微小RNA在乳腺癌中的研究进展＊

朱顺飞 综述，徐 林审校

（遵义医学院免疫学教研室／贵州省免疫学研究生教育创新基地，贵州遵义563000）

微小核糖核酸（miRNA）是一种长度为21-23nt（nucleotide）的非编码RNA，其通过与靶分子mRNA的3′末端非翻译区（3′untranslated region）结合，从而抑制靶分子 mRNA的翻译及蛋白质的合成，发挥负性调控作用[1]。新近研究表明，miRNA不仅在细胞功能和机体组织器官生长发育中发挥重要调控作用，而且与多种临床肿瘤的发病过程密切相关。近年来大量研究显示，miRNA参与了乳腺癌的发生、生长、转移和侵袭过程，并且有望成为乳腺癌临床诊治的潜在新靶标。

1 miRNAs对肿瘤干细胞的调控

在恶性肿瘤中，有一部分细胞具有很强的干细胞特性，自我更新能力强，并能产生异质性的肿瘤细胞，一直被认为是肿瘤发生、生长和转移的根源所在，称其为肿瘤干细胞。目前，对于miRNA调控肿瘤干细胞的机制主要有两种，一种是miRNA在肿瘤干细胞分裂时，由于细胞的不对称分裂，进而调控肿瘤干细胞的自我更新及分化；一种是在肿瘤干细胞分化过程中，由于某些miRNAs可能会随着表达基因的改变从而发生适应性的转变，所以即便是在细胞分化后，仍然可能存在一些未降解的miRNAs，使其继续发挥原有的自身转录和翻译等调控功能。

Al-Hajj等[2]首次研究发现并分离了乳腺癌干细胞（breast cancer stem cell，BCSC）。新近研究表明，miRNAs显著参与了BCSC的发生和生长等调控过程。Greene等[3]先后通过实验对比，在BCSC中发现了近37种与其他非致癌细胞表达有区别的miRNAs。其中miR-200c-141最具代表性。机制上的研究显示，miR-200c-141主要是通过对BCSC中发挥自我更新调控作用的重要调控分子BMI1的靶向干预，进而抑制正常乳腺癌组织的外生性生长，并进一步减弱BCSC的致瘤性，从而达到对BCSC增殖调控作用。此外，最近也有研究显示miR-34c在BCSC中的低表达也可促进BCSC的自我更新过程。

新近研究还显示miRNAs同样也参与调控BCSC的分化过程。Yu等[4]通过研究BCSC细胞系中的分化细胞及其临床一期乳腺癌组织中BCSC和非BCSC细胞中miRNA的表达情况，结果发现let-7分子在BCSC中的表达水平是显著降低的。研究人员进一步推测let-7对BCSC的主要调控机制可能是由于其低表达，使其失去了对Ras癌基因的抑制作用，Ras信号转导通路进而被激活，随之磷酸化的p-Ras和p-EPK表达显著升高，使得BCSC保持原有的细胞分化功能。近期Ouzounova等[5]研究发现，在黏附性与非黏附性乳腺球样细胞中miRNA的表达水平是不同的，其中差异性表达最显著的是miR-30a。miR-30a可以显著抑制非黏附性乳腺球样细胞的增殖能力，这提示在非黏附条件下，miR-30a对于维持BCSC生长的重要性。进一步研究其调控机制显示，miR-30a是通过抑制抗凋亡蛋白AVEN的表达，从而抑制黏附性乳腺球样细胞增殖的能力。然而，这些miRNAs分子在BCSC分化中表达的具体调控机制及其相关信号途径仍远未阐明，有待于进一步研究。

2 miRNAs与乳腺癌的生长

2.1 乳腺癌中起原癌基因作用的miRNAs 这类miRNAs主要是通过促进原癌基因的表达和（或）抑制相关抑癌基因的表达来直接或间接地促进乳腺癌的发生和生长。其中最具有代表性的是miR-21。有学者研究发现，miR-21的表达水平与乳腺癌细胞中的抗凋亡蛋白Bcl-2有着紧密联系，miR-21通过上调Bcl-2蛋白的表达，从而抑制乳腺癌细胞的凋亡，进而减少乳腺癌细胞的外生性生长。Derfoul等[6]研究发现，下调miR-214的表达，能够使Ezh2甲基转移酶表达显著升高，且miR-214的下调水平和乳腺癌细胞的增殖、生长和转移趋势呈负相关，这种调节方式是以上调甲基转移酶表达促进了乳腺癌细胞的增殖。最近Ye等[7]研究发现，miR-221在乳腺癌中同样起到了原癌基因的作用，其调控机制与PTEN的靶向结合有关。Huang等[8]研究发现，细胞膜受体P2X7是miR-150调控乳腺癌的重要功能靶点之一。研究表明，P2X7受体蛋白的3′末端未翻译区存在与miR-150的特异性结合位点，miR-150可通过下调P2X7蛋白的表达，导致癌细胞克隆增殖，同时发现miR-150可显著抑制乳腺癌细胞的凋亡。

2.2 乳腺癌中起抑癌基因作用的miRNAs 这类miRNAs主要通过抑制乳腺癌相关原癌基因的表达和（或）促进抑癌基因的表达来直接或间接地抑制肿瘤的发生和生长。miR-206是Iorio等[9]最早发现的与乳腺癌发生相关的抑癌miRNA。Iorio等[9]研究发现，miR-206对乳腺癌的调控机制较为复杂，主要包括蛋白质的磷酸化和乙酸化等，并同时发现上调miR-206的表达可抑制雌激素受体（ER）的表达水平。miR-206在ER-α阴性乳腺癌细胞中，其表达量有所上升，这提示miR-206的功能可能与ER-α基因的表达有着密切关系。随后Adams等[10]研究发现，miR-206可以与ER-α受体mRNA3′末端未翻译区的2个序列发生特异性的结合，同时发现雌二醇（E2）或特异性ER-α激动剂PPT同样能下调miR-206的表达水平。在过表达miR-206的乳腺癌组织中，研究者发现癌细胞的增殖受到显著抑制。最近Zhou等[11]研究发现，将miR-206转入高依赖雌激素表达的乳腺癌MCF-7细胞株中，不仅癌细胞的增殖受到显著抑制，并且可以抑制细胞周期G1／S期和细胞周期蛋白D2的表达，这同样说明miR-206对乳腺癌细胞的增殖起到了负性调控作用。

此外，在乳腺癌细胞中起抑癌基因作用的miRNAs还有miR-125b、miR-195、Let-7等。有研究者发现，miR-125b的表达量在过表达原癌基因表皮因子受体2（HER2）的乳腺癌细胞中是显著下调的。已有文献报道，miR-195对乳腺癌细胞的增殖发挥了抑制作用[12-13]。miR-195可以阻断细胞周期的进程，且miR-195可通过靶向抑制抗凋亡因子Bcl-2的表达进而促进细胞凋亡，抑制肿瘤的形成。促分裂素原活化蛋白激酶／细胞外信号调节激酶细胞增殖信号传导通路中的重要分子RAF致癌因子1，近年来也被认为是miR-195的直接作用靶点。Let-7家族是近期研究比较热门的一类miRNA分子。Ma等[14]先后通过原味杂交法和免疫组织化学法检测Let-7在良性乳腺疾病和乳腺癌组织中的表达，结果显示：与良性乳腺病组织相比，乳腺癌中Let-7b的表达显著升高，这提示Let-7b可以显著抑制肿瘤的生长和促进良性乳腺细胞的分化，并进一步研究发现Let-7b的表达与BSG基因呈正相关。也有研究显示Let-7能够抑制人乳腺癌MCF-7细胞株的体外外生性生长，其调控机制可能与let-7负性调控乳腺癌细胞中Ras蛋白表达有关。此外，Zhao等[15]研究发现在乳腺癌 MDA-MB-231细胞株中，Tudor-SN蛋白可通过下调miR-127的表达，促进癌细胞的增殖，这也进一步说明miR-127起到了抑癌基因的作用。

3 miRNAs与乳腺癌的侵袭和转移

研究表明，miRNAs可通过调控乳腺癌细胞中与侵袭转移相关基因的表达，进而调控乳腺癌细胞的侵袭和转移能力。Ma等[16]研究发现，miR-10b在转移性乳腺癌细胞株中的表达水平是显著升高的，并发现miR-10的表达水平与乳腺癌浸润性小叶癌相关的转录蛋白Twist有关，Twist可直接靶向调控miR-10b的表达。有研究者推测，miR-10b在乳腺癌细胞中的直接作用靶点为转录因子的同源异型盒D10（HOXD10），miR-10b可直接抑制HOXD10蛋白的翻译水平，最终导致癌细胞在相关转移因子的诱导下发生了一系列的异常变化。Jang等[17]研究发现，miR-200在转移性乳腺癌细胞株中表达水平显著降低的。随后常规获取乳腺癌石蜡包埋组织切片，先后通过实验对比显示：与正常乳腺癌和乳腺原味导管癌相比，无淋巴转移组癌组织miR-200表达水平是显著升高的，而有淋巴结转移组癌组织miR-200的表达水平是显著降低，此外同时发现miR-200的表达还与癌组织的病理分级有关，与患者的愈后无关联性。后续的研究还显示，miR-200的表达与细胞周期蛋白D1的表达呈正相关。因此，随着对miR-200相关研究的进一步深入，miR-200有望成为临床治疗乳腺癌的一个新的重要靶标。

Tavazoie等[18]研究发现，miR-126、miR-335和 miR-206仅在转移性乳腺癌细胞中表达量降低。当上调转移性乳腺癌CN34细胞株中miR-126、miR-335和miR-206表达后，癌细胞转移到邻近组织器官的能力则明显削弱。同时他们还发现，在乳腺癌患者中，miR-126和miR-335的下调水平与患者的愈后有着密切联系，下调水平越高，患者的愈后情况越差。因此，有学者提出miR-126、miR-335和miR-206是具有抑制乳腺癌转移作用的miRNAs。随后机制上的研究显示，miR-205通过与HER3mRNA 3′末端未翻译区结合，并下调癌细胞中HER3蛋白的表达，从而抑制肿瘤细胞的转移和迁徙[19]。最近有学者研究还发现，miR-310a在乳腺癌的侵袭和转移中发挥着重要作用，其主要作用机制是通过PTEN靶向激活 Wnt／β-catenin信号通路，进而对乳腺癌的侵袭和转移起正向调控作用[20]。

4 miRNAs与乳腺癌的治疗和耐药

新近研究显示，乳腺癌细胞的治疗与耐药性的形成与癌细胞内miRNAs的异常表达密切相关。因此，本研究可以推测通过靶向恢复异常miRNAs的调控功能，可为乳腺癌的临床生物治疗提供有力实验理论基础和依据。一方面，对于起抑癌作用的miRNAs，本研究可以人为地将其导入癌细胞中来抑制乳腺癌细胞的增殖和转移功能。例如，有学者研究发现将miR-155转染于乳腺癌HS578T细胞后，HS578T细胞生存率明显低于空白实验对照组，这表明miR-155可显著抑制乳腺癌HS578T细胞的增殖，并提示miR-155有望成为乳腺癌生物治疗的有效靶基因。Tavazoie等[18]实验研究证实，miR-126和miR-335是能够抑制乳腺癌远处转移的miRNAs。后期有研究者重建miR-126和miR-335质粒载体，并将其转染于乳腺癌细胞后，发现可以有效抑制乳腺癌细胞的肺转移和骨转移。其次，对于起促癌基因作用的miRNAs，可以用基因敲除或抑制其表达的办法抑制乳腺癌细胞的增殖和转移。

临床资料研究显示，乳腺癌细胞对化疗药物易产生耐药性，且耐药性的产生是导致临床乳腺癌患者化疗失败及其治愈率差的主要原因。Iorio等[21]研究发现，将miR-205转染于乳腺癌SKBr细胞后，SKBr细胞增殖和抗凋亡能力均明显减弱，且细胞对化疗药物吉非替尼和拉帕替尼的敏感性显著增强。研究还发现miR-205对HER3受体的负性调控作用可以增强相关抗癌药物的疗效，尤其是可作为耐药乳腺癌治疗的新靶点。Pan等[22]研究发现，在乳腺癌 MCF-7细胞株中，miR-328表达水平明显降低，而ABCG2表达却显著增高，这种负相关的表达模式可导致乳腺癌细胞对米托蒽醌耐药性显著增加。Liang等[23]研究发现，在晚期乳腺癌患者中，耐多药蛋白1（MRP1）可通过下调miR-326的表达，抑制肿瘤细胞对阿霉素和依托泊苷等化疗药物的敏感性。近期Fang等[24]研究发现，miR-30c同样可以抑制乳腺癌MCF-7细胞株对阿霉素的敏感性。Sakurai等[25]研究发现，乳腺癌CYP3A4阳性患者较阴性患者对多西紫杉醇的敏感性显著降低，并发现CYP3A4可能是乳腺癌细胞对多西紫杉醇产生耐药性的一个重要的靶标分子。最近Gong等[26]研究显示，在HER2阳性乳腺癌患者中，可通过靶向上调miR-21的表达来增加对曲妥单抗药物的敏感性。进一步对HER2抗体研发显示，HER2抗体有望成为乳腺癌生物治疗的新靶标。综合上述研究提示，miRNAs有望作为乳腺癌临床耐药治疗的重要新靶标，然而其具体机制有待进一步深入研究阐明。

5 展 望

近年来，miRNAs在乳腺癌发生、发展中作用的相关研究取得了重要进展。但是仍还有很多科学问题有待解决：如这些miRNAs表达的具体调控机制如何，其在乳腺癌发生、发展过程中的相互关系如何，如何开发基于miRNAs分子作为乳腺癌相关基因治疗的新策略等。总之，随着人们对miRNA与乳腺癌相互关系研究的进一步深入，miRNAs将为探讨乳腺癌的发病机制及乳腺癌的临床生物治疗开辟一条崭新的途径。

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