杨铧琦,杨学荣
(遂宁市中心医院妇科,四川 遂宁 629000)
子宫内膜癌(endometrial carcinoma,EC)是欧美经济发达国家中最常见的妇科恶性肿瘤,终身发病风险为2.7%,总体发病率占女性生殖系统恶性肿瘤的20%~30%,给女性造成了十分严重的危害[1]。中国的EC 发病率也呈现逐年升高趋势,尤其在经济发达地区,EC 已成为最为临床常见的妇科恶性肿瘤[2]。类似其他恶性肿瘤,EC 致病机制十分复杂,包括遗传、环境、病毒、生活方式等多种因素参与其中。微小RNA(microRNA,miRNA)是不具有翻译蛋白质功能的非编码RNA,其在人体内广泛存在,并通过直接结合到靶标基因的3'-非编码区(3'-untranslated regions,3'-UTRs)来抑制基因的表达,从而参与对机体各项生理病理活动的调控[3]。特异性miRNA 在EC 中的调控作用近年来也得到了研究者的重视,积累了大量的研究证据,有助于进一步阐述EC 的发生及发展机制。而随着miRNA 临床检测的便捷化,特异性miRNA 用于EC 的临床诊断、评估及预后的重要价值也得到了探讨了。虽然基础研究显示靶向特异miRNA 的EC 治疗方法显示了一定的疗效,但距离临床实际应用尚有许多困难需要克服。基于此,本文对上述相关方面的最新研究进展进行了简要综述。
EC 的致病机制十分复杂,不同的临床阶段相关的分子调控机制也不尽相同,特定的miRNA 在其中也发挥着重要的调控功能。相关的研究方面,如Cai 等[4]的研究发现,EC 肿瘤组织中miRNA-337 的表达存在显著升高,在模型细胞中通过转染提高miRNA-337 的表达可以显著增强肿瘤细胞的增殖能力,荧光素酶实验显示miRNA-337 可以直接抑制其靶基因——同源磷酸酶张力蛋白(phosphatase and tensin homolog,PTEN),而PTEN 是重要的抑癌基因,其磷酸化蛋白产物参与了对EC 肿瘤细胞周期的调控,从而影响肿瘤的增殖。Deng 等[5]也发现,与健康对照相比,EC 组织中miRNA-202 表达显著升高,且体外实验中增高miRNA-202表达可显著抑制肿瘤细胞增殖,KEGG 分析提示叉头框蛋白R2(forkheadboxprotein R2,FOXR2)是miRNA-202 的直接调控靶点,而FOXR2 是调节正常细胞增殖及分化的重要功能蛋白。Liu 等[6]的研究显示,EC 肿瘤组织中的miRNA-101的表达存在显著降低,体外升高模型(RL-95-2)细胞中的miRNA-101 表达可以达到增强EC 增殖及生长能力的作用,机制研究显示miRNA-101 可以靶向抑制环氧合酶2(COX2)的合成,而COX 是EC 中调节肿瘤组织血管新生的重要功能蛋白。此外,Chen 等[7]的研究也发现,与匹配的正常组织相比,miRNA-29b 表达显著降低,而VEGFA、ERK、Akt、mTOR 及Bcl-2 的表达(mRNA 及蛋白)均显著升高。结果显示,miRNA-29b 可以靶向抑制VEGFA 的表达来抑制MAPK/ERK 及PI3K/Akt 信号通路,从而抑制EC 的血管生成。
转移及侵袭是包括EC 在内的恶性肿瘤的重要特性,也是导致患者病死的最重要原因。上皮间质转换(EMT)在EC 的转移及侵袭中十分重要,多种miRNA 也通过参与调节EMT 的过程来影响EC 的侵袭能力[8]。Li 等[9]的研究显示, Ishikawa 及JEC 细胞中miRNA-200c 表达升高而细胞转移及增殖能力减弱,Westernblot 分析显示miRNA-200c 高表达可以降低BMI-1 蛋白、p-AKT、N-cadherin 及Slug 的表达,而E-cadherin 表达升高,靶向抑制miRNA-200c 可以逆转上述蛋白的表达。BMI-1 蛋白、p-AKT、N-cadherin 及Slug 均是调节EMT 的重要因子,影响上述蛋白可减弱EC细胞的EMT 从而抑制肿瘤细胞的转移能力。Chen 等[10]对miRNA-93 对EC 转移及侵袭能力的调控进行了研究,结果显示,EC 肿瘤组织中miRNA-93 表达较健康对照显著升高,在细胞模型(HEC-1B 及Ishikawa 细胞)中增强miRNA-93 的表达可以增强模型细胞的转移及侵袭能力,相关的具体机制为miRNA-93 可以抑制其对应靶基因——叉头框A1 基因的表达,从而降低E-cadherin 表达和上调N-cadherin 表达,达到促进EC 相关EMT 并增强肿瘤细胞的侵袭能力。Ruan 等[11]的研究发现,EC 细胞株中miRNA-183 的表达存在显著升高,MTT 分析显示,miRNA-183 在体外可以增强细胞的增殖、迁徙及侵袭能力,降低miRNA-183 表达则显著抑制EC 细胞的生长。荧光素酶及蛋白印迹分析显示MMP9 是miRNA-183的直接调控靶点,而且在细胞株的验证显示miRNA-183 与MMP-9 表达呈显著负相关。
有创活检虽然是EC 诊断的金标准,但不便于临床筛查诊断使用,也不能通过反复实施来评估疾病的进展。无创生物学指标在包括EC 在内的恶性肿瘤诊断、评估及预后中具有十分重要的临床意义,临床上也一直在探索敏感的无创生物学指标来改进对EC 的早期诊断及预后评估[12]。基于特定miRNA 在EC 发生发展中的重要调控作用及异常表达,miRNA 作为一类检测较为方便的无创指标,其在EC 的诊断预后价值也得到了研究者的关注。Gao 等[13]的研究中纳入了EC 患者50 名,结果显示EC 患者血清miRNA-21 显著高于健康对照(P<0.001),血清miRNA-21 用于区别诊断EC与健康对照的AUC 可达0.831(95%CI:0.746-0.916),诊断敏感度为70%,特异度为92%;区别诊断EC 与良性肿瘤的AUC 可 达0.710(95%CI:0.608-0.813),诊断敏感度64%,特异度为76%。Hui 等[14]的研究显示,与卵巢癌相比,EC癌组织中miRNA 的表达存在11 种显著表达差异,使用6 种miRNA 联合用于区别诊断两种癌症的准确度可达91.5%。Montagnana 等[15]的研究筛查了EC 患者(n=46)血清miRNA异常表达情况,结果显示,与健康对照相比,EC 患者血清miRNA-186(P=0.004)、miRNA-222(P=0.002)及miRNA-223(P<0.0001)存在显著升高,而血清miRNA-204 存在显著降低(P<0.0001),上述特异性miRNA 具有诊断EC 的潜在临床价值。
另一方面,特异性miRNA 的异常表达也可能用作EC 的远期预后无创指标,相关方面也积累了一些研究证据。如Wang 等[16]的通过对348 名EC 患者的临床研究显示,芯片筛查结果显示EC 患者存在144 种miRNA 表达异常,使用其中的6 种miRNA(miRNA-15a、miRNA-142、miRNA-3170、miRNA-1976、miRNA-146a)与EC 患者的OS 相关,OS 的独立影响因素包括6 项miRNA 联合评分(HR=0.446,95%CI:0.218-0.913)、肿瘤临床分期(HR=0.390,95%CI:0.175-0.870)。此外,Ma 等[17]在模型细胞Ishikawa 及HEC-1A 细胞中发现,升高miRNA-302a-5p/367-3p 的表达可以抑制HMGA2 mRNA 的表达。 在EC 癌组织中,miRNA-302a-5p/367-3p 表达也存在显著降低,且与FIGO 分期及淋巴结转移存在负相关。高miRNA-302a-5p/367-3p 高表达的EC患者总体生存率更高。Ma 等[18]的研究也发现,在刮宫或手术切除获得的EC 肿瘤组织中,miRNA-205 的表达较健康组织显著升高(3.5 vs.0.2,P<0.0001),miRNA-205 预测淋巴结转移的AUC 可 达0.861(95%CI:0.709-1.000),诊断特异度为80.2%,敏感度为71.4%,miRNA-205 高表达(较健康对照升高升高16.0 倍)的患者远期总体生存率要显著低于miRNA-205 低表达患者(<16.0 倍),差异有统计学意义(P=0.006)。
根治性手术是治疗早期EC 的最重要方法,而对于无法接受手术的中晚期EC 患者,探索基于特异miRNA 的靶向治疗方法有助于改进对这类EC 患者的治疗,从而使患者从中获益[19]。然而出于对药物疗效及安全性的考虑,目前针对miRNA 用于治疗EC 的研究仍只是停留在细胞及动物模型层面,距离临床实际应用尚有较大的距离。
相关的研究方面,如Liu 等[20]的研究也发现,EC 细胞株及原位组织中的miRNA-326 表达存在显著降低,升高miRNA-326 的表达可以抑制肿瘤细胞增殖、转移、侵袭及EMT。荧光素酶分析显示TWIST1(Twist homolog 1)是miRNA-326 的直接靶标基因,TWIST1 的主要功能是,提示了miRNA-326 可作为EC 治疗的潜在靶点。Li 等[21]的研究也发现,在患者EC 组织及EC 模型细胞中miRNA-1271 的表达存在显著降低,同时CDK1(cyclin-dependent kinase 1)表达升高。生物信息学分析提示CKD1 是miRNA-1271 的潜在干预靶点,并通过荧光素酶分析进行了验证,体外试验显示,miRNA-1271 高表达可以抑制EC 细胞增殖并促进凋亡,敲除miRNA-1271 能促进EC 细胞生长并抑制凋亡作用。Zhuo 等[22]的研究发现,在黄体酮耐受的Ishikawa 细胞系中miRNA-205表达存在显著升高,抑制miRNA-205 的表达可以抑制肿瘤细胞生长,按照剂量及时间依赖模式。miRNA-205 可以对PTEN 负性调节作用,从而诱导细胞自噬及激活AKT/mTOR信号在PR 细胞中。在PR 细胞中PTEN 蛋白表达也是显著降低。使用miRNA-205 抑制剂可以显著增强PR 细胞的自噬作用。Chen 等[23]的研究显示,miRNA-505 在人EC 肿瘤组织中的表达显著降低,此外miRNA-505 的表达与FIGO 分期、淋巴结转移负相关。体外试验中,增高miRNA-505 表达可以显著抑制EC 细胞增殖、增高凋亡并减弱迁徙及侵袭能力。机制分析显示miRNA-505 可以直接结合到TGF-αmRNA 的3-UTR,从而抑制TGF-α 的表达。TGF-α 可以调节MMP2、MMP9、CDK2 的表达。此外,研究者还在动物模型(EC 移植小鼠)中对上述结论进行了验证,提示了miRNA-505 可作为EC 生物治疗的重要靶点。Sun 等[24]的也发现,EC 及卵巢癌患者肿瘤组织中miRNA-548c 表达存在显著降低,且低miRNA-548c 表达与EC 患者不良预后相关。增强miRNA-548c 的表达可以抑制EC 及卵巢癌肿瘤细胞的增殖及侵袭能力。荧光酶素分析显示,miRNA-548c 的直接调控靶基因是Twist,而Twist 是EC 及卵巢癌的重要致癌基因。研究结果也提示了,对于Twist 高表达的EC,miRNA-548c 可能作为重要的治疗方法。
综上所述,特异性miRNA 在EC 的致病与进展中发挥着重要的调控作用,其作为无创生物学标志物在EC 的临床诊断、评估及预后中也有一定的应用价值。此外,虽然基于miRNA 的EC 靶向治疗方法仍只停留在基础研究层面,但是仍为寻找新的EC 治疗方法提供了重要参考。下步的研究还需要更深入地阐述miRNA 在EC 致病中的调控机制,并拓展特异性miRNA 在EC 临床诊断、预后及治疗中的应用。