MiRNA与宫颈癌的相关性及潜在临床意义

丁瑶瑶，楚娟，陈凡，朱姣姣，张倩倩，秦天生★，魏林珍，田青霞

（1.甘肃中医药大学第一临床医学院 甘肃省人民医院妇产科，甘肃 兰州 730000；2.甘肃省陇南市西和县人民医院；3.兰州大学第一医院介入医学科）

随着医学科技的进步，人乳头瘤病毒的疫苗和筛查广泛应用于临床，但宫颈癌在中低收入国家的发病率和死亡率较高［1］。因此临床中宫颈癌的诊断和治疗仍备受关注。近年来发现，miRNAs在宫颈癌组织中异常表达，通过抑制靶基因翻译或诱导靶基因的切割或降解来发挥作用，大约调节1/3的人类基因，包括参与多种重要细胞过程以及细胞循环、增殖、分化和凋亡的基因，说明miRNAs的异常表达与宫颈癌的发生发展密切相关［2］。本文就近年来miRNAs在宫颈癌中的异常表达与作用机制等方面的研究进展做一综述。

1 miRNAs的发现、检测与功能

miRNAs是非编码RNA家族的重要组成部分，与人类癌症相关［3］。1993年miRNAs首次被发现于秀丽新小杆线虫中［4］。miRNAs是长度为19～25个核苷酸的调节核糖核酸，通过与靶mRNA的3'非翻译区（3'UTR）部分碱基配对来调节基因表达水平［3］。其在血液中循环，通常在微泡中或由血液中的结合蛋白保护，它们可以被化学修饰（如甲基化），从而高度抵抗核糖核酸酶的作用，并且由于其稳定性和易于检测，可能作为潜在的生物标记物，但细胞释放循环miRNAs的来源和详细机制仍不明确［5］。miRNAs可以通过凋亡和坏死细胞释放到循环中；也可以由癌细胞分泌，这可能会促进肿瘤的生长和扩散；也可以由许多其他细胞类型释放，如血细胞、免疫效应细胞和其他参与肿瘤侵袭和炎症反应的细胞［5］。

既然miRNA可能是疾病中潜在的生物标记物，因此获得样品中整体miRNAs表达谱经济有效的方法是miRNAs阵列，而定量RT-PCR反应通常用于确定大量样品中差异表达的单个miRNA，miRNAs图谱研究的数量迅速增长，确定可靠的miRNAs特征将有助于理解宫颈癌的进展［6］。

为了研究宫颈中miRNAs对癌症发生的影响，He等［6］进行的Meta分析显示，miRNAs通过整合病毒癌蛋白、失调的miRNAs和其靶点建立了一个miRNAs-RNA相互作用网络，宫颈癌不同阶段的失调miRNAs参与了关键的癌症相关通路，如细胞周期、p53和Wnt信号通路，表明失调的miRNAs可能与宫颈癌密切相关，miRNAs可能是宫颈癌相关的潜在生物标志物。miRNAs不仅对宫颈癌细胞有影响，也有助于肿瘤微环境的形成。研究发现一些miRNAs靶向重要的癌细胞调节分子并参与了癌细胞和肿瘤微环境之间复杂的信号网络，除了直接参与细胞间信号传导外，部分miRNAs通过微泡或者体外分泌影响癌细胞的生长和转移［7］。miRNAs对宫颈癌发生发展、诊断、治疗和预后的作用机制和相关途径仍需要进一步的研究。

2 miRNAs和宫颈癌

2.1 miRNAs与宫颈癌的发生发展 宫颈癌发生的主要病因是人乳头瘤状病毒（HPV）感染，主要为16型和18型［8］。HPV感染的检测与治疗属于宫颈癌的二级预防，可以预防宫颈癌的发生。Zhao等［9］研究发现，miRNA-154-5P通过靶向CUL23'UTR在抑制HPV16 E7介导的pRb降解中起至关重要的作用，表明miRNA-154-5P是治疗HPV诱导的宫颈癌潜在的靶点。肿瘤发生发展的机制是多层次、多因素的，在分子水平上主要表现为癌基因或抑癌基因功能障碍，导致细胞增殖、迁移、凋亡和自噬调节机制失衡［10］。Cao等［11］研究发现，miR-665 在宫颈癌中下调，miR-665的过表达可抑制宫颈癌的生长和转移，阐明了lnc-DACR介导的miR-665靶点的新通路，提示了miR-665、ERK/SMAD信号通路等可能作为宫颈癌预防和治疗中的新靶点。Liu等［12］研究发现miR-3647-5p 在宫颈癌的发展过程中下调，转录因子TP53可上调 miR-3647-5p 的表达，在转录后水平miR-3647-5p 能够靶向 AGR2基因的3' UTR从而抑制AGR2表达，因此，TP53/miR-3647-5p/AGR2 轴抑制宫颈癌细胞的增殖，促进凋亡，为宫颈癌的靶向治疗提供了新的策略。Wu等［13］研究发现，与正常宫颈细胞End1/E6E7相比，宫颈癌细胞中circAGFG1水平较高，circAGFG1和miR-370-3p定位于细胞质中并相互作用，miR-370-3p在宫颈癌细胞中表达下调，对RAF1有负调控作用，circAGFG1可能通过海绵化miR-370-3p促进RAF1的表达，从而激活RAF/MEK/ERK通路，促进宫颈癌细胞的增殖和迁移。Tan 等［14］研究发现，宫颈癌中miRNA-381表达水平的降低减轻GPR34转录后沉默是宫颈癌生长和发展的原因，揭示了靶向miRNA-381/GPR34分子轴作为宫颈癌替代治疗策略的可能性。Liu等［15］发现miR-195-5p过表达可能通过靶向YAP13' UTR抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移、侵袭和上皮间质转化。Zhang等［16］通过抑制细胞增殖、侵袭和迁移将miRNA-1193确定为宫颈癌中的关键肿瘤抑制因子，证实CLDN7是miRNA-1193的重要靶位，其上调表达显著增强了miRNA-1193引起的肿瘤抑制作用。Fan等［17］发现，PTENP1竞争抑制了miR-160b来调节PTEN的表达，PTENP1的过度表达和对miR-160b的抑制有助于抑制宫颈癌细胞的增殖和加速细胞凋亡，表明PTENP1可能是宫颈癌的潜在治疗靶点。有研究发现，miR-520d-5p通过调节PTK2抑制宫颈癌细胞的增殖和侵袭，此发现可能为宫颈癌提供了新的治疗思路［18］。Ni等［19］发现，上调的miRNA-802显著抑制宫颈癌细胞的生长和侵袭性，MYLIP是miRNA-802的功能靶点，与miRNA-802呈负相关，MYLIP的过表达消除了miRNA-802对宫颈癌细胞生长和转移相关特性的抑制作用，因此，miRNA-802在宫颈癌中低表达，与宫颈癌患者的不良临床结果相关。综上所述，miRNAs是宫颈癌潜在的治疗靶点，有应用于临床中治疗宫颈癌的可能性，但需进一步研究。

2.2 miRNAs与宫颈癌的早期诊断 在临床中液基薄层细胞和HPV的检测是宫颈癌的主要筛查方式，进一步的确诊则是阴道镜下的宫颈取材活检。尽管如此，宫颈癌在中低收入的国家发病率与死亡率仍然较高，造成了较大的负担［1］。研究寻找宫颈病变和宫颈癌的早期诊断生物标志物势在必行。Ma等［20］多阶段研究并验证了宫颈癌患者血浆中的4种miRNAs（miR-146a-5p、miR-151a-3p、miR-2110、miR-21-5p）是诊断宫颈癌的潜在无创生物标志物，血浆的miRNAs生物标志物组和当前早期诊断的组合可以应用于宫颈癌患者的筛查。Liu等［21］招募了582例宫颈疾病患者和145例对照者，与正常宫颈样本相比，宫颈癌和癌前病变中6种miRNAs（miR20a、miR92a、miR141、miR183*、miR210 和 miR944）的表达水平显著上调，表明它们是致癌miRNAs，并且这6种miRNAs可用于区分宫颈癌前病变或癌症患者与正常人，特别是在宫颈病变中它们还具有良好的预测能力，这6种miRNAs的联合使用进一步提高了任何单一miRNA标记的诊断准确性。

临床中检测和监测宫颈癌的血清肿瘤生物标志物有癌胚抗原（CEA）、鳞状细胞癌抗原（SCC Ag）以及 CA19-9已被广泛使用［22-26］。但研究发现，使用单一类型生物标志物的敏感性和特异性在临床应用中经常导致不令人满意的结果，多种血清生物标志物的联合分析可以提高早期宫颈癌无创检测的准确性，并有可能作为一种新的早期宫颈癌检测方法［27］。以上研究有力的说明了miRNAs是宫颈癌早期潜在的生物检测标志物，未来在临床中成熟、广泛的应用有助于宫颈癌的早期发现，为宫颈癌患者争取更多的诊疗机会。

2.3 miRNAs与宫颈癌治疗的预后 宫颈癌患者主要治疗方法为手术、放疗及化疗，但是应根据实际情况配合应用。患者经过治疗后会出现不同的结果，一部分患者会出现癌组织的复发和转移，复发和转移是恶性肿瘤的明显的生物学特点，是造成患者死亡的重要因素。宫颈癌的发展受miRNA-mRNA网络的调控，基于3个基因（EZH2、FLT1、GAPDH）的风险评分模型可以有效预测宫颈癌患者的总生存期，这3个基因可能通过肥大细胞、CD4和CD8细胞相互作用在宫颈癌中发挥调控作用［28］。Liu等［29］报道，circRNA8924在宫颈癌组织中高表达，并与肿瘤大小、FIGO分期和子宫肌层浸润密切相关；在进一步的体外研究中发现，circRNA8924与miR-518d-5p/519-5p家族竞争性结合，上调了CBX8的表达水平，导致宫颈癌细胞恶性生物学行为的增强。Xu等［30］建立了circRNA-miRNA-RNA调节网络，该网络包括宫颈癌中的33个circRNAs、2个miRNAs和189个mRNA，对TCGA数据集的分析显示，调控网络中共有3个靶基因（COPE、RAB3B和TFPD）与宫颈癌中具有临床显著结果的生存线相关，提示这些基因有可能成为新的生物标志物或治疗靶点。Chen等［31］研究发现，LncRNA HOXD-AS1在宫颈癌组织和细胞系中过表达，其高水平预示宫颈癌患者预后较差，siRNA介导的HOXD-AS1敲除抑制了宫颈癌细胞的迁移和侵袭，HOXD-AS1竞争内源性RNA miR-877-3p可导致其靶基因FGF2上调，miR-877-3p过表达或抑制FGF2，可终止HOXD-AS1诱导的迁移和侵袭，提高患者的预后。

除了癌组织的复发和转移，对放化疗等治疗手段的不敏感也会导致预后不良。宫颈癌中多种miRNAs的异常表达可影响机体对化疗和放疗的敏感性，由于miRNAs与宫颈癌的治疗耐药性有关，可开发出miRNAs抑制剂或补充化疗或放疗的新联合疗法［32］。淋巴转移会导致宫颈癌的复发，也是宫颈癌预后差的原因之一。Chen等［33］利用 R 软件和生物传感器软件包从 TCGA 癌症基因组图谱数据库中鉴定差异表达的miRNAs，发现4种miRNAs（下调 miR-502 和 miR-145，上调 miR-142 和 miR-33b）的组合被确定为宫颈癌的独立预后标志，模块分析表明CXCL12、IGF1、PTPRC、CDH5、RAD51B、REV3L和WDHD1是与宫颈癌淋巴结转移显著相关的关键基因。总之了解miRNAs与宫颈癌淋巴结转移的作用机制，可能为未来的临床治疗提供新的诊断指标和治疗靶点。

3 小结与展望

综上所述，miRNA-154-5P、miR-665、miR-3647-5p、miR-370-3p、miR-381、miR-195-5p、miR-1193、miR-160b、miR-520d-5p和miR-802影响了宫颈癌细胞的增殖和迁移；miR20a、miR92a、miR141、miR183、miR210和miR944是宫颈癌的致癌miRNA，具有良好的预测性能；miR-518d-5p/519-5p和miR-877-3p促进了宫颈癌细胞侵袭，导致宫颈癌细胞恶性生物学行为的增强；多种miRNAs与宫颈癌患者的预后相关；以上研究表明，miRNAs对宫颈癌的筛查、诊断、预测宫颈癌的风险有潜在的临床意义。此外，为宫颈癌寻找高灵敏度和高特异度的非侵入性检测方法也是非常有必要的。因此，miRNAs可能作为癌症的诊断、预测或预后的生物标志物。应继续开展大规模人群相关研究，将miRNAs生物标志物进一步应用于宫颈癌的早期检测、诊断和预后，使宫颈病变得到早期发现，延缓宫颈癌的发生和复发，为患者提供更多治疗的机会，减轻国家医疗负担。