蘇 偉 綜述,程靜新 審校
(新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院,新疆 烏魯木齊830011)
宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤之一。近年來(lái),其發(fā)病率逐漸增高,且有年輕化的趨勢(shì),居世界女性腫瘤發(fā)病率第2 位、死亡率第5 位[1]。高危型HPV 感染被認(rèn)為是宮頸癌的高危因素。研究[2]發(fā)現(xiàn),micro RNA (miRNA)也與宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。miRNA 是一類分布廣泛、內(nèi)源性、進(jìn)化過(guò)程中高度保守、大小約19 ~24 個(gè)核苷酸的非編碼單鏈小分子RNA。miRNA 通過(guò)識(shí)別特定目標(biāo)mRNA,與靶mRNA 的3’非翻譯區(qū)(3’-untranslated region;3’-UTR)互補(bǔ)配對(duì),并在轉(zhuǎn)錄后通過(guò)促進(jìn)靶mRNA 的降解和(或)抑制翻譯過(guò)程來(lái)調(diào)控癌基因或抑癌基因而發(fā)揮其促進(jìn)或抑制作用[3]。miRNA 在人類腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起關(guān)鍵作用,已成為生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
1.1 miRNA 的作用機(jī)制 Lee 等[4]在研究線蟲發(fā)育缺陷時(shí)發(fā)現(xiàn)了第1 個(gè)miRNA-lin-4,隨后let-7 的發(fā)現(xiàn)使miRNA 逐步成為研究的熱點(diǎn)。其主要作用機(jī)制:1)miRNA 能夠識(shí)別特定的靶mRNA 3’-UTR 并與之結(jié)合。若兩者堿基序列完全互補(bǔ),則可使靶mRNA 翻譯,影響蛋白質(zhì)的表達(dá)水平,但不影響靶mRNA 的穩(wěn)定性,抑制的程度與miRNA 結(jié)合靶mRNA 的位點(diǎn)數(shù)相關(guān);2)miRNA 指導(dǎo)其靶基因的mRNA 快速脫腺苷化,進(jìn)而導(dǎo)致mRNA 的快速衰減和表達(dá)水平的降低。
1.2 miRNA 的生物學(xué)特性及功能 miRNA 在不同的物種之間具有高度的保守性,同時(shí)具有時(shí)序表達(dá)特異性和組織表達(dá)特異性。其作用涉及多種生理、病理過(guò)程,如造血、器官分化、生長(zhǎng)發(fā)育、細(xì)胞代謝和增殖、神經(jīng)元分化和成熟、凋亡、腫瘤發(fā)生、調(diào)節(jié)細(xì)胞分化、參與胰島素分泌和病毒感染[5]、侵襲轉(zhuǎn)移、甚至可調(diào)節(jié)干細(xì)胞活化及新生血管生成[6]。
1.3 miRNA 基因表達(dá)水平的檢測(cè) miRNA 基因表達(dá)水平的主要檢測(cè)方法:1)基因克隆;2)miRNA 芯片;3)Northern blot;4)實(shí)時(shí)定量PCR;5)其他方法:液相芯片技術(shù)、表面增強(qiáng)拉曼光譜法、原位雜交技術(shù)等[7]。
1.4 miRNA 與宮頸癌診斷的研究 研究[8]表明,miRNA 可作為抑癌或促癌因素參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。50%以上的人類miRNA 位于脆性位點(diǎn)、雜合子丟失區(qū)、擴(kuò)增區(qū)等腫瘤相關(guān)基因區(qū)。其控制著細(xì)胞增殖、黏附、凋亡、血管形成等重要過(guò)程,調(diào)控異常在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、擴(kuò)散等方面扮演著重要角色[9]。某些miRNA 在腫瘤組織中低表達(dá),可阻止腫瘤的發(fā)生,起著抑癌基因的作用。而有些miRNA 在腫瘤組織中高表達(dá),可促進(jìn)腫瘤發(fā)生,起著抑癌基因的作用。表1 列舉近年來(lái)關(guān)于部分miRNA 在宮頸癌方面的重要研究。結(jié)果表明,miRNA 的表達(dá)異常與宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展有著直接的聯(lián)系。
深入研究miRNA 在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用,可以為尋找腫瘤特異性診斷標(biāo)志物、腫瘤治療新靶點(diǎn)提供依據(jù)。某些miRNA 在腫瘤治療前后存在差異性的表達(dá),則可用于預(yù)測(cè)治療方案的合理性及有效性等。
miRNA-199a 在宮頸癌組織高表達(dá),Lee 等[26]用反義miRNA-199a 轉(zhuǎn)染宮頸癌細(xì)胞后,miRNA-199a 表達(dá)明顯減少,細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制。順鉑聯(lián)合反義miRNA-199a 對(duì)宮頸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制作用更明顯,且存在著劑量效應(yīng)關(guān)系。因此,可以應(yīng)用RNA 干擾、基因沉默等技術(shù)抑制具有原癌基因作用的miRNA 的表達(dá);某些miRNA 如miRNA-143、miRNA-218 等抑制宮頸癌細(xì)胞的凋亡,其在腫瘤組織中表達(dá)水平出現(xiàn)明顯下調(diào)。那么,通過(guò)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染、基因重組等方法,上調(diào)具有抑癌基因作用的miRNA,從而達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的目的。
HPV 感染是宮頸癌發(fā)生的重要因素,HPV16 編碼3 種癌基因:E5、E6、E7。Martinez 等[32]比較HPV16(+)宮頸癌和HPV16(-)宮頸癌組織中miRNA 表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)在HPV16(+)宮頸癌組織中miRNA-218 表達(dá)下調(diào),并且E6 能夠抑制miRNA-218 的表達(dá)。而通過(guò)RNA 干擾技術(shù)抑制E6、E7 后,miRNA-218 表達(dá)上調(diào)。某些miRNA 參與并介導(dǎo)了高危HPV 感染致宮頸癌的全過(guò)程。
王曉玫等[33]研究發(fā)現(xiàn):與陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組相比,接種miRNA-21 反義寡核苷酸(miRNA-21-ASO)組裸鼠宮頸鱗癌瘤重明顯降低;腫瘤細(xì)胞呈低分化鱗癌狀態(tài)并伴部分壞死;細(xì)胞增殖性抗原Ki-67 活性顯著下降;腫瘤發(fā)生凋亡數(shù)量明顯增多,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。miRNA-21-ASO 能有效抑制宮頸鱗癌SiHa 細(xì)胞的增殖,促進(jìn)其凋亡發(fā)生。
Muralidhar 等[34]研究發(fā)現(xiàn)miRNA 前體的Drosha拷貝數(shù)在進(jìn)展期宮頸癌中明顯升高。其通過(guò)影響相關(guān)miRNA 表達(dá),來(lái)調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞基因的表達(dá)及其編碼的蛋白,可起癌基因的作用。
研究卵巢癌發(fā)現(xiàn)miRNA-126 與紫杉醇反應(yīng)性相關(guān),miRNA-126 在宮頸癌組織中表達(dá)下調(diào)[35]。上調(diào)miRNA-126 并與紫杉醇化療聯(lián)合治療宮頸癌或許會(huì)達(dá)到更好的效果。
miRNA 與宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展有環(huán)環(huán)相扣的關(guān)系,通過(guò)對(duì)miRNA 表達(dá)譜的分析發(fā)現(xiàn)miRNA 出現(xiàn)表達(dá)失調(diào)。而目前人類對(duì)miRNA 自身調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識(shí)仍停留在較表淺的階段,有許多問(wèn)題仍待我們?nèi)ソ鉀Q。但已完成有益的積極探索已表明,miRNA 用于宮頸癌的診治有著廣闊的應(yīng)用前景。
表1 部分miRNA 在宮頸癌中的主要研究報(bào)道
[1]Ili CG,Brebi P,López J,et al.Genotyping of human papillomavirus in cervical intraepithelial neoplasia in a high-risk population[J].J Med Virol,2011,83(5):833 -837.
[2]胡曉霞,李力.微小RNA 與宮頸癌及癌前病變的關(guān)系[J].國(guó)際腫瘤學(xué)雜志,2011,38(10):787 -790.
[3]杜佳,張輝,蘇士兵.MicroRNA 調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞凋亡及中藥的影響[J].世界科學(xué)技術(shù)—中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2011,13(4):606 -610.
[4]Lee RC,F(xiàn)einbaum RL,Ambros V. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14[J].Cell,1993,75(5):843 -854.
[5]李翔,魯艷明,張淑蘭.微小RNA 在婦科惡性腫瘤中的研究進(jìn)展[J].國(guó)際婦產(chǎn)科學(xué)雜志,2011,38(3):234 -236.
[6]陳壽仁,王占祥,陳玉英. microRNA 與膠質(zhì)瘤侵襲性關(guān)系的研究進(jìn)展[J].腫瘤防治研究,2011,38(1):106 -117.
[7]曹長(zhǎng)運(yùn),孫鳳林.MicroRNA 和腫瘤[J]. 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2012,9(14):12 -14.
[8]楊凌云,王紅靜.miRNA 在婦科腫瘤中的研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述,2011,17(18):2768 -2770.
[9]劉浩,尹華斌,紀(jì)方.MicroRNA 與腫瘤的相關(guān)研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2012,12(7):1388 -1390.
[10]Huang L,Lin JX,Yu YH,et al.Downregulation of six microRNAs is associated with advanced stage,lymph node metastasis and poor prognosis in small cell carcinoma of the cervix[J]. PLoS One,2012,7(3):e33762.
[11]Zhou X,Chen X,Hu L,et al. Polymorphisms involved in the miR-218-LAMB3 pathway and susceptibility of cervical cancer,a casecontrol study in Chinese women[J]. Gynecol Oncol,2010,117(2):287 -290.
[12]Pang RT,Leung CO,Ye TM,et al.MicroRNA-34a suppresses invasion through downregulation of Notch1 and Jagged1 in cervical carcinoma and choriocarcinoma cells[J]. Carcinogenesis,2010,31(6):1037 -1044.
[13]Wang X,Meyers C,Guo M,et al.Upregulation of p18Ink4c expression by oncogenic HPV E6 via p53-miR-34a pathway[J]. Int J Cancer,2011,129(6):1362 -1372.
[14]Wilting SM,van Boerdonk RA,Henken FE,et al. Methylation-mediated silencing and tumour suppressive function of hsa-miR-124 in cervical cancer[J].Mol Cancer,2010,9:167.
[15]程靜,趙華,印永祥,等. miR-101 在宮頸癌組織中的表達(dá)及其臨床意義[J].中國(guó)婦幼保健,2012,27(7):1072 -1074.
[16]Li BH,Zhou JS,Ye F,et al.Reduced miR-100 expression in cervical cancer and precursors and its carcinogenic effect through targeting PLK1 protein[J].Eur J Cancer,2011,47(14):2166 -2174.
[17]López JA,Alvarez-Salas LM,et al. Differential effects of miR-34c-3p and miR-34c-5p on SiHa cells proliferation apoptosis,migration and invasion[J]. Biochem Biophys Res Commun,2011,409(3):513 -519.
[18]Wang F,Li Y,Zhou J,et al. miR-375 is down-regulated in squamous cervical cancer and inhibits cell migration and invasion via targeting transcription factor SP1[J].Am J Pathol,2011,179(5):2580 -2588.
[19]Hu X,Schwarz JK,Lewis JS Jr,et al.A microRNA expression signature for cervical cancer prognosis[J].Cancer Res,2010,70(4):1441 -1448.
[20]Au Yeung CL,Tsang TY,Yau PL,et al.Human papillomavirus type 16 E6 induces cervical cancer cell migration through the p53/microRNA-23b/urokinase-type plasminogen activator pathway[J].Oncogene,2011,30(21):2401 -2410.
[21]Tian RQ,Wang XH,Hou LJ,et al.MicroRNA-372 is down-regulated and targets cyclin-dependent kinase 2 (CDK2)and cyclin A1 in human cervical cancer,which may contribute to tumorigenesis[J].J Biol Chem,2011,286(29):25556 -25563.
[22]Abdelmohsen K,Kim MM,Srikantan S,et al. miR-519 suppresses tumor growth by reducing HuR levels[J].Cell Cycle,2010,9(7):1354 -1359.
[23]Muralidhar B,Goldstein LD,Ng G,et al.Global microRNA profiles in cervical squamous cell carcinoma depend on Drosha expression levels[J].J Pathol,2007,212(4):368 -377.
[24]Yue C,Wang M,Ding B,et al.Polymorphism of the pre-miR-146a is associated with risk of cervical cancer in a Chinese population[J].Gynecol Oncol,2011,122(1):33 -37.
[25]Pereira PM,Marques JP,Soares AR,et al. MicroRNA expression variability in human cervical tissues[J]. PLoS One,2010,5(7):e11780.
[26]Lee JW,Choi CH,Choi JJ,et al. Altered MicroRNA expression in cervical carcinomas[J]. Clin Cancer Res,2008,14(9):2535-2542.
[27]Deftereos G,Corrie SR,F(xiàn)eng Q,et al. Expression of mir-21 and mir-143 in cervical specimens ranging from histologically normal through to invasivecervical cancer[J]. PLoS One,2011,6(12):e28423.
[28]Li JH,Xiao X,Zhang YN,et al.MicroRNA miR-886-5p inhibits apoptosis by down-regulating Bax expression in human cervical carcinoma cells[J].Gynecol Oncol,2011,120(1):145 -151.
[29]Bueno MJ,Gómez de Cedrón M,Laresgoiti U,et al. Multiple E2Finduced microRNAs prevent replicative stress in response to mitogenic signaling[J].Mol Cell Biol,2010,30(12):2983 -2995.
[30]朱耀魁,程妮,胡穎,等.微RNA 在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中作用及其與HPV 相互關(guān)系[J].生理科學(xué)進(jìn)展,2012,43(4):251 -256.
[31]Li Y,Wang F,Xu J,et al.Progressive miRNA expression profiles in cervical carcinogenesis and identification of HPV-related target genesfor miR-29[J].J Pathol,2011,224(4):484 -495.
[32]Martinez I,Gardiner AS,Board KF,et al. Human papillomavirus type 16 reduces the expression of microRNA-218 in cervical carcinoma cells[J].Oncogene,2008,27(18):2575 -2582.
[33]王曉玫,許靜,成志強(qiáng),等. 微小RNA-21 反義寡核苷酸對(duì)宮頸鱗癌SiHa 細(xì)胞株細(xì)胞生物學(xué)特性影響的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)研究[J].中華病理學(xué)雜志,2012,41(4):254 -259.
[34]Muralidhar B,Winder D,Murray M,et al.Functional evidence that Drosha overexpression in cervical squamous cell carcinoma affects cell phenotype and microRNA profiles[J]. J Pathol,2011,224(4):496 -507.
[35]程妮,朱耀魁,張磊,等.微RNA 在卵巢上皮性癌發(fā)生發(fā)展中作用及其臨床意義[J].生命科學(xué),2012,24(5):428 -433.