乳腺癌相关miRNA的研究进展

刘夏 浦春 黄丽珠

乳腺癌相关miRNA的研究进展

刘夏 浦春 黄丽珠

乳腺癌是威胁全球女性健康的最常见恶性肿瘤之一，也是导致女性死亡的主要恶性肿瘤之一。在发展中国家，乳腺癌已超过宫颈癌成为女性首位的癌症死亡原因，降低发病率和减少死亡率一直是医学和科研工作者面临的难题。近年来，肿瘤的基因诊断和基因治疗成为研究热点。研究表明，miRNA作为一种调节子，在乳腺癌发生发展中发挥重要作用。本文就近5年来miRNA作为早期检测的生物标志物，在乳腺癌侵袭与转移、靶向治疗与耐药以及在三阴乳腺癌中的相关作用及研究进展作一综述。

乳腺癌 恶性肿瘤 miRNA

微小RNA（microRNA，miRNA）是一种短小的内源性非编码RNA，长度约19～23个核苷酸，通过与mRNA的3端非翻译区（3′-untranslatedregion，3′-UTR） 结合而介导翻译水平的调控。研究表明，miRNA在多种生理和病理进程中发挥重要作用，包括细胞增殖、凋亡、分化和入侵[1]。miRNA可能发挥类似癌基因或抑癌基因的作用，参与肿瘤的发生发展。乳腺癌是威胁全球女性健康的最常见恶性肿瘤之一，也是导致女性死亡的主要恶性肿瘤之一。在发展中国家，乳腺癌已经超过宫颈癌成为女性第1位的癌症死亡原因[2]。降低发病率、减少死亡率一直是医学和科研工作者面临的难题。肿瘤的基因诊断和基因治疗成为近年来研究热点，miRNA作为一种调节子在乳腺癌发生发展中发挥重要作用。本文就近5年来miRNA作为早期检测的生物标志物，在乳腺癌侵袭与转移、靶向治疗与耐药以及在三阴乳腺癌中的相关作用及研究进展作一综述。

1 miRNA作为早期诊断的生物标志物 影响乳腺癌患者生存率的因素很多，其中临床分期对患者生存率产生显著影响。乳腺癌的早期诊断被认为是预防和治疗该疾病的最佳手段。Lorenzo[3]等对大于100例的正常组织和乳腺癌组织的miRNA表达空间分布进行对比，发现正常乳腺导管和小叶（限于肌上皮、基底细胞层）中miR-205的表达积累下降或完全消失，而在匹配乳腺肿瘤组织中miR-205的表达升高，进一步研究发现在乳腺非典型增生和原位癌中miR-145表达异常，因此推测miRNA-145可作为乳腺癌早期诊断新型生物标志物。近期，Markou[4]等对早期乳腺癌患者进行长期随访，以其中84例之前被诊断为早期乳腺癌患者的乳腺癌组织为实验组，以13例健康女性的乳腺组织为对照组，利用逆转录定量（qRT）PCR法检测6种miRNA（miR-21、miR-205、miR-10b、 miR-210、miR-335、let-7a）的表达，经线性分析后发现，miR-21、miR-205皆与无病间隔期（disease-free interval，DFI）显著相关，仅 miR-205与总生存率（overall survival，OS）相关，提示 miR-21、miR-205是早期乳腺癌复发相关的独立因素，且 miR-205过度表达与OS相关。另外，miRNA作为一项血液生物标志物也得到广泛的研究；且血液具有易采集、非侵入性等优点。通过检测人血清或者血浆中的miRNA作为乳腺癌的早期诊断，将具有重要的临床意义。多项研究表明，miRNA 稳定存在于血液中，Mitchell[5]等为研究miRNA可否作为稳定的血液标志物，利用qRT-PCR技术定量检测血浆miR-15b、miR-16、miR-24的表达水平，发现无论是使血浆在室温中孵育长达24 h还是冷冻8个周期后，三者的表达水平仅发生微小变化。 另一项研究[6]通过对乳腺癌患者组和健康对照组的对比发现，miRNA在两组血浆表达模式不同，具有癌症特异性。Godfrey[7]等通过案例研究方法比较淋巴结阴性（PN0，n=153）与淋巴结阳性（PN1、PN2或PN3，n=52）的乳腺癌患者血清中miRNA表达谱，发现10种miRNA在两者间差异表达（P＜0.05），其中miR-767-3p、miR-125b、miR-605、miR-1825、miR-124在淋巴结阳性的乳腺癌患者血清中高表达，miR-320b、miR-320d、miR-320e、miR-145和miR-1307在淋巴结阳性的乳腺癌患者血清中低表达。这一发现可应用于乳腺癌患者的临床分期，亦可作为早期乳腺癌联合检测的血液生物标志物。近期，Zhang[8]等利用qRT-PCR技术对58例乳腺癌患者和93例健康女性血清中miR-205进行定量检测，发现健康对照组血清miR-205表达水平显著高于乳腺癌患者，且在TNM分期中也存在差异性表达，I期患者血清中miR-205的表达水平高于II期乳腺癌患者。此外，经线性分析发现，乳腺癌患者组与健康对照组之间miR-205的差异表达（P＜0.001）以及 I期乳腺癌患者与健康对照组之间miR-205的差异表达（P＜0.01）皆具有统计学意义。进一步进行meta分析，得出miR-205作为检测乳腺癌的灵敏度和特异度分别为86.2%和82.8%。因此，miR-205在乳腺癌早期诊断中具有较重要的意义。

2 miRNA与乳腺癌侵袭和转移 乳腺癌的转移和复发是乳腺癌患者死亡的主要因素。 近年来，多种miRNA被研究证实参与调控乳腺癌的转移，研究证明，miR-10b在转移性乳腺癌细胞中高表达，并证实miR-10b直接靶向基因为homeobox D10 （HOXD10），且通过抑制HOXD10蛋白的翻译导致转移前基因RHOC的表达增强[9]。Ma[10]等的深入研究显示，经miR-10b拮抗物系统性治疗的荷瘤小鼠，可使miR-10b水平下降，进而增高靶基因Hoxd10的功能性水平，抑制肿瘤细胞的转移。此外，miR-10b拮抗物可快速被传送至体内迅速增长的肿瘤细胞内，阻止恶性肿瘤细胞转移。因此，miR-10b在乳腺癌转移中可能发挥相关作用。GATA 结合蛋白3（GATA3）作为一种锌指转录因子在许多组织中参与激发、引导细胞增殖、成长、分化，尤其在维护乳腺腔上皮细胞中扮演重要角色。Chou[11]等发现GATA3可促进miRNA-29b的表达，miRNA-29b在高分化乳腺癌细胞和正常乳腺腔上皮细胞中表达更丰富，GATA3通过诱导miRNA-29b表达促进细胞分化，抑制乳腺癌细胞转移、侵袭和改变肿瘤微环境。因此，miRNA-29b可能具有促进和保持腔上皮分化的作用，并且可作为乳腺癌患者转移的生物标志物。另外，研究证明与乳腺癌转移和侵袭相关的miRNA-125特异性靶向识别ERBB2和ERBB3的3’UTR端，抑制ERBB2和ERBB3的转录和翻译，且进一步发现miR-125a或者miR-125b高表达会削弱SKBR3（乳腺癌细胞）的贴壁生长，甚至对其运动能力和侵袭能力产生更强的抑制作用[12]。因此，miR-125a或miR-125b在抑制乳腺癌细胞侵袭和转移中扮演重要角色。Zhang[13]等在研究miR-139-5p的生物学功能时发现其在乳腺癌细胞中表现为显著下降，并可抑制乳腺癌细胞的活性，诱导细胞凋亡，可引起细胞周期中S期的阻滞，抑制乳腺癌细胞的转移和侵袭，提示miR-139-5p可能发挥着类似抑癌基因的作用，并且与乳腺癌细胞的转移和侵袭相关。

3 miRNA与乳腺癌靶向治疗及治疗决策 let-7miRNA家族是最早被发现的miRNA之一，其作为抑癌基因参与调控乳腺癌的发生发展已得到广泛研究。近期，一项研究证明let-7a的表达与原发性乳腺癌对表柔比星耐药相关。并且，上调表达的let-7a通过在体外增强细胞凋亡，使已经对表柔比星耐药的乳腺癌细胞株敏感化，低表达let-7a 能够通过促进细胞凋亡而诱导乳腺癌药物抗性，因此，let-7a可作为调节以表柔比星为主的化学耐药靶向治疗目标[14]。紫杉醇（Taxol）是乳腺癌化疗中最有活性的药物之一。Zhou[15]等在研究与Taxol耐药相关的重要miRNA时发现，miRNA-125b在Taxol耐药细胞中上调表达，并有力证明了Bak1（ Bcl-2 antagonist killer 1）是miRNA-125b的直接靶基因，miR-125b通过抑制Bak1促使乳腺癌细胞产生耐药。这一发现对于紫杉醇在不同肿瘤组织学中的靶向治疗研究具有重要影响。另一项关于miR-125b的研究发现，miR-125b表达水平在阿霉素抵抗（doxorubicin-resistant）的MCF-7细胞（MCF-7/DR）中显著升高，进一步研究发现miR-125b可增强阿霉素的细胞毒性[16]。因此，miR-125b在乳腺癌细胞对化疗药物产生耐药过程中发挥重要作用。另外，Vilquin[17]等发现在敏感性芳香化酶表达的MCF-7细胞株中，miR-125b或 miR-205过度表达或miR-424 沉默表达，通过靶向激活AKT/mTOR通路有效赋予来曲唑和阿纳托唑抵抗；并发现miR-205表达水平可作为乳腺癌患者较差预后的独立因素。因此，miR-205作为候选治疗靶位，或许可以克服乳腺癌细胞抵抗来曲唑。近期，Zhang[13]等发现MiR-139-5p可通过靶向Notch1抑制乳腺癌细胞功能，且介导对多烯紫杉醇的化学敏感性。此外，miRNA-210和miRNA-21分别与乳腺癌患者对曲妥单抗敏感性和介导耐药相关[18，19]。

4 miRNA与三阴乳腺癌 三阴乳腺癌，即雌激素受体、孕激素受体、表皮生长因子（ER，PR 和 Her2/neu）皆阴性的乳腺癌，具有高度异质性，在乳腺癌中三阴乳腺癌患者预后最差，且目前没有基础有效的靶向治疗。Radojicic[20]等研究发现，和正常组织相比，miR-10b、miR-145、miR-205和miR-122在三阴乳腺癌组织中低水平表达，其中miR-10b与转移前基因RHOC的表达及肿瘤细胞迁徙相关[9]。文献报道miR-31及其宿主基因LOC554202在三阴乳腺癌的基底细胞样型中下调表达，进一步研究发现miR-31和LOC554202是通过促甲基化参与乳腺癌的相关调节。Savad[22]等根据组织化学分级将59例乳腺癌患者分为3组，I 组：ER+ 和/或PR+；II组：HER2+ ；III组：ER-/ PR-/ HER2-，即三阴乳腺癌，通过RT-PCR技术定量3组患者乳腺癌组织中miR-21、miR-205、miR-342的表达水平。结果显示，miR-205和miR-342在第3组中皆显著下调表达。提示，两者可能作为诊断三阴乳腺癌的潜在生物标志物。miR-221/miR-222已被证实在三阴乳腺癌中高度表达，miR-221/miR-222参与调控乳腺癌中ERa的表达，抑制ERa介导的信号传导。近期 Nassirpour[23]等对miR-221/miR-222调控细胞转换的分子机制进行研究，发现miR-221可作为癌基因通过靶向p27kip1调节三阴乳腺癌细胞增殖和肿瘤进展。这些结果表明，在调节三阴乳腺癌侵袭性相关活动中，miR-221发挥至关重要的作用，包括细胞增殖、抑制凋亡和高迁徙性。Chen[24]等通过qRT-PCR发现miRNA-203在三阴乳腺癌细胞中下调表达，且进一步证明miR-203通过靶向BIRC5和LASP1的3’-UTR端抑制BIRC5和LASP1的表达，抑制三阴乳腺癌细胞的增殖和转移，此外还提出激活miR-203可能在抑制三阴乳腺癌的增殖和转移中具有潜在价值。Kong[25]等研究发现miR-155通过靶向VHL基因促进肿瘤血管生成，与三阴乳腺癌的较差预后有关。这些研究可为三阴乳腺癌基因靶向治疗、改善三阴乳腺癌患者的较差预后提供新思路。

5 展望 近年来，miRNA在乳腺癌研究中已取得突破性进展，揭示出miRNA在乳腺癌的预防、诊断、治疗等方面都具有广阔的应用前景。然而，miRNA 调节是一个复杂的网络，单个 miRNA 可以调节多个靶基因，一个靶基因可受到多个 miRNA 调控。为此，更加先进的分子生物学技术、 更加完善的体外体内试验应更多地应用于乳腺癌等肿瘤相关miRNA 的基础和临床研究中，从而找出更多与乳腺癌发生、早期检测、 转移、 耐药相关的 miRNA，研究出更多关于miRNA参与乳腺癌调节的精确机制，实现有效的早期诊断，为乳腺癌治疗提供更多的新思路和新方法，增加肿瘤细胞对放化疗的敏感性。

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R737.9 R392.11

A

1671-2587（2017）04-0413-04

2016-11-25）

（本文编辑：姚萍）

10.3969/j.issn.1671-2587.2017.04.030

241000 芜湖，皖南医学院

刘夏（1989–）女，山东菏泽人，硕士在读，主要从事分子生物学研究，（E-mail）liuxia19910912@163. com。