王淑芳 馮玉珍 霍新龍
1.河北醫(yī)科大學第三醫(yī)院婦產(chǎn)科,河北石家莊 050051;2.河北省秦皇島市第一醫(yī)院腫瘤科,河北秦皇島 066000
microRNA(miRNA)是一類大小為22~25個核苷酸的單鏈非編碼RNA,其通過與miRNA 完全或不完全的互補使靶mRNA 降解或抑制其翻譯[1]。miRNA 廣泛存在于真核生物體內(nèi),并在進化中保守,參與動植物生長發(fā)育、細胞分化、細胞增殖與凋亡、激素分泌等各種過程,并廣泛參與腫瘤的發(fā)病機制[2]。本文綜述其在子宮內(nèi)膜癌發(fā)生、發(fā)展及臨床診治中的研究進展。
miRNA是一種內(nèi)源性的非編碼小分子RNA,可對基因進行轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)節(jié),其表達具有組織特異性。micro RNA 最早由Lee等[3]在1993年研究秀麗新小桿線蟲(Caenorhabditis elegans)基因組構(gòu)成時發(fā)現(xiàn)。7年后,Reinhart等[4]在線蟲中發(fā)現(xiàn)了let-7,并引起了學術界對miRNA研究的關注。據(jù)估計,人類miRNA的數(shù)量在千余個至數(shù)萬個[5],在生物體的發(fā)生、生長、發(fā)育和分化等方面都起著重要的作用。動物體內(nèi)miRNA 主要通過與靶基因3′端非翻譯區(qū)(3′-UTR)不完全配對,抑制靶基因mRNA 翻譯,參與細胞發(fā)育、增殖、分化、凋亡、代謝等生物學過程,與腫瘤的發(fā)生密切關系。生物信息學預測,生物體包含約總編碼蛋白基因的1%~5%,人類編碼蛋白基因的三分之一受miRNA的調(diào)節(jié),而每一個miRNA 有幾百個目的基因,同樣一個目的基因可受數(shù)個miRNA的調(diào)節(jié),這表明miRNA是基因調(diào)節(jié)中最大的調(diào)節(jié)家族之一。由于miRNA的作用調(diào)節(jié)機制比較復雜,目前只能闡述其部分機制。miRNA的生物合成主要包括4個階段[6-8]:①初級miRNA(primary miRNA,pri-miRNA)生成:在細胞核內(nèi),通過RNA 聚合酶Ⅱ的作用,轉(zhuǎn)錄出長達幾百到上千核苷酸的miRNA 初級產(chǎn)物;②miRNA 前體(precursor miRNA,pre-miRNA)生成:primiRNAs 在RNaseⅢ內(nèi)切酶Drosha的作用下與雙鏈RNA結(jié)合蛋白DGCR8 形成復合體識別、剪切形成具有頸環(huán)結(jié)構(gòu)的pre-miRNAs, 長60~70 nt。然后 pre-miRNAs 由 Exportin-5 轉(zhuǎn)運至胞漿中;③成熟miRNA 生成: 胞漿中的pre-miRNAs 經(jīng)由Dicer、TRBP 及PACT 形成的復合物處理為雙鏈miRNA,進一步解鏈后一條為成熟miRNA,另一條被降解;④成熟miRNA 參與形成RNA 誘導的沉默復合物(RNA-induced silengcing complex,RISC),結(jié)合至 mRNA 上發(fā)揮其功能。
miRNAs 具有非常廣泛的基因調(diào)控功能,其可以調(diào)控細胞增殖、分化和凋亡,不同的miRNAs對細胞生長具有不同的調(diào)控作用,相同的miRNAs對不同細胞株的調(diào)控作用亦不同[9]。有研究表明,miRNAs 可調(diào)控數(shù)千個基因的表達,且約90%的基因受miRNAs 調(diào)控[10]。目前已公認miRNA 和細胞癌變有著密切聯(lián)系,已發(fā)現(xiàn)miRNA 與肺癌、結(jié)直腸腫瘤、伯基特淋巴瘤和慢性淋巴細胞白血病等多種腫瘤有關[11]。
研究證明miRNA 與多種腫瘤的發(fā)生存在著密切關系,在多種癌細胞中有許多miRNA表達的上調(diào)或下調(diào)。miRNA 既可作為抑癌基因下調(diào)原癌基因的活性,也可作為癌基因下調(diào)抑癌基因的活性。目前miRNA 芯片技術已逐步應用于腫瘤研究中。Boren等[12]在37例子宮內(nèi)膜癌、20例正常子宮內(nèi)膜、4例復雜型非典型子宮內(nèi)膜增生的新鮮冰凍標本中,篩查了335個人的miRNAs,并對22份子宮內(nèi)膜癌和9份正常子宮內(nèi)膜組織標本進行了22 000個mRNA 基因篩查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)13個miRNAs和90個mRNA 與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生有關,其中在子宮內(nèi)膜癌中表達升高的miRNA 包括 miR-185、miR-106a、miR-181a、miR-210、miR-423、miR-103、miR-107 等。有26個差異表達的mRNA 是Sangar 數(shù)據(jù)庫中預測的miRNAs 靶基因。證實miRNA廣泛參與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病機制,并且以顯性或隱性的癌基因形式促進腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。
在許多實體腫瘤中miR-21均被證實其過度表達。Torres等[13]分析了20例子宮內(nèi)膜癌組織和10例正常子宮內(nèi)膜組織中miR-21的表達水平,結(jié)果顯示子宮內(nèi)膜癌組織中的miR-21的濃度比正常子宮內(nèi)膜組織高2.312倍,證明miR-21的過表達可能促進子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生。Karaayvaz等[14]用實時定量PCR對48對正常子宮內(nèi)膜組織和子宮內(nèi)膜癌組織中的miR-200c 和miR-205表達水平進行測定,并用免疫組化對其靶蛋白PTEN的表達量進行測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-200c 和miR-205 在子宮內(nèi)膜癌組織中均過度表達(P<0.01),且PTEN的表達量與miR-205的水平呈負相關,并證明miR-205的表達水平與患者的存活率顯著相關,其低水平的患者往往有更高的生存率。因此得出結(jié)論,miR-205 不僅可以作為子宮內(nèi)膜癌診斷的一個有效標志物,而且能預測子宮內(nèi)膜癌患者的臨床預后。Jiang等[15]發(fā)現(xiàn)MiR-125b 在Ⅱ型子宮內(nèi)膜癌細胞中過度表達,而抑癌基因TP53INP1的表達下調(diào),其證明MiR-125b很有可能通過抑制TP53INP1的表達而促進子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生發(fā)展。Dong等[16]用(qRT)-PCR 和 Western blot等方法研究發(fā)現(xiàn)BMI-1 基因能夠促進子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生與侵襲,而miR-194通過恢復鈣黏蛋白E的表達,減少波形蛋白表達,抑制BMI-1 基因的表達,控制子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生與轉(zhuǎn)移。這些發(fā)現(xiàn)表明miR-194可能在控制子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生及轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了重要作用,為子宮內(nèi)膜癌的基因治療提供新的靶標。
Ratner等[17]利用miRNA 芯片技術對95例子宮內(nèi)膜I型(子宮內(nèi)膜樣腺癌)和Ⅱ型(子宮乳頭狀漿液性腺癌)癌癥、癌肉瘤和正常子宮內(nèi)膜樣本的miRNA表達譜進行了對比分析,所用的芯片含有384個miRNA,結(jié)果提示8個miRNA 在I型子宮內(nèi)膜癌組織中的表達低于Ⅱ型,分別為miR-19a、miR-19b、miR-30e-5p、miR-101、miR-452、miR-15a、miR-29c、miR-382。而其中一些 miRNA 已被證實對癌癥的血液及淋巴轉(zhuǎn)移有一定的促進作用[18],這將為子宮內(nèi)膜癌的基因分型及判斷預后提供新的方法。
Wu等[19]研究發(fā)現(xiàn) miR-200b、miR-200c 和 miR-429(microRNA-200 家族)在子宮內(nèi)膜癌中過度表達,而且其與順鉑治療的耐藥性有關。AP-2α為腫瘤抑制基因,通過對不同基因的調(diào)節(jié)作用,參與細胞增殖和凋亡。高水平表達的miRNA-200 家族抑制AP-2α蛋白的表達,而沉默miRNA-200 家族后AP-2α蛋白的表達則顯著增強。實驗證明增強AP-2α蛋白的表達能夠增加腫瘤對順鉑化療的敏感性[20]。SNPs 作為miRNA-200 家族與AP-2α 蛋白的連接橋梁,是人類基因組最常見的遺傳變異,其與腫瘤細胞的化學敏感性密切相關,很有可能成為一個判斷順鉑治療子宮內(nèi)膜癌預后的標志。
miRNA的發(fā)現(xiàn),是RNA 研究領域的重要突破,為人們提供了一種全新的視角來認識生物基因和基因表達調(diào)節(jié)的本質(zhì)。雖然越來越多的miRNA 被發(fā)現(xiàn)參與細胞周期、細胞增殖、分化、遷徙等一系列的細胞生命活動,但對子宮內(nèi)膜癌中miRNA的研究尚不是很多,能給出直接證據(jù)證明miRNA的靶點及其功能、作用機制的miRNA 則更少。子宮內(nèi)膜癌中miRNA的篩選及其靶點的鑒定將提高人們對子宮內(nèi)膜癌進行診斷和預后的水平,對它們進行研究將會很有前途,目前已成為研究熱點,以miRNA 為靶點或者以miRNA 為手段進行研究將會為子宮內(nèi)膜癌的診斷及治療提供新的見解和思路。
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