熊 嬌,李 娜,王東紅
(遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院婦科,貴州 遵義563000)
卵巢癌是常見的婦科惡性腫瘤之一,病理類型復(fù)雜,90%的組織學(xué)亞型為上皮性,其中高級(jí)別漿液性卵巢癌是上皮性中最常見的臨床類型,具有惡性程度高、侵襲性強(qiáng)、易耐藥、復(fù)發(fā)、預(yù)后差等特點(diǎn)[1]。高級(jí)別漿液性卵巢癌患者5年生存率僅為29%,60歲及以上的中老年女性患者病死率達(dá)52%[2]。雖然臨床常用血清糖類抗原(carbohydrate antigen,CA)125聯(lián)合陰道超聲進(jìn)行輔助診斷,但只有約13%的高級(jí)別漿液性卵巢癌可以在 Ⅰ 期或 Ⅱ 期被發(fā)現(xiàn)[3-5]。高級(jí)別漿液性卵巢癌的治療包括全面分期手術(shù)聯(lián)合術(shù)后的化療,因殘留病灶是影響患者預(yù)后的獨(dú)立影響因素,因此手術(shù)的目標(biāo)是盡可能消除所有肉眼可見的癌灶,但目前尚無(wú)特異性監(jiān)測(cè)指標(biāo)可以術(shù)后評(píng)估手術(shù)的治療效果。癌癥的復(fù)發(fā)和細(xì)胞毒性化學(xué)療法的重復(fù)治療最終導(dǎo)致對(duì)腫瘤治療的化學(xué)抗性,使得患者預(yù)后不良。靶向治療藥物使用也不能明顯改善預(yù)后。目前,對(duì)于完成階段性治療的卵巢癌患者,常通過(guò)影像學(xué)和CA125進(jìn)行疾病活動(dòng)的監(jiān)測(cè),雖然CA125的成倍增加被視為復(fù)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的閾值,但對(duì)于無(wú)癥狀的復(fù)發(fā),影像學(xué)檢查未能起到監(jiān)測(cè)的作用。因此,需要新的工具來(lái)幫助早期診斷,預(yù)測(cè)預(yù)后。微RNA(microRNA,miRNA)是一類非編碼單鏈RNA分子,主要參與生物轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)的負(fù)向調(diào)節(jié),通過(guò)調(diào)節(jié)靶基因和下游信號(hào)通路起著癌基因或抑癌基因的作用[6],從而產(chǎn)生相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)。研究表明,miRNA的異常調(diào)控與高級(jí)別漿液性卵巢癌癌細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移等相關(guān),且對(duì)高級(jí)別漿液性卵巢癌的耐藥性、復(fù)發(fā)率及預(yù)后具有重要影響[7]?,F(xiàn)就miRNA在高級(jí)別漿液性卵巢癌中的作用予以綜述。
miRNA是一種高度保守的非編碼單鏈小分子RNA,長(zhǎng)度為18~22個(gè)核苷酸。miRNA在細(xì)胞核中由DNA轉(zhuǎn)錄,被Drosha酶處理后生成前體Pre-miRNA,Pre-miRNA被Exportin5蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞核,在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)一步被Dicer酶處理,形成兩條成熟的具有生物功能的miRNAs,包括-3P和-5P兩條鏈。成熟的miRNA通過(guò)5′端的“種子序列”與目標(biāo)信使RNA上的3′非翻譯區(qū)(untranslated region,UTR)的結(jié)合位點(diǎn)完全或不完全結(jié)合,抑制或降解信使RNA上靶基因的表達(dá),從而實(shí)現(xiàn)miRNA對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控,發(fā)揮生物學(xué)作用[8]。miRNA在細(xì)胞中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是多途徑的,miRNA自身不表達(dá)蛋白,單個(gè)miRNA可以控制數(shù)百個(gè)不同的基因,單個(gè)基因的信使RNA也可以被數(shù)百個(gè)miRNA靶向調(diào)節(jié),92%的編碼基因受miRNA調(diào)控[9],因而miRNA參與了細(xì)胞的增殖、發(fā)育、分化、凋亡等過(guò)程,在人類的各種生命活動(dòng)中發(fā)揮復(fù)雜調(diào)節(jié)功能并與多種疾病密切相關(guān),尤其是癌癥。miRNA在癌癥中的異常表達(dá)最早是在慢性淋巴細(xì)胞白血病患者的染色體13q14的一個(gè)小區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)的,該研究首次建立了miRNA基因與人類腫瘤的聯(lián)系[10]。隨著研究的深入,已證實(shí)miRNA的表達(dá)與多種癌癥發(fā)生相關(guān),包括生長(zhǎng)信號(hào)失調(diào)、細(xì)胞凋亡逃避、細(xì)胞能量失調(diào)、免疫逃避、血管生成,組織侵襲和轉(zhuǎn)移等[11]。除癌細(xì)胞外,miRNA還調(diào)節(jié)多種腫瘤相關(guān)基質(zhì)細(xì)胞的生物學(xué)作用,包括癌癥相關(guān)的成纖維細(xì)胞、腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞、炎癥和免疫細(xì)胞[12]。已經(jīng)顯示,miRNA表達(dá)在人類惡性腫瘤中通過(guò)不同的機(jī)制失調(diào)(包括miRNA基因的擴(kuò)增或缺失、miRNA異常轉(zhuǎn)錄控制、失調(diào)的表觀遺傳變化以及生物發(fā)生機(jī)制的缺陷),而在這些異常失調(diào)的情況下,miRNA可能作為致癌基因或抑癌基因發(fā)揮作用[13]。研究發(fā)現(xiàn),由于miRNA不受內(nèi)源RNA酶活性的影響,具有穩(wěn)定性和釋放選擇性,因此特異miRNA不僅在實(shí)體癌組織中表達(dá),也可在體液中循環(huán)(包括在血液、尿液、腹水中等也能穩(wěn)定存在),這使得miRNAs在惡性腫瘤的診斷、預(yù)后隨訪中具備重要的臨床價(jià)值[14-16],使臨床醫(yī)師能更早地檢測(cè)、診斷癌癥,識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)患者。miRNA不僅可作為早期診斷潛在的生物標(biāo)志物,預(yù)測(cè)對(duì)治療的反應(yīng),監(jiān)測(cè)復(fù)發(fā),還可成為惡性腫瘤的治療工具[17]。由于miRNA分子短小且高度同源性,目前對(duì)于miRNA的研究方法主要包括Northern印跡雜交、實(shí)時(shí)熒光定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)及微陣列芯片技術(shù)分析,其他還有納米金標(biāo)記技術(shù)、核酸雜交擴(kuò)增檢測(cè)、電化學(xué)方法等[18]。
miRNA是轉(zhuǎn)錄后控制靶基因的非編碼RNA,與卵巢惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展、細(xì)胞凋亡、增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移及化學(xué)抗藥性的生物作用相關(guān)。一些miRNA在高級(jí)別漿液性卵巢癌中起著重要作用,而外周體液中miRNA的發(fā)現(xiàn)使其成為新型生物標(biāo)志物,從而更早地進(jìn)行診斷、治療及復(fù)發(fā)的監(jiān)測(cè)。且治療性操縱這些生物分子,可以為患者提供更多的個(gè)性化治療方案。
2.1miRNA作為診斷的生物標(biāo)志物 早期被診斷出來(lái)的高級(jí)別漿液性卵巢癌患者的10年生存率為55%,而在被發(fā)現(xiàn)時(shí)已處于晚期的患者僅為15%[3]。因早期診斷手段的局限性,未能改變卵巢癌及時(shí)被診斷的困境,尋找早期篩查高級(jí)別漿液性卵巢癌的新方法具有重要意義。研究已經(jīng)證實(shí),正常組織與惡性卵巢腫瘤組織之間miRNA的表達(dá)存在差異,且高級(jí)別漿液性卵巢癌患者血液中循環(huán)miRNA與健康對(duì)照組相比,可作為早期疾病的檢測(cè)工具[4]。Todeschini等[19]研究證實(shí),miR-1246可作為漿液性卵巢癌的標(biāo)志物,該研究收集110例高級(jí)別漿液性卵巢癌患者的腫瘤組織和血清樣本,將28例接受子宮切除術(shù)和雙側(cè)輸卵管卵巢切除術(shù)治療的良性病變患者標(biāo)本作為良性對(duì)照組,通過(guò)微陣列分析發(fā)現(xiàn)其中有10種miRNA存在差異表達(dá),由此推測(cè),血清中循環(huán)的 miR-1246、miR-595和miR-2278可作為診斷高級(jí)別漿液性卵巢癌的候選分子標(biāo)志物。因?yàn)閙iRNA可穩(wěn)定存在循環(huán)血液中,故血清中的miRNA有作為腫瘤標(biāo)志物的價(jià)值。Kobayashi等[20]采集了來(lái)自70例卵巢癌患者和13例健康對(duì)照者的血清,檢測(cè)miR-1290的相對(duì)表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn),與健康對(duì)照組相比,高級(jí)別漿液性卵巢癌患者血清miR-1290顯著上調(diào);同時(shí),從卵巢癌細(xì)胞系中收集外泌體進(jìn)行微陣列分析,發(fā)現(xiàn)miR-1290在這些卵巢癌衍生的外泌體中的特異性升高。因而推測(cè)miR-1290可能是高級(jí)別漿液性卵巢癌的新型診斷分子標(biāo)志物,且可以鑒別高級(jí)別漿液性卵巢癌和非漿液性卵巢癌。綜上研究均說(shuō)明miRNA分子在高級(jí)別漿液性卵巢癌的早期診斷中具有價(jià)值。
2.2miRNA作為預(yù)后的生物標(biāo)志物 目前尚無(wú)有效的評(píng)估工具可以預(yù)測(cè)高風(fēng)險(xiǎn)復(fù)發(fā)的人群,大多數(shù) Ⅲ 期以后的患者會(huì)復(fù)發(fā),但個(gè)體間的差異很大,對(duì)卵巢癌的預(yù)后評(píng)估還有賴于臨床病理特征(包括腫瘤組織學(xué)和分期)。有研究發(fā)現(xiàn),miRNA的變化水平與卵巢癌的生存相關(guān)聯(lián)[21]。Nam等[22]發(fā)現(xiàn),一些miRNAs的表達(dá)水平與高級(jí)別漿液性卵巢癌患者的存活率有關(guān),高表達(dá)的miR-200、miR-141、miR-18a、miR-93和miR-429以及低表達(dá)的let-7b和miR-199a分別提示高級(jí)別漿液性卵巢癌預(yù)后不佳。Wilczyński等[23]回顧性分析發(fā)現(xiàn),miR-146a表達(dá)水平與患者總生存率呈正相關(guān),miR-146a越低,患者存活率越低,因此miR-146a可能是高級(jí)別漿液性卵巢癌的預(yù)后生物標(biāo)志物。Wang等[24]發(fā)現(xiàn),哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白信號(hào)通路的激活與高級(jí)別漿液性卵巢癌的不良預(yù)后相關(guān),miR-130a在高級(jí)別漿液性卵巢癌中上調(diào),通過(guò)直接結(jié)合腫瘤抑制基因TSC1的3′UTR端,激活哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白信號(hào)通路。因此推測(cè)miR-130a與高級(jí)別漿液性卵巢癌預(yù)后存在相關(guān)性。Chen等[25]使用腫瘤基因組圖譜數(shù)據(jù)的Kaplan-Meier總體存活分析表明,10種miRNAs(hsa-miR-135、150、-340、-625、-1908、-3187、-96、-196b、-449c和 -1275)與漿液性卵巢癌患者的生存率相關(guān),有作為潛在預(yù)后生物標(biāo)志物的價(jià)值。對(duì)于卵巢癌的治療主要采用手術(shù)聯(lián)合化療的方式,腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)后,癌細(xì)胞的殘留程度決定無(wú)進(jìn)展和總體生存的關(guān)鍵預(yù)后因素。Shah等[26]研究發(fā)現(xiàn),miR-34a-5p聯(lián)合CA125是手術(shù)切除完整性的最強(qiáng)預(yù)測(cè)因子,可以評(píng)估手術(shù)切除對(duì)高級(jí)別漿液性卵巢癌患者的療效,以幫助了解患者的預(yù)后,從而為患者提供更有效的個(gè)性化治療選擇。多種miRNAs參與調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞發(fā)生發(fā)展過(guò)程的同時(shí)也與患者的生存密切相關(guān),影響患者的預(yù)后,miRNA有作為高級(jí)別漿液性卵巢癌預(yù)后工具的潛力。
2.3治療用途的miRNA miRNA的失調(diào)是腫瘤起始和進(jìn)展的原因。目前常規(guī)卵巢癌的治療方法主要是腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)聯(lián)合化療,同時(shí)輔助靶向治療方案,但不能改變患者生存率低的結(jié)局。隨著miRNA研究的深化,失調(diào)的miRNA為卵巢癌的病因,致癌的miRNA通過(guò)負(fù)面調(diào)節(jié)腫瘤抑制基因,或控制細(xì)胞周期,分化或凋亡的基因來(lái)促進(jìn)腫瘤的發(fā)展,而作為腫瘤抑制基因的miRNA則通過(guò)負(fù)面抑制致癌基因,或控制細(xì)胞分化、凋亡來(lái)阻止腫瘤的發(fā)展。因此,通過(guò)沉默致癌miRNA或重新引入腫瘤抑制miRNA可以糾正腫瘤的失調(diào),miRNA可以為卵巢癌的治療提供新的依據(jù)和解決辦法。Chaluvally-Raghavan等[27]發(fā)現(xiàn),miR-551b-3p可直接上調(diào)高級(jí)別漿液性卵巢癌中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3的表達(dá),信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3對(duì)細(xì)胞增殖至關(guān)重要,抑制miR-551b的表達(dá)可降低卵巢癌細(xì)胞中轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3的表達(dá),從而減少體內(nèi)卵巢癌的生長(zhǎng)并發(fā)揮腫瘤抑制作用。因此,miR-551b可以是漿液性卵巢癌的治療靶點(diǎn)。通過(guò)miRNA模擬物或miRNA抑制劑作為腫瘤的靶向治療技術(shù)可以成為一種新的治療策略。卵巢癌化療的耐藥性使得卵巢癌的治療陷入困境。代娟等[28]發(fā)現(xiàn),miR-101的過(guò)表達(dá)可以提高人卵巢癌鉑耐藥細(xì)胞SK-OV-3的敏感性,從而逆轉(zhuǎn)鉑耐藥,提高治療的有效性,延長(zhǎng)高級(jí)別漿液性卵巢癌患者的生存時(shí)間。這為臨床上耐藥性卵巢癌的治療提供了一個(gè)新的思路。Liu等[29]證實(shí),miR-506是高級(jí)別漿液性卵巢癌化療反應(yīng)和存活的有力臨床標(biāo)志物,可以提高癌細(xì)胞對(duì)化療療法的敏感性,從而體現(xiàn)其治療價(jià)值。將miRNA作為治療作用分子遞送至腫瘤及其微環(huán)境,表現(xiàn)了miRNA在腫瘤的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)治療工具的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
miRNA是信使RNA合成的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子,通過(guò)由Drosha、Dicer和Argonaute組成的miRNA調(diào)節(jié)機(jī)制進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)加工和轉(zhuǎn)移。不僅miRNA分子本身可以參與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展,miRNA機(jī)制元件(如Dicer、Drosha、DGCR8、Argonaut、TRBP等)的失調(diào)也參與了腫瘤的發(fā)生發(fā)展[30]。漿液性卵巢癌的具體發(fā)病機(jī)制尚未闡明,但miRNA分子結(jié)構(gòu)與漿液性卵巢癌相關(guān)。Vaksman等[31]初步研究發(fā)現(xiàn),Argonaute、Dicer和Drosha基因的上調(diào)與漿液性卵巢癌有關(guān),研究提取144個(gè)樣本(82例胸腔積液、33例原發(fā)癌和29個(gè)固體轉(zhuǎn)移瘤)分析了Drosha、Dicer、Argonaute 1和Argonaute 2的信使RNA水平,通過(guò)蛋白免疫印跡檢測(cè)最終發(fā)現(xiàn),與原發(fā)癌相比,Drosha、Dicer、Argonaute 1和Argonaute 2在卵巢癌的不同轉(zhuǎn)移部位差異表達(dá),提示這些分子在腫瘤進(jìn)展中的作用。在miRNAs對(duì)漿液性卵巢癌的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中,Zhao等[32]發(fā)現(xiàn),在由4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子[DNA修復(fù)相關(guān)(BRCA1)、bHLH轉(zhuǎn)錄因子(MYC)、人類第10號(hào)染色體缺失的磷酸酶與張力蛋白同源物(PTEN)和腫瘤蛋白 p53]、12個(gè)差異表達(dá)基因、miRNA靶標(biāo)、65個(gè)miRNAs和72個(gè)宿主基因構(gòu)建的調(diào)控途徑中,miRNA發(fā)揮承上啟下的調(diào)節(jié)作用。這些研究可能有助于癌癥預(yù)防和基因治療的發(fā)展。在卵巢癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的生物學(xué)作用中,Zhou等[33]發(fā)現(xiàn),與正常漿液性卵巢癌細(xì)胞相比,轉(zhuǎn)移性漿液性卵巢miR-9顯著上調(diào);進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),miR-9上調(diào)可降低E-鈣黏蛋白的表達(dá),從而證明miR-9的過(guò)表達(dá)可促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的遷移和侵襲。miR-9可能通過(guò)靶向E-鈣黏蛋白和控制卵巢癌轉(zhuǎn)移的新型潛在治療方法,促進(jìn)卵巢癌轉(zhuǎn)移。Yoshimura等[34]證實(shí),外泌體miR-99a-5p在卵巢癌患者的血清中顯著上調(diào),并通過(guò)增加鄰近腹膜間皮細(xì)胞中的纖連蛋白和玻連蛋白的表達(dá),促進(jìn)癌細(xì)胞的侵襲。綜上,通過(guò)對(duì)漿液性卵巢癌的基礎(chǔ)研究可知,無(wú)論在癌癥信號(hào)通路的調(diào)節(jié)作用,還是腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移的生物學(xué)作用,miRNAs均參與其中,加深了對(duì)漿液性卵巢癌的理解,為疾病的控制提供了思路。
在高級(jí)別卵巢癌中miRNA不管是作為在血清和血漿樣品中檢測(cè)到的潛在的循環(huán)非侵入性生物標(biāo)志物,還是作為目前研究癌癥的治療靶標(biāo)均有很大的希望。雖然現(xiàn)有的最新數(shù)據(jù)幾乎完全是臨床前的證據(jù),但miRNA作為輔助工具或靶標(biāo)在高級(jí)別漿液性卵巢癌治療中的應(yīng)用前景是令人興奮和期待的。相信隨著對(duì)miRNAs作用機(jī)制的深入研究,對(duì)基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知將會(huì)提高到新的水平。在不久的將來(lái),miRNAs將會(huì)在卵巢癌的早期診斷、治療方案和預(yù)后評(píng)估中真正應(yīng)用起來(lái),為卵巢癌患者帶來(lái)生存希望。