miRNA在宫颈癌诊断中的应用价值*

黄纪君 综述,陈小华 审校

韶关学院医学院,广东韶关 512000

微小RNA(miRNA)是一类机体内源性表达的小分子非编码单链RNA,广泛参与基因转录后水平的调控,其在宫颈癌的发生、侵袭、转移和复发中起着重要作用,与宫颈癌患者的预后密切相关。宫颈癌是一种妇科常见的恶性肿瘤,发病率位居女性恶性肿瘤第2位,仅次于乳腺癌,在全球新发癌症中占9%。因为转移和耐药性等问题,宫颈癌病死率很高,严重威胁女性健康。此外,宫颈癌的发病率也趋于年轻化。直至目前,宫颈癌仍然不能被早期诊断,只有在肿瘤扩散和转移时才出现症状。因此,寻找有效的分子标志物指导宫颈癌的诊断和预后评估是临床研究的热门话题。 miRNA作为非编码的小分子RNA,通过与靶基因的匹配位点直接相互作用,引发miRNA降解或翻译抑制来调节靶基因表达。miRNA表达失调被认为与癌症的发生、发展密切相关,本文对miRNA与宫颈癌之间关系的最新研究进展综述如下。

1 miRNA概述

miRNA是一类长度为18～25个核苷酸的非编码RNA。在肿瘤中,miRNA可以与靶基因的3′-非翻译区(3′-UTR)完全或不完全配对结合,从而参与包括对肿瘤发展调控在内的多种生物过程,这些过程包括细胞生长、发育、凋亡、生存和转移。王凤翔等[1]研究发现miRNA既具有致癌作用,也具有抑癌作用。随着miRNA在癌症中的重要作用被揭示,越来越多的研究开始探讨其作为癌症治疗靶点的应用价值,尤其是在找到肿瘤发展过程中的关键miRNA之后。

2 miRNA在宫颈癌中的表达

目前已有研究表明,肿瘤的发生、发展与多种miRNA相关,且miRNA的表达具有时间特异性和空间特异性。大量的miRNA在宫颈癌中异常表达,根据它们在宫颈癌发生过程中的作用,将其分为促癌miRNA和抑癌miRNA。笔者分析了与宫颈癌细胞的miRNA表达的7篇相关文献,将与宫颈癌明显相关的miRNA总结见表1。

郝艳芳等[2]研究miRNA-195可通过靶向调控CCND2和MYB表达抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移,进而参与宫颈癌的发生、发展。王君等[3]认为miR-144通过调控下游靶基因(如VEGF、MAPK6)抑制宫颈癌细胞的增殖、转移、侵袭,其在宫颈癌患者的新鲜癌组织及血清中水平明显下调,为miR-144作为宫颈癌早期诊断的标志物提供了依据。方艳惠等[4]研究发现,宫颈癌的临床分期越高,DCUN1D1的mRNA表达水平越高,而miR-496表达水平越低,miR-496通过调控DCUN1D1抑制宫颈癌的发生、发展。玛依努尔·尼牙孜等[5]通过实时荧光定量聚合酶链反应检测,发现在宫颈癌组织中miR-150表达明显下调,MUC4表达水平明显上调,miR-150可能通过下调MUC4表达水平抑制宫颈癌细胞的生长和侵袭。廉静等[6]采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测不同宫颈组织,发现miRNA-612在宫颈癌组织中表达下调。高淼等[7]研究发现miR-137靶向调控Wnt5a表达抑制宫颈癌细胞生长。方金华等[8]发现miR-136-5p靶向抑制MCM5表达,认为前者在宫颈癌发生、发展中充当抑癌因子,可以参与抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移和侵袭。

总之,miRNA可通过调控不同靶基因影响宫颈癌细胞的增殖、凋亡、侵袭,可作为宫颈癌治疗的新靶点。

表1 宫颈癌中miRNA的表达情况及其意义

3 不同miRNA分类在宫颈癌诊断中的应用

TEPE等[9]探讨了参与自噬的miRNA在宫颈癌中的表达,并分析了此类miRNA的潜在诊断和预后判断价值,发现miR-520e-5p在宫颈癌组织中下调,而miR-96-5p、miR-17-5p、miR-130a-5p和miR-520b-5p在宫颈癌组织中上调,此类miRNA与鳞状细胞癌(SCC)患者的总生存期明显相关,所以可作为宫颈癌的重要诊断标志物。ZHENG等[10]研究发现宫颈癌组织中miR-30d-5p、let-7a-3p、let-7d-3p、miR-215-5p水平下调,miR-144-5p、miR-182-5p、miR-183-5p、miR-4443水平上调。此外,WANG等[11]研究发现,血浆中miR-21表达水平上调,以及miR-214、miR-34a和miR-200a表达水平下调与宫颈病变的严重程度有关。王妮娜等[12]研究发现血清HE4、TK1、miRNA-18a表达水平与中晚期宫颈癌患者放化疗敏感性相关,对患者放化疗敏感性均具有较好的预测价值。蒋露等[13]采用RT-PCR检测血清外泌体miRNA-223的表达水平,发现血清外泌体miRNA-223表达水平越高,患者的预后越差。荆菁华等[14]认为血清miRNA-196a联合糖类抗原(CA)19-9、CA125检测能够明显提高宫颈癌的诊断效能,有助于宫颈癌的早期筛查及诊疗。叶玲红等[15]分析了miRNA-424、miRNA-375、miRNA-34a、miRNA-92a、miRNA-93检测联合经阴道彩色多普勒超声(TVCDS)检查诊断宫颈癌的临床价值,选择133例宫颈癌患者作为观察组,130例宫颈上皮瘤变患者作为病例对照组,130例子宫良性病变患者作为健康对照组,比较3组miRNA-424、miRNA-375、miRNA-34a、miRNA-92a、miRNA-93的表达水平,发现血清miRNA检测联合TVCDS检查诊断宫颈癌具有无创、灵敏度高、特异度高等优势,对宫颈癌的诊断及预后判断均具有指导价值。

3.1miR-9-5p 在人类中,miR-9由3个不同的基因编码(miR-9-1、miR9-2和miR-9-3),3个基因分别位于1q22、5q14.3和15q26.1。3个不同的位点上均存在miR-9序列,再加上高度的序列保守性,表明这种miRNA在细胞周期和癌症的发展中起着重要作用。miRNA的表达差异提示不同的人乳头瘤病毒(HPV)可能有不同的感染模式,因此,关键miRNA的表达水平可能受到不同感染模式的影响。这种情况反映了有关宫颈癌中miRNA表达水平差异研究所面临的挑战,因为目前对HPV感染模式尚未完全认识,而且几乎不可能确定HPV检测呈阳性的患者何时开始感染,以及在采样时感染持续了多长时间[16]。BABION等[17]更详细地研究了miR-9在最常见的宫颈癌类型中的作用,发现miR-9的表达水平受肿瘤组织类型和HPV类型的影响,miR-9-5p靶向调控Twist1和Cdh1,因为上皮间质转化(EMT)表型是通过低水平的miR-9-5p实现的,这有助于通过Twist1上调Cdh2水平。

3.2miR-21-5p miR-21在哺乳动物细胞中大量表达,其水平上调与许多癌症有关。LIU等[18]报道,与宫颈低度鳞状上皮内病变(LSIL)相比,miR-21在宫颈癌中的表达水平上调,尤其是在HPV16型感染的宫颈癌中。相反,感染HPV52和HPV58型的宫颈癌组织中miR-21表达水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。这些结果表明,miR-21可能是反映HPV感染的一项有价值的生物标志物,特别是在HPV16型感染中。miR-21靶向基因与癌症发生紧密相关,如PTEN、PDCD4、RECK和STAT3等基因,研究表明,miR-21过表达可能导致PDCD4表达下调,从而通过NF-κB抑制炎症过程[19]。

3.3miR-29 miR-29家族由miR-29a、miR129b-1、miR-29b-2和miR-29c组成,编码2个基因簇。研究表明,miR-29a在肿瘤中表达下调。ZAMANI等[20]的研究表明,与对照组织比较,宫颈癌组织中miR-29的表达水平明显降低,表明miR-29a可能在宫颈癌进展中作为肿瘤抑制因子发挥作用。miR-29a参与了直接针对SIRT1mRNA的3′-UTR的迁移、入侵和EMT[21]。研究已经证明miR-29a通过下调DNMT3a和Dnmt3b来调节宫颈癌中的p16甲基化模式,miR-29a调控HSP47,在胶原分子成熟过程中起关键作用[22]。

4 miRNA 在宫颈癌中的诊断价值

目前,临床上主要以宫颈脱落细胞检查、阴道镜检查、HPV DNA分型检测和宫颈组织活检等方法确诊宫颈癌,但费用高、过程复杂、耗时长、创伤大、依从性差。而血清miRNA检测具有创伤小、操作简便、快速、重复性好等特点,对宫颈癌具有较好的诊断价值。近年来,许多学者对miRNA在宫颈癌发生、发展中的机制进行了深入研究。高春燕等[23]通过荧光定量聚合酶链反应检测miR-18a、miR-223、miR-378相对表达水平,发现miR-18a、miR-223、miR-378在宫颈癌组织中呈高表达,证实miR-18a、miR-223、miR-378相对表达水平对宫颈癌具有一定诊断价值。虽然血清中的miRNA对HPV阳性的宫颈癌具有一定的诊断价值,但是单一标志物的检测灵敏度和特异度都较低,因此,可以联合检测多种miRNA,并评估其作为宫颈癌肿瘤标志物的诊断价值。付芳华[24]认为血清miR-32-5p和miR-409-3p联合检测诊断和预测宫颈癌患者3年内出现死亡的效能明显优于单项指标。叶梦茜等[25]研究发现,高分辨率MRI可准确显示宫颈癌的征象,miR-135a-5p、miR-373在宫颈癌患者血清中呈异常高表达,3项联合对宫颈癌的诊断价值较高。在宫颈癌发展的每个阶段几乎都存在miRNA 的变化,这些miRNA的高表达可能有利于宫颈癌的诊断和病情监测。

5 小结与展望

miRNA的异常表达与宫颈癌的发生、发展和预后密切相关,其作为宫颈癌诊断的标志物和治疗的新靶点非常有前景。然而,有关miRNA的研究还面临着许多问题,如miRNA检测成本高、研究样本少等,选择合适的标志物用于宫颈癌的诊断和预后判断仍需通过多中心、大样本、多方位的研究来验证。随着宫颈癌miRNA研究的深入,将来会有更加具体的调控途径被揭示,这有助于宫颈癌的诊断、治疗和预后判断。