miR-210與乳腺癌關系的研究進展

於秋燕，李景賀，沈衛章，金 鑫，胡 曉，郭旭瑞，高丹丹，王秀麗，李亞榮

(吉林大學第二醫院 腫瘤血液科，吉林 長春 130041)

乳腺癌為西方國家女性人群中常見惡性腫瘤之一，近年來我國乳腺癌發病率和死亡率也呈逐年增長趨勢。乳腺癌早期診斷多采用X射線及體循環中某些腫瘤標志物，如癌胚抗原(CEA)、CA153等，但由于對乳腺癌診斷靈敏性、特異性不足以及存在放射性危害等缺陷，在臨床使用中限制較多。因此，當前乳腺癌臨床研究的熱點為尋找可靠的腫瘤標志物，以提高乳腺癌早期診斷的可靠性及對患者生存期的準確預測。大量研究結果證實微小RNA(miRNA)在多種腫瘤發生、發展、診斷、治療及預后方面具有重要作用。而miR-210在乳腺癌發生發展中所具有的重要作用也受到臨床工作者的重視。本文就miR-210與乳腺癌調控機制的關系以及臨床使用價值的相關研究進展作一綜述。

1 概述

miRNA是一種含有約22個核苷酸的內源性非編碼小RNA分子。miRNA具有抑制遺傳物質翻譯的作用，從而對基因轉錄后水平進行調節，miRNA的發現及相關研究為明確機體基因表達調控機制提出了新的觀點。現階段，已發現超過10000多種miRNA，其中miR-210因其在基因調控中所具有的重要作用得到臨床工作的關注。

miR-210為乏氧細胞中表達水平最高的miRNA，其位于染色體11p15.5上，基因序列為“CUGUGCGUGUGACAGCGGCUGA”[1]，但現階段對其生物作用機制尚未明確。miR-210為現階段所知的受乏氧誘導因子-1(hypoxia inducible factors-1，HIF-1)調控作用最為明顯的miRNA，miRNA-210含量可反應缺氧甚至常氧條件下HIF-1活性[2]。Puissegur等[3]研究顯示，對腫瘤細胞缺氧處理48-72 h后，miR-210表達水平明顯降低，且HIF-1表達水平也呈降低趨勢，由此表明miR-210與HIF-1表達上具有相互依賴性。miRNA-210在乏氧細胞的增殖分化、凋亡調節、受損DNA修復、血管生成及能量代謝等方面具有重要作用。

(1)細胞增殖分化調節：miR-210為多功能調節因子的一種，其具有抑制細胞凋亡的作用，并且可促進細胞分化[4]。

(2)血管生成：乏氧條件下miR-210具有抑制靶分子受體酪氨酸激酶配體表達的作用，對機體臍靜脈內細胞分化具有促進作用，從而促進毛細血管樣結構的生成[4]。

(3)調節細胞周期：miR-210具有調節E2F3家族中E2F3a和E2F3b平衡，從而實現對細胞周期的調節[5]。

(4)抑制受損DNA修復：miR-210與遺傳物質修復過程中的關鍵基因RAD52的3′-UTR區域結合而抑制該基因的表達，從而抑制受損DNA修復[6]。

(5)能量代謝：鐵-硫簇支架蛋白(ISCU)在線粒體有氧氧化中具有啟動氧化還原的作用，而miR-210可對ISCU異構體ISCU1和ISCU2功能直接抑制，從而調控乏氧條件下線粒體的能量代謝[7]。

2 miR-210在乳腺癌中的調控機制

由于miRNA與其靶基因mRNA 3’-UTR結合位點為不完全互補，因此一個miRNA通常存在多種靶基因。在乳腺癌中可能存在的miR-210靶基因為MEF2A、EGR3、SETD2、E2F3等。MEF2A(myocyte enhancer factor 2A)表達的蛋白質可參與多種細胞增殖、凋亡過程，包含肌肉組織生長、神經細胞分化、調控細胞生長及凋亡。有研究發現[8]，MEF2A基因缺陷可導致乳腺癌細胞遷移和侵襲性增加。EGR3(early growth response 3)轉錄翻譯的蛋白為EGR家族中的C2H2型鋅指蛋白，該基因表達的蛋白具有調控轉錄調節基因從而控制生物節律的作用，也可參與肌肉組織生長、神經細胞分化、調控細胞生長及凋亡等方面的調節。有研究發現[9]，EGR3表達水平降低可促進乳腺癌細胞增殖分化、轉移及病情進展，并且與乳腺癌的預后具有負相關關系，則提示EGR3可能為乳腺癌的一個抑癌基因。Chen等[10]對乳腺癌細胞EGR3基因采用熒光素酶標記方法表明，EGR3可能為miR-210的靶基因。SETD2(SET domain containing 2)也被稱為HIF-1，該因子能夠通過調節多種基因的復制轉錄，在腫瘤新生血管形成中具有重要的作用。Chen W Y 等[11]研究表明，乳腺癌細胞中miR-210表達異常是通過HIF-1α依賴性誘導途徑實現。且該研究還發現E2F3可能在該過程中為miR-210的靶基因之一。E2F3(E2F transcription factor 3)為轉錄因子E2F家族成員之一，其可調節細胞增殖過程，調控細胞周期由G1過渡至S期，從而促進細胞DNA的復制。有研究發現，E2F3為缺氧條件下miR-210作用的直接靶點之一[12]。Li等[13]研究表明，E2F3可能為乳腺癌中miR-210的靶基因之一，對細胞的周期進行調控。且也有研究表明，miR-210對乳腺癌發生發展調節還可能與靶基因CHAD、AIFM3等有關，但尚需進一步的研究證實miR-210通過上述靶基因作用的方式。

3 miR-210在乳腺癌診斷和治療中的臨床應用價值

3.1 miR-210與乳腺癌的診斷

現階段乳腺癌篩查最為有效的措施為鉬靶X線，但存在對乳房組織致密女性穿透力差的缺陷，因此對乳腺癌診斷仍需進行有創病理活檢進行明確[14]。對早期乳腺癌患者血清中因子變化進行檢測對于患者的篩查和預后評價具有重要作用，而以往使用的腫瘤標志物(如CA153、CEA等)存在靈敏度不足的問題。因此尋找可靠的乳腺癌腫瘤標志物作為一種無創性診斷選擇已成為臨床研究熱點。有研究發現[15]，miRNAs在腫瘤患者血清和血漿中的表達水平可作為腫瘤診斷和預后評價的標志物。有學者采用qRT-PCR技術對乳腺癌患者miRNA表達研究結果表明，乳腺癌患者腫瘤組織和血清中miR-210表達水平升高。也有學者對乳腺腫瘤組織和癌旁組織miR-210表達水平進行對比，結果顯示腫瘤組織miR-210表達水平明顯高于癌旁組織(P<0.05)。Mar-Aguilar等[16]對miR-210/miR-191結合診斷乳腺腫瘤組織和癌旁組織，具有較高的靈敏度和特異度。兩種miRNA結合檢測靈敏度和特異度可達92.0%和100.0%。Yang等[17]聯合miR-210及多種腫瘤標志物(上皮細胞黏附分子、HER2等)對轉移性乳腺癌診斷的特異度高達100.0%。Hong等[18]對體循環中miR-210進行檢測，用于診斷人類實體腫瘤(乳腺癌、肺癌、胃癌、結腸直腸癌及食管癌)其靈敏度和特異度為80.0%和87.7%。雖然上述研究結果證實miRNAs診斷乳腺癌效果較好，但miR-210作為診斷乳腺癌的腫瘤標志物仍存在諸多缺陷，現階段已有的研究存在樣本量小，缺乏多中心比對等，因此對miR-210診斷乳腺癌尚存在爭議。

3.2 miR-210與乳腺癌的治療

miR-210在乳腺癌發生發展中具有重要作用。通過對miRNA調控機制進行研究，尋找特定的miRNA對腫瘤患者進行個體化治療，可作為乳腺癌臨床干預的新思路。在化療方面，有學者研究發現[19]，透明質酸(hyaluronic acid，HA)-CD44和c-Jun信號通路相互作用可上調miR-210表達，從而促進抗凋亡蛋白(如Bcl-2、IAPS)的表達，同時也可提高乳腺癌細胞對化療干預的耐受性。使用siRNA處理乳腺癌細胞，能夠干擾HA-CD44和c-Jun信號通路及下調miR-210表達產物后可降低Bcl-2及細胞凋亡蛋白家族抑制劑(IAPS)的表達，可提高腫瘤細胞對化療干預的敏感性。在放療方面，國外有學者對乳腺癌T47D細胞采用電離輻射照射發現T47D細胞miR-210表達呈一過性升高；且與對照細胞相比，促進miR-210表達可導致乳腺癌細胞增殖分化能力提高，增加G2期腫瘤細胞比例，則表明促進乳腺癌細胞T47D的miR-210表達與放射治療耐受性增加有關；在后續研究中發現miR-210低表達乳腺癌患者預后及生存時間均優于高表達患者[20]。且Bing等[21]報道證實對放化療耐受的乳腺癌患者血清中miR-210表達增加，表明miR-210高表達可增加乳腺癌放療耐受性。但現階段關于miR-210與乳腺癌放化療治療關系報道相對較少，因此miR-210在乳腺癌治療中的作用尚需進一步的研究。

3.3 miR-210與乳腺癌的預后

miR-210作為近年來研究的熱點，已明確在腎癌、肝癌、直腸癌等惡性腫瘤中表達水平增加，并且與患者的預后具有相關性[22-27]。Hong等研究發現[28]，乳腺癌腫瘤組織中miR-210表達水平增高，既能夠反應腫瘤組織的缺氧程度，還可作為評價腫瘤侵襲能力、患者生存時間的評價指標。Greither[29]對比乳腺癌患者與健康人群血清miR-210水平發現，在乳腺癌患者的癌灶或血清中miR-210高表達，并且其表達水平與患者的預后具有明顯的相關性，即miR-210表達水平越高，乳腺癌患者的預后越差。且該研究還發現乳腺癌組織中miR-210表達量與癌灶大小相關：癌灶較大者組織中的miR-210表達水平更高。O′Day等[30]和Lu[31]等研究表明，乳腺癌患者外周血循環miR-210水平明顯增加，與乳腺癌患者的臨床分期、淋巴轉移及預后存在密切關系，對乳腺癌患者預后評價具有一定的參考價值。Vaksman O等[32]研究發現，乳腺癌轉移灶中癌細胞miR-210表達水平高于原發癌灶，則提示miR-210在腫瘤遠處轉移中可能存在一定促進作用，但其具體作用機制尚未明確。此外，另一項研究表明：HER-2陽性乳腺癌患者血清中miR-210表達水平越高，局部淋巴結轉移數目越多，患者對于曲妥珠單抗新輔助治療的敏感性則越差[33]。Toyama等[34]研究發現：在三陰性乳腺癌中，miR-210表達水平明顯高于ER(-)/HER-2(+)的乳腺癌患者。且由于乳腺癌腫瘤細胞快速增殖，可在組織中產生乏氧區域，在此條件下HIF-1表達水平增加，因miR-210受該因子調控，則乏氧細胞中miR-210也呈現高表達。Lu Ding等[35]使用miR-210抑制劑處理腫瘤細胞，結果表明乏氧條件下抑制miR-210表達，可逆轉乏氧時發生的上皮間質轉化，相反上調miR-210表達則可促進腫瘤細胞出現上皮間質轉化，從而增強腫瘤細胞的侵襲性和轉移性，可證實miR-210在調控乳腺癌遠處轉移及侵襲方面具有重要重用。但也有學者研究與上述報道不同，對這些研究結果統計研究表明，乳腺癌患者miR-210表達水平與乳腺癌患者的預后無明確的相關性[36]。但由于在乳腺癌中可能存在的miR-210靶基因為MEF2A、EGR3、SETD2、E2F3等，上述靶基因在乳腺癌的發生發展方面具有促進或抑制作用，且鮑留平等[37]研究結果提示miR-210與卵巢腫瘤的侵襲性密切相關，miR-210在卵巢癌發生發展中發揮抑癌基因的作用；則提示miR-210在乳腺癌中是否存在此種關系，但目前尚無報道證實。因此，miR-210異常表達是否可預測乳腺癌患者的預后尚需進一步的臨床研究探索。

4 展望

miR-210與乳腺癌的關系隨著研究的深入越來越明確，大量研究發現在乳腺癌中存在miR-210表達，這提示miR-210未來有望成為診斷乳腺癌的新型腫瘤標志物，從而為更好的治療乳腺癌提供了新的思路。在乳腺癌與miRNAs的研究中表明，miR-210與乳腺癌的發生發展具有相關性，但還存在大量的問題，如miR-210調控機制尚未明確；miR-210與靶基因作用機制及功能還需進一步的研究；如何提高miR-210診斷乳腺癌的靈敏度和特異度以及臨床實用性還需解決，且因缺乏多中心、大樣本的研究。目前miR-210對乳腺癌的診斷、治療及預后價值尚存在爭議，盡管如此，隨著相關研究技術的不斷發展和研究不斷深入，miR-210的相關功能將對乳腺癌診斷、治療及預后判斷上起到不可忽視的作用。