宫颈癌相关miRNA研究进展

刘贵平 杨成万

[摘要] 宫颈癌是一种高发病率及死亡率的女性疾病，随着对宫颈癌发病机制研究的不断深入，发现miRNA在宫颈癌的发生发展过程中扮演着重要作用。对miRNA的研究有利于对宫颈癌的早期诊断治疗及预后评估。近年来许多宫颈癌相关miRNA的研究取得了一些进展，该文回顾宫颈癌相关miRNA的研究成果。

[关键词] 宫颈癌；miRNA； 发病机制；诊断

[中图分类号] R5 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2018）01（b）-0189-03

[Abstract] Cervical carcinoma is a female disease with high attack and morality， with the deepening of the onset mechanism of cervical carcinoma， the miRNA plays a major role in the occurrence and development course， and the research on miRNA is conducive to the early diagnosis and prognosis and evaluation of cervical carcinoma， recently， many studies of cervical carcinoma related miRNA has made some progress， and the paper reviews the research results of cervical carcinoma related miRNA.

[Key words] Cervical carcinoma； miRNA； Onset mechanism； Diagnosis

宫颈癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，它与HPV感染关系密切。据统计每年大约有50万新发病例，20万死于宫颈癌[1]，此外，宫颈癌5年生存率<40%，宫颈癌预后差是主要的公共健康问题，导致高额的住院费用。因此宫颈癌的发生发展过程成为研究重点，近年更多关注研究miRNA在宫颈癌的发生，发展，转移过程的作用。MicroRNA（miRNA）是一种长约18～25个核苷酸的非编码RNA，研究表明miRNA与很多生理过程有关系[2]。miRNA的异常调节可以导致疾病的发生和发展，包括恶性肿瘤，它可以促进或者抑制肿瘤的生长，进展及转移。近来发现许多miRNA的表达和宫颈癌有关，在其发生发展及转移过程中起到重要作用。

miRNA调控肿瘤的发病机制，表现在转录后水平上。miRNA通过催化mRNA裂解或抑制其翻译调节基因表达。miRNA分为致癌和抑癌miRNA，在肿瘤内常常伴随致癌基因上调和抑癌基因下调。研究表明miRNA在宫颈癌发生、进展和发展的每一个阶段起作用。这些异常表达的miRNA影响各种致癌或抑癌蛋白的表达，进而改变宫颈癌细胞的生长、侵袭和转移潜能。

1 宫颈癌中miRNA表达的改变

大规模临床标本的miRNA微阵列分析对评估miRNA表达的改变是很有效，这种分析用于比较正常组织和肿瘤组织，原发部位和转移/复发部位，以及抗肿瘤治疗以前和治疗后的miRNA表达谱。大规模miRNA的微阵列分析表明特殊类型的肿瘤表达特定的miRNA。通过进一步研究临床标本定量RT-PCR结果，提示miRNAs与癌症之间存在一定关系。通过比较miRNA在正常组织与癌组织中的表达，发现很多miRNA伴随癌特异性上调或者下调。

很多的致癌miRNAs已经在宫颈癌中被发现。其中，miR-21在多种类型癌中过表达，还是肿瘤抑制物基因程序性细胞凋亡因子4（PDCD4）表达的一种负调节因子。PDCD4的表达与细胞凋亡有关，并且阻碍翻译和抑制肿瘤生长，因此miR21结合到PDCD4 3'UTR促进细胞生长，miR-21也作用和调节趋化因子CCL20，后者与肿瘤的分化和转移有关[3]。miR-20 增强TNKS2的表达，一旦TNKS2被抑制宫颈癌细胞的转移和侵袭就会被抑制。然而， miR-20总是正调节TNKS2的，从而增强癌细胞的转移和侵袭[4]。

很多的研究也检测了肿瘤抑制因子miRNA。例如，miR-138 参与了端粒酶的调节，端粒酶是一种通过延长染色体终端端粒从而导致细胞无限增殖以及和癌变密切相关的酶。端粒酶的活性依賴于人端粒酶逆转录酶（hTERT），但是miR-138抑制hTERT的mRNA水平，并且降低端粒酶的活性。MiR-138在宫颈癌的表达明显低于正常组织，从而增强了端粒酶的活性引起癌变[5]。MiR-17-5p作用于肿瘤蛋白—P53诱导核蛋白1（TP53INP1），从而抑制细胞生长并且引起细胞凋亡。TP53INP1 在细胞的应激反应中扮演着很重要的角色，如果TP53INP1异位表达，那么miR-17-5p 诱导的细胞的生长抑制将被干扰。在宫颈癌的问题上面，研究发现TP53INP1 和miR-17-5p存在相似的关系。因此， miR-17-5p 可能也是一个肿瘤抑制因子miRNA[6]。

2 宫颈癌浸润转移相关miRNA

继肿瘤发生和发展后，癌细胞开始侵袭和转移。这个过程以穿透上皮基底膜开始，通过上皮间质转化（EMT）发展。在宫颈癌中多个调节器包括miRNA调节这一过程。例如在宫颈癌组织中miR-205通过EMT抑制细胞迁移和侵袭[7]。他们发现，miR-205 作用于CYR61和CTGF蛋白，通过结合细胞表面受体比如整合素受体和硫酸乙酰肝素蛋白多糖等从而在细胞增殖、黏附、迁移、血管生成和肿瘤发生等细胞过程中发挥不同作用[8]。同样，体外实验证明miR-155的高表达与宫颈癌的迁移/浸润有关。方等表明在宫颈癌组织中miR-155表达明显上调，而且还与宫颈癌FIGO分期，淋巴结转移、血管侵犯相关。miR-155高表达的患者比那些低表达miR-155的整体存活率较差[9]。尿激酶型纤溶酶原激活物（uPA）， 是一种丝氨酸蛋白酶，启动金属蛋白酶的激活以及纤维蛋白溶酶原转化为纤维蛋白溶酶，因此赋予癌细胞降解周围细胞外蛋白质的能力[10]。致癌HPV-16 E6蛋白下调miR-23b，从而反过来增加uPA的表达诱导宫颈癌细胞的迁移[11]。MUC4上调与宫颈癌的侵袭性密切相关。在Hela和Siha细胞中沉默MUC4能够显著降低其侵袭，也减少了其间充质性。徐等通过生物信息学分析，他们观察到miR-211是 MUC4一个潜在抑制物，通过实验证实，miR-211可以直接靶向作用MUC4 3′UTR并抑制其在mRNA和蛋白水平的表达，从而抑制宫颈癌细胞的侵袭[12]。

3 血清miRNAs与宫颈癌的诊断

释放入血的RNAs在核糖核酸酶（RNases）的作用下很快就降解了。因此，最初并不认为miRNAs存在于血清中，一般通过细胞内miRNA进行miRNA表达分析。然而，2007年循环于血液中的嵌入外泌体中分泌型miRNA和颗粒囊泡（granular vesicules）被发现。这样的miRNA随后被发现在细胞通讯转染以及经胎盘和乳汁信号转导中起作用[13]。

分泌到细胞外的miRNA在宫颈癌诊断和治疗中也存在价值，因为癌症病人分泌miRNA的水平和正常的志愿者存在着显著差异。血浆和血清都可作为miRNA提取的试剂，miRNA的表达可通过微阵列分析和定量RTPCR检测。检测癌症患者血浆和血清里的miRNA特异性表达改变使其有潜力成为诊断和判断预后的生物标记。miR-126 和 miR-21在血清里面被发现，并且与宫颈癌有关[14]。收集宫颈癌患者血清进行分析，其它新的miRNA标志物被发现。检测到miR-21， miR-27a， miR-34， miR34a， miR-146a， miR-155， miR-196a， miR-203， 和 miR-221过表达， miR-21， miR-27a， miR-34， miR-34a， 和 miR-196a在宫颈鳞状细胞癌中明显高表达[15]。这些结果表明，血清里的miRNA水平可用于宫颈癌的诊断，而且一些类型的miRNA可用于宫颈癌的组织学类型预测和早期诊断。

4 miRNA与宫颈癌治疗

调节miRNA的表达水平可达到抗癌治疗的效果。包括补充核酸序列或者减少实际表达水平，从而抑制在癌症中过表达的miRNAs （癌基因miRs）功能。相比之下，补充miRNAs（抑癌miRs），它抑癌作用可能会恢复。miR-143对骨肉瘤肺转移的抑制作用已被Osaki等证明[16]。给骨肉瘤细胞补充miR-143能抑制侵袭和转移潜能。因此，miR-143是一种肿瘤抑制miRNA，其补充剂可能有助于宫颈癌的治疗，L Liu[17]等人在宫颈癌细胞HeLa内引入了miR-143，发现伴随miR-143表达增强，细胞生长受到抑制，细胞凋亡增加。相对于正常组织， miR-143低表达的组织Bcl2的表达增加。HeLa细胞中过表达的miR-143下调Bcl2，反之低表达miR-143上调Bcl2。因此miR-143与BCL2有关联，针对这一途径使治疗成为可能。

反义miRNA寡核苷酸（AMOs）是最常见的miRNA抑制剂。XM Wang等[18]将这种AMO引入宫颈癌细胞，实时检测SiHa细胞中miR-21的表达，通过MTT比色法评估细胞的生长以及通过膜联蛋白-V-FITC/PI分析法评估细胞凋亡。用肿瘤生长曲线和免疫组织化学评价AMO对肿瘤的抑制效果。与对照组比较，miR-21的表达下调与肿瘤生长被AMO明显抑制。AMO组抑制更加明显，流式细胞检测到明显凋亡。在AMO组中8个病例只有3例检测到肿瘤发生，而对照组8例中有6例。

miRNA在宫颈癌表达上调或下调，这些变化可以增加或减少对化疗和放疗的敏感性，miRNA可能在化疗反应起着重要作用。宋等人发现miR-25-3p可调节宫颈癌上皮间质转化（EMT）及化疗敏感度，增加对顺铂的敏感性[19]。有一些miRNA与抵抗化疗和放疗有关，陈等人表明miR-181a通过负调控凋亡蛋白激酶（PRKCD）增加宫颈鳞癌细胞对放疗的抵抗[20]，因此miR-181a可提前预测宫颈鳞癌患者对化疗的敏感性。

对miRNA机制的详细了解有助于我们基于miRNA的抑制或补充制定有针对性的治疗策略， miRNA抑制剂或补充剂与化疗或放疗新的联合治疗方案值得进一步研究。

5 结语

MiRNA在宫颈癌的发生、进展以及转移中发挥着重要而广泛的作用， miRNA临床应用可能越来越被认可。综合分析多种miRNA可以帮助我们对宫颈癌的診断和临床分期以及判断预后。通过研究不同的miRNA在宫颈癌中的过表达和表达降低，为利用miRNA进行抑制或补充治疗提供了分子生物学基础。

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（收稿日期：2017-10-14）