miRNA与宫颈癌的关系

王庆玮，倪观太

（皖南医学院弋矶山医院妇产科，安徽 芜湖 241001）

宫颈癌在女性恶性肿瘤中排名第二位，每年有超过150万例的新诊断病例，且死亡人数也超过了30万［1］。因此，深入研究宫颈癌发生发展的分子机制，寻找有效的分子标志物，有利于探寻可阻断和调控肿瘤细胞的增殖转移、促进肿瘤细胞凋亡的方法。越来越多的研究表明，miRNA在宫颈癌的发生发展中起着重要作用，现将miRNA与宫颈癌的关系做一综述。

1 miRNA简介

miRNA是一类长度为18～24个核苷酸的单链RNA分子，广泛存在于动植物体内，主要参与了转录后基因的调控［2］。其生物合成经历了多个阶段，原始miRNA从细胞核转运至细胞质，在多种酶的作用下形成非对称RNA诱导沉默复合体（RNA induced silencing complex，RISC）进而发挥其生物功能［3］。miRNA的主要特点：成熟miRNA自身不含开放阅读框；miRNA基因以单拷贝、多拷贝或基因簇的形式存在于内含子或基因间隔区；大多数miRNA是高度保守的，且具有时序性和组织特异性的特点；一个miRNA可以调控多个靶基因的表达，一个目标基因也可以被多个miRNA调控［4］。成熟的miRNA其5'端第2～8个核苷酸序列可与其靶向mRNA的3'端非编码区通过碱基互补的方式配对，诱导RISC，抑制靶向mRNA的转录或翻译，参与靶基因的调控，从而影响机体的生理和病理活动，比如细胞的分化和凋亡，肿瘤的发生与发展过程等［5-6］。miRNA无论以哪一种机制发挥功能，均取决于miRNA与其目的基因碱基互补的程度。如果它们互补程度较低，那么主要通过抑制靶向mRNA翻译成蛋白质的方式来发挥功能；若是几乎完全互补，则主要是通过诱发目的mRNA降解的方式发挥功能［7］。

miRNA通过调控下游目的基因的表达，从而发挥着类似癌基因或抑癌基因的作用。如果miRNA对抑癌基因进行负向调控，则称其为是具有原癌基因活性的miRNA；若其对癌基因进行负向调控，则称其为具有抑癌基因活性的miRNA。在正常的机体内，具有原癌基因活性的miRNA与具有抑癌基因活性的miRNA始终处于一种动态平衡状态，一旦这种平衡发生失调，那么细胞将会出现恶性转化，最终可导致肿瘤的发生［8］。近年来随着基因的信息学研究的发展，使得检测在不同细胞和组织中miRNA的表达水平成为了可能。通过对miRNA芯片中miRNA的差异表达的信息分析发现：差异表达的miRNA与肿瘤增殖、转移、凋亡等过程密切相关，如miRNA-520c、miRNA-21、miRNA-134的异常表达与胃癌、乳腺癌及卵巢癌的发生发展均密切相关［9-11］。

2 miRNA与宫颈癌

宫颈癌是发生在宫颈上皮的肿瘤，是目前全球女性最常见的恶性肿瘤之一，恶性程度及发病率均排第2位，病死率高居第5位，每年的死亡人数及发病人数为275 100及529 800［12］。高危型人乳头瘤病毒（HPV）的感染是宫颈癌发病的主要诱因。但是宫颈细胞癌变的发生是一个多基因、多阶段异常调控的过程。除了HPV感染外，还有多种基因可共同协助或者拮抗完成。研究发现，宫颈癌的发生发展过程与miRNA的异常表达密切相关，如miR-3156-3p在宫颈癌中发生表达下调，可提高宫颈癌对于顺铂的药物敏感性［13］；miR-212在宫颈癌中发生表达上调，可通过抑制基因表达以及调节细胞黏附性，来抑制宫颈癌细胞转移［14］。

肿瘤细胞常常具有无限恶性增殖以及侵袭、迁移的能力。宫颈癌在发生、发展过程会经历一些十分复杂的异常调控。近年来miRNA在宫颈癌中受到越来越多的关注，因此，我们对宫颈癌中的生物学功能miRNA，从侵袭转移能力以及增殖能力这两个方面进行以下的总结。

2.1 miRNA参与调控宫颈癌的侵袭与迁移 宫颈癌主要的治疗方式以手术、放射治疗和化学治疗为主，但目前的治疗效果均未能产生令人满意的结果。晚期宫颈癌肿瘤细胞较易发生侵袭和转移，这是导致晚期宫颈癌患者术后生存率低的主要原因之一［15］。所以，对宫颈癌细胞发生的侵袭、迁移的分子机制的研究，是提高晚期宫颈癌患者生存率的关键。

肿瘤发生侵袭与转移是一个多因素以及多步骤的生物学过程。癌细胞从原发部位转移到远端部位形成肿瘤，这个过程中常涉及到多基因、多水平调节［16］。如miRNA通过靶向调节原癌基因、抑癌基因、转移基因、肿瘤干细胞特性、上皮间质转化（epithelial-mesenehymal transition，EMT）、微环境、外泌体等多种方面来调节肿瘤的侵袭及迁移［17］。其中，EMT在细胞的侵袭、转移过程中发挥着重要调控作用［18］。

作为具有抑癌基因活性的miRNA，具有抑制癌细胞侵袭、迁移的能力，Xu等［19］发现miRNA-211在宫颈癌细胞中表达下降，并且通过靶向调控MUC4的表达，在体外抑制了癌细胞的侵袭、迁移以及EMT发生，而且在动物体内，其明显抑制了肿瘤的肝脏以及肺转移。Liu等［20］研究发现，miRNA-375在宫颈癌Siha及Caski细胞株中过表达，可影响宫颈癌细胞的侵袭、迁移和EMT等过程；而作为具有原癌基因活性的miRNA，在宫颈癌中具有促进癌细胞的侵袭、迁移的能力，Yao等［21］发现miRNA-164b-3p可作为原癌基因，抑制HPGD（15-Hydroxyprostaglandin Dehydrogenase）的表达，从而促进宫颈癌细胞株的增殖能力，有利于细胞的迁移。How等［22］在宫颈癌中发现了miRNA-27b和VEGF的表达密切相关，通过调节VEGF的表达从而影响肿瘤血管的生成，增强了癌细胞的侵袭、迁移的能力。由此表明，miRNA在宫颈癌中可作为重要的调控因子，诱发或抑制EMT，从而促进或抑制宫颈癌细胞的侵袭与转移。

另外，Li等［23］利用miRNA 的检测技术，对宫颈癌的样本进行了临床资料分析，发现miR-142-3p可抑制宫颈癌细胞发生侵袭、转移，而且与患者的预后密切相关。总的来说，miRNA的研究为宫颈癌患者预后，提供了特别好的监测指标，可作为评价宫颈癌患者的治疗效果的可参考指标。

2.2 miRNA参与调控宫颈癌的增殖和凋亡 作为肿瘤发生的另一大特点：癌细胞的发生不受机体控制，无限的生长，抑制了凋亡，从而进入永生化。宫颈癌中，宫颈上皮细胞无限增殖会消耗大量的营养物质，最终引起患者的恶病质，这是导致患者死亡的又一大因素。但是目前关于肿瘤细胞无限增殖及抑制凋亡的确切发病机制还未完全阐明，但是有部分研究者认为miRNA在宫颈癌的增殖和凋亡方面确实发挥着重要的作用。

已有报道发现在宫颈癌中，miRNA在调控细胞的增殖能力方面有着重要作用。miRNA可通过影响肿瘤细胞的靶基因或者蛋白的表达，从而发挥其促进或者抑制癌细胞增殖的能力。2007年Yu等［24］首次报道了miRNA-92a在宫颈癌细胞中表达明显下降，且可参与调控癌细胞的分化以及增殖的能力，能够通过调控细胞的周期来调控细胞的自我更新能力，还可通过抑制p21的表达来促进细胞的分化。Zhang等［25］采用特定的微阵列技术，制作miRNA芯片，检测宫颈癌的样本发现，与正常的宫颈组织相比，宫颈癌组织中大约有27种miRNA的表达是异常的，其中miR-21、miR-16、miR-124等可在各例患者的宫颈癌组织中表达上调，发挥了原癌基因活性的作用，最终通过调控各自的靶向基因，促进了细胞的恶性生长。Pereira等［26］也通过以PCR为基础的miRNA技术，对正常的宫颈组织和宫颈癌组织中miRNA检测，发现了miR-143、miR-26a及miR-203等在宫颈癌组织表达均发生了下调，而这些miRNAs的表达变化，可以导致宫颈癌细胞的增殖能力发生明显增强。Chen等［27］发现miR-1297在人宫颈癌组织中被抑制，在宫颈癌HeLa细胞中过表达miR-1297后，可使细胞增殖增加，凋亡减少。

这些研究表明miRNA与宫颈癌之间关系密切，通过调节宫颈细胞的增殖和凋亡，改变宫颈细胞的生理及病理情况，在宫颈癌发生、发展过程中起着重要的作用。

3 小结与展望

HPV持续感染是宫颈癌发生发展的一个重要因素，但是仅仅有少于l%的感染者会最终发展成为宫颈癌，这说明了宫颈癌的发生过程还与其它多种因素密切相关。因此，miRNA的发现，可能在除HPV感染以外的宫颈癌的致病机制的研究中，为我们指明了一个新的方向。随着后基因组时代的到来，探索非编码序列的生物学意义日益凸现。miRNA在肿瘤的发生、发展过程中的作用，也已成为了当前的研究热点。虽然目前关于miRNA与宫颈癌的研究取得了一定的成果，但仍有许多问题亟待解决，如miRNA与肿瘤EMT的发生以及其与肿瘤侵袭、转移及增殖之间是通过何种方式形成了复杂的网络调控机制等。这些问题仍是miRNA深入研究及对肿瘤侵袭迁移治疗的难点，需要我们进一步深入的探讨。miRNA的研究在宫颈癌的病因学、分子病理学、基因诊断以及治疗等方面提供了新的思路。