34a下调93%，另外miR-34b/c在Ⅳ期肿瘤中的表达较Ⅲ期下降更为明显，miR-34a与卵巢癌转移相关因子酪氨酸蛋白激酶受体MET呈负相关性，提示miR-34家族与卵巢癌的发生机制、分化转移密切相关。Hu等［16］分析了55例晚期卵巢癌miRNA表达谱，发现miR-200a、miR-200b、miR-429与卵巢癌的复发及生存率关系最为密切，其中miR-200家族的高表达能够抑制肿瘤细胞的转移，而低表达则预示着不良的预后。在卵巢癌治疗方面，Boren等［17］用6种化疗药物处理卵巢癌细胞株后，检测了其中335种miRNA，发现27种miRNA含量在化疗前后发生变化，有趣的是这些miRNA的52种靶基因参与了肿瘤细胞毒性、肿瘤细胞生成、细胞分裂、p53信号传递、细胞生长和浸润等方面的多条生物信号通路，提示这些miRNA是化疗药物潜在治疗靶点。Creighton等［18］发现浆液性卵巢癌细胞中p53通路活性的缺陷常伴随miR-31基因的缺失，因此对于p53通路活性缺陷的卵巢癌治疗中，miR-31基因治疗成为了一条新的途径。Sorrentino等［19］检测卵巢癌耐紫杉醇细胞株A2780/TAX、卵巢癌耐顺铂细胞株A2780/CIS以及卵巢癌细胞株A2780中miRNA表达谱，发现miR-30c、miR-130a和miR-335在所有耐药细胞株中低表达，提示其可能直接参与了耐药性的形成，进一步研究发现，miR-130a表达的下调使得M-CSF基因翻译活性增强，从而导致卵巢癌细胞耐药性的形成。

3.2 miRNA与宫颈癌 宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤，宫颈癌与其癌前病变的发生与高危型人类乳头瘤病毒(human papillomavirus，HPV)感染密切相关。近期研究表明，miRNA在宫颈癌的发生发展以及HPV感染中发挥着重要的作用。在宫颈癌发生发展的机制方面，Wang等［20］应用 Northern blot和基因芯片技术检测宫颈癌和正常宫颈组织中miRNA表达谱，发现 miR-126、miR-143和miR-145表达降低，而miR-15b、miR-16、miR-146a和 miR-155 表达升高，进一步研究表明，miR-143、miR-145能够抑制细胞生长，miR-146a具有促进细胞增殖的能力。Lee等［21］应用反转录聚合酶链反应检测了10例早期宫颈浸润性鳞癌和10例正常宫颈组织中miRNA表达谱，发现70种miRNA表达存在明显差异，其中miR-127表达显著增高并与淋巴结转移密切相关，对宫颈癌的预后评估有重要意义;同时利用anti-miR-199a进行体外转染，发现宫颈癌细胞生长受到抑制，有趣的是转染后的细胞对顺铂的敏感性增强，提示miR-199a可能成为宫颈癌基因治疗新的潜在靶点。Yao等［22］发现，HeLa宫颈癌细胞株中miR-21表达下调能显著抑制细胞的增殖分化，同时能上调抑癌基因PDCD4的表达，提示miR-21在宫颈癌发病机制中充当了原癌基因的角色，可能成为基因治疗的潜在位点。HPV感染是宫颈癌发生的重要因素，Martinez等［23］比较HPV16阳性宫颈癌细胞株和HPV阴性宫颈癌细胞株中miRNA表达谱，发现miR-218在HPV阳性宫颈癌细胞株中表达降低，而特异性上皮细胞标志物LAMB3基因正是miR-218的下游作用靶位，有趣的是HPV16阳性宫颈癌细胞中原癌基因E6能够抑制miR-218的表达，而通过RNA干扰技术抑制原癌基因 E6/E7后，miR-218表达上调。Wang等［24］证实HPV阳性宫颈癌细胞中具有抑癌基因样作用的miR-34a表达下调，其作用靶位病毒原癌基因E6过表达，破坏肿瘤抑制因子p53的稳定性导致肿瘤的发生;通过转染上调miR-34a在HPV18阳性HeLa细胞株中的表达，可以发现宫颈癌细胞生长延迟，细胞出现凋亡现象。可见miRNA参与并介导了HPV感染致宫颈癌的全过程，使人们从分子生物学水平对高危HPV感染对宫颈癌发生发展机制有了更深入的了解，为宫颈癌的进一步诊治开辟了新的途径。

3.3 MiRNA与子宫内膜癌 子宫内膜癌是妇科三大肿瘤之一，近年来发病率逐年上升，其发病机制尚未完全清楚，目前认为内分泌和遗传是影响其发生发展的两大因素，其中无孕激素拮抗的雌激素长期刺激是导致子宫内膜样腺癌癌前病变的最关键因素。近年来研究发现，性激素的分泌能影响子宫内膜中miRNA表达水平［25］，miRNA与子宫内膜癌的发生发展有着相关性，而这方面的研究还有待进一步的深入。在子宫内膜癌发生机制方面，Huang等［26］发现原癌基因SOX4在子宫内膜癌中高表达，而miR-129-2的靶作用位点正是SOX4基因;在31例内膜癌样本中有27例存在miR-129-2表达缺失并伴随了SOX的高表达，这与miR-129-2中CpG岛超甲基化相关;进一步研究表明，miR-129-2超甲基化与子宫内膜癌患者整体低生存率密切关联。Myatt等［27］对比 HEC-1B和 Ishikawa内膜癌细胞株中miRNA的表达，发现子宫内膜癌中抑癌基因FOXO1表达缺陷可能是由miRNA介导。可见进一步探究miRNA与子宫内膜癌相关致癌基因之间的关系，有助于深入了解子宫内膜癌的发病机制。在子宫内膜癌诊治方面，Boren等［28］对37例子宫内膜癌、20例正常内膜组织以及4例内膜非典型增生进行miRNA表达谱检测，发现了13种有助于对子宫内膜癌进行早期诊断的miRNA。Wu等［29］应用基因芯片和反转录聚合酶链反应发现，子宫内膜腺癌中miR-205、miR-449和 miR-429高表达，而 miR-204、miR-99b和miR-193b表达下调，提示上述miRNA可作为肿瘤标志物为子宫内膜癌的早期诊治提供新的手段。Daikoku 等［30］联合 Western blot和 Northern blot发现，在Pten基因及p53基因缺陷小鼠子宫内膜中环氧合酶2表达上调伴随着miR-199a和miR-101a表达的下降。环氧合酶2与肿瘤发生中密切相关，在结直肠癌、乳腺癌、肺癌等实体肿瘤中表达升高，而miR-199a和miR-101a在转录后水平抑制环氧合酶2的表达，这提示上述两种miRNA可能成为子宫内膜癌的潜在治疗靶位。

4 总结与展望

近年来，miRNA在妇科肿瘤方面的研究已逐步深入，对各种肿瘤细胞中miRNA表达谱的检测已广泛开展，越来越多的异常表达miRNA被发现，并明确了部分miRNA与已知原癌基因或抑癌基因的联系，如定量关系、靶基因定位、信号通路等。在现阶段的研究基础上进一步阐明miRNA在妇科肿瘤中的生物学功能，并以miRNA为中心设计新型基因诊断和治疗的方案。相信在不久的将来，miRNA将为妇科肿瘤患者带来新的福音。

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