微RNAs介导上皮性卵巢癌细胞抗失巢凋亡的研究进展

闫洪亮(综述)，吴维光(审校)

(武警后勤学院附属医院妇产科，天津 300162)

微RNAs介导上皮性卵巢癌细胞抗失巢凋亡的研究进展

闫洪亮△(综述)，吴维光※(审校)

(武警后勤学院附属医院妇产科，天津 300162)

摘要：上皮性卵巢癌为最常见的卵巢癌，其起病隐匿、发展迅速且极易出现盆腹腔播散和腹膜后淋巴结转移，5年生存率极低。抗失巢凋亡是介导上皮性卵巢癌的发生和发展、转移、化疗耐药的关键因素。微RNAs(miRNAs)在细胞的增殖和分化等多个生物过程中发挥重要作用，并且是肿瘤表观遗传学中主要机制之一。上皮性卵巢癌组织中出现相关miRNAs的异常表达，与卵巢癌发生进展、侵袭转移的关系密切。

关键词：上皮性卵巢癌；失巢凋亡；微RNAs

卵巢癌病变隐匿不易早期发现且病情发展迅速，易出现盆腹腔播散和腹膜后淋巴结转移，居女性生殖道恶性肿瘤死因的首位。其中上皮性卵巢癌是最常见的卵巢恶性肿瘤，占60%～90%，病死率位居第1位[1]。多年来妇产科专家不断改进外科手术技术，研究新的化疗方案，但5年总生存率仍徘徊在30%～40%。肿瘤转移和化疗耐药是卵巢癌治疗的难题，抗失巢凋亡是肿瘤细胞发生远处转移的机制之一，因此研究肿瘤细胞抗失巢凋亡成为防治肿瘤转移的最新策略。微RNAs(microRNAs,miRNAs)异常表达是肿瘤发生、发展的表观遗传学中的主要机制之一，作为内源性调节因子在基因转录后水平发挥作用，介导卵巢癌的发生、进展；其可能在卵巢癌抗失巢凋亡机制中发挥调节作用。现就miRNAs与抗失巢凋亡机制在卵巢癌中的研究进展予以综述，进一步探求miRNAs在卵巢癌抗失巢凋亡中的作用及其可能机制。

1抗失巢凋亡与卵巢癌

失巢凋亡是指细胞与细胞外基质(extracellular matrix,ECM)失去接触而诱导的一种程序性死亡形式，可防止脱落细胞发生种植或生长于原发灶外组织器官[2]。非锚定依赖生长和上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是抗失巢凋亡的两大特征。细胞凋亡程序缺陷是卵巢癌细胞抗失巢凋亡的主要原因，其机制如下。

1.1外源性受体途径Fas途径也称为“外源性途径”。当细胞与ECM分离后，细胞微丝蛋白与微管蛋白结构发生变化，可能导致Fas受体的表达水平增加3倍，Fas配体增加1.5倍；Fas与Fas配体相互结合后的Fas相关死亡结构域蛋白募集及其下游死亡信号胱天蛋白酶8的激活，形成死亡诱导信号复合体,通过激活下游级联反应，导致细胞凋亡[3]。抑癌基因p53的失活可抑制卵巢癌细胞Fas受体的外化和膜运输，拮抗了失巢凋亡效应。

1.2内源性途径线粒体途径也称内源性途径。Bcl-2家族是线粒体膜电位和通透性的重要调节因子，包括抗凋亡蛋白和原凋亡蛋白，抗凋亡蛋白(如Bcl-2、Bcl-xL)存在于线粒体外膜，通过稳定外膜通透性而抑制细胞凋亡；原凋亡蛋白(如Bax、Bcl-xs、Bak、Bad、Bid、Bik)以无活性形式存在于胞质，当细胞与基质脱离后，其移位到线粒体外膜，对抗抗凋亡蛋白对线粒体外膜通透性的维护作用，主要通过调控细胞色素C的释放，激活胱天蛋白酶9，启动凋亡蛋白酶级联反应调节细胞凋亡。研究证实，卵巢癌细胞中抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xL高表达，当癌细胞脱离ECM后，抗凋亡蛋白通过抑制线粒体凋亡通路，阻止细胞凋亡[4]。脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophin factor,BDNF)/酪氨酸激酶受体B(tyrosine kinase receptor B,TrkB)信号转导通路:细胞受到相关信号刺激后BDNF从细胞质释放到胞外，与胞膜高亲和力受体TrkB的胞外区结合，发生二聚体化或磷酸化，激活下游磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt)信号转导通路，进而抑制线粒体途径，促使肿瘤细胞逃避失巢凋亡。体内外实验均显示，BDNF/TrkB在卵巢交界性和恶性肿瘤中显著高表达，随临床分期增高表达水平增高。王小萼等[5]通过构建失巢环境，用特异性配体BDNF刺激TrkB,发现细胞增殖率增加，并呈浓度依赖性。Vanhecke等[6]发现，给裸鼠乳腺癌模型注射BDNF抗体可减少肿瘤细胞的增殖。

1.3细胞间连接异常细胞间连接是高度特化的膜结合复合体，使相邻细胞彼此粘连、交流，ECM是细胞间连接的蛋白质网络，存在于细胞之间，细胞结合其上形成间接粘连，整合素在细胞与ECM粘连作用中发挥重要调节作用。整合素不仅发挥黏附因子的作用，而且是细胞内外信息传递的重要参与者。由ECM向细胞内传递生存信号主要通过黏着斑激酶/酪氨酸激酶-PI3K/Akt途径，磷酸化的黏着斑激酶可直接激活PI3K分子，促进第二信使3,4,5-三磷酸磷脂酰基醇的生成，进一步激活Akt。Akt可间接抑制凋亡基因的表达，从而促进细胞存活[7]。当这一过程被阻断，细胞由于缺乏生存信号的支持而启动凋亡程序。黏蛋白CD24介导细胞与细胞、细胞与基质之间的黏附，在卵巢癌细胞失巢凋亡模型中CD24过表达并使发生细胞发生黏附，免于失巢凋亡[8]。卵巢癌细胞脱离外基质后，丝氨酸肽酶1表达缺失激活表皮生长因子受体/Akt生存途径而赋予失巢细胞增殖和转移的能力[9]。

1.4EMTEMT是指具有极性的上皮细胞转换成具有移行能力的间质细胞并获得侵袭和迁移能力的过程[10]。通过改变细胞形态和减少细胞间黏附等机制促进肿瘤细胞转移。上皮钙黏蛋白是EMT的关键分子，表达水平与EMT的发生及肿瘤转移能力呈负相关。在卵巢癌中TrkB过表达抑制钙黏蛋白，激活EMT中的重要转换因子Twist，亦可通过Twist-Snail信号途径抗失巢凋亡[11]。CD157亦在上皮性卵巢癌中高表达，促进癌细胞EMT介导抗失巢凋亡过程[12]。

上皮性卵巢癌是女性生殖道常见恶性肿瘤，发病率位列第三，病情隐匿且发展迅速。目前首选治疗手段是手术和以铂类为主的化疗，术后出现的转移和化疗过程中出现的耐药与卵巢癌的预后密切相关。目前以抗失巢凋亡为切入点的研究已成为防止肿瘤细胞转移和化疗耐药的新方向。

2miRNAs与抗失巢凋亡

miRNAs作为内源性因子在抗失巢凋亡过程中亦发挥调节作用，其可能为肿瘤生物治疗开辟新的道路。miRNAs是18～25个核苷酸的内源性非编码小分子RNA，这些小分子通过形成RNA诱导的沉默复合体靶向结合mRNA，在转录后水平发挥调节作用[13]。miRNAs不仅参与整个生命活动的进程，而且是肿瘤发生的表观遗传学机制中较常见的因素之一。

相关miRNAs异常表达在恶性肿瘤的发生、发展中发挥重要作用。miRNAs在肿瘤细胞中异常表达主要由以下原因引起[14]:①染色体局部区域增多,丢失或异位；②转录因子的异常表达和激活；③转录后的修饰；④miRNAs加工过程的改变。肿瘤细胞抗失巢凋亡时细胞增殖代谢均发生改变，称为细胞凋亡缺陷，miRNAs在其中发挥着重要调控作用。研究发现，间充质干细胞脱离ECM后会上调miR-125b的表达，miR-125b可使胞外信号调节激酶磷酸化和p53基因过表达而保护间充质干细胞免于失巢凋亡[15]。miRNAs在肝脏肿瘤细胞抗失巢凋亡中也发挥重要作用，如miR-221在肝癌中表达缺失，其缺失可靶向上调BDNF表达，抑制细胞凋亡[16]。miR-200c经过靶向调节E盒结合锌指蛋白(zinc finger E-box binding protein,ZEB)1和ZEB2，促进肿瘤细胞的EMT，从而赋予乳腺癌细胞抗失巢凋亡的能力[17]。研究发现，提高乳腺癌和子宫内膜癌中miR-200c的表达水平，可以增高肿瘤细胞的失巢凋亡敏感性[18]。研究显示，miRNAs的异常表达与肿瘤发生进展相关，并在其中发挥着枢纽作用[19]。

抗失巢凋亡机制,即细胞凋亡程序的缺陷是肿瘤细胞恶性生物学行为的主要根源之一。miRNAs异常表达作为肿瘤表观遗传学机制之一，明确miRNAs在肿瘤细胞凋亡缺陷中的作用，对肿瘤的进一步诊断、基因治疗有深远意义。

3miRNAs与卵巢癌

肿瘤表观遗传学机制是指不依赖DNA序列变化的基因活性可遗传性的改变[20]。miRNAs的表达受DNA甲基化和组蛋白修饰等调控，同时miRNAs也可通过调节DNA甲基化水平或改变组蛋白修饰等参与表观遗传调控网络。研究证实,miRNAs与多种肿瘤的发生、发展密切相关，其靶基因可以是抑癌基因，定位于扩增区，使其表达上调，发挥抑癌基因样作用，亦可以是癌基因。miRNAs编码基因多位于肿瘤相关基因位点和脆性染色体区域。在卵巢癌发病机制的研究中，最近发现miRNAs在卵巢癌浸润与侵袭过程中发挥着重要作用，通过对89例卵巢癌组织标本进行miRNAs差异性表达筛查发现,较正常卵巢组织，卵巢癌组织中miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141显著高表达，而miR-199a、miR-140、miR-145、miR-125b1出现表达缺失[21]。

3.1miRNAs与卵巢癌侵袭转移肿瘤细胞从原发灶脱落后大部分会启动凋亡程序发生失巢凋亡，只有极少数的细胞能够存活，浸润周围组织及脉管系统而发生侵袭和转移。脱离ECM的癌细胞需逃避机体的免疫防御、承受机械性压力和剪切力等才得以形成微小转移灶。在此过程中细胞内的凋亡程序亦发生紊乱。研究显示，miRNAs在卵巢癌的转移中发挥重要作用。miR-200家族的编码基因定位于染色体区域1p36.33(200b、200a和429)和12p13.31(200c和141)，在卵巢癌中亦出现这两个区域经常出现点突变，甚至染色体缺失或易位。卵巢癌细胞中出现miR-200a表达缺失，其靶基因ZEB1/ZEB2表达水平增高进而抑制上皮钙黏素表达，诱导卵巢癌细胞发生EMT，促进侵袭转移；采用转染技术上调miR-200a的表达后，发现EMT过程逆转，抑制侵袭转移[22]。miR-200c、miR-429除了直接靶向作用于ZEB1和ZEB2介导肿瘤细胞上皮-间质转换外，还通过靶向调节TrkB等基因介导肿瘤细胞的失巢凋亡抵抗，从而赋予其转移和侵袭的能力[23]。周星辰和邱丽华[24]在转移能力不同的两种卵巢癌细胞株中检测miR-7的作用，发现miR-7可下调表皮生长因子受体的表达抑制细胞的增殖及侵袭转移能力。用反义寡核苷酸抑制miR-21上调发现第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因表达上调，以及抗细胞凋亡基因Bcl-2低表达，最终诱导肿瘤细胞凋亡[25]。miR-101在卵巢癌中低表达，从而对EZH2基因抑制不足，导致已分化细胞产生有意义的渐变重编程，回归到未分化状态，即产生了癌变[26]。综上可知，miRNAs可通过介导细胞间连接、EMT等抗失巢凋亡途径介导卵巢癌转移，不仅在卵巢癌发生的早期阶段发挥重要调控作用，也与其预后密切相关。

3.2miRNAs与卵巢癌耐药化疗耐药是制约卵巢癌5年生存率的重要因素，以铂类为主的化疗方案在化疗初期可取得显著疗效，miRNAs的异常表达对卵巢癌的耐药产生影响。有学者发现，卵巢浆液性癌耐药组织中has-miR-210、has-miR-1307表达差异上调，has-miR-134表达差异下调[27]。对顺铂耐药的卵巢癌细胞中miR-130a水平降低，而同时耐药因子巨噬细胞集落刺激因子的表达明显增高。miR-16可通过靶向下调上皮性卵巢癌细胞Bal-2蛋白，增强卵巢癌顺铂耐药细胞对顺铂诱导凋亡的敏感性，发挥逆转耐药的作用[28]。

研究发现，卵巢癌中发生miR-204基因位点缺失的概率为44.63%，miR-204在平滑肌细胞钙化和骨小梁细胞应激时内质网改变中发挥重要作用。Imam 等[29]用相关软件预测人BDNF mRNA 3′非编码区存在miR-204的作用靶点,并通过荧光素酶基因报告系统证实miR-204可直接作用于BDNF mRNA 3′非编码区，抑制 BDNF mRNA及其蛋白表达，从而促使癌细胞失巢凋亡。在胃癌、乳腺癌、子宫内膜癌等研究中均发现miR-204亦具有抗转移作用[30]。

4结语和展望

卵巢癌发病率逐年升高，癌细胞转移和耐药是目前急需攻克的两个难题。失巢凋亡是防止卵巢癌细胞发生转移的重要物理屏障，极少数癌细胞获得了抗失巢凋亡能力，大大增加了卵巢癌恶性生物学行为。多年来，对肿瘤细胞抗失巢凋亡的认识逐渐完善，尤其是体外失巢凋亡模型的建立为体外研究肿瘤的转移提供了技术支持。研究发现，从DNA到蛋白质及信号通路等多种途径都介导着肿瘤失巢凋亡，抗失巢凋亡可能是肿瘤发生远处转移的主要机制之一，并为肿瘤侵袭和转移研究提供了新视角。目前BDNF/TrkB通路已成为卵巢癌生物治疗的靶点[31]。

随着表观遗传学的提出和后基因组学的发展，发现miRNAs在肿瘤细胞抗失巢凋亡中的作用受到广泛关注。卵巢癌中出现一系列miRNAs的异常表达，参与了卵巢癌发生转移和耐药等多个环节，并与预后相关。研究显示， miR-204在卵巢癌中出现表达下调或缺失，但其在上皮性卵巢癌抗失巢凋亡中的作用和机制尚不明确[28]。从miRNAs角度探讨卵巢癌的发病机制，进一步提高卵巢癌患者的生存率，仍任重而道远。

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The Research Progress of MicroRNAs Mediated Epithelial Ovarian Cancer Cells Anoikis Resistance

YANHong-liang,WUWei-guang.

(DepartmentofGynecologyandObstetrics,theAffiliatedHospitaloftheChinesePeople′sArmedForcesLogisticCollege,Tianjin300162,China)

Abstract:Epithelial ovarian cancer is the most common type of ovarian cancer,with insidious onset,rapid development and is easy to disseminate to pelvic peritoneal and retroperitoneal lymph node,and its 5-year survival rate is extremely low.Anoikis suppression is a key factor to mediate the development,metastasis,chemotherapy resistance of epithelial ovarian carcinoma.MicroRNAs(miRNAs) play an crucial role in cell proliferation and differentiation in multiple biological processes,and is also one of the main mechanisms of epigenetics.Abnormal expression of miRNAs has appeared in epithelial ovarian cancer,meanwhile there is a close relationship with the progression,invasion and metastasis of ovarian cancer.

Key words:Epithelial ovarian cancer; Anoikis; MicroRNAs

收稿日期：2014-04-15修回日期：2014-07-19编辑：伊姗

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.04.017

中图分类号：R71

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)04-0618-03