微RNA在妇科疾病中的研究进展

逄子瑶，彭越，赵郑，陈勇华，侯建青

(1.青岛大学附属烟台毓璜顶医院妇科，山东 烟台 264000； 2.滨州医学院烟台校区药学院，山东 烟台 264000)

微RNA(microRNA，miRNA)是一种新的单链RNA，广泛存在于真核生物中,长度为19～22个核苷酸，在基因表达调控中起重要作用。miRNA通过与基因转录的信使RNA(messenger RNA,mRNA)相互作用，导致靶mRNA沉默或降解，实现对靶基因的转录后调控。一项研究使用基因芯片和核糖体谱分析法测试了mRNA降解和翻译抑制的相对贡献，发现大多数miRNA效应通过降低靶mRNA水平介导[1]。目前认为有缺陷的miRNA与mRNA的相互作用调节可能损害正常细胞的相关功能，进一步导致疾病的发生，miRNA参与许多生物学活动，包括细胞增殖、细胞分化、细胞迁移、疾病发生和进展[2-6]。有研究已经证实miRNA基因调控缺陷参与多类妇科疾病的发生，如卵巢癌、宫颈癌、子宫内膜癌、子宫内膜异位症、子宫肌瘤及盆腔器官脱垂等。单个miRNA可以靶向数百个mRNA，miRNA通过同时调节多个靶mRNA基因的转录后活性来影响细胞的功能，说明miRNA具有作为一种可行的治疗手段的潜力[7]。miRNA对经典癌基因和肿瘤抑制基因的调控是癌症研究的标志，这类参与肿瘤基因调控的miRNA可以转化为癌症治疗、诊断和预后的潜在靶标。现对miRNA在妇科疾病领域的研究进展予以综述。

1 miRNA 的性质与功能

miRNA不均匀分布于基因组，具有位置偏好性，一部分miRNA基因位于基因组的基因间区,或位于注释基因反义方向，表明这部分miRNA能够形成独立的转录单位，另一部分miRNA基因多数位于蛋白质编码基因的内含子中，少数位于外显子中，称为基因内miRNA[8]。这些miRNA成簇聚集存在于基因组中是miRNA的重要特征，通常一个基因簇中包含2～3个miRNA基因，但也发现过更大的基因簇，如人类的has-miR-17基因簇由6个成员组成[9]。miRNA通过抑制翻译或核酸外切mRNA衰变负向调节基因表达，通过与mRNA分子的3′非编码区域中的互补序列结合来抑制基因表达，靶向诱导mRNA降解，从而抑制翻译[10]。有研究已证实了超过1 000个单个miRNA基因的存在，单个miRNA可以靶向数百或数千种不同的mRNA，同时单个mRNA也可以被多种不同的miRNA协同抑制[11]。

miRNA是动物体内生物学过程中的关键调节因子，可形成复杂的网络，调节细胞分化、发育和体内平衡，miRNA的功能失调与多种疾病，特别是癌症有关[12]。miRNA广泛参与人类的各项生命活动，并发挥重要作用，如miR-122参与胆固醇代谢、miR-142参与机体免疫调节功能、miR-124参与脑形成、miR-1和miR-133参与肌肉形成等，说明miRNA在人体的发育形成及疾病的发生发展过程中发挥不可忽视的作用。

2 miRNA在妇科恶性肿瘤中的作用

2.1miRNA在妇科恶性肿瘤的作用机制 全基因组分析发现人类恶性肿瘤中miRNA表达失调，并且在肿瘤形成中具有潜在的双重作用，miRNA可以调节致癌或肿瘤抑制途径，包括p53、c-MYC、RAS和BCR-ABL基因,而miRNA本身的表达可以由癌基因或肿瘤抑制因子调节[13]。通常，致癌miRNA高表达于癌症患者中，而抑癌miRNA则低表达。miRNA主要通过抑制翻译潜在地改变靶癌基因和抑癌基因的表达基因，从而影响致癌过程。miRNA对肿瘤微环境的调节可能解释生物学效应，因此可以将miRNA分为致癌性和抑癌性两大类，研究发现miRNA在妇科肿瘤的发生发展中广泛存在，可通过研究其发生的分子机制，以获取新的治疗方向。

2.1.1miRNA的致癌作用 miRNA的致癌作用即“原癌基因”作用。当肿瘤组织中miRNA的表达水平明显上调时，正常细胞呈现过度增殖状态或分化异常变为癌细胞，表现出致癌作用。Park等[14]通过检测miR-200c在人子宫内膜组织中的表达发现,与正常子宫内膜组织相比，子宫内膜癌中miR-200c表达增加。Li等[15]通过荧光素酶报告基因测定等研究方法发现，miR-150可直接降低FOXO4基因的表达,并调节多种基因表达，从而导致宫颈癌细胞生长和存活。综上，部分miRNA具有原癌基因样作用，可将其作为未来癌症治疗的潜在靶点。

2.1.2miRNA抑癌作用 miRNA抑癌作用即“抑癌基因”作用。肿瘤组织中miRNA的表达水平升高，抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡，表现出“抑癌基因”特征。Chen等[16]研究发现，miR-490-3P转染过表达抑制肿瘤发展和细胞周期蛋白依赖性激酶1表达，同时诱导p53表达，说明miR-490-3P可能靶向细胞周期蛋白依赖性激酶1并抑制卵巢上皮癌的发生和发展。目前癌症发病率和病死率的不断上升使新的诊断和治疗药物成为现代科学的重中之重。目前已有许多癌症领域的研究，但是包括妇科肿瘤在内的多种恶性肿瘤的病因和发病机制尚不完全，可通过miRNA在癌症中的基因表达调控去实现治疗手段的突破。

2.2miRNA与宫颈癌 宫颈癌仍是发展中国家女性因恶性肿瘤致死的常见原因。近年来，研究通过筛查方法和程序发现宫颈癌发病率下降趋势[17]。目前宫颈癌仍然是女性相关恶性肿瘤死亡的主要原因。此外，尽管宫颈癌有手术、化疗、放疗等治疗方式，但是仍然有不少患者最终死于宫颈癌的转移和复发。miRNA是恶性肿瘤研究的重点领域，研究表明，健康人群和恶性肿瘤患者之间在miRNA表达谱方面存在差异[18]。因此，对miRNA的研究可以全面评估宫颈癌的发生，早期发现宫颈癌的转移和复发，具有重要的临床意义，也将使提供及时的个体化治疗成为可能。

miRNA可以抑制宫颈癌细胞的增殖和侵袭，阻碍疾病进展，发挥“抑癌基因”的作用。Lv和Wang[19]研究表明，在宫颈癌患者的组织和细胞系，miR-296表达水平显著下调，miR-296直接靶向特异性蛋白1的3′非翻译区抑制宫颈癌细胞的增殖和侵袭。Yamamoto等[20]发现，miR-218通过靶向宫颈鳞癌细胞的黏附通路抑制癌细胞的增殖和侵袭。目前临床对于宫颈癌的治疗方式主要为手术、放疗和化疗，但宫颈癌患者的预后不佳，还需通过研究宫颈癌发生发展的机制来开发新的治疗策略。

miRNA也可促进宫颈癌细胞增殖、转移及侵袭。Tan等[21]研究表明，与正常宫颈组织及上皮内瘤变Ⅲ级组织相比，miR-378表达水平在宫颈癌组织中显著上调，并且通过靶向自噬相关蛋白12促进体内外宫颈癌细胞的侵袭和转移。Tang等[22]研究证明，miR-182在宫颈癌中起着癌基因miRNA的作用，其通过扰乱细胞增殖导致疾病的发生。宫颈癌的发病机制除了已知的人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)感染，还与其他基因表达水平的变异和宫颈癌发病机制有关。

高危HPV16型和HPV18型与宫颈癌发病密切相关，E6和E7病毒癌蛋白分别作用于宿主细胞的抑癌基因p53和Rb使其失活或降解导致癌变，但近年研究逐步证实部分miRNA基因也参与了宫颈癌的发生和发展。Park等[23]报道，宫颈癌组织中miR-9、miR-21和miR-155显著过表达，此外，miR-21和miR-155在HPV E6/E7阴性的宫颈癌患者中过度表达，同时miR-155在HPV E6/E7阳性的宫颈癌患者中表达明显上调。Wang等[24]研究发现，致癌HPV通过癌蛋白E6干扰肿瘤抑制基因p53和miR-34a，并使p53和miR-34a表达下调，促进宫颈癌细胞的增殖。以上这些实验研究对于高危型HPV导致宫颈癌的发病机制有了新的见解，而且miRNA对宫颈癌有诊断潜力，有助于HPV阳性和阴性宫颈癌病例的潜在风险评估，未来可能成为宫颈癌前患者诊断和治疗的其他替代性分子生物标志物。

虽然目前手术、放疗和化疗仍是治疗宫颈癌的标准方法，但随之而来的是疾病的缓解、患者之间的临床结果差异，而miRNA在某种程度上可能是预测宫颈癌预后的潜在新型生物标志物。Li等[25]研究发现，与同一患者相邻的正常宫颈组织相比，宫颈癌组织中miR-142-3p的表达显著下调，miR-142-3p低表达与晚期、淋巴结转移和宫颈浸润深度显著相关，与患者的总体生存率和无进展生存率呈正相关。Shen等[26]研究数据表明，miR-224的高表达与宫颈癌的侵袭性进展和不良预后有关，可以将相关miRNA基因作为标志物用以判断宫颈癌患者的预后情况，从而给予相应的个体化治疗。

2.3miRNA与子宫内膜癌(endometrial carcinoma,EC) EC是女性生殖道三大恶性肿瘤之一，2012年全世界有32万例新发病例[27]。尽管近年来EC的诊断和治疗等方面取得了很大进展，但由于对EC发病机制的研究尚不成熟、晚期疾病的治疗存在困难，因此研究针对EC的新型诊断、预后和治疗策略非常重要。研究发现miRNA可能参与EC的发生、发展、侵袭及转移过程[28]。

miRNA可以发挥“抑癌”作用，抑制EC细胞的增殖、迁移及上皮-间充质转化过程。Li等[29]通过一系列研究发现，在EC中miR-302b-3p/302c-3p/302d-3p下调，抑制EC细胞的上皮-间充质转化过程促进EC细胞凋亡。Bing等[30]研究证明，在EC患者中，miR-543的表达降低，并通过靶向黏着斑激酶和Twist-1(Twist homolog 1)发挥抑癌作用。早期发现和早期治疗是改善EC预后并提高其治愈率的关键因素，对于EC这些肿瘤抑制因子的发现，可以为EC的治疗提供新的靶点。

miRNA亦可促进EC的发生发展，并在某种程度上有助于评估EC患者的预后。He等[31]发现与正常患者相比，miR-944在EC组织和细胞系中明显过表达，且miR-944高表达的EC患者的生存率较低。Chung等[32]研究证实，miR-182、miR-183、miR-200a、miR-34a和miR-95在EC患者中显著过表达，且与EC患者肿瘤进展及淋巴结转移相关，而miR-205的表达水平与EC患者肿瘤期别及侵入子宫肌层的程度呈正相关。大多数情况下，EC患者早期诊断可以得到根治性治疗和良好的预后，然而，晚期诊断或复发性疾病则预后不良，增加病死率。这些miRNA中某些基因与EC中的相互作用，可以作为潜在的生物标志物和新型治疗靶标。

2.4miRNA与卵巢癌 卵巢癌是妇科常见的恶性肿瘤，可以发生于任何年龄段。由于缺乏可靠的筛查试验和症状的模糊性，卵巢恶性肿瘤早期病变不易发现，晚期病例又缺乏有效的治疗手段，其病死率居妇科恶性肿瘤首位。近年来，通过对miRNA的研究，发现存在一种用于调控恶性肿瘤相关基因的新阵列，而通过研究miRNA表达在卵巢癌中的作用，提供了有关miRNA与卵巢癌诊断、预后和治疗方法的潜在临床相关性的信息，为攻克卵巢癌这一难题提供新的思路。

miRNA在一定程度上发挥“致癌基因”的作用，可以促进卵巢癌细胞的增殖和迁移。Zhang等[33]通过实验研究发现，miR-630靶向Krüppel样因子6促进卵巢癌细胞的增殖和侵袭，进一步转染实验证明miR-630过表达刺激卵巢癌细胞生长。Resnick等[34]发现卵巢癌患者血清miRNA中，miR-21、miR-29a、miR-92、miR-93和miR-126水平显著上调。通过卵巢癌中异常表达的miRNA基因，为上皮性卵巢癌提供一种新的治疗方法。

miRNA在一定程度上发挥“抑癌基因”的作用，可以抑制卵巢癌细胞的增殖和侵袭。Xiang等[35]研究发现，卵巢癌细胞中miR-126-3p过度表达抑制了细胞的增殖、侵袭及酶的磷酸化，而神经丛蛋白B2基因是miR-126-3p在卵巢癌细胞中的直接靶点。Cheng等[36]研究证实，miR-199a通过靶向CD44基因来抑制卵巢癌的发生和卵巢癌细胞的增殖。miRNA在卵巢癌细胞中具有相关作用靶点，miRNA亦可作为肿瘤抑制剂用于卵巢癌的潜在治疗,成为新的治疗策略。

miRNA可以通过不同的作用机制在上皮性卵巢癌的发病和进展中发挥重要作用，可能成为上皮性卵巢癌早期诊断和预后预测的新型生物标志物。Zhu等[37]研究发现，与正常患者相比，卵巢癌患者miR-125b水平明显升高，且Ⅰ、Ⅱ期及术后无残留肿瘤的患者血清miR-125b水平显著升高，并与无进展生存率呈正相关。还有研究发现，miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141、miR-180a、miR-93、miR-429和miR-29b的过表达与卵巢癌缩短无病生存期有密切关系[38-39]。此外，有学者研究发现，在高分化卵巢癌患者中，低水平的miR-34c和miR-422b与较短的疾病特异性生存率相关[40]。临床上将血清糖类抗原125的水平用于监测疾病的进展及反应卵巢癌患者的治疗效果，但是，目前通过血清糖类抗原125进行筛查，对于卵巢癌的早期检测及预测其进展尚存在一定的局限性。基于miRNA这方面的发现，可以对卵巢癌进行早期诊断，据此给予不同期别及术后卵巢癌患者及时恰当的个体化治疗[37-40]。

此外，miRNA也参与卵巢癌化疗耐药的过程。Eoh等[41]研究发现，miR-630抑制剂可以降低卵巢癌细胞的增殖和侵袭，增强化疗敏感性，并可作用于细胞凋亡蛋白酶激活因子-1靶点，使化疗耐药的卵巢癌细胞重新对化疗敏感。Sorrentino等[42]研究证实，对标准化疗耐药的肿瘤特征是卵巢癌细胞中miR-335和miR-130a的表达降低。卵巢癌是妇科疾病中最致命的恶性肿瘤，目前卵巢癌化疗应用的“金标准”紫杉醇联合铂类复发及耐药率高，且由于卵巢癌的转移、复发和耐药，导致卵巢癌的5年生存率仅为30%[43]。现可针对化疗耐药的卵巢癌使其重新对化疗敏感，攻克耐药性，创新治疗策略。

3 miRNA与子宫内膜异位症

子宫内膜异位症是一种良性的雌激素依赖性疾病，与盆腔疼痛和不孕有关，其特征是子宫内膜组织异位分布，主要分布于盆腔腹膜和卵巢。目前对于子宫内膜异位症患者，除雌激素依赖性外，孕激素抵抗也是该疾病的新兴特征。子宫内膜异位症是最常见的妇科疾病之一,尽管子宫内膜异位症的患病率很高，但由于发病机制的复杂性和症状的多样性，子宫内膜异位症的诊断往往被推迟。所以目前诊断性生物标志物的开发对于尽早诊断和治疗子宫内膜异位症至关重要。

miRNA表达失调与子宫内膜异位症的发生相关。Burney等[44]对子宫内膜异位症患者子宫内膜miRNA表达谱的研究表明，子宫内膜异位症患者异位的子宫内膜中4种miRNA即miR-34c-5p、miR-9、miR-9*、miR-34b*与对照子宫内膜相比明显下调。Laudanski等[45]的研究证实，参与炎症的调节因子miR-483-5p和miR-629-3p在子宫内膜异位症患者异位的子宫内膜中表达下调，这些基因的失调可能导致子宫外子宫内膜组织的过度生长。Hsu等[46]发现，miR-199a-5p通过靶向子宫内膜间充质干细胞中的血管生成因子来抑制这些干细胞的增殖和血管生成。目前对于miRNA在子宫内膜异位症发病机制的研究及miRNA基因表达谱整合的研究，为这种神秘疾病的分子基础提供了独特的见识，并可能在受影响患者的月经周期早期分泌阶段调节其增殖表型，进行早期诊断和治疗。

4 miRNA与子宫平滑肌瘤

子宫平滑肌瘤是女性生殖器最常见的良性肿瘤。子宫平滑肌瘤通常不致命，但会产生严重的临床症状，如严重子宫出血、盆腔疼痛、不孕、复发性妊娠丢失等。目前由于缺乏有效的治疗，手术切除一直是这种良性肿瘤的主要治疗手段。但手术治疗并非首选，所以对于症状性子宫平滑肌瘤的发病机制及相关分子生物标志物的研究是必要的，针对发病机制，可以从根本上预防和治疗子宫平滑肌瘤。

miRNA是包括肝脏、肺脏和心脏等许多疾病纤维化过程中新的调节因子，而近年来的研究也发现miRNA与子宫平滑肌瘤的发生和发展有着密切的关系。IsIam等[47]对细胞外基质在平滑肌瘤发病机制中的作用进行研究发现，子宫平滑肌瘤的特征为胶原蛋白、纤连蛋白、层粘连蛋白和蛋白聚糖水平升高，诱导机械转导过程来改变平滑肌瘤细胞和细胞外基质之间的双向信号传导，而细胞外基质积聚会受到miRNA(miR-29家族、miR-200c和miR-93/06b)的影响，在平滑肌瘤中存在升高水平的细胞外基质和肌成纤维细胞支持这些肿瘤的纤维化特征。Marsh等[48]研究发现,miR-21、miR-34a、miR-125b、miR-139和miR-323在子宫平滑肌瘤和正常子宫肌层中差异表达。此外，Marsh等[49]的研究发现，miR-29家族(miR-29a、miR-29b和miR-29c)在子宫平滑肌瘤患者中的表达显著下调，增加主要纤维胶原蛋白的水平。回顾和总结这些miRNA和子宫平滑肌瘤之间的相关实验研究，分析两者的关系，可以更好地了解子宫平滑肌瘤的病因和发病机制，今后miRNA可能作为子宫平滑肌瘤的一种生物标志物和治疗靶标，解决长久以来难以攻克的难题。

5 miRNA与盆腔器官脱垂

盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse，POP)虽然不会危及生命，但往往会导致膀胱、肠道和盆腔症状，这些症状会对女性的日常活动和生活质量产生不利影响。尽管年龄增长、阴道分娩和肥胖都是POP的危险因素，但这些因素并没有完全解释POP的发展。因此，鉴定涉及骨盆支持组织衰减的关键分子途径对于制订有效的POP预防和治疗策略至关重要。

胶原蛋白的平衡转换对于维持骨盆支持结缔组织的机械强度是必要的。同源框A11是控制子宫骶骨韧带中胶原代谢和稳态的关键转录因子，并且缺乏同源框A11信号转导可能有助于改变子宫骶骨韧带的生化强度，导致POP。Jeon等[50]研究发现miR-30d和181a在POP患者中过表达，其表达与同源框A11 mRNA水平呈负相关。而绝经后子宫脱垂的患病率增加，说明低雌激素状态可能与脱垂的病因有关[51]。He等[52]研究发现，miR-92和雌激素受体β1表达水平可用作评估POP严重程度的可靠诊断标志物。此外，Shi等[53]研究发现，miR-221和miR-222在POP患者子宫骶韧带组织中表达显著增加，且可能与雌激素受体α减少有关。总结这些通过多学科研究结合miRNA生物学，提示miRNA介导的细胞外基质代谢失衡与雌激素受体水平失调是盆腔脏器脱垂的重要发生机制，为修复结缔组织和治疗POP提供一种独特的治疗方法。

6 小 结

miRNA的表达失调参与了多种妇科疾病的发生和发展，如子宫内膜异位症、平滑肌瘤、POP及妇科恶性肿瘤。miRNA可能负责调节对妇科疾病发展至关重要的特定细胞事件，例如细胞的转移、分化及耐药等过程，进而miRNA的表达失调会引起各种妇科病理过程。新的研究技术以及更新的生物信息学方法揭示miRNA在这些病理状况中的作用的功能信息至关重要。未来miRNA不仅可能成为妇科相关疾病新的特异性标志物，而且可以作为疾病靶向治疗和疗效监测的标志物，对妇科疾病进行更全面的预防和治疗。