鐘莉莉,陳 雪,趙銀龍
(1.吉林省重大疾病分子與化學(xué)遺傳學(xué)重點實驗室-吉林大學(xué)第二醫(yī)院 研究中心,吉林 長春130041; 2.吉林大學(xué)第二醫(yī)院骨科醫(yī)院;3.吉林大學(xué)第二醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科)
MicroRNA與卵巢癌關(guān)系的研究進展
鐘莉莉1,陳 雪2,趙銀龍3*
(1.吉林省重大疾病分子與化學(xué)遺傳學(xué)重點實驗室-吉林大學(xué)第二醫(yī)院 研究中心,吉林 長春130041; 2.吉林大學(xué)第二醫(yī)院骨科醫(yī)院;3.吉林大學(xué)第二醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科)
MicroRNA(miRNA)是一類非編碼單鏈小分子RNA,由內(nèi)源基因編碼,長度約為20-25個核苷酸,因此又被稱為微小RNA。MicroRNA能夠與特定的mRNA結(jié)合,引起對應(yīng)靶mRNA的降解,從而抑制其正常的翻譯過程,達到基因轉(zhuǎn)錄后水平表達調(diào)控的目的。卵巢癌是常見的女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤之一,該病發(fā)病率和致死率極高,且起病隱匿,當(dāng)患者出現(xiàn)典型癥狀時大多已發(fā)展為晚期,嚴(yán)重威脅著全世界女性的生命健康。近年來,大量的研究表明MicroRNA與卵巢癌之間有著密不可分的關(guān)系,本文就近些年MicroRNA與卵巢癌關(guān)系的研究進展做一綜述。
MicroRNA廣泛存在于真核生物中,是一類由內(nèi)源基因編碼的長度約為19-22個核苷酸的非編碼單鏈小分子RNA[1]。MicroRNA的生物合成需要經(jīng)歷兩個過程:(1)初期miRNA編碼基因轉(zhuǎn)錄生成miRNA初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(pri-miRNA),pri-miRNA很快被一種核糖核酸酶—Drosha酶剪切加工成為含有60-70個核苷酸的miRNA前體(pre-miRNA);(2)pre-miRNA由胞核轉(zhuǎn)運至胞質(zhì)中,在另一種核糖核酸酶-Dicer酶以及解旋酶和ATP的共同作用下剪切加工成含有20-25個核苷酸的成熟miRNA[2]。MicroRNA可以與靶基因以互補配對原則相結(jié)合,降解相應(yīng)的目標(biāo)mRNA,抑制其正常翻譯成相應(yīng)的蛋白質(zhì),以達到負(fù)性調(diào)控靶基因的目的,目前已證實MicroRNA廣泛參與細(xì)胞的發(fā)育、分化、代謝、衰老、防御等過程,對人類的生命活動起著積極作用[3]。
首個被確認(rèn)的MicroRNA是在研究線蟲的過程中被發(fā)現(xiàn)的。1993年,Lee等在研究線蟲發(fā)育缺陷時發(fā)現(xiàn)了lin-4,它可以通過部分互補結(jié)合到目的mRNA的3’非編碼區(qū)(3’UTRs),以一種特定方式誘發(fā)蛋白質(zhì)翻譯抑制,從而阻遏蛋白質(zhì)合成,調(diào)控線蟲的發(fā)育進程[4]。隨后,與人類相關(guān)的MicroRNA陸續(xù)被廣大學(xué)者發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識。近年來,隨著人們對MicroRNA研究的不斷深入,學(xué)者們發(fā)現(xiàn)MicroRNA參與調(diào)控人類約30%以上基因的轉(zhuǎn)錄后表達調(diào)控,其不僅與細(xì)胞的發(fā)育、分化、代謝、衰老、防御等生命活動相關(guān),而且還與腫瘤有著密切的關(guān)系[5]。
腫瘤是人類的重大疾病之一,其發(fā)生機制復(fù)雜,影響因素眾多,且易轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā),治療相對困難,一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的重點和難點。近些年,MicroRNA的發(fā)現(xiàn)給腫瘤的研究帶來了新的啟示。人們發(fā)現(xiàn):MicroRNA的異常表達與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),發(fā)揮類似于抑癌基因和癌基因的作用
2.1MicroRNA的抑癌作用
2002年,Calin等[6]在慢性淋巴細(xì)胞白血病(CLL)的研究中首次發(fā)現(xiàn)了MicroRNA的異常表達與腫瘤的相關(guān)性,研究發(fā)現(xiàn):在大多數(shù)的CLL細(xì)胞中同時伴有miRNA15,miRNA16不同程度的表達下調(diào)或缺失,因此推測miRNA15,miRNA16可能起到了一個腫瘤抑制基因的作用,與血液腫瘤的發(fā)生密切相關(guān),這一發(fā)現(xiàn)為MicroRNA與腫瘤關(guān)系的研究帶來了新的啟示。隨后,Kumar等[7]在非小細(xì)胞肺癌的研究中證實let-7家族miRNA的表達均發(fā)生明顯降低,從而削弱了其對K-RAS基因的阻斷作用,促進了肺癌的發(fā)生,發(fā)展過程,這說明在非小細(xì)胞肺癌中,let-7家族miRNA同樣起到了腫瘤抑制基因的作用。2017年,Yan等[8]在研究miRNA-375與腫瘤關(guān)系的實驗中發(fā)現(xiàn),在肝細(xì)胞癌、胃癌、食管鱗狀細(xì)胞癌、頭頸部鱗癌、宮頸癌、肺癌、胰腺癌、結(jié)直腸癌、黑色素瘤中,miRNA-375的表達均發(fā)生不同程度的下調(diào),靶向調(diào)節(jié)AEG-1,YAP1,IGF1R,PDK1等重要的原癌基因,起到抑癌作用。
2.2MicroRNA的促癌作用
人們在研究中發(fā)現(xiàn):MicroRNA不僅有抑制癌癥發(fā)生發(fā)展的作用,有些MicroRNA還起著促進癌癥發(fā)生發(fā)展的作用。Iyevleva等[9]在研究乳腺癌的過程中發(fā)現(xiàn)miR-21,miR-10b,和miR-31的表達均呈不同程度增高,與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),起到類似于癌基因的作用。Chen HY等[10]研究發(fā)現(xiàn)miR-103與結(jié)直腸癌患者的轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后有直接關(guān)系。Martello等[11]的研究表明:在乳腺癌患者中高miR-107表達水平與患者的低生存率關(guān)系密切。隨后,Chen PS等[12]在研究MicroRNA與癌癥關(guān)系的過程中發(fā)現(xiàn):miR-107的表達在人類多種腫瘤如胃癌、胰腺癌、結(jié)直腸癌和乳腺癌中均發(fā)生明顯增高,證明其在促進癌癥的發(fā)生發(fā)展過程中起到重要作用。
卵巢癌是常見的婦科惡性腫瘤之一,發(fā)病率僅次于子宮內(nèi)膜癌及宮頸癌,但致死率卻居婦科腫瘤的首位。該病起病隱匿,當(dāng)患者出現(xiàn)典型癥狀時大多已發(fā)展為晚期,且伴有轉(zhuǎn)移,嚴(yán)重威脅著女性的生命健康。和其他類型腫瘤一樣,卵巢癌MicroRNA表達也有其特殊的異常,研究者們一直在不斷的研究探索,并取得了顯著的成績,同時將其運用到實踐中,指導(dǎo)卵巢癌的診斷,治療及預(yù)后等臨床工作。
3.1MicroRNA與卵巢癌的診斷
卵巢癌的診斷一直是學(xué)術(shù)上的難題,大約70%以上的卵巢癌患者在確診時已屬進展期,而MicroRNA的研究成果為卵巢癌的診斷帶來了新的方法[13]。Resnick[14]等研究證實:血清中MicroRNA可作為卵巢癌的標(biāo)志物。研究者選擇了28個已經(jīng)確診但未經(jīng)過治療的卵巢癌患者的血清樣本,同時選取了15個正常人的血清樣本作為對照,用熒光陣列人MicroRNA面板和實時PCR檢測其中9個卵巢癌患者血清樣本和4個正常人血清樣本中的MicroRNA,結(jié)果發(fā)現(xiàn)21個MicroRNA在卵巢癌患者和正常人的血清之間存在表達差異。研究者在剩下的19個卵巢癌患者血清樣本和11個正常人血清樣本中用實時定量PCR方法檢測這21個MicroRNA,結(jié)果8個MicroRNA在卵巢癌樣本與正常樣本中存在表達差異,其中表達上調(diào)的有miR-21、miR-92、miR-29a、miR-93和miR-126,表達下調(diào)的有miR-99b,miR-127和miR-155。該研究結(jié)果充分證明了血清MicroRNA對卵巢癌的診斷意義。Zhou[15]等研究發(fā)現(xiàn):尿液中MicroRNA也對卵巢癌的診斷存在著重要的意義。研究者收集并比較了39例卵巢漿液性腺癌患者、26例良性婦科疾病患者和30例健康對照者的尿液標(biāo)本,以研究尿液中MicroRNA在檢測卵巢漿液性腺癌中的臨床價值,MicroRNA微陣列數(shù)據(jù)表明:與良性婦科疾病組和健康對照組比較,卵巢漿液性腺癌患者樣本中miR-30a-5p的表達顯著上調(diào),此外,研究者還發(fā)現(xiàn)經(jīng)過腫瘤切除手術(shù)后,該部分患者尿液中miR-30a-5p的表達顯著下降,提示尿miR-30a-5p來自卵巢漿液性腺癌組織,因此,尿液中miR-30a-5p的表達水平可以作為診斷卵巢漿液性腺癌的一項重要依據(jù)。
3.2MicroRNA與卵巢癌的治療
卵巢癌治療采用的是以手術(shù)為主的綜合治療方法,化療是其中一個重要的方法,而化療耐藥直接影響治療效果及患者預(yù)后。MicroRNA的深入研究有望對化療耐藥提供新的依據(jù)和解決方法。Yang等[16]在研究MicroRNA與卵巢癌治療的關(guān)系中發(fā)現(xiàn):卵巢癌中miRNA-214的表達經(jīng)常異常上調(diào),并能通過抵制靶基因PTEN,下調(diào)PTEN蛋白,激活A(yù)KT通路,抑制卵巢癌細(xì)胞凋亡,誘導(dǎo)癌細(xì)胞增殖和順鉑耐受,可見,miRNA-214在卵巢癌中發(fā)揮著重要作用,并可以成為卵巢癌治療的潛在靶點,下調(diào)miRNA-214的表達可以抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖和順鉑耐受,起到輔助卵巢癌治療的目的。Lan等[17]研究發(fā)現(xiàn)卵巢癌患者miR-140-5P的表達顯著下降,負(fù)性調(diào)控其靶基因PDGFRA,使其表達增加,從而促進了卵巢癌細(xì)胞的增殖、遷移,研究還表明miR-140-5P表達下調(diào)可以降低卵巢癌細(xì)胞對順鉑的敏感性,由此可見,miR-140-5P可以成為卵巢癌治療的另一重要的潛在靶點,我們可以通過上調(diào)miR-140-5P的表達來抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖、遷移和增強其對順鉑的敏感性,從而達到抑制卵巢癌進展的治療目的。
3.3MicroRNA與卵巢癌的預(yù)后
大量研究表明:MicroRNA能夠預(yù)測卵巢癌患者的預(yù)后[18]。Gao等[19]分別收集了74例上皮性卵巢癌患者、19例交界性卵巢癌患者和50例健康對照組的血清樣本,通過實時定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)測定miR-200c和miR-141的表達情況,并通過Kaplan Meier曲線和log-rank檢驗來評估m(xù)iR-200c和miR-141對卵巢癌的預(yù)后價值。結(jié)果表明:miR-200c和miR-141在卵巢癌患者血清中的表達要明顯高于健康對照組,研究還發(fā)現(xiàn)早期卵巢癌患者與晚期卵巢癌患者相比,其血清的miR-200c相對表達水平呈下降趨勢,而miR-141水平則呈上升趨勢。miR-200c相對高表達的患者2年生存率高于相對低表達的患者,而miR-141則相反。這充分證明了miR-200c,miR-141是卵巢癌預(yù)后的重要預(yù)測指標(biāo)。Flavin等[20]發(fā)現(xiàn)在漿液性卵巢癌中,miRNA-29b表達改變,miRNA-29b在漿液性卵巢癌的下調(diào),提示患者預(yù)后不良。Cong等[21]在卵巢癌的研究中發(fā)現(xiàn)MiRNA-498表達水平降低與卵巢癌患者的整體生存率和預(yù)后差有關(guān)。Wang等[22]研究表明miRNA-532-5p的表達是卵巢癌的又一預(yù)后預(yù)測標(biāo)志,miRNA-532-5p高表達提示患者預(yù)后和生存率比較理想。
MicroRNA性質(zhì)穩(wěn)定,功能強大,與腫瘤關(guān)系密切,目前已成為醫(yī)學(xué)腫瘤研究領(lǐng)域中的熱點,但由于人們對MicroRNA的認(rèn)識歷史還比較短,對其自身的調(diào)控機制和靶基因的研究還處于初級階段,而其與腫瘤的關(guān)系,尤其與卵巢癌關(guān)系的研究更有待深入和拓展,我們相信,不斷更新的研究成果必然對卵巢癌的發(fā)生發(fā)展機制有更深入的剖析,從而更有效的指導(dǎo)臨床醫(yī)生對卵巢癌患者進行早期診斷,專業(yè)個體化治療和科學(xué)判斷預(yù)后,為卵巢癌患者帶來新的福音。
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*通訊作者
1007-4287(2017)11-2041-03
2017-01-15)