miR-944在宫颈癌中表达及调控机制的研究进展

黄加雪 黄金智

广东医科大学顺德妇女儿童医院,广东省佛山市 528300

宫颈癌是起源于鳞状细胞或腺状细胞的一种女性生殖系统常见恶性肿瘤。目前全部的流行病学资料及实验室数据均强力支持,高危型HPV与持续感染是宫颈癌发生的必要条件,99.7%的宫颈癌中均可发现高危型的HPV,且HPV感染与宫颈癌的发生存在时序关系,自感染开始到发展为宫颈癌的时间间隔10～15年,符合生物学致病机理[1]。同时HPV感染与宫颈癌发生并非绝对关系,由此说明,宫颈癌的发生发展具有个体差异性,存在遗传和表观遗传特征,而miRNA参与人体多种生理、病理活动,能通过翻译水平的抑制或断裂靶标mRNAs而调节基因表达[2-3]。在miRNAs家族中,miR-944可通过多种信号通路参与宫颈癌细胞的侵袭、转移、耐药等病理过程,其与宫颈癌发生发展的关系已逐渐被临床重视,目前miR-944在宫颈癌发生发展中的调控机制是临床研究的主要方向。为此,本文就miR-944在宫颈癌中的表达情况及相关调控机制做一综述,旨在为临床诊治、预后判断提供新思路。

1 miR-944的生物学特性及在恶性肿瘤中的表达情况

miR-944位于肿瘤蛋白p63(TP63)基因的内含子中,定位于染色体3q18,在miBase的编号为MI0005769,但多项研究显示,其在子宫内膜癌、食管鳞癌、口腔癌、结直肠癌等恶性肿瘤中均呈现异常表达。如学者何中慧[4]研究表明,miR-944在子宫内膜癌组织中呈现高表达状态,可促进子宫内膜癌细胞的增殖、侵袭及转移能力,且miR-944的表达水平与FIGO(国际妇产科联合会)分期、病理类型、组织学分级、肌层浸润深度、淋巴结转移情况等有关,降低miR-944水平可促进细胞凋亡,可能作为判断子宫内膜癌恶性程度及预后情况的潜在标志物;邓鑫等[5]采用实时荧光定量PCR检测食管鳞癌患者癌组织及癌旁组织miR-944表达情况,结果显示,miR-944在食管鳞癌癌组织表达水平高于癌旁组织,且表达情况与TNM分期、淋巴结转移有关,可能具有促进癌细胞增殖、侵袭的能力;Peng HY等[6]在吸烟引起的口腔癌中烟草提取物诱导的miR-944表达在含有细胞因子诱导的Src同源2蛋白/信号转导和转录激活因子介导的炎症反应和肿瘤恶性肿瘤的激活中起重要作用;Kim YJ等[7]在结直肠癌中报道显示,miR-944的过表达导致G1期阻滞并增加癌细胞中p53的表达,靶向E3连接酶COP1和MDM2的miR-944可增强p53的稳定性,miR-944通过泛素—蛋白酶体系统在结直肠癌中充当潜在的肿瘤抑制因子。Tang JT等[8]在结直肠癌中研究同样显示,结直肠癌组织的实时逆转录聚合酶链反应显示miR-944表达频繁下调,miR-944的过表达显著损害了结直肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭功能,而这些功能在敲低实验中增加,miR-944可能用作结直肠癌的预后预测因子和新的治疗靶点。由此可见,miR-944在不同肿瘤中发挥的作用存在差异,可能与不同肿瘤细胞的遗传背景及肿瘤微环境差异有关,miR-944在肿瘤发生、发展中作用的环节不同,产生的效应亦出现明显差异。

2 miR-944在宫颈癌中的表达情况

越来越多的研究显示,miRNA的异常表达参与宫颈癌的发生、发展过程,其中miR-944所在的区域为宫颈癌的常见扩增区域,故miR-944与宫颈癌的关系尤其受到众多学者关注及重视。Park S等[9]宫颈癌组织中miR-944进行检测,发现宫颈癌组织中miR-944的表达水平明显高于正常组织,且HPV感染的福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)宫颈组织中miR-944的表达水平高于未感染HPV的细胞,且高表达的miR-944与肿瘤体积、FIGO分期、淋巴结转移显著相关,尤其是在晚期FIGO阶段高miR-944表达组的总生存期短于低miR-944表达组(84.4% VS 44.4%,HR=4.0,P=0.01),提示miR-944可作为宫颈癌预后评估的潜在生物标志物。国内学者李新菊等[10]的检测结果显示,宫颈癌组织中miR-944表达水平高于正常宫颈组织,且在CaSki和HeLa细胞中,采用脂质体转染技术,抑制或者增加miR-944表达后发现其在不同宫颈癌细胞中表达差异显著,在CaSki细胞中,降低miR-944表达显著抑制细胞迁移和侵袭能力,在HeLa细胞中,增加miR-944表达则能显著增强细胞迁移和侵袭能力,提示miR-944在宫颈癌中发挥促癌基因的作用,且能够增强宫颈癌细胞的迁移和侵袭能力,但miR-944表达对宫颈癌细胞增殖无影响。肿瘤组织的取样具有一定创伤,在早期诊断及大规模筛查中难以推广。血液为无创肿瘤诊断标本,通过血液标本中miRNA亦可作为判断宫颈癌发病情况的重要手段,且具有较强的可重复性,已成为近年来诊断宫颈癌的重要手段。邓森灵等[11]分别为宫颈癌、宫颈上皮内瘤变、健康体检女性血清中miR-944进行检测,结果发现,宫颈癌患者血清miR-944水平及阳性率高于宫颈上皮内瘤变及健康体检女性,在宫颈癌的诊断中有较高的价值,特异度达91.25%。严晓春等[12]检测结果与以上结果相似,且发现,miR-944表达与临床分期、浸润深度、淋巴结转移等有关,以0.53为截断值时,曲线下面积达0.802,可作为诊断宫颈癌的非侵入性生物学标志物。但目前尚缺乏宫颈癌组织与血清中miR-944表达一致性的相关研究,二者的表达差异是否会影响宫颈癌的诊断效能亦需进一步探究。

3 miR-944对宫颈癌的调控机制

上皮—间充质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)是上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程,其主要特征为膜性上皮钙黏蛋白及角蛋白等上皮标记物丢失,N-钙黏蛋白、波形蛋白、基质金属蛋白酶等间质标记物表达增加[13]。EMT是恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的复杂的动态过程,对肿瘤的浸润、微转移灶形成均有核心作用,同时可增加宫颈癌干细胞亚群,诱发癌细胞产生放化疗耐药性,从而降低治疗效果[14]。韦敏等[15]在一项体外研究中发现,过表达miR-1246可导致N-钙黏蛋白、波形蛋白、Twist-2蛋白表达增加,上皮钙黏蛋白表达降低,且SiHa细胞增殖能力、侵袭性及迁移性均增强,同时对凋亡的抵抗力明显提升,证实宫颈癌的增殖、侵袭及迁移能力与EMT过程密切相关。陈吉豪等[16]的动物实验结果亦表明,LGR4促进小鼠宫颈癌的转移的作用机制与其调控宫颈癌的EMT过程有关。但EMT是一个可逆的生物学过程,因此临床有望通过逆转EMT抑制肿瘤的侵袭及转移。张蕾等[17]研究指出,原花青素可使EMT相关的转化生长因子-β1、上皮钙黏蛋白表达显著增加,宫颈癌细胞侵袭、迁移能力受到抑制。王建美等[18]对晚期宫颈癌患者实施调强放疗联合局部热疗治疗后,EMT相关基因mRNA表达量Twist、ZEB-1、ZEB-2、Snail、HOXB7 mRNA均较低,宫颈癌细胞EMT活性降低,有助于抑制癌细胞转移。朱克鹏等[19]研究发现,miR-944在三阴性乳腺癌中作为抑癌基因发挥作用,过表达的miR-944会导致EMT相关标志物上皮钙黏蛋白表达增加,纤维连接蛋白、波形蛋白及GATA结合蛋白6表达则明显降低,从而抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭,但在宫颈癌中miR-944主要作为促癌基因发挥作用,其是否能通过抑制EMT活性调节癌细胞的增殖、转移等过程尚需进一步明确。

国外学者Lines KE等[20]曾在胰腺导管腺癌相关研究中发现,在健康的胰腺中S100PBP在外分泌和内分泌隔室的核/核周区域都有表达,在早期癌前病变中,S100PBP易位至细胞质,而在胰腺导管腺癌和转移性病变中,其表达显著减少,且S100PBP的上调或沉默会导致组织蛋白酶Z水平随之变化,其沉默显著降低了胰腺导管腺癌细胞黏附,实验结果证明,组织蛋白酶Z与精氨酸—甘氨酸—天冬氨酸结合整联蛋白,特别是αvβ5的相互作用介导了胰腺导管腺癌细胞黏附的变化。李新菊等[10]则发现,抑制miR-944表达能显著增强含有S100PBP基因3’-非翻译区(3’-UTR)的报告质粒的荧光素酶活性,增加miR-944表达能降低3’-UTR报告质粒的荧光素酶活性,表明miR-944靶向抑制S100PBP基因表达可能是促进宫颈癌细胞迁移、侵袭的机制之一。Xie H等[21]在宫颈癌中的研究结果亦指出,S100PBP为miR-944的直接靶标,参与宫颈癌细胞的侵袭、黏附等过程。

He Z等[22]在子宫内膜癌相关研究中发现,细胞黏附分子2(CADM2)被认为是子宫内膜癌细胞中miR-944的直接下游靶标,子宫内膜癌组织中miR-944和CADM2表达之间呈负相关,且CADM2过表达在Ishikawa细胞中显示出与miR-944敲低相似的效果,即生长减少、细胞周期停滞在G1期和细胞凋亡增加。而国内学者李婷娜等[23]的研究结果则显示,CADM2在宫颈癌细胞系的表达水平均显著低于在正常宫颈上皮鳞状细胞中的表达,感染CADM2过表达慢病毒后C33A细胞的增殖和转移能力降低,细胞周期阻滞在G0/G1期,细胞中cyclin D1、CDK4和MMP2蛋白表达受到抑制,表明CADM2可能通过调控细胞周期相关蛋白和转移相关蛋白对宫颈癌细胞的增殖、转移能力发挥抑制作用。由此推测,miR-944在宫颈癌病情进展中的调控作用可能与CADM2有关。

4 小结及展望

miR-944在宫颈癌中发挥促癌基因的作用,可宫颈癌细胞的迁移和侵袭能力。miR-944在宫颈组织及血清中均呈现高表达,可作为宫颈癌早期诊断及病情判断的非侵入性生物标志物,但miR-944在宫颈组织及血清中的表达差异及二者间的具体关系尚缺乏报道,二者的诊断效能是否一致仍需进一步探明。虽然人们对miR-944的生物学特性及功能有了一定的认识,其在宫颈癌发生、发展中的确切机制尚未完全阐明,已有研究显示其与EMT、细胞黏附等过程有关,相关的下游靶标包括S100PBP基因、CADM2,但由于目前国内外关于miR-944在宫颈癌中的调控机制报道仍较少,难以充分表明其下游靶基因之间复杂的相互作用及调节关系,有待深入研究。此外,目前尚缺乏miR-944对宫颈癌放化疗敏感性调节的相关报道。相信随着研究的深入进展,miR-944有望成为宫颈癌早期诊断的新型标志物及抗肿瘤的新分子靶点,对提高治疗效果、改善患者预后均有积极作用。