MicroRNA与乳腺癌发生发展的研究进展

谭 伟综述，崔 明审校

TAN Wei，CUI Ming

(1.解放军昆明总医院普通外科，云南昆明 650032;2.昆明医科大学研究生部，云南昆明 650032)

乳腺癌的发生、发展涉及诸多因素，其中涉及基因及蛋白质等微观水平的调控，而基因水平的表达变化则是最为重要的调控因素［1］，MicroRNA(miRNA)正是在这种微观水平上调控着乳腺癌的发生进展。miRNA通过与靶mRNA特异性结合最终调控蛋白质的翻译［2］，实现了对乳腺癌的调节的重要作用［3］。

1 miRNA及其调控作用

miRNA最初由RNA聚合酶II(polII)转录为最原始的状态即pri-miRNA，具有帽子结构(7 mgpppG)和ployA尾结构，经过核酸酶Drosha和辅助因子Pasha加工成pre-miRNA即miRNA前体，这种miRNA前体经载体输送进入胞质后进一步被核酸酶剪切修饰成为双链miRNA，后经解链为最终的成熟体miRNA，另一条经降解失去生物学作用。这种成熟体miRNA经引物沉默复合物引导与mRNA互补位点通过碱基互补配对，影响mRNA的生物学功能，调控蛋白质翻译过程。miRNA与mRNA靶点并非一一对应关系，通过这种精确的调节模式调节着基因的表达水平处于一种平衡状态，一旦这种平衡被打破而出现无序性的表达，将会出现肿瘤及其他疾病的发生。

2 miRNA在乳腺癌中的特异性表达

多项研究表明在多种肿瘤细胞和组织中存在miRNA的异常表达，并和疾病的发生、发展、预后有着紧密的联系，并将成为潜在的治疗靶点［4，5］。Huang等［6］在实验中将癌组织及阴性正常对照组织分为两组进行对比分析miRNA的表达情况，结果两组的miRNA表达水平出现显著的差异，与正常组织相比癌组织中9种miRNA表达明显上调，5种表达下调。差异性表达提示miRNA的表达水平与乳腺癌的发生有着潜在的联系。

3 miRNA与乳腺癌的发生

miRNA参与调节细胞的增殖、分化以及凋亡，从而调节肿瘤的发生发展。Let-7家族miRNA在很多恶性肿瘤中低表达，而恢复其正常表达时发现miRNA作用于癌基因及抑制细胞有丝分裂路径而使肿瘤细胞增殖受到抑制［7，8］。在小鼠乳腺癌模型实验中，发现外源性的Let-7通过抑制癌基因HMGA2和H-ras使乳腺癌细胞增殖受到抑制［9］。Zhao等［10］在对比研究良性乳腺肿瘤、原位癌及浸润性导管癌的miRNA表达情况时发现，Let-7在原位癌及浸润性导管癌中的表达明显低于在良性肿瘤中的表达，另在雌激素受体(ER-alpha)阳性的乳腺癌MCF7细胞系中发现，超表达的Let-7降低了ER-alpha的活性并抑制了MCF7细胞增殖，进一步触发MCF7细胞凋亡程序，促进乳腺癌细胞凋亡。吴爱国等［11］利用合成 miRNA-125b-1转染 SKBR3细胞并检测HER-2 mRNA和蛋白质表达水平，结果发现miRNA-125b-1转染后的 SKBR-3细胞中 HER-2 mRNA和蛋白质水平显著下降，且出现明显的细胞增殖阻滞现象，相对于对照组细胞增殖明显下降。此过程出现HER-2 mRNA和蛋白质的表达下降提示miRNA-125b-1的负性调控抑制作用。乳腺癌的发生与另一些促癌miRNA的作用密不可分。miR-17-5p能调控抑癌基因AIB1(Amplified in breast cancer 1)的表达，抑制对应mRNA的蛋白质翻译过程，进而获得癌细胞增殖能力，促进了乳腺癌的发生［12］。Bufa等［13］发现低氧环境能诱导产生 miR-210，进一步miR-210促进乳腺癌的发生。与正常组织相比，miR-21在乳腺癌中出现超标达现象，而敲除miR-21的MCF-7乳腺癌细胞系的细胞增殖能力下降，增值能力的下降与miR-21敲除量成依赖关系［14］。该实验说明miR-21能促进细胞生长。实验证明miR-155在乳腺癌组织中表达水平较对比的正常组织明显升高，与乳腺癌的转移、癌细胞的增值能力及较晚的临床分期相关，而降低miR-155的表达水平时肿瘤细胞的生存能力明显下降进而促进了肿瘤细胞的凋亡［15］。

4 miRNA与乳腺癌的转移侵袭能力

miRNA在乳腺癌转移侵袭能力上的调控作用同样不容忽视，miRNA在不同临床分期、不同恶性程度的乳腺癌中表达情况不一，这种差异性表达与乳腺癌的转移侵袭能力相关联，Li等［16］通过检测miR-17-5p及候选靶基因HBP1在乳腺癌MCF7和MDA-MB-231细胞株中的表达情况，发现miR-17-5p在高迁移能力的MDA-MB-231细胞株中的表达水平约为3.43(miR-17-5p/U6RNA)，明显高于在低迁移MCF7中的1.00(miR-17-5p/U6RNA);而用miR-17-5p抑制剂处理MDA-MB-231细胞株后细胞的侵袭能力降低约4.74倍，转移能力降低约2.50倍，证实了miR-17-5p促进了乳腺癌细胞的转移侵袭能力。而另一些miRNA则在乳腺癌的转移侵袭上起到了相反的作用。王超群等［17］用脂质体介导的转染方法将miR-133a阻遏物(miR-133a inbibitors)转染人乳腺癌细胞株MCF-7，以inhibitor negative control(inhibitor NC)作为阴性对照，通过测定和对比分析两组细胞的增殖、侵袭及迁移能力，结果发现miR-133a inhibitors组与inhibitor NC组相比细胞增殖活性差异无显着性(P＞0.05);但miR-133a inhibitors组细胞迁移能力比inhibitor NC组明显增强(P＜0.05);且转染 miR-133a inhibitors后，MCF-7细胞的侵袭及迁移能力均明显增强(P＜0.01，P＜0.05);于是认为MiR-133a在此过程中降低了癌细胞的转移侵袭能力。Wu等［18］研究发现miR-133a在乳腺癌组织中的表达水平较正常组织下降，且转染miR-133a的乳腺癌细胞系的转移侵袭能力明显下降，另外荧光素酶实验发现 miR-133a抑制了FSCN1基因及蛋白质的表达。因此认为miR-133a的低水平表达与乳腺癌的转移及短期复发相关，并确定FSCN1作为miR-133a的靶基因。Ma等［19］将两种人乳腺癌细胞株分别移植到小鼠脂肪垫内建立乳腺癌异种移植模型，一组表达miR-10b，另一组不表达作为对照组，结果miR-10b表达组发现远处转移灶而另一组未发现，实验结果提示miR-10b的表达水平关系着癌细胞的侵袭转移能力。也有相关报道原发性双侧乳腺癌患者组织中miR-10b、miR-155等表达水平明显高于单侧乳腺癌患者［20］，而双侧患者更易发生血行转移和远处转移，故提示以上miRNA能促进乳腺癌转移。但另有学者在对比研究miR-10b在发生与未发生远处转移的乳腺癌患者中的表达水平时发现，前者miR-10b的表达明显降低［21］。这一结论与其他研究得出的miR-10b促进乳腺癌转移结论相反，有待进一步研究确定miR-10b在乳腺癌转移中的作用。近期Gravgaard等［22］对47例乳腺癌样本研究发现，miR-9和miR-200b的表达在有远处转移的乳腺癌中明显高于无转移乳腺癌样本，实验提示miR-9和miR-200b在一定程度上对乳腺癌的转移起到促进作用。

5 小结与展望

基因调控的平衡是正常生命活动的基础，失衡则会导致疾病发生，miRNA通过调节基因表达从而实现对乳腺癌等疾病的调节。随着对miRNA作用机理等认识的逐步深入，学者们开始思考将miRNA应用于临床乳腺癌等疾病的诊治，但作为乳腺癌研究的全新领域，miRNA调控基因表达的机制尚未完全阐明，靶基因的预测、检测技术等问题还需解决，如何干扰miRNA的调控作用达到治疗乳腺癌的目的，这些问题都是当前面临的新的挑战。miRNA为乳腺癌的诊治开拓了新的视野，将成为乳腺癌诊治的有效手段。

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