胡雪姣 郭瓊 段燚星

微小RNA(microRNA, miRNA)是一類短鏈非編碼小分子RNA，其通過在轉錄后水平抑制mRNA的翻譯或直接降解mRNA發(fā)揮作用，已有研究表明miRNA和廣泛的細胞生物學行為密切相關，如細胞增殖、凋亡、分化、細胞周期及細胞代謝等[1]，從而參與調控生命活動。前列腺癌(prostate cancer, PCa)是男性泌尿生殖系統(tǒng)中最常見的惡性腫瘤之一。在全球范圍內，PCa在107個國家男性惡性腫瘤中發(fā)病率排第1位，在美國其死亡率僅次于排名第1的肺癌[2]。隨著我國人口的老齡化，PCa發(fā)病率正逐年升高。在上海地區(qū)，PCa發(fā)病率在男性泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤中排第1位[3]。目前，PCa的病因尚未完全闡明，且治療方案也并不完善。早期局限性PCa患者可采用前列腺根治性切除及根治性放療等方法進行治療,但仍有40%以上的PCa患者發(fā)生復發(fā)或轉移情況。而對于已失去手術根治性治療機會的患者則多采用內分泌治療，經(jīng)過一段時間的治療后(12～18個月),大部分PCa會逐漸進展為雄激素非依賴性前列腺癌。盡管目前有很多包括化療、放療、核素治療在內的治療方法被臨床應用，但對于轉變?yōu)樾奂に胤且蕾囆郧傲邢侔┘爸型砥赑Ca的患者，其仍無確切療效。因此，對PCa復發(fā)、轉移以及PCa細胞的生長、增殖、侵襲能力和作用機制的研究，近年來一直是PCa研究領域的難點和熱點。了解PCa進展的分子基礎可為PCa的臨床診斷和治療提供新策略。越來越多的研究表明，miRNA的表達變化與PCa的發(fā)病與進展有關，本文主要就miRNA與PCa的發(fā)生、發(fā)展關系及其在PCa中的診斷、治療及預后的研究進展做一綜述。

一、miRNA的結構及分子機制

miRNA是一類長度約為20～24個核苷酸的非編碼小分子RNA，其在細胞內具有多種重要的調節(jié)作用。miRNA通常調節(jié)著人類約60%的mRNA基因的表達[4]。其通過堿基互補配對的方式與靶基因mRNA配對，抑制mRNA翻譯或直接降解mRNA，從而負向調控mRNA的表達。miRNA對靶基因mRNA的作用方式主要有兩種，這取決于它與靶基因mRNA序列互補的程度，第1種是對靶mRNA的剪切，miRNA與靶mRNA完全互補結合，剪切靶mRNA；第2種是抑制靶mRNA的翻譯，作用時與靶mRNA不完全互補結合，進而阻遏靶mRNA的翻譯但不破壞其穩(wěn)定性[5]。miRNA具有致癌或抑癌活性，與正常組織相比，它們在癌組織中的表達水平通常會發(fā)生改變，從而通過各種途徑影響基因的表達，進而加速腫瘤細胞的增殖或誘導腫瘤細胞凋亡[6]。此外，它們還可以調節(jié)癌癥相關事件，例如上皮-間質轉化等。

二、miRNA與PCa的發(fā)病及進展關系

在腫瘤的發(fā)生過程中，miRNA的表達上調或下調，扮演著類似癌基因或抑癌基因的作用。大量研究表明，miRNA的表達變化與PCa的發(fā)生具有一定相關性。Pashaei等[7]對37個miRNA進行了Meta分析，其中有15個miRNA在PCa中過度表達，22個miRNA在PCa中表達下調。

1.miRNA的表達上調促進PCa的發(fā)生、發(fā)展：與正常前列腺細胞相比，某些miRNA在PCa細胞或組織中的表達水平更高，被認為是具有致癌活性的miRNA，可能會促進PCa的發(fā)生、進展。聶永莉等[8]研究發(fā)現(xiàn)，人PCa細胞中miRNA-191的表達水平顯著升高(P<0.05)，研究表明PLCD1是miRNA-191的靶基因，miRNA-191可通過靶向調節(jié)PLCD1促進PCa細胞的增殖、遷移和侵襲能力。Hart等[9]發(fā)現(xiàn)，在PCa組織樣本中，miRNA-363表達上調，且Chen等[10]的研究則發(fā)現(xiàn)，miRNA-363通過直接靶向調節(jié)c-myc癌基因的表達而影響PCa的發(fā)生、發(fā)展。此外，Lo等[11]發(fā)現(xiàn)，pre-miR-363參與miRNA-106a-363通過靶向PCa細胞中的上皮-間充質轉化的轉錄因子，進而影響PCa的發(fā)生、發(fā)展。Qu等[12]研究發(fā)現(xiàn)，PCa患者血清中miRNA-210的表達水平顯著高于健康人，且在抑制miRNA-210的表達后，PCa細胞的增殖率顯著下降，凋亡率明顯增加，推測miRNA-210在PCa中可能扮演“癌基因”發(fā)揮作用。通過測定相關基因和蛋白質的表達水平,得出miRNA-210可能是PCa的一種新的生物標志物，并且其可能通過靶向調節(jié)ROD1的表達而影響PCa進展。

2.在PCa中表達下調的miRNA：蔡海榮等[13]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-29c在PCa組織及血清中低表達，且miRNA-29c的表達與PCa臨床分期、病理分級和遠處轉移等具有相關性。隨著臨床分期的增加，miRNA-29c的表達水平進一步下降，下調的miRNA-29c可能參與了PCa的發(fā)生、發(fā)展。Xu等[14]的研究證實，在PCa組織和細胞中，miRNA-214-5p低表達，而SOX4高表達，miRNA-214-5p通過與SOX4的3’UTR結合，靶向抑制SOX4表達，且能有效抑制其下游生長因子的表達，包括c-Myc、eIF4E及CDK4。該研究發(fā)現(xiàn)miRNA-214-5p可通過特異性靶向調節(jié)SOX4并抑制該途徑下游生長因子的表達來抑制PCa細胞的增殖。Chen等[15]研究發(fā)現(xiàn),miRNA-215-5p在PCa中低表達，miRNA-215-5p的低表達增強了LnCap PCa細胞的生存、遷移和侵襲能力，而miRNA-215-5p的過度表達則在DU-145細胞中產生相反的結果。此外，PGK1被預測為miRNA-215-5p的靶基因，miRNA-215-5p可通過靶向下調PKG1的表達來減緩PCa的進展。 Liu等[16]發(fā)現(xiàn)miRNA-361-5p在PCa中表達下調，其通過直接靶向調節(jié)STAT6而影響B(tài)cl-xL的過度表達，從而抑制癌癥進展。研究結果還顯示，在miRNA-361-5p表達下調時，雄激素依賴型PCa可進展為去勢抵抗型前列腺癌。Ling等[17]在2017年的研究中發(fā)現(xiàn)miRNA-361-5p的另一個直接靶點是特異性蛋白1，特異性蛋白1是一種轉錄因子，在去勢抵抗型前列腺癌中過度表達，和PCa的代謝與自噬有關，而miRNA-361-5p可通過特異性蛋白1介導的PKM2調節(jié)PCa的代謝與自噬。

以上眾多研究表明，多個miRNA在PCa中異常表達，且通過不同途徑影響PCa的發(fā)生及進展，一些miRNA作為癌基因促進PCa的發(fā)生及進展，而另一些miRNA則作為抑癌基因參與腫瘤抑制和細胞周期的控制。

三、miRNA與PCa的診斷

目前PCa的診斷主要是通過PSA、直腸指檢以及B超、MRI等影像學檢查和前列腺穿刺活檢等技術進行診斷。雖然前列腺穿刺活檢是PCa診斷的金標準，但該檢查是一種侵入性方法，可能存在術后并發(fā)癥如血尿、感染等，且穿刺結果可能受操作者能力與技術的影響。為此，近年來關于PCa診斷方法的研究越來越多。

miRNA既可以在前列腺組織中測量，也可以在不同的體液中進行測量。組織中的miRNA檢測適用于癌癥的診斷和分期，減少了為確定具體診斷而進行多次活檢的損傷[18]。Volinia等[19]首次嘗試對PCa組織中失調的miRNA進行分析，他們觀察到PCa組織中miRNA普遍上調。由于體液中的miRNA作為PCa的診斷標志物，越來越多的研究探討了體液中與PCa有關miRNA的作用及機制。鄭興明等[20]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-34b在PCa患者中有較高的表達,可以作為PCa診斷性血清標志物。PSA聯(lián)合miRNA-34b對于PCa的診斷效能優(yōu)于單獨檢測miRNA-34b、PSA,其可以用于PCa的早期診斷。彭揚洋等[21]的研究發(fā)現(xiàn)，血清miRNA-135在PCa中呈高表達,有一定診斷價值。而在聯(lián)合PSA后可提高其診斷效能,且有望成為臨床特征評估及預后預測的有效指標。余艷玲[22]研究發(fā)現(xiàn)，血清miRNA-125b與miRNA-21在PCa患者血清中高表達,且與患者的病理特征有一定關系,二者聯(lián)合檢測可提高對PCa的診斷效率。Barceló 等[23]分析了PSA水平升高的男性精液外泌體中所含miRNA的表達水平，以評估其單獨或與PSA一起作為非侵入性生物標志物在PCa早期診斷的實用性。該研究發(fā)現(xiàn)PSA聯(lián)合miR-142-3p+miR-142-5p+miR-223-3p檢測可以區(qū)分PCa患者和前列腺增生患者，PSA聯(lián)合miR-342-3p+miR-374b-5p檢測可以區(qū)分Glesson評分>7分的PCa和PSA>4 ng/ml的非PCa患者。Kolluru等[24]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-301a可作為PCa診斷和預后的生物標志物。與良性前列腺增生相比，miRNA-301a在PCa中的表達水平更高。miRNA-301a的過度表達促進PCa細胞的侵襲、遷移，并且與PCa的生化復發(fā)和轉移密切相關[24]。最近的一項研究還顯示了兩個miRNA(miR-182-5p和miR-375-3p)在PCa患者血漿樣本中的篩查和預后價值。根據(jù)受試者工作特征曲線計算曲線下面積，miR-182-5p水平的診斷價值為81%。該研究表明miR-182-5p和miR-375-3p的表達水平與PCa的病理分期相關，是PCa篩查和預后的非侵入性生物標志物[25]。

四、miRNA與PCa的治療

miRNA不僅作為診斷PCa的生物標志物，這些分子還可以被識別為靶點，參與PCa的分子靶向治療。有許多研究正在對此進行探索。Sur等[26]的研究已證明miRNA-29b在PCa中表達下調，并且miRNA-29b的過度表達可抑制PCa的轉移。在小鼠模型中同樣評估了miRNA-29b在PCa中的治療作用。研究表明，miRNA-29b的過度表達可抑制PCa細胞PC3的增殖并誘導細胞凋亡，表明miRNA-29b可作為治療PCa的潛在分子。唐觀林[27]的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA let-7a通過3’UTR調控CCR7， PC3細胞轉染let-7a模擬物后,其侵襲和轉移能力顯著降低，表明miRNA let-7a可以下調CCR7的表達,經(jīng)MAPK通路來抑制PCa的侵襲轉移及上皮-間質轉化。且研究表明miRNA let-7a作為PCa和CCR7抗腫瘤和抗轉移治療劑的治療潛力可被視為PCa的治療靶點。此外，Zheng等[28]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-301b-3p在PCa組織中的表達水平明顯高于正常組織，LRP1B是它的直接靶點，缺氧誘導的miRNA-301b-3p過表達可通過靶向LRP1B促進PCa細胞的增殖、遷移和侵襲。因此，miRNA-301b-3p的下調可能成為PCa治療的途徑之一。Tang等[29]使用agomiR-133a-3p轉染22Rv1、C4-2B和PC3細胞，通過靶向多種細胞因子受體(如EGFR、FGFR1、IGF1R和META)誘導PI3K/AKT信號通路失活，從而抑制PCa的骨轉移，表明調控agomiR-133a-3p的表達水平可作為抗PCa骨轉移的潛在治療策略。Yao等[30]的研究發(fā)現(xiàn)miR-155-5p模擬物可抑制PCa細胞中SPOCK1的表達，進而降低細胞的遷移和侵襲能力，同時上調了Vimentin、N-cadherin、E-cadherin、β-catenin、MMP3和MMP9的表達。他們的研究表明SPOCK1是miR-155-5p的靶基因，miR-155-5p在前列腺癌中充當腫瘤抑制基因，抑制SPOCK1介導的前列腺癌的進展，在PCa靶向治療中具有潛在價值。最近，Kim等[31]證明了miR-21的抗癌潛力，它阻斷了腫瘤抑制因子PTEN。他們的研究發(fā)現(xiàn)了改良的LNA和PNA型抗miR-21及其在體外和小鼠PCa模型中的療效，結果顯示抗miR-21治療后PCa的骨轉移明顯減少。

五、miRNA與PCa的預后

張麗靜等[32]的研究發(fā)現(xiàn)治療前血清miRNA-194高表達與PCa靶向治療患者預后的不良有關,對預測PCa靶向治療患者預后的不良風險提供了一定的參考價值。張泉波等[33]基于癌癥基因組圖譜數(shù)據(jù)庫構建PCa相關miRNA預后模型，發(fā)現(xiàn)miR-19a-3p、miR-144-3p、miR-223-5p和miR-483-3p等miRNA與PCa預后有關,其潛在的靶基因ACTC1、CD177、CFL2、MBNL2、PALLD、PDE5A、SYNM和SYNPO2可用于評估PCa患者的預后情況。Jiang等[34]研究發(fā)現(xiàn)骨髓間充質干細胞EV衍生的miR-205有助于抑制PCa細胞的增殖、侵襲、遷移和增強細胞凋亡，這表明miR-205可能是PCa的有效預后標志物和潛在治療目標。Guan等[35]研究表明，腫瘤相關巨噬細胞中miR-95的表達水平顯著增加，可以通過促進增殖、侵襲和EMT來介導PCa的進展。將這些miRNA加入到臨床預后模型中，可提高PCa預測模型的性能，時間依賴性受試者工作特征曲線下與坐標軸圍成的面積從0.66增加到0.73。

六、小結與展望

以上研究表明，在PCa的發(fā)生及進展中，多種miRNA參與并發(fā)揮著不同的作用，通過下調PCa中過表達的miRNA或上調PCa中低表達的miRNA，能夠有效抑制PCa細胞的增殖、遷移和侵襲，抑制PCa的生化復發(fā)和轉移。尋找和鑒定PCa發(fā)生、發(fā)展過程中關鍵的miRNA并研究它們的調控網(wǎng)絡，將對深入闡明PCa的分子機制，促進臨床早期診斷與治療帶來新思路。