微小RNA在三阴性乳腺癌中的研究进展

郑 健 张雪鹏

华北理工大学附属医院肿瘤外科 河北唐山 063000



微小RNA在三阴性乳腺癌中的研究进展

郑 健 张雪鹏

华北理工大学附属医院肿瘤外科 河北唐山 063000

微小RNA 三阴性乳腺癌 肿瘤标志物 靶向治疗

三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer，TNBC)是一类恶性程度很高的肿瘤亚型，极易发生远处转移，由于缺乏特异性标志物对其进行有效的靶向治疗，预后很差，5年生存率不足30%。虽然人表皮生长因子受体(HER-2)及雌、孕激素受体(ER、PR)均为阴性是其共同特征，但TNBC仍然是异质性非常强的疾病，随着包括微小RNA(microRNA，miRNA)在内的相关基因研究的深入，其不同的分子亚型不断被发现。事实上，miRNA在乳腺癌发生发展中表达差异的研究以及应用这些小分子RNA作为标志物可能性的研究，都取得了较好成果。此外，研究发现miRNA在TNBC中有着重要的生物学功能，针对miRNA的治疗手段可能代表了一种创新的方法，特别是对TNBC这类缺乏高效而特异标志物的肿瘤亚群来说，miRNA有望成为一种强大的肿瘤标志物，进而用于TNBC的诊断、治疗及预后分析。

1 miRNA概述

miRNA是一类长约20～25nt的非编码单链小分子RNA，通常位于非编码基因的内含子、外显子以及编码基因的内含子，由于不具有开放阅读框架(Open Reading Frame，ORF)，所以不能编码蛋白质。miRNA广泛存在于真核生物中，其主要功能是通过与靶mRNA碱基配对而实现对靶基因的调控。在植物中通常配对较完全而导致靶mRNA降解，在动物中则主要是通过部分配对，尤其是miRNA 5' 端第2～8个核苷酸，即所谓的“种子”区和mRNA 3' 非翻译区(untranslated region，UTR)之间的配对，抑制靶mRNA的翻译过程。随着分子生物学技术的发展，已发现大量的miRNA，但是生物学功能得到阐明的只占其中一小部分。据估计，miRNA至少调控着人类30%以上的编码基因。这些miRNA广泛参与着人体生理及病理活动的各个方面，包括细胞增殖、凋亡、分化、代谢、发育、造血、器官形成、病毒防御以及肿瘤的发生发展等。miRNA是多个领域的研究热点，其与肿瘤的关系尤其引人关注。miRNA突变、缺失及表达的改变在人类肿瘤扮演着与原癌基因或抑癌基因相似的角色。miRNA有望成为一种新的肿瘤标志物而用于肿瘤性疾病的临床诊断和治疗。

2 miRNA与TNBC的抑制

TNBC是包括多种不同基因差异表达的异质性肿瘤，尽管在TNBC中miRNA的研究越来越多，但是功能被阐述清楚的仍然只是占到其中很少的一部分，而在抑癌miRNA中包括人们熟知的miR-205、miR-203、miR-200及let-7等。

miR-205对于乳腺癌的发生发展有显著的抑制作用。研究表明，在TNBC中，尤其是claudin-low型乳腺癌，miR-205表达水平也是显著降低的[1]。据报道，过表达miR-205能阻止细胞周期进程、抑制细胞增殖及体外克隆形成能力，并通过靶向抑制细胞周期进程主要调节者E2F1和细胞外基质的重要组成成分LAMC1的转录因子，进而抑制体内肿瘤的生长[2]。在胶质瘤中也有发现miR-205的抑癌作用[3]。

miR-203已被发现在包括TNBC等多种肿瘤中低表达。其过表达能通过靶向BIRC5和LASP1抑制肿瘤细胞的增殖和迁移能力，BIRC5过度表达通常与乳腺癌预后差相关，而 LASP1通常在转移性乳腺癌中有明显的表达上调[4,5]。

miR-200家族对TNBC的生物学作用较为特殊。在早期的研究中发现，miR-200在乳腺癌中表达上调，且与淋巴结转移状况正相关。然而，有研究表明miR-200在乳腺癌其他亚型如化生性乳腺癌、基底B型乳腺癌中的表达是下调的，其在TNBC中也是起着肿瘤抑制作用[6]。这说明在乳腺癌中有关miR-200家族的作用是有争议的。虽然存在争议，但是miR-200家族对上皮间充质转化(Epithelial-Mesenchymal Transition，EMT)的负向调控作用是被人们一致认可的，同miR-205一样，miR-200通过靶向EMT过程中两个关键的转录因子ZEB1 / ZEB2而发挥直接的抑制作用。有研究表明miR-200a可以抑制TNBC的迁移[7]，miR-200b可以抑制TNBC的EMT过程及迁移[8,9]。此外，miR-200家族，特别是miR-200c，在与EMT相关的侵袭性乳腺癌中能抑制癌细胞侵袭、迁移，其低表达与TNBC化疗和放疗反应差有一定关系。

let-7家族发现较早，与肿瘤关系的研究也较深入。它能够调控如Ras、HMGA2、C-myc等众多癌基因。let-7在乳腺癌等肿瘤中的表达往往是下调的。而且在治疗效果较好的乳腺癌中其表达水平能显示出一定的上调，这些都提示着let-7家族具有肿瘤抑制作用。此外，有研究证明上调let-7和miR-200家庭的表达可以调控Garcinol的活动，Garcinol在体内和体外的TNBC模型中是一种有着抗癌活性的天然化合物[10]。近年来的研究发现，存在一种单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)，即原癌基因K-RAS在与let-7互补配对相关区段处的突变，与TNBC的进展风险相关[11]。

随着人们对于miRNA研究的持续关注，除了上述这些在TNBC中研究比较透彻的抑癌miRNA，近些年与TNBC相关的miRNA及其靶点不断被发现。如miR-26a通过靶向metadherin、miR-101通过靶向MCL-1、miR-145通过靶向ARF6、miR-185通过靶向E2F6及DNMT1、miR-429通过靶向XIAP、miR-655通过靶向Prrx1、miR-1296通过靶向CCND1等，都在TNBC中发挥重要的肿瘤抑制作用[12～18]。

3 miRNA与TNBC的促进

致癌miRNA中，miR-21和miR-155已被大量实验证明在多种肿瘤中表达上调，但他们在TNBC中仍然只是扮演一些边缘角色。miR-21在乳腺癌中有明显的过表达，但是仅在TNBC中发现其过表达与患者预后差相关。对于miR-155，在乳腺癌中可以诱导血管生成和肿瘤生长并且其表达的上调与转移及预后差有关[19]。miR-155高表达和缺氧等致癌因素刺激癌基因激活，可提高TNBC的发生风险。此外，miR-155在TNBC中的表达是受到BRCA1表观遗传学调控的，并且在BRCA1基因缺陷或是BRCA基因突变时其表达量会显著上调。值得一提的是，近年有研究发现BRCA突变也会导致TNBC中miR-200c表达的下调[20]。

miR-221已被证明在管腔型乳腺癌中通过调控ERα表达发挥重要的肿瘤促进作用，并能加快TNBC中EMT过程。此外，有研究发现在TNBC中沉默miR-221的表达，能够在体外实验中阻断细胞周期进程、诱导凋亡及抑制增殖，而在体内实验中能够通过靶向p27(kip1)抑制肿瘤的生长；研究还发现miR-221的沉默能够通过改变E-cadherin在TNBC中的表达而抑制癌细胞的侵袭及迁移[21]。因此，miR-221在TNBC的发生发展中有着重要的正调控作用。

miR-146已被发现在TNBC和基底样乳腺癌细胞系中均有明显的表达上调，并且有研究表明其能够调控BRCA-1，这或许与BRCA1基因介导的细胞增殖及同源重组有关。最后，miR-182被发现在TNBC组织和细胞系中均存在表达上调，能促进细胞增殖和侵袭及抑制细胞凋亡[22]。在其他肿瘤中也有发现miR-182具有致癌基因的作用。

4 miRNA与TNBC的转移

这类miRNA作用较特殊，形式上也可将他们归到抑癌miRNA或是致癌miRNA，但是它们在TNBC中的功能主要体现在肿瘤转移或转移抑制方面。miR-31通过靶向转移相关的癌基因如WAVE3、RhoA、Radexin而发挥一种特定的转移抑制作用。miR-31在早期乳腺癌的表达相比于侵袭性及转移性乳腺癌是显著下调的。其在TNBC细胞系中的下调，部分归因于LOC554202的表观遗传学异常甲基化，LOC554202是miR-31的宿主基因，即miR-31的编码基因位于LOC554202编码基因的内含子中，二者可能有着类似的生物学功能。而在人源性荷三阴乳腺癌小鼠模型中，上调miR-31的表达能够在不影响肿瘤生长的情况下，显著抑制TNBC细胞的转移能力[23]。不过也有研究报道，miR-31不仅与TNBC的转移抑制相关，其过表达能通过抑制PRKCE而诱导细胞凋亡及增强患者对化、放疗的敏感性，而PRKCE对癌基因Bcl-2有正调控作用。其他研究也有发现在乳腺癌中miR-31与Bcl-2存在负相关关系[24]。同miR-31一样，miR-34a对TNBC也有明确的转移抑制作用。miR-34a在管腔型和基底B型乳腺癌细胞系中有显著的低表达，其在TNBC细胞系的表达与AXL受体酪氨酸负相关，并能减少AXL介导转移造成的损伤[25]。此外，还有研究发现miR-34a对TNBC的抑制效应还可以通过靶向沉默c-SRC实现[26]。

近些年的研究表明miR-181a在TNBC中高表达，并且能促进肿瘤细胞的转移，属于转移miRNA。miR-181a、miR-181b、miR-181c、miR-181d均属于miR-181家族，该家族都受转化生长因子(transforming growth factor，TGF)-β正调控。miR-181a表达水平的下调抑制TGF-β介导的EMT、侵袭和迁移，其表达上调与HER-2阴性乳腺癌患者无病生存期缩短有关[27]。获得性耐药是肿瘤治疗中经常遇到的问题，而具有很强侵袭性的TNBC通常会迅速发生化疗抵抗，其机制尚不完全清楚。有研究发现miR-181a在TNBC中表达的上调，能够促进肿瘤耐药及转移的发生，这或许与TNBC易于发生化疗抵抗有一定关系[28]。此外，还有研究表明miR-181a/b通过抑制DNA双链断裂修复而对顺铂和对PARP抑制剂显示出敏感性[29,30]。所以，miR-181a相关研究有助于通过增强基底样型乳腺癌和TNBC对铂类衍生化合物以及PARP抑制剂的敏感性而提高患者的治疗效果。随着对转移相关miRNA早期检测技术及靶向治疗药物研究的进展，有望对TNBC患者的转移进行针对性的预防、诊断及治疗。

5 miRNA与TNBC的预后

在其他一些肿瘤中已经证实了miRNA能够作为一种肿瘤标志物反应患者的预后。如小细胞肺癌中可将miR-221作为评估预后的标志物[31]。最近的一些实验发现miR-221对肿瘤的抑制作用可能是通过靶向uPAR7b和CDC25B实现的[32,33]。还有研究发现，肺癌中低水平的let-7a和高水平的miR-155表示预后差。此外，miR-21高表达是一些肿瘤预后不良的指标，可以预测乳腺癌患者对辅助化疗的反应差。陈崇等研究发现miR-21在TNBC血清中的表达显著上调，并且与淋巴结转移状况及Ki-67表达有关[34]。而据报道，Ki-67也是与TNBC关系密切的肿瘤标志物之一，其表达的上调通常预示着患者预后不良[35]。其他一些研究也有证实miR-21与TNBC关系密切[36,37]。

目前已有一些miRNA被初步确定为TNBC的预后指标。如上调的miR-16，miR-155及mir-374与较好的预后相关，下调的miR-125b与较差的预后相关，而对这四个miRNA的整体分析有助于判断TNBC患者的总体生存率。此外， Cascione等研究发现对miR-125b、mir-655、mir-421及miR-16、mir-374a、mir-374b、miR-497这七个miRNA的整体分析有助于判断TNBC患者的远期无病生存率[38]。目前的数据仍是有限的，这些miRNA完全用于TNBC预后分析仍需更多实验支持。

miR-210在TNBC中相比于ER阳性乳腺癌存在过表达，其被确认为一种独立的预后因素。miR-210在TNBC中表达水平的下调通常预示着较好的无病生存率，以及在无淋巴结转移的患者术后较低的复发率[39]。张楠等对MDA-MB-231细胞转染miR-210 inhibitor后观察到细胞的增殖、侵袭及迁移能力出现了明显的抑制，这不但说明miR-210与TNBC关系密切，而且显示了miR-210作为一个新靶点的可能性[40]。此外，于金玲等发现miR-182在TNBC中表达上调，并且其上调程度与淋巴结转移状况及临床分期正相关，miR-182可以作为TNBC一种独立的预后因素[41]。最后，miR-34b是受p53调控的miR-34家族一员，与TNBC患者的无病生存率和总体生存率均呈负相关[42,43]。对miRNA与TNBC预后关系的深入研究，有助于临床选择最佳的治疗方案。

TNBC作为预后极差的乳腺癌亚型之一，目前仍缺乏有效的治疗靶点。随着miRNA在TNBC中研究的深入，不仅有助于我们对TNBC进一步认识及分型，其更重要的价值是作为一种更加稳定、高效的肿瘤标志物用于患者的预后判断及指导临床治疗。我们需要寻找TNBC中更多差异表达的miRNA，并将它们联合起来在整体上加以分析及讨论，才会给患者带来更多获益。目前的研究认为，miRNA对于TNBC的临床治疗具有一定的前景，如在TNBC中过表达抑癌作用的miRNA，或是调低表达致癌作用的miRNA，进而更加精准、有效的控制肿瘤进程或是直接杀灭肿瘤细胞。然而，miRNA对人体作用广泛，以miRNA为靶点的药物在应用于临床时有可能会在药物稳定性及安全性方面遇到一些问题。所以，有关miRNA在TNBC等肿瘤患者应用中的探索仍需要进行更多相关实验，以将miRNA在TNBC中的研究向临床方向做更多靠拢，最终为乳腺癌尤其是TNBC患者带来更多的希望。尽管到目前为止的研究数据几乎都是临床前证据，但是我们仍相信miRNA在未来的肿瘤治疗中有着极为广泛的应用空间。

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(2016-06-14 收稿)(张爱国 编辑)

郑 健(1987-)，男，硕士。研究方向：乳腺癌基础与临床。

张雪鹏。

R 737.9

A

2095-2694(2016)06-499-06