BRCA1与miRNA在三阴性乳腺癌中的研究进展△

苏日雅，呼群，苏乌云

内蒙古医科大学附属医院肿瘤内科，呼和浩特 010050

三阴性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）是指缺少雌激素受体（estrogen receptor，ER）、孕激素受体（progesterone receptor，PR）以及缺少人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）的高度恶性的肿瘤亚型，占所有乳腺癌病理类型的10%～20%[1]。TNBC通常与患者年龄、绝经前状态、高组织学分级及预后不良关系密切[2]。由于缺乏分子靶点，TNBC的治疗一直面临着挑战。近年来的研究发现，乳腺癌易感基因1（breast cancer susceptibility gene 1，BRCA1）突变或功能缺失及miRNA表达异常与TNBC的发生有着密切联系。BRCA1在多种DNA修复过程中发挥重要作用，包括单链退火以及通过同源重组和非同源末端连接修复DNA双链断裂[3]。在DNA双链断裂修复中，同源重组修复失败是晚期恶性肿瘤亚型的标志，而BRCA1是同源重组修复通路的核心组成部分。有文献指出，特定miRNA与乳腺癌侵袭、药物治疗反应及患者预后相关[4]。另有研究发现，在TNBC患者中，miRNA可直接或间接调控BRCA1的表达，反之BRCA1也可调控miRNA的表达[5]。因此，进一步了解BRCA1和miRNA在TNBC中的生物学作用及两者之间的相互作用机制可为TNBC的诊治提供新的思路。本文就BRCA1与miRNA在TNBC中的研究进展作一综述。

1 BRCA1与TNBC

1.1 BRCA1的结构和功能

BRCA1是参与DNA修复和维持人类基因组完整性的肿瘤抑制基因[6]，是乳腺癌特异性抑癌基因。1994年Miki等[7]采用克隆定位方法首次将BRCA1分离出来。BRCA1位于17q21染色体上，由22个外显子组成，编码由1863个氨基酸组成的极大蛋白质分子[7-8]，其主要构象特征为N末端环指结构域及C末端串联BRCT结构域[9]。研究证明，BRCA1在DNA双链断裂修复、细胞周期调节和转录激活等多种细胞生物学过程中发挥重要作用[10]。与其他肿瘤抑制基因一样，BRCA1可以防止细胞过快地或失去控制地生长和分化。

1.2 BRCA1表达异常与TNBC

TNBC的发生与BRCA1功能缺失及突变有关，可导致同源重组介导的DNA双链断裂修复受损。Tun等[11]总结含2533例乳腺癌患者的12项研究，结果发现，TNBC患者的BRCA1突变率约为非TNBC患者的5.6倍，约22%的TNBC患者存在BRCA1突变。由此可认为，TNBC可能是由于BRCA1基因发生胚系突变导致。BRCA1突变可通过改变蛋白结合位点或改变细胞内BRCA1的数量，从而影响其与辅酶因子PALB2和FANCD2的结合[12]。Vaclová等[13]研究发现，在乳腺癌发展初期，与其他类型突变相比，DNA缩短突变携带者可表现出较高水平的DNA损伤（尤其是危险的双链断裂）。该研究还发现，在含有错义突变的细胞系中，免疫应答相关基因（IFNG、IRF5、ICOS、ITGB5）表达下调。由此可推测，相对于其他乳腺癌患者，携带BRCA1错义突变的患者可能表现出更差的免疫功能，这很可能是导致TNBC患者预后较差的原因之一。Ignatov等[14]通过对BRCA1启动子甲基化谱进行分析，结果发现，BRCA1甲基化是TNBC进展和复发的危险因素，BRCA1启动子甲基化可明显降低BRCA1蛋白的表达水平。研究发现，BRCA1启动子甲基化只存在于TNBC患者中，在TNBC患者中的发生率为16%，且与淋巴管浸润、高分级、BRCA1 mRNA低表达及BRCA1蛋白表达缺失有关[1]。因此，BRCA1启动子甲基化是BRCA1功能缺失的重要机制，与BRCA1表达减少、肿瘤的侵略性表型及预后不良有关。

1.3 BRCA1相关性乳腺癌与PARP抑制剂

目前已研发的多腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase，PARP]抑制剂包括依尼帕尼（BSI-201）、奥拉帕尼（AZD-2281）和维利帕尼（ABT-888）等。携带BRCA1突变的TNBC患者对PARP抑制剂尤为敏感[15]。Arun等[16]研究发现，PARP抑制剂中AZD2281是最有效的，并且在BRCA1和BRCA2突变细胞系中可明显诱导生长抑制，对BRCA1等位基因缺失的细胞（包括ER+、HER2/Neu+和TNBC细胞）的生长抑制率为20%～50%。该研究还发现，AZD2281可诱导线粒体自噬，导致BRCA突变或缺失细胞的凋亡。一项纳入93例Ⅰ～ⅢA期TNBC或BRCA1/2突变相关乳腺癌的Ⅱ期新辅助化疗研究显示，与BRCA1/2野生型乳腺癌相比，术前联合应用吉西他滨、卡铂和依尼帕尼治疗早期TNBC或BRCA1/2突变相关乳腺癌可获得更高的病理完全缓解率（pathologic complete response，pCR）[17]。另一项纳入 141例Ⅱ～ⅢA 期TNBC患者的Ⅱ期新辅助化疗研究显示，依尼帕尼联合紫杉醇化疗方案与紫杉醇单药化疗方案相比，可明显提高患者的pCR[18]。虽然以上研究提示PARP抑制剂可能成为治疗TNBC及BRCA1/2突变相关乳腺癌的新策略，但仍有临床研究显示PARP抑制剂未给患者带来明显获益[19]，故对于PARP抑制剂的疗效仍有待于进一步探索。

2 miRNA与TNBC

2.1 miRNA的结构和功能

miRNA是一种长度为19～22个碱基的非编码RNA，成熟单链miRNA通常与细胞质中目标mRNA的3’UTR结合，促进mRNA降解或抑制翻译，从而负调节蛋白质编码基因的表达[4,20]。人体内生理环境的维持离不开miRNA表达水平的正确调控，miRNA通过作用于广泛的靶基因几乎影响从细胞周期检查点、细胞增殖到凋亡的各种遗传途径[5]。例如，miRNA-1255b、miRNA-148b和miRNA-193b可抑制G1期同源重组修复通路，从而影响同源重组修复基因（如BRCA1、BRCA2和RAD51）的转录。因此，抑制miRNA-1255b、miRNA-148b和miRNA-193b可使DNA双链断裂得到修复[21]。Matamala等[22]推测，三阴性特异性miRNA可靶向调控与细胞增殖和迁移有关的若干途径，例如调节肌动蛋白细胞骨架、黏着斑、PI3K-AKT、MAPK和Wnt信号通路等。

2.2 miRNA表达异常与TNBC

有文献指出，miRNA可将一些肿瘤相关基因作为靶向目标，从而诱导肿瘤的发生、发展、转移和耐药性[4]。第一个与乳腺癌有关的miRNA于2005年被首次提出，随后越来越多的研究证明，miRNA在乳腺癌尤其是TNBC中发挥癌基因或抑癌基因的作用[23]。致癌miRNA可抑制肿瘤抑制基因的表达，其过表达与肿瘤的发展有关，而抑癌miRNA表达的减少或缺失可诱导其靶向癌基因的表达上调[20]。Liang等[24]研究发现，与非TNBC患者比较，miRNA-206在TNBC患者中的表达下降。miRNA-206作为一种抑癌基因，可降低血管内皮生 长 因 子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、丝裂原活化蛋白激酶3（mitogen-activated protein kinase 3，MAPK3）和SOX9的表达，并且可抑制TNBC细胞的侵袭及血管再生。因此，miRNA-206的低表达可促进TNBC细胞的增殖和转移。

2.3 三阴性特异性miRNA与BRCA1的相互调控

在TNBC患者中，部分miRNA可通过靶向调控BRCA1或被BRCA1调控而发挥致癌或抑癌基因的作用。Matamala等[22]研究发现，miRNA-498和miRNA-187-5p可与BRCA1基因的3’UTR结合，从而调控BRCA1的表达。其中miRNA-187-5p在Luminal B细胞系中过表达，而miRNA-498是一种三阴性特异性miRNA，在三阴性细胞系Hs578T中高度表达，其与BRCA1的表达水平呈负相关；该研究结果还表明，miRNA-498在乳腺癌细胞系中可抑制BRCA1的表达，抑制miRNA-498可抑制三阴性细胞系Hs578T的增殖。此结果表明，miRNA-498在TNBC中充当癌基因的角色，miRNA-498对BRCA1的下调作用可促进肿瘤细胞增殖。

Moskwa等[25]研究显示，miRNA-182可选择性地下调BRCA1在乳腺癌细胞系中的表达，导致错误的同源重组和非同源末端连接，并导致细胞对电离辐射的敏感性升高；同时，BRCA1转录本可选择性地富集在Argonaute/miRNA-182复合体中并拮抗miRNA-182的表达。Martinez-Ruiz等[26]研究发现，TGFβ可通过降低miRNA-182的峰度来稳定BRCA1的峰度，从而严格控制乳腺祖细胞的自我更新和谱系定向。因此，TGFβ-miRNA-182-BRCA1轴可控制乳腺癌分化程度，并决定着不同的乳腺癌亚型。

miRNA-155为致癌miRNA，miRNA-155表达上调与人乳腺肿瘤中BRCA1突变有关。BRCA1不直接调控miRNA-155，而是通过与组蛋白去乙酰化酶2（histone deacetylase 2，HDAC2）结合，使miRNA-155启动子上的组蛋白H2A和H3脱乙酰化，从而抑制miRNA-155的表达[27]。由此可以推断，当BRCA1发生突变时，BRCA1将失去与HDAC2正常结合的能力，导致miRNA-155高表达，从而促进乳腺癌的发生。有研究指出，miRNA-155可降低RAD51的表达，此作用可增强乳腺癌的放射敏感性[28]。Gao等[29]研究证实，在乳腺癌细胞系和原发性乳腺癌中，FOXP3与miRNA-155的表达呈正相关；在乳腺癌细胞中，FOXP3可以通过转录抑制BRCA1从而诱导miRNA-155的表达，并且循环的miRNA-155源于血细胞。这些发现揭示了乳腺癌细胞中FOXP3-BRCA1-miRNA-155的转录轴，并且表明血浆miRNA-155可作为检测早期乳腺癌的非侵入性生物标志物。

Tanic等[30]研究证明，BRCA1可调节多种miRNA并间接调节数百个基因的表达，从而抑制NF-κB和MAPK信号通路。该研究还认为，肿瘤坏死因子受体相关因子2（tumour necrosis factor receptor-associated factor 2，TRAF2）可作为miRNA-146、miRNA-99和miRNA-205的新型靶基因，并通过实验表明这3种miRNA可明显降低乳腺癌细胞中NF-κB信号通路的活性，而MAPK/ERK信号通路的活性仅在采用miRNA-146a转染时才明显降低，对于MAPK/JNK信号通路，仅1个miRNA的表达不足以调节该信号通路的活性。此实验揭示，失调的miRNA的不同组合可以造成不同的生物学结果。Kumaraswamy等[31]研究证实，miRNA-146a为BRCA1的下游基因，其表达与BRCA1水平呈正相关，而且表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）是 miRNA-146a的直接靶点，miRNA-146a可与EGFR的3’UTR结合，从而抑制EGFR的表达。因此，miRNA-146a在乳腺癌的发生和发展中充当着抑癌基因的角色，BRCA1表达降低可使miRNA-146a表达下降，导致EGFR表达升高，从而促进肿瘤的发展和转移，甚至可使肿瘤对放疗和化疗的敏感性降低。

miRNA-200c在TNBC中扮演抑癌基因的角色。Erturk等[32]研究发现，与正常组织相比，miRNA-200c在TNBC组织中下调（2.12倍），但是在BRCA突变的TNBC组织中，这种降低明显升高（5.75倍）。该研究还发现，血管内皮生长因子A（VEGFA）基因的表达与miRNA-200c呈负相关，推测VEGFA为miRNA-200c的靶基因。因此，miRNA-200c可能与TNBC的侵袭和转移有关。

综上所述，miRNA可通过调控多种基因和信号通路，参与BRCA1相关性乳腺癌的发生和发展。进一步研究这些基因及信号通路，揭示其在肿瘤发生中的作用，可为TNBC的诊断与治疗提供新思路。

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