子宫内膜癌中miRNA与自噬的研究进展

李飘飘，包珊

(1.南华大学，湖南衡阳421001；

2.海南省人民医院妇科，海南海口570100)

·综述·

子宫内膜癌中miRNA与自噬的研究进展

李飘飘1，2，包珊2

(1.南华大学，湖南衡阳421001；

2.海南省人民医院妇科，海南海口570100)

miRNAs涉及多种生理和病理过程，近期研究其与肿瘤的关系密切，自噬作为细胞在异常环境中维持生存的一种方式近年也备受关注。miR和自噬涉及真核细胞基因表达、发育分化、凋亡、应激等多方面调控，广泛参与免疫防御、肿瘤抑制等多种生理和病理过程，二者与肿瘤的相关研究成为学者争相探究的热点。miR可对自噬多个环节产生调控作用,其调控自噬对肿瘤的促/抑作用为肿瘤的治疗提供新的靶点。该文就miR、自噬在子宫内膜癌的表达以及miR调控自噬对子宫内膜癌等恶性肿瘤发生发展作用的相关研究进行综述。

子宫内膜癌；自噬；miR

子宫内膜癌(Endometrial carcimoma，EEC)为发生于子宫内膜的一组上皮性恶性肿瘤，是当今女性生殖系统三大恶性肿瘤之一，高发年龄在58～61岁，发病率约占女性生殖器恶性肿瘤的50%，居女性全身恶性肿瘤第4位，病死率居女性全身恶性肿瘤第8位[1]。近年来发病率略有上升趋势，在我国仅次于子宫颈癌，居女性生殖系统恶性肿瘤的第二位[2]。其致癌机制尚不清楚，探索致癌机制、攻克这一疾病是目前亟待解决的问题，本文将围绕对miR、自噬与子宫内膜癌的相关研究进行综述。

1 miR与子宫内膜癌

微小RNA(Micro RNA，miR)是一类新发现的可调控基因表达的内源性非编码单链小分子RNA，长19～22 nt，通过与靶mRNA特异的碱基配对(miR与靶mRNA3'非翻译区域即3'UTR结合)引起靶mRNA降解或者翻译抑制，在转录后水平对基因进行调控[3]。研究表明，miR在人类多种疾病的发生、发展中有不同程度的参与和表达，尤其是肿瘤疾病方面。不同的miR对细胞生长具有不同的调控作用，相同的miR对不同细胞株的调控作用亦不同，而且miR可调节众多癌基因和抑癌基因，在肿瘤中miR表达异常上调或下调。高表达的miR常出现在肿瘤细胞基因扩增区域，而低表达的miR常出现在基因缺失区域，前者导致肿瘤抑制物水平的下调，而后者导致抑癌基因的上调。Wu等[4]利用基因芯片检测10组子宫内膜组织，与对照组相比，子宫内膜癌组织中17 miRs表达上调，其中miR-200b、miR-200c、miR-429(miR-200家族)过度表达，其与顺铂治疗的耐药性有关，6个miRs表达下调。提示上述miR可作为肿瘤标志物为子宫内膜癌的早期诊治提供新的手段。研究发现，性激素的分泌能影响子宫内膜中miR表达水平，而microRNA的异常表达可以造成子宫内膜癌的发生、发展[5]。Boren等[6]发现13个miR和90个mRNA与子宫内膜癌的发生有关，其中在子宫内膜癌中表达升高的miR包括miR-185、miR-106a、miR-181a、miR-210、miR-423、miR-103、miR-107等。Torres等[7]研究结果显示子宫内膜癌组织中的miR-21的浓度比正常子宫内膜组织高2.312倍。Karaayvaz等[8]对48对正常子宫内膜组织和子宫内膜癌组织中的miR-200C和miR-205表达水平进行实时定量PCR测定，对其靶蛋白PTEN的表达量进行免疫组化测定，发现miR-200C和miR-205在子宫内膜癌组织中均过度表达，PTEN的表达量与miR-205的水平呈负相关，证明miR-205的表达水平与患者的存活率显著相关。上述均可提示miR这一肿瘤调控分子在子宫内膜癌发生、发展、预后转归中均有不同程度的参与和表达。

2 自噬与肿瘤

自噬是1962年由Ashford和Porten首先提出的一种细胞自我吞噬现象[9]。自噬现象是真核细胞普遍存在的，在正常细胞和肿瘤细胞中均存在，在正常细胞中自噬可清除胞内受损的细胞器和细胞代谢产生的废物，避免细胞代谢产生的废物积聚而引起各种突变的发生，因此有效的减少了肿瘤的发生。在肿瘤细胞中，肿瘤细胞生长旺盛，迅速向周围组织浸润蔓延，当其细胞所需的营养不足时，肿瘤细胞自噬被启动，可通过降解胞内大分子蛋白质及受损细胞器以提供营养，肿瘤细胞获得营养后细胞寿命延长，此时，自噬可以缓解肿瘤细胞的代谢压力，发挥的是促进肿瘤细胞生存的作用[10]。研究发现，某些肿瘤如乳腺癌[11]、肝癌[12]、卵巢癌[13]等肿瘤细胞自噬水平低于正常细胞。因此，自噬在肿瘤发展的不同阶段，有不同的作用机制，大多学者认为自噬活性的增高可以抑制肿瘤的发生、发展。自噬对肿瘤的抑制作用不仅仅是自噬性细胞死亡，而是由一系列基因严格调控多种机制共同作用的生物学过程，多种癌基因和抑癌基因通过参与自噬途径而发挥抗肿瘤效应，如Beclin1、PTEN、DAPK、PI3K、Bcl-2等，因此，自噬调控的异常与肿瘤的发生有着直接的关系[14]。

目前虽无子宫内膜癌自噬的直接报道，但已经开展了在EEC中自噬相关基因表达的报道，如ARHI、Beclin1和PTEN。Qu等[15]发现，ARHI蛋白在子宫内膜腺癌组织中表达下调，提示其表达降低与子宫内膜腺癌的发生有关，可能成为诊断早期子宫内膜腺癌的指标之一。且ARHI蛋白表达与肿瘤细胞分化程度，手术病理分期，肌层浸润深度及淋巴结转移相关，提示ARHI蛋白表达可以作为子宫内膜腺癌评估预后的因素。Zhao等[16]发现Beclin1在正常子宫内膜组织、子宫内膜增殖症、子宫内膜癌组织中的表达率逐渐下降，Qu等[15]发现Beclin1蛋白在正常子宫内膜到子宫内膜腺癌表达逐渐下调，说明Beclin1在子宫内膜腺癌的发生过程中可能起着一定的作用。Qian等[17]研究表明PTEN与子宫内膜癌临床病理参数关系的分析表明，PTEN蛋白表达与肿瘤病理类型、细胞分化程度、肌层浸润深度相关，而这三者是子宫内膜癌最重要的预后相关因素，由此可见，PTEN蛋白表达与否还能预示子宫内膜癌患者的预后。王焕等[18]研究发现：RAD001可以诱导肿瘤细胞自噬和增强细胞对放疗的敏感性，从而抑制人子宫内膜癌Ishikawa细胞及HEC-1A细胞的增殖；诱导Ishikawa细胞和HEC-1A细胞发生自噬性细胞死亡。

3 miR调控自噬影响肿瘤的生长

在肿瘤形成的初始阶段，自噬缺陷会导致细胞癌变促肿瘤形成，这时自噬起抑癌作用。恶性增殖的肿瘤细胞需要应对营养缺乏、低氧等不良微环境，自噬通过循环利用细胞内营养物质，为肿瘤的生存提供营养和能量，发挥促癌功能；上述研究显示miR在自噬多个关键环节均能调控自噬，人们开始探究miR调控自噬对肿瘤的生长、发展、转归的影响，已有不少学者对不同肿瘤细胞中miR调控自噬所起的抑/促癌作用进行探究，也有研究发现在子宫内膜癌细胞中同样存在可以调控自噬的miR，而此类miR通过调控自噬可以对子宫内膜癌的发展、治疗、预后转归起什么样积极或者消极的影响，尚无学者涉及，这也是后续研究可以深入探究的方向。以下将概述miR在各肿瘤细胞中调控自噬起抑/促癌效应。

3.1 miR调控自噬抑癌研究发现：miR-375在肝癌细胞中浓度很低，当肝癌细胞在缺氧环境中诱发自噬时，稳定转染miR-375能明显抑制自噬流，从而使肿瘤生长受限[19]；在抑癌基因VHL丢失的肾癌细胞内miR-204水平极低，通过增加细胞内miR-204含量能使饥饿状态下的细胞不能产生完整的自噬体，导致肿瘤增殖受限[20]；miR-376和miR-101明显抑制乳癌细胞的自噬流[21-23]。由上述结果可知有些miRNA在肿瘤细胞中的表达明显低于正常细胞，通过人为增加这些miRNA在肿瘤细胞中的含量能有效抑制自噬流，导致肿瘤细胞不能耐受代谢应激而死亡。对自噬起直接负性调控的“门卫”mTOR是has-miR-100、has-miR-99a、has-miR-199a-3p的强作用靶[24]，而has-miR-100、has-miR-99a、has-miR-199a-3p在子宫内膜癌中表达下调[25]。所以通过转染这些miRNA在子宫内膜癌中的含量，也可能有效抑制自噬流，导致肿瘤细胞不能耐受代谢应激而死亡。mTOR是自噬通路中起门控作用的负性调控蛋白，也是has-miR-100、has-miR-99a、has-miR-199a-3p的强作用靶，在子宫内膜癌细胞中转染这些低表达的miR、沉默mTOR，有可能提高子宫内膜癌细胞自噬来诱导子宫内膜癌细胞自噬性死亡，这将为子宫内膜癌的诊治提供新的靶点。

3.2 miR调控自噬促癌研究发现胰腺细胞经致癌物质诱导后在癌变前期自噬能力增强，这时若抑制自噬将导致癌前细胞的持续增殖，而当癌变完成后肿瘤细胞的自噬能力反而降低[26]。也有研究指出：在甲状腺髓样癌细胞中miR-183过度表达，它通过抑制LC3B对自噬起负调控作用，但促癌miR-183是防止了细胞自噬死亡还是在成瘤阶段抑制维持机体稳态的自噬尚不清楚[27]。促癌基因miR-31能直接靶向缺氧诱导因子抑制剂HIF-1，使缺氧诱导因子HIFα表达上调，间接诱导自噬产生，使肿瘤细胞高速增殖[28]。

4 结语

miR的发现是RNA研究领域的重要突破，为人们提供了一种全新的视角来认识生物基因和基因表达调节的本质，其有促/抑癌基因的作用，自噬在肿瘤生长生长、发展也有双刃剑作用。众多miRNA通过对自噬水平的调控对肿瘤的结局起关键作用，miR是否可以通过mTOR调控子宫内膜癌细胞自噬尚未有学者涉入。现有研究均提示子宫内膜癌较正常增生内膜自噬活性明显降低，mTOR是多个miR的强作用靶，mTOR亦是调控自噬的门卫，深入探讨miR、自噬和子宫内膜癌之间相互关系及是否存在互通的调控机制，将为子宫内膜癌的诊治提供新的靶点。

[1]Jemal A,Siegel R,Xu JQ,et al.Cancer statistic 2010[J].CA Cancer J Clin,2010,60(5):277-300.

[2]Yi XF,Zheng WX.Classification of endometrial carcinoma and clinical significance[J].Chinese Journal of Practical Gynecology and Obstetrics,2008,24(1):15-19.

[3]Bartel DP.MicroRNAs:targetrecognitionandregulatory functions [J].Cell,2009,136(2):215-233.

[4]Wu W,Lin Z,Zhuang Z,et al.Expression profile of mammalian micro RNAs in endometrioid adenocarcinoma[J].Eur J Cancer Prev, 2009,18(1):50-55.

[5]Kanzawa T,Kondo Y,Ito H,et al.Induction of autophagic cell death in malignant glioma cells by arsenic trioxide[J].Cancer Res, 2003,63(9):2103-2108.

[6]Boren T,Xiong Y,Hakam A.MicroRNAs and their targetmessenger RNAs associated with endometrial carcinogenesis[J].Gynecol Oncol,2008,110:206-215.

[7]TorresA,Torres K,PaszkowskiT,et al.Highly increased maspin expression corresponds with up-regulation of mir-21 in endometrial cancer a preliminaryreport[J].Int JGynecolCancer,2011,21(1):8-14.

[8]Karaayvaz M,Zhang C,Liang S,et al.Prognostic Significance of miR-205 in endometrial Cancer[J].P Los One,2012,7(4):e35158.

[9]Ashford TP,Porter KR.Cytoplasmic componengts in hepatic cell lysosomes[J].J Cell Biol,1962,12(1):198-202.

[10]Kabeya Y,Mizushima N,Ueno T,et al.LC3,a mammalian homologue of yeast Apg8p,is localized in autophagosome membranes after processing[J].EMBO,2000,19:5720-5728.

[11]Ding ZB,Shi YH,Zhou J,et al.Association of autophagy defect with a malignant phenotype and poor prognosis of hepatocellular carcinoma[J].Cancer Res,2008,68(22):9167-9175.

[12]Feng W,Marquez RT,Lu Z.et al.Imprinted tumor suppressor genes ARHI and PEG3 are the most frequently down-regulated in human ovarian cancers by loss of heterozygosity and promoter methylation[J].Cancer,2008,l12(7):1489-1502．

[13]Wang L,Hoque A,Luo RZ,et a1.Loss of the expression of the tumor suppressor gene ARHI is associated with progression of breast cancer[J].Clin Cancer Res,2003,9(10pt 1):3660-3666.

[14]Scott RC,Juhasz G,Neufeld TP.Direct induction of autophagy by Atg1 inhibits cell growth and induces apoptotic cell death[J].Curr Biol,2007,17(1):1-11.

[15]Qu CP、Wang QY.The Expression and the Clinical Significance of Autophagy-relatedGene ARHI and Beclin1 in endometrial adenocarcinoma tissues[D].Jilin University，2013.

[16]Zhao JH,Wan XY,Xie X,et al.Expression and clinical significance of Becline and PTEN in endometrial carcinoma[J].Ai Zheng, 2006,25(6):753-757.

[17]Qian XQ,Wang XY.Prinary research in the change of the autophage activity in carciiogenesis and development of endometrioid adenocarcinoma，2008,17(7):517-519.

[18]Wang H,Li XM,Liu S,et al.RAD001 promotes chemotherapeutic sensitivity of human endometrialcarcinoma cells to paclitaxel via inducing autophagy[J].Chinese Journal of Pathophysiology,2013,29 (11):1966-1971.

[19]Chang Y,Yan W,He X,et al.miR-375 inhibits autophagy and reduces viability of hepatocellular carcinoma cells under hypoxic conditions[J].Gastroenterology,2012,143(1):177-187.

[20]Xiao J,Zhu X,He B,et al.MiR-204 regulates cardiomyocyte autophagy induced by ischemia-reperfusion through LC3-Ⅱ[J].J Biomed Sci,2011,18:35.

[21]Korkrnaz G,1e Sage C，Tekirdag KA,et al.miR-376b controls starvation and mTOR inhibition-related autophagy by targeting ATG4C and BECN1[J].Autophagy,2012,8(2):165-176.

[22]Huang Y,Guerrero-preston R,Ratovitski EA.Phospho-Delta NP63 alpha-dependent regulation of autophagic signaling through transcription and micro-RNA modulation[J].Cell Cycle,2012,11(6): 1247-1259.

[23]Frankel LB,Wen J,Lees M,et al.microRNA-101 is a potent inhibitor of autophagy[J].EMBO J,2011,30(22):4628-4641.

[24]Dong Wu,Hui-juan Huang,Chun-ni He,et al.MicroRNA-199a-3p Regulates Endometrial Cancer Cell Proliferation by Targeting Mammalian Target of Rapamycin(mTOR)[J].International Journal of Gynecological Cancer,2003,23(7),2013.

[25]Anna Torres,Kamil Torres,Anna Pesci,et al.Deregulation of miR-100,miR-99a and miR-199b in tissues and plasma coexists with increased expression of mTOR kinase in endometrioid endometrial carcinoma[J].BMC Cancer,2012,12:369.

[26]Toth S,Nagy K,palfia Z,et al.Changes in cellular autophagic capacify duringazaserine-initiatedpancreaticcarcinogenes[J].BiolHung,2001,52(4):393-401.

[27]Abraham D,Jackson N,Gundara JS,et al.MicroRNA profiling of sporadic and hereditary medullary thyroid cancer identifies predictors of nodal metastasis,prognosis,and potential therapeutic targets[J].Clin Cancer Res,2011,17(14):4772-4781.

[28]Pavlides S,Tsirigos A,Migneco G,et al.The autophagic tumor stroma model of cancer:Role of oxidative stress and ketone production in fueling tumor cell metabolism[J].Cell Cyc1e,2010,9(17): 3485-3505.

Research advances on miRNA and autophagy in endometrial carcinoma.

LI Piao-piao1,2,BAO Shan2.1． University of South China,Hengyang 421001,Hunan,CHINA;2.Department of Gynaecology,People's Hospital of Hainan Province,Haikou 570100,Hainan,CHINA

miRNAs is involved in many physiological and pathological processes,which has been showed to have close relationship with tumor.Autophagy,as a mode of existence for cells in the abnormal environment,has also attracted much attention in recent years.The concepts of miR and autophagy are related to gene expression in eukaryotic cells,development and differentiation,apoptosis,stress control,and are involved widely in immune defense,tumor suppression,as well as various physiological and pathological processes.The correlation between miR,autophagy and tumor has become the hot destination of scholars to explore.miR can regulate autophagy in multiple links.It can regulate the promoting or inhibiting effect of autophagy to tumors and provide a new target for treatment.This article will review the expression of miR,autophagy in endometrial carcinoma and functions that miR regulate autophagy in tumors.

Endometrial carcinoma;Autophagy;miR

R737.33

A

1003—6350（2014）21—3201—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2014.21.1254

2014-07-04)

海南省自然科学基金(编号：812148)

通迅作者：包珊。E-mial：baoshan3@126.com