miRNA在宫颈癌早期诊断及预后中的研究进展

熊焱强，刘朝奇，李志英

(三峡大学 1.仁和医院； 2.分子生物学研究所， 湖北 宜昌 443002)



短篇综述

miRNA在宫颈癌早期诊断及预后中的研究进展

熊焱强1,2，刘朝奇2，李志英1*

(三峡大学 1.仁和医院； 2.分子生物学研究所， 湖北 宜昌 443002)

微小RNA(miRNA)在宫颈癌的发生、侵袭、转移和复发等过程中扮演重要角色，与其预后密切相关。宫颈癌患者血清中异常表达的miRNA可作为其无创诊断和预后判断的生物标志物，通过研究血清miRNA可以早期诊断宫颈癌，减少肿瘤的转移和复发，寻找治疗靶点，为宫颈癌的诊疗提供突破点。

宫颈癌；微小RNA；早期诊断；预后

宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤，全球每年共有52万余人被诊断为宫颈癌，其中超过26万人死亡，在女性恶性肿瘤中发病率排第2位，病死率排第4位[1]。宫颈癌的发生、发展和转归是一个极其复杂的多阶段、多基因调控异常的过程。最新研究发现miRNA在肿瘤细胞代谢、增殖、分化和凋亡等生物学过程中发挥着重要的调节作用，是当前肿瘤领域的研究热点。miRNA对于宫颈癌的早期诊断、预后监测及其机制的阐明具有重要意义。本文就miRNA在宫颈癌早期诊断及预后中的研究进展作一综述。

1 miRNA的生物学特性

MicroRNA是一类长度约为18～22nt的非编码小RNA，它是生物体内重要的转录后调控子[2]。miRNA通过不完全碱基互补的方式与靶基因mRNA的3′非编码区(3′UTR)结合，在转录后水平上对基因的表达进行负调控，导致mRNA的降解或抑制翻译。miRNA具有高度保守性、时序表达特异性和组织特异性，在细胞增殖、细胞死亡和肿瘤形成等生物过程中起着重要的作用[3]。最近研究表明，miRNA在人体循环和体液如血清、唾液、精液和尿液中都能保持稳定状态，可以作为疾病诊断的标志物，开启了疾病研究的新时代[4]。

2 miRNA在宫颈癌中的表达情况

随着miRNA芯片、qRT-PCR等技术的发展，人类不同肿瘤的miRNA表达谱不断的被发现。特异性miRNA在肿瘤中的异常表达十分常见，与肿瘤的发生发展密切相关，关于miRNA在宫颈癌中的研究报道较多。一些miRNA在宫颈癌细胞中表达降低，提示它们可能作为抑癌基因，这些miRNA包括miR- 9、miR- 199s、miR- 199a*、miR- 199a、miR- 199b、miR- 145、miR- 133a、miR- 133b、miR- 214、miR- 127和miR- 203等。其中，miR- 199转染宫颈癌细胞系后能抑制宫颈癌细胞生长，而miR- 127的表达则与淋巴结转移呈正相关[5]。miR- 203可以通过调控VEGFA启动子的甲基化来抑制宫颈癌，已有动物实验证实了miR- 203能明显抑制裸鼠体内宫颈癌细胞的增殖、肿瘤生长及血管生成[6]。而miR- 214的异位表达可以通过直接抑制Bcl- 2的表达从而促进细胞凋亡并提高宫颈癌HeLa和C- 33A细胞系对顺铂的敏感性，其机制是通过增加caspase- 9、caspase- 8及caspase- 3的表达来诱导宫颈癌细胞凋亡[7]。miR- 214是受DNA甲基化和组蛋白脱乙酰的调控。尽管不同miRNA在宫颈癌发生发展中的作用各不相同，但是这些表达异常的miRNA都可能成为宫颈癌治疗的新策略。

随着宫颈癌病理进程的发展，某些特异性miRNA的表达量是呈递增或递减性的改变。使用miRNA芯片技术对HPV16阳性的正常宫颈组织、CIN2- 3和鳞状细胞癌3种组织标本中875种miRNA进行分析，发现从正常到宫颈癌组织中有17种mRNA表达明显上调，14种明显下调[8]。其中，miR- 218在宫颈癌组织中下调最显著，miR- 29是表达量最高的。miR- 29能通过YY1和CDK6途径来促进由HPV引起的宫颈癌细胞周期进展和凋亡，并抑制其恶性转化。这些都提示了异常表达的miRNAs参与了宫颈癌的发病和进展，可以将miRNA作为宫颈癌新的诊断标志物和生物治疗新的靶点。

3 miRNA在宫颈癌早期诊断中的意义

miRNA不仅在宫颈癌中起重要作用，在诸多癌前期病变中也至关重要[9]，且其表达具有组织特异性。因此，miRNA可以作为一种新的生物标志物来检测宫颈癌的发生和进展。miR- 25/miR- 92和miR- 22/miR- 29a的比值可用于诊断HPV感染导致的宫颈癌[10]，其机制可能与HPV E6和E7有关。miR- 646、miR- 141*和miR- 542- 3p等几种特定miRNA在宫颈鳞状细胞癌患者血清中的表达较正常人有显著差异[11]，被认为是宫颈癌潜在的无创性诊断和治疗后随访监测的生物标志物。宫颈癌患者的血清中miR- 218血清大幅减少[12]，且miR- 218的表达与临床病理特征存在关系，其表达下调与宫颈癌淋巴节转移呈正相关。故miR- 218不仅可以用于宫颈癌的诊断也可以作为其淋巴结转移的标志物。通过RT-qPCR检测1021位HPV感染阳性的妇女的宫颈脱落细胞发现了6种特异表达的miRNA (miR- 424、miR- 375、miR- 34a、miR- 218、miR- 92a、miR- 93)[13]。在高级CIN异常细胞中miR- 424、miR- 375、miR- 34a和miR- 218的表达水平均低于低级CIN和正常细胞(P<0.05)。其中miR- 424和miR- 375检测宫颈癌的灵敏度分别为76.0%和74.9%，明显高于巴氏试验的63.8%(P<0.05)，且有着更高的NPV(85.7%、85.4%均高于79.3%，P<0.05)。同时，对CIN2、CIN2和CIN3+有着相似的准确率。以miR- 424、miR- 375和miR- 218为基础的多标志物检测能进一步提高检测性能，其效果优于单一miRNA测试和巴氏试验。综上可知，miRNA在宫颈癌的早期诊断的研究较为成熟，如能提高其诊断的灵敏度和稳定性，其在不久的将来完全有可能取代传统的巴氏试验、细胞刷片甚至是HPV分型检测而成为宫颈癌诊断的新手段。

4 miRNA对宫颈癌预后判断的意义

miRNA的表达情况与宫颈癌重要临床特征如化疗耐药性、淋巴结转移、浸润性疾病和整体生存情况相关[14]。目前临床上宫颈癌最困难的是确定术前是否存在淋巴结转移，因为淋巴结转移与否决定着子宫切除术、化疗与放疗治疗手段的选择。然而，目前确定淋巴结转移通常需要活检来确诊。因此，可以用于确定疾病程度的非侵入性检测对降低手术风险和优化治疗至关重要，而血清miRNA则是一个不错的选择。宫颈癌患者血清中miR- 20a和miR- 203的表达水平高于健康对照组[15]，其中发生淋巴转移患者往往miR- 20a超表达，而miR- 203表达低于未转移者。经临床试验发现血清中miR- 20a诊断宫颈癌淋巴转移的敏感性和特异性分别达到75%和72.5%。此外，miR- 1246、miR- 20a、miR- 2392、miR- 3147、miR- 3162- 5p和miR- 4484等6种血清miRNA在伴淋巴转移和无转移的宫颈癌样本之间的表达水平存在明显差异[16]，6种miRNA联合检测的AUC=0.992，敏感性和特异性分别为0.967和0.950，均高于鳞状细胞癌相关抗原(SCC)：AUC=0.713，敏感性和特异性分别为0.612和0.700。这些都表明了血清miRNA能够用来预测宫颈癌患者淋巴结转移情况。此外，miRNA在宫颈癌化疗敏感性中也起到作用，P53:miR- 34c:E2F1和P53:miR- 605:MDM2信号通路的活化对ⅡB期宫颈癌的新辅助化疗起到保护和改善结果的作用[17]。综上所述，miRNA的异常表达与宫颈癌的淋巴结转移情况、化疗耐药性以及整体生存情况明显相关，它可以作为宫颈癌预后的重要评判指标，与宫颈癌预后相关的miRNA的概述如表1[15,18- 23]。

5 结语

在宫颈癌细胞系、临床组织标本及患者血清中都有大量的miRNA表达异常，应当加快miRNA在宫颈癌临床中的应用：1)借助特异的血清miRNA对宫颈癌及其分化程度进行诊断，尤其是早期诊断。2)miRNA可以用于宫颈癌基因靶向治疗或表观治疗。3)miRNA对宫颈癌预后评估判断以及对放、化疗的疗效预测方面将有很好的临床价值。但是，目前miRNA研究仍存在着一些亟待解决的难题：1)miRNA表达谱研究费用昂贵，临床推广难度大。2)现行临床样本数相对于整体宫颈癌患者基数极小，现有研究结论须进一步扩大样本证实。3)许多未知的miRNA仍有待发现和研究。期望随着miRNA相关新技术的发展能够逐步解决上述问题。

表1 miRNA与宫颈癌预后判断的作用

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Advances on miRNA in early diagnosis and prognosis of cervical cancer

XIONG Yan-qiang1,2, LIU Chao-qi2, LI Zhi-ying1*

(1.Ren-he Hospital; 2.Institute of Molecular Biology,China Three Gorges University, Yichang 443002, China)

MicroRNA plays an important role in the process of cervical cancer incidence, invasion, metastasis and recurrence, and closely related to the prognosis. The abnormal expression of miRNAs in serum of cervical cancer patients can be used as a noninvasive diagnostic and prognostic biomarkers.Based on studies of serum microRNAs, the early phase of cervical cancer can be found, and thus reduce tumor metastasis and recurrence, search for therapeutic targets, tumor recurrence are reduced, and find targets and breakthrough in diagnosis and treatment of cervical cancer.

cervical cancer; miRNA; early diagnosis; prognosis

2014- 11- 24

2015- 01- 22

湖北省教育厅自然科学研究重点项目(D20121308)

1001-6325(2015)06-0842-04

R737.33

A

*通信作者(corresponding author)：zhiying969@126.com