劉夏 浦春 黃麗珠
乳腺癌相關(guān)miRNA的研究進(jìn)展
劉夏 浦春 黃麗珠
乳腺癌是威脅全球女性健康的最常見惡性腫瘤之一,也是導(dǎo)致女性死亡的主要惡性腫瘤之一。在發(fā)展中國(guó)家,乳腺癌已超過(guò)宮頸癌成為女性首位的癌癥死亡原因,降低發(fā)病率和減少死亡率一直是醫(yī)學(xué)和科研工作者面臨的難題。近年來(lái),腫瘤的基因診斷和基因治療成為研究熱點(diǎn)。研究表明,miRNA作為一種調(diào)節(jié)子,在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。本文就近5年來(lái)miRNA作為早期檢測(cè)的生物標(biāo)志物,在乳腺癌侵襲與轉(zhuǎn)移、靶向治療與耐藥以及在三陰乳腺癌中的相關(guān)作用及研究進(jìn)展作一綜述。
乳腺癌 惡性腫瘤 miRNA
微小RNA(microRNA,miRNA)是一種短小的內(nèi)源性非編碼RNA,長(zhǎng)度約19~23個(gè)核苷酸,通過(guò)與mRNA的3端非翻譯區(qū)(3′-untranslatedregion,3′-UTR) 結(jié)合而介導(dǎo)翻譯水平的調(diào)控。研究表明,miRNA在多種生理和病理進(jìn)程中發(fā)揮重要作用,包括細(xì)胞增殖、凋亡、分化和入侵[1]。miRNA可能發(fā)揮類似癌基因或抑癌基因的作用,參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。乳腺癌是威脅全球女性健康的最常見惡性腫瘤之一,也是導(dǎo)致女性死亡的主要惡性腫瘤之一。在發(fā)展中國(guó)家,乳腺癌已經(jīng)超過(guò)宮頸癌成為女性第1位的癌癥死亡原因[2]。降低發(fā)病率、減少死亡率一直是醫(yī)學(xué)和科研工作者面臨的難題。腫瘤的基因診斷和基因治療成為近年來(lái)研究熱點(diǎn),miRNA作為一種調(diào)節(jié)子在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。本文就近5年來(lái)miRNA作為早期檢測(cè)的生物標(biāo)志物,在乳腺癌侵襲與轉(zhuǎn)移、靶向治療與耐藥以及在三陰乳腺癌中的相關(guān)作用及研究進(jìn)展作一綜述。
1 miRNA作為早期診斷的生物標(biāo)志物 影響乳腺癌患者生存率的因素很多,其中臨床分期對(duì)患者生存率產(chǎn)生顯著影響。乳腺癌的早期診斷被認(rèn)為是預(yù)防和治療該疾病的最佳手段。Lorenzo[3]等對(duì)大于100例的正常組織和乳腺癌組織的miRNA表達(dá)空間分布進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)正常乳腺導(dǎo)管和小葉(限于肌上皮、基底細(xì)胞層)中miR-205的表達(dá)積累下降或完全消失,而在匹配乳腺腫瘤組織中miR-205的表達(dá)升高,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在乳腺非典型增生和原位癌中miR-145表達(dá)異常,因此推測(cè)miRNA-145可作為乳腺癌早期診斷新型生物標(biāo)志物。近期,Markou[4]等對(duì)早期乳腺癌患者進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪,以其中84例之前被診斷為早期乳腺癌患者的乳腺癌組織為實(shí)驗(yàn)組,以13例健康女性的乳腺組織為對(duì)照組,利用逆轉(zhuǎn)錄定量(qRT)PCR法檢測(cè)6種miRNA(miR-21、miR-205、miR-10b、 miR-210、miR-335、let-7a)的表達(dá),經(jīng)線性分析后發(fā)現(xiàn),miR-21、miR-205皆與無(wú)病間隔期(disease-free interval,DFI)顯著相關(guān),僅 miR-205與總生存率(overall survival,OS)相關(guān),提示 miR-21、miR-205是早期乳腺癌復(fù)發(fā)相關(guān)的獨(dú)立因素,且 miR-205過(guò)度表達(dá)與OS相關(guān)。另外,miRNA作為一項(xiàng)血液生物標(biāo)志物也得到廣泛的研究;且血液具有易采集、非侵入性等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)檢測(cè)人血清或者血漿中的miRNA作為乳腺癌的早期診斷,將具有重要的臨床意義。多項(xiàng)研究表明,miRNA 穩(wěn)定存在于血液中,Mitchell[5]等為研究miRNA可否作為穩(wěn)定的血液標(biāo)志物,利用qRT-PCR技術(shù)定量檢測(cè)血漿miR-15b、miR-16、miR-24的表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)無(wú)論是使血漿在室溫中孵育長(zhǎng)達(dá)24 h還是冷凍8個(gè)周期后,三者的表達(dá)水平僅發(fā)生微小變化。 另一項(xiàng)研究[6]通過(guò)對(duì)乳腺癌患者組和健康對(duì)照組的對(duì)比發(fā)現(xiàn),miRNA在兩組血漿表達(dá)模式不同,具有癌癥特異性。Godfrey[7]等通過(guò)案例研究方法比較淋巴結(jié)陰性(PN0,n=153)與淋巴結(jié)陽(yáng)性(PN1、PN2或PN3,n=52)的乳腺癌患者血清中miRNA表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)10種miRNA在兩者間差異表達(dá)(P<0.05),其中miR-767-3p、miR-125b、miR-605、miR-1825、miR-124在淋巴結(jié)陽(yáng)性的乳腺癌患者血清中高表達(dá),miR-320b、miR-320d、miR-320e、miR-145和miR-1307在淋巴結(jié)陽(yáng)性的乳腺癌患者血清中低表達(dá)。這一發(fā)現(xiàn)可應(yīng)用于乳腺癌患者的臨床分期,亦可作為早期乳腺癌聯(lián)合檢測(cè)的血液生物標(biāo)志物。近期,Zhang[8]等利用qRT-PCR技術(shù)對(duì)58例乳腺癌患者和93例健康女性血清中miR-205進(jìn)行定量檢測(cè),發(fā)現(xiàn)健康對(duì)照組血清miR-205表達(dá)水平顯著高于乳腺癌患者,且在TNM分期中也存在差異性表達(dá),I期患者血清中miR-205的表達(dá)水平高于II期乳腺癌患者。此外,經(jīng)線性分析發(fā)現(xiàn),乳腺癌患者組與健康對(duì)照組之間miR-205的差異表達(dá)(P<0.001)以及 I期乳腺癌患者與健康對(duì)照組之間miR-205的差異表達(dá)(P<0.01)皆具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。進(jìn)一步進(jìn)行meta分析,得出miR-205作為檢測(cè)乳腺癌的靈敏度和特異度分別為86.2%和82.8%。因此,miR-205在乳腺癌早期診斷中具有較重要的意義。
2 miRNA與乳腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移 乳腺癌的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)是乳腺癌患者死亡的主要因素。 近年來(lái),多種miRNA被研究證實(shí)參與調(diào)控乳腺癌的轉(zhuǎn)移,研究證明,miR-10b在轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞中高表達(dá),并證實(shí)miR-10b直接靶向基因?yàn)閔omeobox D10 (HOXD10),且通過(guò)抑制HOXD10蛋白的翻譯導(dǎo)致轉(zhuǎn)移前基因RHOC的表達(dá)增強(qiáng)[9]。Ma[10]等的深入研究顯示,經(jīng)miR-10b拮抗物系統(tǒng)性治療的荷瘤小鼠,可使miR-10b水平下降,進(jìn)而增高靶基因Hoxd10的功能性水平,抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。此外,miR-10b拮抗物可快速被傳送至體內(nèi)迅速增長(zhǎng)的腫瘤細(xì)胞內(nèi),阻止惡性腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移。因此,miR-10b在乳腺癌轉(zhuǎn)移中可能發(fā)揮相關(guān)作用。GATA 結(jié)合蛋白3(GATA3)作為一種鋅指轉(zhuǎn)錄因子在許多組織中參與激發(fā)、引導(dǎo)細(xì)胞增殖、成長(zhǎng)、分化,尤其在維護(hù)乳腺腔上皮細(xì)胞中扮演重要角色。Chou[11]等發(fā)現(xiàn)GATA3可促進(jìn)miRNA-29b的表達(dá),miRNA-29b在高分化乳腺癌細(xì)胞和正常乳腺腔上皮細(xì)胞中表達(dá)更豐富,GATA3通過(guò)誘導(dǎo)miRNA-29b表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞分化,抑制乳腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移、侵襲和改變腫瘤微環(huán)境。因此,miRNA-29b可能具有促進(jìn)和保持腔上皮分化的作用,并且可作為乳腺癌患者轉(zhuǎn)移的生物標(biāo)志物。另外,研究證明與乳腺癌轉(zhuǎn)移和侵襲相關(guān)的miRNA-125特異性靶向識(shí)別ERBB2和ERBB3的3’UTR端,抑制ERBB2和ERBB3的轉(zhuǎn)錄和翻譯,且進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)miR-125a或者miR-125b高表達(dá)會(huì)削弱SKBR3(乳腺癌細(xì)胞)的貼壁生長(zhǎng),甚至對(duì)其運(yùn)動(dòng)能力和侵襲能力產(chǎn)生更強(qiáng)的抑制作用[12]。因此,miR-125a或miR-125b在抑制乳腺癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移中扮演重要角色。Zhang[13]等在研究miR-139-5p的生物學(xué)功能時(shí)發(fā)現(xiàn)其在乳腺癌細(xì)胞中表現(xiàn)為顯著下降,并可抑制乳腺癌細(xì)胞的活性,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,可引起細(xì)胞周期中S期的阻滯,抑制乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲,提示miR-139-5p可能發(fā)揮著類似抑癌基因的作用,并且與乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲相關(guān)。
3 miRNA與乳腺癌靶向治療及治療決策 let-7miRNA家族是最早被發(fā)現(xiàn)的miRNA之一,其作為抑癌基因參與調(diào)控乳腺癌的發(fā)生發(fā)展已得到廣泛研究。近期,一項(xiàng)研究證明let-7a的表達(dá)與原發(fā)性乳腺癌對(duì)表柔比星耐藥相關(guān)。并且,上調(diào)表達(dá)的let-7a通過(guò)在體外增強(qiáng)細(xì)胞凋亡,使已經(jīng)對(duì)表柔比星耐藥的乳腺癌細(xì)胞株敏感化,低表達(dá)let-7a 能夠通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞凋亡而誘導(dǎo)乳腺癌藥物抗性,因此,let-7a可作為調(diào)節(jié)以表柔比星為主的化學(xué)耐藥靶向治療目標(biāo)[14]。紫杉醇(Taxol)是乳腺癌化療中最有活性的藥物之一。Zhou[15]等在研究與Taxol耐藥相關(guān)的重要miRNA時(shí)發(fā)現(xiàn),miRNA-125b在Taxol耐藥細(xì)胞中上調(diào)表達(dá),并有力證明了Bak1( Bcl-2 antagonist killer 1)是miRNA-125b的直接靶基因,miR-125b通過(guò)抑制Bak1促使乳腺癌細(xì)胞產(chǎn)生耐藥。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于紫杉醇在不同腫瘤組織學(xué)中的靶向治療研究具有重要影響。另一項(xiàng)關(guān)于miR-125b的研究發(fā)現(xiàn),miR-125b表達(dá)水平在阿霉素抵抗(doxorubicin-resistant)的MCF-7細(xì)胞(MCF-7/DR)中顯著升高,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)miR-125b可增強(qiáng)阿霉素的細(xì)胞毒性[16]。因此,miR-125b在乳腺癌細(xì)胞對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥過(guò)程中發(fā)揮重要作用。另外,Vilquin[17]等發(fā)現(xiàn)在敏感性芳香化酶表達(dá)的MCF-7細(xì)胞株中,miR-125b或 miR-205過(guò)度表達(dá)或miR-424 沉默表達(dá),通過(guò)靶向激活A(yù)KT/mTOR通路有效賦予來(lái)曲唑和阿納托唑抵抗;并發(fā)現(xiàn)miR-205表達(dá)水平可作為乳腺癌患者較差預(yù)后的獨(dú)立因素。因此,miR-205作為候選治療靶位,或許可以克服乳腺癌細(xì)胞抵抗來(lái)曲唑。近期,Zhang[13]等發(fā)現(xiàn)MiR-139-5p可通過(guò)靶向Notch1抑制乳腺癌細(xì)胞功能,且介導(dǎo)對(duì)多烯紫杉醇的化學(xué)敏感性。此外,miRNA-210和miRNA-21分別與乳腺癌患者對(duì)曲妥單抗敏感性和介導(dǎo)耐藥相關(guān)[18,19]。
4 miRNA與三陰乳腺癌 三陰乳腺癌,即雌激素受體、孕激素受體、表皮生長(zhǎng)因子(ER,PR 和 Her2/neu)皆陰性的乳腺癌,具有高度異質(zhì)性,在乳腺癌中三陰乳腺癌患者預(yù)后最差,且目前沒有基礎(chǔ)有效的靶向治療。Radojicic[20]等研究發(fā)現(xiàn),和正常組織相比,miR-10b、miR-145、miR-205和miR-122在三陰乳腺癌組織中低水平表達(dá),其中miR-10b與轉(zhuǎn)移前基因RHOC的表達(dá)及腫瘤細(xì)胞遷徙相關(guān)[9]。文獻(xiàn)報(bào)道m(xù)iR-31及其宿主基因LOC554202在三陰乳腺癌的基底細(xì)胞樣型中下調(diào)表達(dá),進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)miR-31和LOC554202是通過(guò)促甲基化參與乳腺癌的相關(guān)調(diào)節(jié)。Savad[22]等根據(jù)組織化學(xué)分級(jí)將59例乳腺癌患者分為3組,I 組:ER+ 和/或PR+;II組:HER2+ ;III組:ER-/ PR-/ HER2-,即三陰乳腺癌,通過(guò)RT-PCR技術(shù)定量3組患者乳腺癌組織中miR-21、miR-205、miR-342的表達(dá)水平。結(jié)果顯示,miR-205和miR-342在第3組中皆顯著下調(diào)表達(dá)。提示,兩者可能作為診斷三陰乳腺癌的潛在生物標(biāo)志物。miR-221/miR-222已被證實(shí)在三陰乳腺癌中高度表達(dá),miR-221/miR-222參與調(diào)控乳腺癌中ERa的表達(dá),抑制ERa介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)。近期 Nassirpour[23]等對(duì)miR-221/miR-222調(diào)控細(xì)胞轉(zhuǎn)換的分子機(jī)制進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)miR-221可作為癌基因通過(guò)靶向p27kip1調(diào)節(jié)三陰乳腺癌細(xì)胞增殖和腫瘤進(jìn)展。這些結(jié)果表明,在調(diào)節(jié)三陰乳腺癌侵襲性相關(guān)活動(dòng)中,miR-221發(fā)揮至關(guān)重要的作用,包括細(xì)胞增殖、抑制凋亡和高遷徙性。Chen[24]等通過(guò)qRT-PCR發(fā)現(xiàn)miRNA-203在三陰乳腺癌細(xì)胞中下調(diào)表達(dá),且進(jìn)一步證明miR-203通過(guò)靶向BIRC5和LASP1的3’-UTR端抑制BIRC5和LASP1的表達(dá),抑制三陰乳腺癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移,此外還提出激活miR-203可能在抑制三陰乳腺癌的增殖和轉(zhuǎn)移中具有潛在價(jià)值。Kong[25]等研究發(fā)現(xiàn)miR-155通過(guò)靶向VHL基因促進(jìn)腫瘤血管生成,與三陰乳腺癌的較差預(yù)后有關(guān)。這些研究可為三陰乳腺癌基因靶向治療、改善三陰乳腺癌患者的較差預(yù)后提供新思路。
5 展望 近年來(lái),miRNA在乳腺癌研究中已取得突破性進(jìn)展,揭示出miRNA在乳腺癌的預(yù)防、診斷、治療等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,miRNA 調(diào)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),單個(gè) miRNA 可以調(diào)節(jié)多個(gè)靶基因,一個(gè)靶基因可受到多個(gè) miRNA 調(diào)控。為此,更加先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù)、 更加完善的體外體內(nèi)試驗(yàn)應(yīng)更多地應(yīng)用于乳腺癌等腫瘤相關(guān)miRNA 的基礎(chǔ)和臨床研究中,從而找出更多與乳腺癌發(fā)生、早期檢測(cè)、 轉(zhuǎn)移、 耐藥相關(guān)的 miRNA,研究出更多關(guān)于miRNA參與乳腺癌調(diào)節(jié)的精確機(jī)制,實(shí)現(xiàn)有效的早期診斷,為乳腺癌治療提供更多的新思路和新方法,增加腫瘤細(xì)胞對(duì)放化療的敏感性。
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A
1671-2587(2017)04-0413-04
2016-11-25)
(本文編輯:姚萍)
10.3969/j.issn.1671-2587.2017.04.030
241000 蕪湖,皖南醫(yī)學(xué)院
劉夏(1989–)女,山東菏澤人,碩士在讀,主要從事分子生物學(xué)研究,(E-mail)liuxia19910912@163. com。