microRNA在宫颈癌诊治方面的应用与前景

2014-12-09 07:53综述程静新审校
肿瘤基础与临床 2014年1期
关键词:肿瘤发生反义癌基因

苏 伟 综述,程静新 审校

(新疆医科大学附属肿瘤医院,新疆 乌鲁木齐830011)

宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一。近年来,其发病率逐渐增高,且有年轻化的趋势,居世界女性肿瘤发病率第2 位、死亡率第5 位[1]。高危型HPV 感染被认为是宫颈癌的高危因素。研究[2]发现,micro RNA (miRNA)也与宫颈癌的发生、发展有着密不可分的关系。miRNA 是一类分布广泛、内源性、进化过程中高度保守、大小约19 ~24 个核苷酸的非编码单链小分子RNA。miRNA 通过识别特定目标mRNA,与靶mRNA 的3’非翻译区(3’-untranslated region;3’-UTR)互补配对,并在转录后通过促进靶mRNA 的降解和(或)抑制翻译过程来调控癌基因或抑癌基因而发挥其促进或抑制作用[3]。miRNA 在人类肿瘤的发生、发展中起关键作用,已成为生命科学研究的热点。

1 miRNA 简述

1.1 miRNA 的作用机制 Lee 等[4]在研究线虫发育缺陷时发现了第1 个miRNA-lin-4,随后let-7 的发现使miRNA 逐步成为研究的热点。其主要作用机制:1)miRNA 能够识别特定的靶mRNA 3’-UTR 并与之结合。若两者碱基序列完全互补,则可使靶mRNA 翻译,影响蛋白质的表达水平,但不影响靶mRNA 的稳定性,抑制的程度与miRNA 结合靶mRNA 的位点数相关;2)miRNA 指导其靶基因的mRNA 快速脱腺苷化,进而导致mRNA 的快速衰减和表达水平的降低。

1.2 miRNA 的生物学特性及功能 miRNA 在不同的物种之间具有高度的保守性,同时具有时序表达特异性和组织表达特异性。其作用涉及多种生理、病理过程,如造血、器官分化、生长发育、细胞代谢和增殖、神经元分化和成熟、凋亡、肿瘤发生、调节细胞分化、参与胰岛素分泌和病毒感染[5]、侵袭转移、甚至可调节干细胞活化及新生血管生成[6]。

1.3 miRNA 基因表达水平的检测 miRNA 基因表达水平的主要检测方法:1)基因克隆;2)miRNA 芯片;3)Northern blot;4)实时定量PCR;5)其他方法:液相芯片技术、表面增强拉曼光谱法、原位杂交技术等[7]。

1.4 miRNA 与宫颈癌诊断的研究 研究[8]表明,miRNA 可作为抑癌或促癌因素参与肿瘤的发生、发展。50%以上的人类miRNA 位于脆性位点、杂合子丢失区、扩增区等肿瘤相关基因区。其控制着细胞增殖、黏附、凋亡、血管形成等重要过程,调控异常在肿瘤的发生、发展、扩散等方面扮演着重要角色[9]。某些miRNA 在肿瘤组织中低表达,可阻止肿瘤的发生,起着抑癌基因的作用。而有些miRNA 在肿瘤组织中高表达,可促进肿瘤发生,起着抑癌基因的作用。表1 列举近年来关于部分miRNA 在宫颈癌方面的重要研究。结果表明,miRNA 的表达异常与宫颈癌的发生、发展有着直接的联系。

2 miRNA 与宫颈癌治疗的研究

深入研究miRNA 在肿瘤发生、发展中的作用,可以为寻找肿瘤特异性诊断标志物、肿瘤治疗新靶点提供依据。某些miRNA 在肿瘤治疗前后存在差异性的表达,则可用于预测治疗方案的合理性及有效性等。

miRNA-199a 在宫颈癌组织高表达,Lee 等[26]用反义miRNA-199a 转染宫颈癌细胞后,miRNA-199a 表达明显减少,细胞生长受到抑制。顺铂联合反义miRNA-199a 对宫颈癌细胞的生长抑制作用更明显,且存在着剂量效应关系。因此,可以应用RNA 干扰、基因沉默等技术抑制具有原癌基因作用的miRNA 的表达;某些miRNA 如miRNA-143、miRNA-218 等抑制宫颈癌细胞的凋亡,其在肿瘤组织中表达水平出现明显下调。那么,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,从而达到抑制肿瘤细胞增殖和诱导肿瘤细胞凋亡的目的。

HPV 感染是宫颈癌发生的重要因素,HPV16 编码3 种癌基因:E5、E6、E7。Martinez 等[32]比较HPV16(+)宫颈癌和HPV16(-)宫颈癌组织中miRNA 表达谱,发现在HPV16(+)宫颈癌组织中miRNA-218 表达下调,并且E6 能够抑制miRNA-218 的表达。而通过RNA 干扰技术抑制E6、E7 后,miRNA-218 表达上调。某些miRNA 参与并介导了高危HPV 感染致宫颈癌的全过程。

王晓玫等[33]研究发现:与阴性对照组和空白对照组相比,接种miRNA-21 反义寡核苷酸(miRNA-21-ASO)组裸鼠宫颈鳞癌瘤重明显降低;肿瘤细胞呈低分化鳞癌状态并伴部分坏死;细胞增殖性抗原Ki-67 活性显著下降;肿瘤发生凋亡数量明显增多,差异有统计学意义。miRNA-21-ASO 能有效抑制宫颈鳞癌SiHa 细胞的增殖,促进其凋亡发生。

Muralidhar 等[34]研究发现miRNA 前体的Drosha拷贝数在进展期宫颈癌中明显升高。其通过影响相关miRNA 表达,来调节肿瘤细胞基因的表达及其编码的蛋白,可起癌基因的作用。

研究卵巢癌发现miRNA-126 与紫杉醇反应性相关,miRNA-126 在宫颈癌组织中表达下调[35]。上调miRNA-126 并与紫杉醇化疗联合治疗宫颈癌或许会达到更好的效果。

3 展望

miRNA 与宫颈癌的发生、发展有环环相扣的关系,通过对miRNA 表达谱的分析发现miRNA 出现表达失调。而目前人类对miRNA 自身调控机制的认识仍停留在较表浅的阶段,有许多问题仍待我们去解决。但已完成有益的积极探索已表明,miRNA 用于宫颈癌的诊治有着广阔的应用前景。

表1 部分miRNA 在宫颈癌中的主要研究报道

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