受孕激素调节的microRNAs与乳腺癌的关系

王利娟 杨 春 谷牧青 Pierre Hardy 阮祥燕，4* Alfred O. Mueck，4

(1.首都医科大学附属北京妇产医院妇科内分泌科，北京 100026；2.蒙特利尔大学药理系圣贾斯汀医院研究中心，蒙特利尔 H3T 1C5，加拿大；3. 首都医科大学附属北京妇产医院生殖医学科，北京 100026；4.德国图宾根大学妇产医院绝经内分泌中心，图宾根D-72076，德国)

受孕激素调节的microRNAs与乳腺癌的关系

王利娟1杨 春2谷牧青3Pierre Hardy2阮祥燕1，4*Alfred O. Mueck1，4

(1.首都医科大学附属北京妇产医院妇科内分泌科，北京 100026；2.蒙特利尔大学药理系圣贾斯汀医院研究中心，蒙特利尔 H3T 1C5，加拿大；3. 首都医科大学附属北京妇产医院生殖医学科，北京 100026；4.德国图宾根大学妇产医院绝经内分泌中心，图宾根D-72076，德国)

microRNAs(miRNAs)是一类小的非编码RNAs，在转录后水平调节多细胞真核生物基因的表达。miRNA突变或异常表达与各种人类癌症相关，并且可作为肿瘤抑制因子和致癌基因发挥作用。孕激素受体(progesterone receptor， PR)介导正常乳腺和乳腺癌组织对孕激素的应答。孕激素暴露是绝经后乳腺癌的一个公认风险因素，尤其是合成孕激素。研究结果表明激素调节的miRNAs在激素受体介导的基因调控中起重要作用，受孕激素调节的miRNAs可影响孕激素受体的表达及其活动。因此，未来应该深入研究孕激素、孕激素受体和miRNAs关系的基因调控和分子机制，就miRNA对乳腺癌诊断、治疗和预后的潜力进行深入评估。

乳腺癌；孕激素；孕激素受体；microRNAs；基因调控；分子机制

乳腺癌是全球死亡的主要原因之一，是妇女易患第二常见的癌症。世界各地每年诊断出浸润性乳腺癌的病例超过130万例，每年有超过45万妇女死于乳腺癌[1]。虽然目前对乳腺癌的了解取得了重大进展，但要想进一步改善治疗，确定新的治疗靶点很重要。了解参与调控乳腺癌发生、发展和转移的分子机制是制定或改进乳腺癌治疗策略的关键。

microRNAs(miRNAs)是一类非蛋白编码的长约18～24个核苷酸的内源性小RNAs分子，在转录后水平调节多细胞真核生物基因的表达。miRNA通过介导的快速脱腺苷化发动的转录抑制、mRNA切割和mRNA衰变调节基因表达。miRNAs与其靶mRNAs间的碱基配对作用，经常发生在靶基因的非翻译区(3′untranslated region，3′UTR)，可导致靶mRNAs降解和/或翻译抑制[2]。在哺乳动物中，预测miRNA可以控制所有蛋白编码基因约30%的活动[3]。目前对miRNAs功能的研究[4]表明，它几乎参与对每个细胞过程的调节，并且miRNAs表达的改变与人类的许多病理有关。越来越多的研究[5-7]表明，miRNA突变或异常表达与各种人类癌症相关，一些参与调节细胞增生和凋亡过程的miRNAs，对肿瘤形成的抑制或促进至关重要。

1 孕激素、孕激素受体和乳腺癌的关系

孕激素(progesterone，P4)和孕激素受体(progesterone receptor， PR)对女性正常的生理和激素反应性组织(如子宫和乳腺)的病理起到很重要的作用，P4和PR对乳腺的发育及乳腺癌的发生发展都很重要。PR状态对乳腺癌病人治疗决策有重要意义。孕激素暴露是绝经后乳腺癌的一个公认风险因素，尤其是合成孕激素。Neubauer 等[8]的研究表明黄体酮对孕激素受体膜组分1(progesterone receptor membrane component 1，PGRMC1)过表达的乳腺癌细胞(MCF-7/PGRMC1-3HA)没有促增生作用，而合成孕激素屈螺酮、醋酸甲羟孕酮和炔诺酮可显著促进MCF-7/PGRMC1-3HA细胞的增生，其中炔诺酮对乳腺癌细胞的促增生作用最显著，而这些孕激素对PGRMC1非过表达的乳腺癌细胞(MCF-7)的增生几乎没有影响。由此得出结论：孕激素对乳腺癌发生的影响可能取决于激素治疗中使用的特定孕激素类型和乳腺组织中PGRMC1、PR-A和PR-B的表达。 Zhang 等[9]和Ruan等[10]的研究结果显示乳腺癌组织中PGRMC1的表达高于正常组织且与雌激素受体α(estrogen receptor α，ERα)的表达呈正相关 (OR=1.42， 95%CI1.06～1.91，P=0.02)。 PGRMC1可能有助于预测乳腺癌的发生风险及乳腺癌病人的预后。PR状态对区分不同乳腺癌亚组可能对辅助抗雌激素治疗受益不同尤为重要：ER+/PR-亚组被认为对内分泌治疗的反应比ER+/PR+亚组差[11-13]。有研究[14-17]表明miRNAs在激素反应性组织(子宫和乳腺)中的表达状态随类固醇激素浓度而变化。Williams等[18]的研究表明miRNA特异性地参与了PR在生理和病理状态下的功能。最近的研究结果[19-26]表明激素调节的miRNAs在激素受体介导的基因调控中起重要作用，且初步揭示了miRNA如何影响激素受体的表达和活性。大部分的研究[19-22]证实了miRNAs可靶向调节ERα，并且与乳腺癌中ERα阳性表达相关。一些研究[23-26]也证实了乳腺癌细胞中的miRNAs受ERα的调节。相比之下，关于孕激素调节miRNAs和miRNAs靶向调节PR，以及miRNAs如何潜在地影响PR功能的研究相对较少。目前，越来越多的研究[27-28]显示乳腺癌中一些miRNA的表达变化与P4和/或PR有关。

2 孕激素调节乳腺癌细胞中miRNAs的表达

目前关于孕激素调节miRNAs的研究较少，大多数研究[28-30]都集中在子宫组织。Cochrane等[31]的研究显示miR-29家族的3位成员(miR-29a、 miR-29b和miR-29c)在经过6 h的醋酸甲羟孕酮处理后，以剂量依赖的方式下降了，miR-141也被醋酸甲羟孕酮降调了。而Finlay-Schultz等[32]的研究表明P4可降调miR29a和miR141。经实时PCR检测，来自同一miRNA前体的miR-513a-5p和miR-513a-3p经过孕激素处理后上调，miR-513a-5p的上调差异有统计学意义。孕激素通过结合其受体介导miR-513a-5p上调，而miR-513a-5p通过靶向调节PR的 3′UTR导致PR蛋白浓度下降。孕激素还可通过降调miR-29增加PR介导的Krüppel样因子4(Krüppel-like factor 4，KLF4)上调，进而增加激素反应性乳腺癌中的干样细胞群(CK5+和CD44+)[33]。还有研究[34]表明孕激素可通过PR和Stat3与致癌转录因子c-myc之间经典的层级相互作用诱导miR-16的降低，而体内和体外miR-16过表达均可抑制孕激素诱导的乳腺肿瘤生长。

3 miRNAs调节乳腺癌细胞中孕激素受体的表达

雌二醇(estradiol，E2)抑制的miR-26a和miR-181a调节与细胞生长和增生有关的许多基因，包括孕激素受体基因-雌激素信号转导的关键参与者[35]。值得注意的是，接受抗雌激素新辅助治疗的乳腺癌妇女miRNA的表达也受到了调节。同ERs一样，PR的亚型(PR-A和PR-B)是类固醇激素受体家族的成员，也是转录因子和雌激素信号转导的关键介质[36]。Maillot等[35]发现极长的PR 3′UTR(>9 kpb)上保守预测的miRNA结合位点(miRNA响应元件)很少。另外，预测结合PR 3′UTR的7种miRNAs中的6种miRNA(miR-26a、miR-26b、 miR-181a、 miR-181b、miR-23a、 miR-23b)在研究中已被发现能被E2抑制，其中miR-26a和miR-181a能显著抑制雌激素依赖的MCF-7细胞生长以及PR在RNA和蛋白质水平的表达，抗miR-26a和miR-181a能够解除对PR表达的抑制。通过荧光素酶检测报告判断，预测的miRNA响应元件对于miR-26a和miR-181a与PR mRNA的直接和特异性结合至关重要。Gilam等[27]的研究首次证实MCF-7细胞中miR-181a、miR-23a 和miR-26b过表达可降低PR mRNA的表达水平，且这3个miRNAs在PR基因的3′UTR上有一个共同的保守结合位点，直接靶向调节PR。研究[27]还显示，乳腺癌标本中miR-181a和miR-26b的相对表达明显高于相邻的正常组织标本，此结果暗示miR-181a和miR-26b对乳腺癌的发生有潜在作用。此外，miR-98 和miR-181a可能通过它们对PGRMC1、 PR、细胞色素P450芳香化酶(Cytochrome P450 aromatase，CYP19A)、基质金属蛋白酶3组织抑制剂(tissue inhibitor of matrix metalloproteinase 3，TIMP3)和X染色体相关的DEAD盒多肽3[DEAD (Asp-Glu-Ala-Asp) box polypeptide 3， X-linked，DDX3X]表达的调节功能影响正常月经周期和疾病过渡状态(子宫内膜癌)的子宫内膜细胞活性[37]。 Lu等[38]通过实时定量PCR检测了67名乳腺浸润性导管癌miRNA-155和miR-31的组织和血浆浓度以及这2个miRNA与乳腺癌临床病理特点的关系，结果表明乳腺癌病人miRNA-155和miR-31的血浆浓度比健康人群分别高6倍和5倍。而且，在癌组织中miR-155的表达比非癌组织高5倍(P<0.05)，没有观察到miR-31表达的变化(P>0.05)。miR-155的表达与ER(r=-0.353，P=0.003)和PR呈负相关(r=-0.357，P=0.003)。MiR-126-3p能够抑制小鼠乳腺上皮细胞的增生(P<0.01)和β酪蛋白的表达(P<0.01)，并降调PR蛋白(P<0.05)[39]。因此，MiR-126-3p可能在乳腺的发育过程中扮演了重要作用，这将有助于人们对乳腺上皮细胞肿瘤的研究。

综上所述，乳腺癌中孕激素调节的miRNAs在孕激素受体介导的基因调控中起重要作用。目前有关孕激素和孕激素受体影响乳腺癌发生发展的分子机制尚未完全了解，乳腺癌中孕激素受体的调控尚未得到充分的研究。已知miRNAs可作为肿瘤抑制因子或促癌基因影响乳腺癌的发生、发展和转移，但由于miRNAs种类繁多、功能各异，研究结果尚未达成一致。鉴于孕激素、孕激素受体和miRNAs在乳腺癌发生发展中的重要作用，深入研究孕激素、孕激素受体和miRNAs关系的基因调控和分子机制，将有助于miRNAs对乳腺癌的诊断、治疗和预后发挥重要作用。

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编辑 孙超渊

Relationship between progesterone-regulated microRNAs and breast cancer

Wang Lijuan1， Yang Chun2， Gu Muqing3， Pierre Hardy2， Ruan Xiangyan1，4*， Alfred O. Mueck1，4

(1.DepartmentofGynecologicalEndocrinology，BeijingObstetricsandGynecologyHospital，CapitalMedicalUniversity，Beijing100026，China; 2.ResearchCenterofCHU-saint-JustineHospital，PharmacologyDepartment，UniversityofMontreal，MontrealH3T 1C5，Canada; 3.DepartmentofReproduction，BeijingObstetricsandGynecologyHospital，CapitalMedicalUniversity，Beijing100026，China;4.SectionofEndocrinologyandMenopause，DepartmentofWomen’sHealth，UniversityofTubingen，TubingenD-72076，Germany)

microRNAs(miRNAs) are a class of small non-coding RNAs that regulate the expression of multicellular eukaryotic genes at post-transcriptional levels. miRNA mutations or abnormal expressions are associated with various human cancers. miRNAs can function as tumour suppressors and oncogenes. Progesterone receptors (PR) mediate response to progestins in the normal breast and breast cancer. Progesterone exposure is a recognized risk factor for postmenopausal breast cancer， especially synthetic progesterone. Several studies have shown that hormonal regulated miRNAs have an important role in hormone receptor mediated gene regulation. Progesterone regulated miRNAs can affect the expression of progesterone receptors and their activities. Therefore， further studies are needed to dissect the gene regulations and molecular mechanisms related to progestine， PR and miRNAs. The diagnostic， therapeutic and prognostic potential of these miRNAs in breast cancer should be further evaluated.

breast cancer; progesterone; progeterone receptor; microRNAs; gene regulation; molecular mechanisms

国家自然科学基金(81671411)，国家外国专家局2017年度北京市引进国外技术、管理人才项目(20171100004)，北京市自然科学基金(7162062)， 北京市科技新星计划交叉学科合作项目(Z161100004916045)，北京市卫生系统高层次卫生技术人才(学科带头人)(2014-2-016)。This study was supported by National Natural Science Foundation of China(81671411)， Foreign Technical and Administrative Talent Introduction Project in 2017，State Administration of Foreign Experts Affairs，China(20171100004)； Natural Science Foundation of Beijing (7162062)；Beijing Nova Program Interdisciplinary Studies Cooperative Projects (Z161100004916045)； Beijing Municipal Health System High Level Health Technical Talents (Academic Leaders) (2014-2-016).

时间：2017-07-16 17∶16 网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3662.r.20170716.1716.006.html

10.3969/j.issn.1006-7795.2017.04.007]

R737.9

2017-06-05)

*Corresponding author， E-mail：ruanxiangyan@163.com