miRNA在卵巢癌诊治及预后预测中作用的研究进展

高瑶，邹霞，高军

(1南昌大学江西医学院研究生部，南昌 330006；2南昌大学第三附属医院;3南昌市第一医院)

卵巢癌好发于围绝经期妇女，发病率仅次于宫颈癌和子宫内膜癌，60%～70%的患者在确诊时已经处于Ⅲ期、Ⅳ期或腹部转移状态[1]。卵巢癌在早期通常无症状，后期患者会有腹胀、腹部肿块、胃肠道症状以及与肿瘤浸润或压迫相关的症状。虽然手术、放疗和化疗等治疗方法持续改善，但5年生存率仍在30%左右，且预后较差[2]。研究[3]发现，不同种类卵巢癌有独特的肿瘤标记物记。卵巢癌的传统筛查或诊断方法主要包括血清CA-125、彩色多普勒超声、腹腔镜检查、细胞学检查等[4]，但由于早期诊断率不高，经常需要联合应用。近年随着人们对微小RNA(miRNA)研究的不断深入，发现miRNA参与调控人类约30%以上基因的转录后表达调控，其不仅与细胞的发育、分化、代谢、衰老、防御等生命活动相关，而且还与肿瘤有密切关系[5]。现将miRNA在卵巢癌诊治及预后预测中的作用研究进展作一综述。

1 miRNA的生物学特征及作用机制

1993年，Lee等[6]发现第1个miRNA-lin-4(又称miRNA、miRNA或微小RNA)，这类小RNA分子在进化上是保守的，不仅数量众多而且种类繁多，随后相关研究越来越多[7]。miRNA广泛存在于真核生物中，是一类由内源基因编码的长度为19～22个核苷酸的非编码单链小分子RNA[8]。miRNA最初由RNA聚合酶Ⅱ转录成一个较长的带有碱基的初级转录物[9]，然后在核酶中被裂解成另一个具有60～75个核苷酸的前体RNA[10]，大约50%的miRNA被嵌入到蛋白质编码基因或非编码的RNA转录中，表明大量的miRNA的转录可能与宿主基因启动子的表达有关。此外，一些miRNA被聚集在多顺反子的转录基因中，使其具有可调性的表达。miRNA的前体由输出蛋白5载入细胞质以被剪切酶进一步加工处理,生成成熟的19～24个核苷酸双链,其中一条链被整合到起效应的复合子上，形成RNA诱导的沉默复合子(RISC)，被整合入RISC的这条链是成熟的miRNA，而另一条链通过分解或旁路机制被分解[11]。miRNA根据其与靶基因OUTR区域的互补程度，通过对miRNA的直接分裂或抑制蛋白质的合成的来调节靶基因[12]。miRNA和靶基因3′UTR之间完美的或近乎完美的互补机制，诱使RISC裂解靶基因的mRNA，而不完美的碱基配对则主要诱导靶基因沉默，同时减少miRNA靶基因的数量[13]。研究证明，miRNA可以直接导致靶基因miRNAs的快速凋亡，从而降低其表达水平。miRNA与靶基因以互补配对原则相结合，降解相应的目标miRNA，抑制其翻译成相应的蛋白质，以达到负性调控靶基因的目的[14]。目前已证实，miRNA广泛参与细胞的发育、分化、代谢、衰老、防御等过程，对人类的生命活动起着积极作用[15]。

2 miRNA在卵巢癌诊断中的作用

Liang等[16]发现，与健康对照组比较，卵巢癌及良性卵巢肿瘤患者血清miR-145表达降低，血清miR-145水平较低患者的总体生存率明显较短，由此表明miR-145很有可能成为卵巢癌的诊断标记物。Zhang等[17]运用miRNA基因芯片技术对106例卵巢癌患者进行分析，发现晚期卵巢癌患者中所有差异性表达的miRNA都是下调表达，包括miR-15a、miR-34a、miR-34b。作者还对低级别卵巢癌和高级别卵巢癌患者中miRNA的表达差异进行进一步分析，证实了有10个miRNA在高分期、高分级的卵巢癌患者中均表达下降。系列研究证实，miRNA在肿瘤发生中可能起到了癌基因或抑癌基因的作用，特别是发挥抑癌基因作用的miRNA(let-7d、miR-127、miR-15a、miR-34a、miR-34b)的下调与卵巢癌的发生有着密切的关系。通过对卵巢癌组织与正常卵巢组织或卵巢细胞株中miRNA的表达分析，发现了很多具有诊断意义的miRNA可能应用于卵巢癌的临床诊断，具有广泛的应用前景。

3 miRNA在卵巢癌治疗中的作用

Kinose等[18]发现，在卵巢癌的播散过程中，腹膜中癌细胞无法获得血管供应，因此暴露在低氧环境下时，可能会导致癌细胞变得更有侵袭性及恶性能力增强。在这项研究中，研究者筛选了那些在低氧条件下改变了表达模式的miRNA，然后分析它们在卵巢癌进展中的作用，发现miR-199a-3p在缺氧状态下是低表达的，将miR-199a-3p前体转入癌细胞可降低c-Met表达和抑制细胞外信号调节激酶活性及AKT的磷酸化，由此可使癌细胞的增殖、附着力和侵入性都受到抑制，由此表明低氧条件下的miR-199a-3p可以通过下调c-Met的表达极大地抑制卵巢癌的进展，充分证明了miR-199a-3p是一个防治卵巢癌扩散的重要潜在靶点。

另有研究证明，miR-206是多种癌症的一个重要的抑制因子，包括卵巢癌、胃癌和喉癌，而雌激素受体是miR-206作用的直接目标。Li等[19]发现，在雌激素受体阳性的卵巢癌细胞株CAOV-3、BG-1中，miR-206呈低表达；与正常的卵巢上皮组织相比，miR-206在雌激素受体阳性的卵巢癌组织中的表达明显受抑制，但在雌激素受体阴性的卵巢癌组织中却不明显。此外研究还发现，17β-雌二醇激素治疗可明显促进雌激素依赖型细胞株CAOV-3和BG-1的细胞增殖及分化，这些结果表明miR-206很有可能成为雌激素受体阳性卵巢癌患者的内分泌疗法的分子靶标。

Chen等[20]检测了90例卵巢癌患者的血清样本，结果提示miR-370在子宫内膜样卵巢癌中表达下调。研究还发现，miR-370在体外和体内均能抑制子宫内膜样卵巢癌细胞增殖，并增强癌细胞对顺铂的化学敏感性，这与miR-370通过直接对靶基因CD105的负调控从而起到的肿瘤抑制作用有关。由此可见，miRNA在子宫内膜样卵巢癌中的作用，也为我们对这种恶性肿瘤的治疗策略提供新的线索。

在人类癌症中，miR-302家族作为一种肿瘤抑制因子存在，然而其在上皮性卵巢癌(EOC)中的作用却未可知。EOC细胞中miR-302b的异常表达会抑制细胞增殖和菌落形成，诱导G0/G1被捕，促进细胞凋亡。RUNX1被认为是miR-302b的直接靶目标，且RUNX1基因剔除使细胞生长受到抑制的方式类似于miR-302b的过表达，而引入3 UTR的RUNX1突变体会逆转miR-302b对细胞的抑制作用。此外，miR302b过度表达导致了EOC细胞的STAT3信号通路的失活，从而抑制了异种移植小鼠模型的肿瘤生长，其中STAT3激活与疾病分期、淋巴结转移、耐药性和卵巢癌的存活率有关[21]。在包括卵巢癌在内的一些癌症中，可检测到激活状态的STAT3，由此导致细胞转化和肿瘤发生[22]。研究证明，在EOC细胞中，miR-302b通过作用于RUNX1和调节STAT3信号通路的活性来抑制肿瘤细胞生长繁殖。揭示包含转录因子RUNX1和STAT3的新机制，暗示了潜在的预后生物标记和治疗卵巢癌的治疗靶点。

Chen等[23]发现，A2780/紫杉醇耐药细胞株相对于A2780细胞株具有更高的mir-49-3p表达水平。为了研究mir-490-3p是否能调节癌细胞对紫杉醇的敏感性，分别对两种细胞株进行miR-490-3P转染，然后加入不同浓度的紫杉醇。结果表明高水平miR-490-3P转染的 A2780和A2780-紫杉醇耐药细胞株的敏感性均降低了，这表明miR-490-3P可能与卵巢癌细胞耐药有关。在miRNA 490-3P转染后，高水平的miRNA 490-3P的A2780和A2780/紫杉醇耐药细胞株中多重耐药基因(MDR1)和蛋白质酶的同工酶谷硫酮s转移酶(GST-π)的表达水平更高于。同时免疫印迹分析表明,高水平miRNA 490-3P转染的细胞株中P糖蛋白(P-gp)和GST-π蛋白表达水平也相对更高。因此，卵巢癌细胞中miRNA 490 -3-p可能通过调节P-gp和GST-π的表达参与耐药。最重要的是，研究发现当miRNA 490-3P被使用来减少卵巢癌的复发、侵袭和转移时，最好不要选择紫杉醇化疗。在使用化疗药物进行临床治疗时，必须注意miRNA 490-3P的影响，且需要进行药物试验。

Guo等[24]研究了SKOV3/DDP细胞中miR-100的表达及其与顺铂耐药的关系中，发现SKOV3/DDP细胞中miR-100的表达下调，由此推测miR-100高表达可以有效提高人类EOC组织对顺铂的敏感性，并可能逆转EOC的顺铂耐药性。意味着miR-100有助于提高EOC患者的铂类的治疗效果。

4 miRNA在卵巢癌预后预测中的作用

Chen等[25]研究人类卵巢癌组织和卵巢癌细胞系(A2780、A2780/DDP、A2780/Taxol)中miR-133b的表达水平，通过MTT法测定了miR-133b存在、缺失及抗miR-133b转染的经顺铂或紫杉醇处理的细胞株的细胞活性，并对谷硫酮转移酶(GST-π)和多药物抗性蛋白1(MDR1)这两种药物相关基因的miRNA和蛋白进行评估，结果显示未经处理的卵巢癌组中miR-133b表达水平明显低于化疗敏感型卵巢癌组(P<0.05)，与化疗敏感的细胞株相比，耐药性卵巢细胞株也发现了同样的结果(P<0.05)。在miR-133b转染之后，4种细胞株显示出对紫杉醇和顺铂的敏感性增强，而抗miR-133b转染的细胞株降低了对紫杉醇和顺铂的敏感性。研究发现，miR-133b与GST 3′未翻译区域相互作用。与对照组相比，miR-133b转染后MDR1和GST-π miRNA、蛋白质水平下降，在抗miR-133b转染后也被抑制。miR-133b可能通过抑制耐药相关蛋白、GST-π和MDR1表达来降低卵巢癌的耐药性。在未来，miR-133b与化疗药物的结合可能会阻止卵巢癌的耐药性发展，由此明显改善卵巢癌患者的预后。

在人类许多恶性肿瘤中，miR-451下调与肿瘤进展相关。然而，miR-451在EOC的表达和临床意义仍不清楚。Ling等[26]收集了115例份EOC和34例份正常卵巢组织，通过qRT-PCR测量miR-451，发现与正常的卵巢组织相比，EOC组织中miR-451表达下降；低水平的miR-451与高FIGO分期的EOC(P=0.005)、血清CA125高表达水平(P=0.005)和淋巴结转移(P=0.002)有关。研究证明，miR-451是一种可以预测预后不良EOC患者的独立因素。此外，在SKOV-3细胞株中，miR-451的转染能够减少细胞增殖、促进细胞凋亡并抑制细胞入侵。因此，miR-451不仅可以作为一种新的诊断和预后标志，而且可以作为EOC分子治疗的潜在目标。

Mateescu等[27]收集了44例EOC的血清样本，并测定miR-200a和miR-141，显示miR-200a 表达低的EOC患者预后差。分析原因：一方面可能因为miR-200家族在EOC发展过程中表现出复杂的时相性，即EOC早期，miR-200低表达有助于细胞获得侵袭性，但已经转移了的细胞需要重新获得上皮表型，有助于肿瘤细胞克隆形成和生长，此时miR-200 家族可能重新表达增高；另一方面EOC的不同发展阶段miR-200家族的功能不是完全一致，miR-141和miR-200a在未治疗的情况下可以抑制p38α，从而增加肿瘤细胞活力，促进细胞增殖，而癌组织的氧化应激状态诱导了miR-200a和miR-141表达，miR-200a和miR-141高表达又能增加患者对紫杉醇的敏感性，抑制细胞的增殖，促进细胞凋亡。该研究表明，在EOC组织中，高表达的miR-200a可能通过增加化疗敏感性和抑制EMT等多种调控方式改善患者预后，miR-200a低表达提示患者预后差，是EOC的独立预后指标，有望成为指导临床预后的评估指标。

Li等[28]分别收集了116例EOC及5例正常卵巢组织样本，分别检测到两种组织样本中mRNA-23b和RUNX2的表达，显示miR-23b在功能上参与抑制EOC细胞的生长、迁移和入侵的功能，这得到了细胞培养研究和临床数据的支持。在细胞培养实验中，miR-23b的过度表达导致了EOC细胞增殖和细胞活性的降低，确认了miR-23b可以作为EOC的肿瘤抑制因子，而靶目标是RUNX2。在临床样品中，高分期的EOC组织中miR-23b的表达水平相对于低分期更低，而在肿瘤中较低的miR-23b表达水平与EOC的不良存活率有关。值得注意的是，该研究队伍从先前的研究中得出了两个不同的结论：首先，术后残留肿瘤大小已被证明是EOC患者无进展生存期和总生存期的独立预后因子[29]，然而目前的数据并没有显示出它对EOC患者的预后价值；其次，EOC的总生存率通常非常糟糕。总之，本实验证明miR-23b可以通过下调RUNX2来抑制EOC的肿瘤进展，并可能成为EOC的潜在因子。

综上所述，miRNA在卵巢癌的诊断、治疗、预后中都可能发挥重要作用，其已成为医学肿瘤研究领域中的热点。相信在不久的将来，通过对卵巢癌患者进行血清、血浆或尿液中miRNA的筛查进行非侵入性的早期诊断，可能有助于改善卵巢癌的预后。但由于miRNA的作用机制不清、生物作用复杂，特别是在miRNA的合成、分泌、转运以及如何发挥作用等还有很多未知领域等待我们去探究。