miRNAs在高级别浆液性卵巢癌中的作用

熊 娇，李 娜，王东红

(遵义医科大学附属医院妇科，贵州 遵义563000)

卵巢癌是常见的妇科恶性肿瘤之一，病理类型复杂，90%的组织学亚型为上皮性，其中高级别浆液性卵巢癌是上皮性中最常见的临床类型，具有恶性程度高、侵袭性强、易耐药、复发、预后差等特点[1]。高级别浆液性卵巢癌患者5年生存率仅为29%，60岁及以上的中老年女性患者病死率达52%[2]。虽然临床常用血清糖类抗原(carbohydrate antigen，CA)125联合阴道超声进行辅助诊断，但只有约13%的高级别浆液性卵巢癌可以在 Ⅰ 期或 Ⅱ 期被发现[3-5]。高级别浆液性卵巢癌的治疗包括全面分期手术联合术后的化疗，因残留病灶是影响患者预后的独立影响因素，因此手术的目标是尽可能消除所有肉眼可见的癌灶，但目前尚无特异性监测指标可以术后评估手术的治疗效果。癌症的复发和细胞毒性化学疗法的重复治疗最终导致对肿瘤治疗的化学抗性，使得患者预后不良。靶向治疗药物使用也不能明显改善预后。目前，对于完成阶段性治疗的卵巢癌患者，常通过影像学和CA125进行疾病活动的监测，虽然CA125的成倍增加被视为复发标准的阈值，但对于无症状的复发，影像学检查未能起到监测的作用。因此，需要新的工具来帮助早期诊断，预测预后。微RNA(microRNA，miRNA)是一类非编码单链RNA分子，主要参与生物转录后基因表达的负向调节，通过调节靶基因和下游信号通路起着癌基因或抑癌基因的作用[6]，从而产生相应的生物学效应。研究表明，miRNA的异常调控与高级别浆液性卵巢癌癌细胞的增殖、凋亡、侵袭、转移等相关，且对高级别浆液性卵巢癌的耐药性、复发率及预后具有重要影响[7]。现就miRNA在高级别浆液性卵巢癌中的作用予以综述。

1 miRNA概述

miRNA是一种高度保守的非编码单链小分子RNA，长度为18～22个核苷酸。miRNA在细胞核中由DNA转录，被Drosha酶处理后生成前体Pre-miRNA，Pre-miRNA被Exportin5蛋白转运出细胞核，在细胞质中进一步被Dicer酶处理，形成两条成熟的具有生物功能的miRNAs，包括-3P和-5P两条链。成熟的miRNA通过5′端的“种子序列”与目标信使RNA上的3′非翻译区(untranslated region,UTR)的结合位点完全或不完全结合，抑制或降解信使RNA上靶基因的表达，从而实现miRNA对基因表达的调控，发挥生物学作用[8]。miRNA在细胞中的信号转导是多途径的，miRNA自身不表达蛋白，单个miRNA可以控制数百个不同的基因，单个基因的信使RNA也可以被数百个miRNA靶向调节，92%的编码基因受miRNA调控[9]，因而miRNA参与了细胞的增殖、发育、分化、凋亡等过程，在人类的各种生命活动中发挥复杂调节功能并与多种疾病密切相关，尤其是癌症。miRNA在癌症中的异常表达最早是在慢性淋巴细胞白血病患者的染色体13q14的一个小区域内发现的，该研究首次建立了miRNA基因与人类肿瘤的联系[10]。随着研究的深入，已证实miRNA的表达与多种癌症发生相关，包括生长信号失调、细胞凋亡逃避、细胞能量失调、免疫逃避、血管生成，组织侵袭和转移等[11]。除癌细胞外，miRNA还调节多种肿瘤相关基质细胞的生物学作用，包括癌症相关的成纤维细胞、肿瘤内皮细胞、炎症和免疫细胞[12]。已经显示，miRNA表达在人类恶性肿瘤中通过不同的机制失调(包括miRNA基因的扩增或缺失、miRNA异常转录控制、失调的表观遗传变化以及生物发生机制的缺陷)，而在这些异常失调的情况下，miRNA可能作为致癌基因或抑癌基因发挥作用[13]。研究发现，由于miRNA不受内源RNA酶活性的影响，具有稳定性和释放选择性，因此特异miRNA不仅在实体癌组织中表达，也可在体液中循环(包括在血液、尿液、腹水中等也能稳定存在)，这使得miRNAs在恶性肿瘤的诊断、预后随访中具备重要的临床价值[14-16]，使临床医师能更早地检测、诊断癌症，识别高风险患者。miRNA不仅可作为早期诊断潜在的生物标志物，预测对治疗的反应，监测复发，还可成为恶性肿瘤的治疗工具[17]。由于miRNA分子短小且高度同源性，目前对于miRNA的研究方法主要包括Northern印迹杂交、实时荧光定量反转录聚合酶链反应及微阵列芯片技术分析，其他还有纳米金标记技术、核酸杂交扩增检测、电化学方法等[18]。

2 miRNA与高级别浆液性卵巢癌的临床价值

miRNA是转录后控制靶基因的非编码RNA，与卵巢恶性肿瘤的发生发展、细胞凋亡、增殖、侵袭、转移及化学抗药性的生物作用相关。一些miRNA在高级别浆液性卵巢癌中起着重要作用，而外周体液中miRNA的发现使其成为新型生物标志物，从而更早地进行诊断、治疗及复发的监测。且治疗性操纵这些生物分子，可以为患者提供更多的个性化治疗方案。

2.1miRNA作为诊断的生物标志物 早期被诊断出来的高级别浆液性卵巢癌患者的10年生存率为55%，而在被发现时已处于晚期的患者仅为15%[3]。因早期诊断手段的局限性，未能改变卵巢癌及时被诊断的困境，寻找早期筛查高级别浆液性卵巢癌的新方法具有重要意义。研究已经证实，正常组织与恶性卵巢肿瘤组织之间miRNA的表达存在差异，且高级别浆液性卵巢癌患者血液中循环miRNA与健康对照组相比，可作为早期疾病的检测工具[4]。Todeschini等[19]研究证实，miR-1246可作为浆液性卵巢癌的标志物，该研究收集110例高级别浆液性卵巢癌患者的肿瘤组织和血清样本，将28例接受子宫切除术和双侧输卵管卵巢切除术治疗的良性病变患者标本作为良性对照组，通过微阵列分析发现其中有10种miRNA存在差异表达，由此推测，血清中循环的 miR-1246、miR-595和miR-2278可作为诊断高级别浆液性卵巢癌的候选分子标志物。因为miRNA可稳定存在循环血液中，故血清中的miRNA有作为肿瘤标志物的价值。Kobayashi等[20]采集了来自70例卵巢癌患者和13例健康对照者的血清，检测miR-1290的相对表达，结果发现，与健康对照组相比，高级别浆液性卵巢癌患者血清miR-1290显著上调；同时，从卵巢癌细胞系中收集外泌体进行微阵列分析，发现miR-1290在这些卵巢癌衍生的外泌体中的特异性升高。因而推测miR-1290可能是高级别浆液性卵巢癌的新型诊断分子标志物，且可以鉴别高级别浆液性卵巢癌和非浆液性卵巢癌。综上研究均说明miRNA分子在高级别浆液性卵巢癌的早期诊断中具有价值。

2.2miRNA作为预后的生物标志物 目前尚无有效的评估工具可以预测高风险复发的人群，大多数 Ⅲ 期以后的患者会复发，但个体间的差异很大，对卵巢癌的预后评估还有赖于临床病理特征(包括肿瘤组织学和分期)。有研究发现，miRNA的变化水平与卵巢癌的生存相关联[21]。Nam等[22]发现，一些miRNAs的表达水平与高级别浆液性卵巢癌患者的存活率有关，高表达的miR-200、miR-141、miR-18a、miR-93和miR-429以及低表达的let-7b和miR-199a分别提示高级别浆液性卵巢癌预后不佳。Wilczyński等[23]回顾性分析发现，miR-146a表达水平与患者总生存率呈正相关，miR-146a越低，患者存活率越低，因此miR-146a可能是高级别浆液性卵巢癌的预后生物标志物。Wang等[24]发现，哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路的激活与高级别浆液性卵巢癌的不良预后相关，miR-130a在高级别浆液性卵巢癌中上调，通过直接结合肿瘤抑制基因TSC1的3′UTR端，激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路。因此推测miR-130a与高级别浆液性卵巢癌预后存在相关性。Chen等[25]使用肿瘤基因组图谱数据的Kaplan-Meier总体存活分析表明，10种miRNAs(hsa-miR-135、150、-340、-625、-1908、-3187、-96、-196b、-449c和 -1275)与浆液性卵巢癌患者的生存率相关，有作为潜在预后生物标志物的价值。对于卵巢癌的治疗主要采用手术联合化疗的方式，肿瘤细胞减灭术后，癌细胞的残留程度决定无进展和总体生存的关键预后因素。Shah等[26]研究发现，miR-34a-5p联合CA125是手术切除完整性的最强预测因子，可以评估手术切除对高级别浆液性卵巢癌患者的疗效，以帮助了解患者的预后，从而为患者提供更有效的个性化治疗选择。多种miRNAs参与调节卵巢癌细胞发生发展过程的同时也与患者的生存密切相关，影响患者的预后，miRNA有作为高级别浆液性卵巢癌预后工具的潜力。

2.3治疗用途的miRNA miRNA的失调是肿瘤起始和进展的原因。目前常规卵巢癌的治疗方法主要是肿瘤细胞减灭术联合化疗，同时辅助靶向治疗方案，但不能改变患者生存率低的结局。随着miRNA研究的深化，失调的miRNA为卵巢癌的病因，致癌的miRNA通过负面调节肿瘤抑制基因，或控制细胞周期，分化或凋亡的基因来促进肿瘤的发展，而作为肿瘤抑制基因的miRNA则通过负面抑制致癌基因，或控制细胞分化、凋亡来阻止肿瘤的发展。因此，通过沉默致癌miRNA或重新引入肿瘤抑制miRNA可以纠正肿瘤的失调，miRNA可以为卵巢癌的治疗提供新的依据和解决办法。Chaluvally-Raghavan等[27]发现，miR-551b-3p可直接上调高级别浆液性卵巢癌中信号转导及转录激活因子3的表达，信号转导及转录激活因子3对细胞增殖至关重要，抑制miR-551b的表达可降低卵巢癌细胞中转导及转录激活因子3的表达，从而减少体内卵巢癌的生长并发挥肿瘤抑制作用。因此，miR-551b可以是浆液性卵巢癌的治疗靶点。通过miRNA模拟物或miRNA抑制剂作为肿瘤的靶向治疗技术可以成为一种新的治疗策略。卵巢癌化疗的耐药性使得卵巢癌的治疗陷入困境。代娟等[28]发现，miR-101的过表达可以提高人卵巢癌铂耐药细胞SK-OV-3的敏感性，从而逆转铂耐药，提高治疗的有效性，延长高级别浆液性卵巢癌患者的生存时间。这为临床上耐药性卵巢癌的治疗提供了一个新的思路。Liu等[29]证实，miR-506是高级别浆液性卵巢癌化疗反应和存活的有力临床标志物，可以提高癌细胞对化疗疗法的敏感性，从而体现其治疗价值。将miRNA作为治疗作用分子递送至肿瘤及其微环境，表现了miRNA在肿瘤的精准医学治疗工具的独特优势。

3 miRNA与高级别浆液性卵巢癌的调控机制

miRNA是信使RNA合成的转录后调节因子，通过由Drosha、Dicer和Argonaute组成的miRNA调节机制进行细胞内加工和转移。不仅miRNA分子本身可以参与恶性肿瘤的发生发展，miRNA机制元件(如Dicer、Drosha、DGCR8、Argonaut、TRBP等)的失调也参与了肿瘤的发生发展[30]。浆液性卵巢癌的具体发病机制尚未阐明，但miRNA分子结构与浆液性卵巢癌相关。Vaksman等[31]初步研究发现，Argonaute、Dicer和Drosha基因的上调与浆液性卵巢癌有关，研究提取144个样本(82例胸腔积液、33例原发癌和29个固体转移瘤)分析了Drosha、Dicer、Argonaute 1和Argonaute 2的信使RNA水平，通过蛋白免疫印迹检测最终发现，与原发癌相比，Drosha、Dicer、Argonaute 1和Argonaute 2在卵巢癌的不同转移部位差异表达，提示这些分子在肿瘤进展中的作用。在miRNAs对浆液性卵巢癌的调控网络中，Zhao等[32]发现，在由4个转录因子[DNA修复相关(BRCA1)、bHLH转录因子(MYC)、人类第10号染色体缺失的磷酸酶与张力蛋白同源物(PTEN)和肿瘤蛋白 p53]、12个差异表达基因、miRNA靶标、65个miRNAs和72个宿主基因构建的调控途径中，miRNA发挥承上启下的调节作用。这些研究可能有助于癌症预防和基因治疗的发展。在卵巢癌细胞侵袭转移的生物学作用中，Zhou等[33]发现，与正常浆液性卵巢癌细胞相比，转移性浆液性卵巢miR-9显著上调；进一步研究发现，miR-9上调可降低E-钙黏蛋白的表达，从而证明miR-9的过表达可促进卵巢癌细胞的迁移和侵袭。miR-9可能通过靶向E-钙黏蛋白和控制卵巢癌转移的新型潜在治疗方法，促进卵巢癌转移。Yoshimura等[34]证实，外泌体miR-99a-5p在卵巢癌患者的血清中显著上调，并通过增加邻近腹膜间皮细胞中的纤连蛋白和玻连蛋白的表达，促进癌细胞的侵袭。综上，通过对浆液性卵巢癌的基础研究可知，无论在癌症信号通路的调节作用，还是肿瘤侵袭、转移的生物学作用，miRNAs均参与其中，加深了对浆液性卵巢癌的理解，为疾病的控制提供了思路。

4 小 结

在高级别卵巢癌中miRNA不管是作为在血清和血浆样品中检测到的潜在的循环非侵入性生物标志物，还是作为目前研究癌症的治疗靶标均有很大的希望。虽然现有的最新数据几乎完全是临床前的证据，但miRNA作为辅助工具或靶标在高级别浆液性卵巢癌治疗中的应用前景是令人兴奋和期待的。相信随着对miRNAs作用机制的深入研究，对基因表达调控网络的认知将会提高到新的水平。在不久的将来，miRNAs将会在卵巢癌的早期诊断、治疗方案和预后评估中真正应用起来，为卵巢癌患者带来生存希望。