miRNA與宮頸癌的關系

王慶瑋，倪觀太

（皖南醫學院弋磯山醫院婦產科，安徽 蕪湖 241001）

宮頸癌在女性惡性腫瘤中排名第二位，每年有超過150萬例的新診斷病例，且死亡人數也超過了30萬［1］。因此，深入研究宮頸癌發生發展的分子機制，尋找有效的分子標志物，有利于探尋可阻斷和調控腫瘤細胞的增殖轉移、促進腫瘤細胞凋亡的方法。越來越多的研究表明，miRNA在宮頸癌的發生發展中起著重要作用，現將miRNA與宮頸癌的關系做一綜述。

1 miRNA簡介

miRNA是一類長度為18～24個核苷酸的單鏈RNA分子，廣泛存在于動植物體內，主要參與了轉錄后基因的調控［2］。其生物合成經歷了多個階段，原始miRNA從細胞核轉運至細胞質，在多種酶的作用下形成非對稱RNA誘導沉默復合體（RNA induced silencing complex，RISC）進而發揮其生物功能［3］。miRNA的主要特點：成熟miRNA自身不含開放閱讀框；miRNA基因以單拷貝、多拷貝或基因簇的形式存在于內含子或基因間隔區；大多數miRNA是高度保守的，且具有時序性和組織特異性的特點；一個miRNA可以調控多個靶基因的表達，一個目標基因也可以被多個miRNA調控［4］。成熟的miRNA其5'端第2～8個核苷酸序列可與其靶向mRNA的3'端非編碼區通過堿基互補的方式配對，誘導RISC，抑制靶向mRNA的轉錄或翻譯，參與靶基因的調控，從而影響機體的生理和病理活動，比如細胞的分化和凋亡，腫瘤的發生與發展過程等［5-6］。miRNA無論以哪一種機制發揮功能，均取決于miRNA與其目的基因堿基互補的程度。如果它們互補程度較低，那么主要通過抑制靶向mRNA翻譯成蛋白質的方式來發揮功能；若是幾乎完全互補，則主要是通過誘發目的mRNA降解的方式發揮功能［7］。

miRNA通過調控下游目的基因的表達，從而發揮著類似癌基因或抑癌基因的作用。如果miRNA對抑癌基因進行負向調控，則稱其為是具有原癌基因活性的miRNA；若其對癌基因進行負向調控，則稱其為具有抑癌基因活性的miRNA。在正常的機體內，具有原癌基因活性的miRNA與具有抑癌基因活性的miRNA始終處于一種動態平衡狀態，一旦這種平衡發生失調，那么細胞將會出現惡性轉化，最終可導致腫瘤的發生［8］。近年來隨著基因的信息學研究的發展，使得檢測在不同細胞和組織中miRNA的表達水平成為了可能。通過對miRNA芯片中miRNA的差異表達的信息分析發現：差異表達的miRNA與腫瘤增殖、轉移、凋亡等過程密切相關，如miRNA-520c、miRNA-21、miRNA-134的異常表達與胃癌、乳腺癌及卵巢癌的發生發展均密切相關［9-11］。

2 miRNA與宮頸癌

宮頸癌是發生在宮頸上皮的腫瘤，是目前全球女性最常見的惡性腫瘤之一，惡性程度及發病率均排第2位，病死率高居第5位，每年的死亡人數及發病人數為275 100及529 800［12］。高危型人乳頭瘤病毒（HPV）的感染是宮頸癌發病的主要誘因。但是宮頸細胞癌變的發生是一個多基因、多階段異常調控的過程。除了HPV感染外，還有多種基因可共同協助或者拮抗完成。研究發現，宮頸癌的發生發展過程與miRNA的異常表達密切相關，如miR-3156-3p在宮頸癌中發生表達下調，可提高宮頸癌對于順鉑的藥物敏感性［13］；miR-212在宮頸癌中發生表達上調，可通過抑制基因表達以及調節細胞黏附性，來抑制宮頸癌細胞轉移［14］。

腫瘤細胞常常具有無限惡性增殖以及侵襲、遷移的能力。宮頸癌在發生、發展過程會經歷一些十分復雜的異常調控。近年來miRNA在宮頸癌中受到越來越多的關注，因此，我們對宮頸癌中的生物學功能miRNA，從侵襲轉移能力以及增殖能力這兩個方面進行以下的總結。

2.1 miRNA參與調控宮頸癌的侵襲與遷移 宮頸癌主要的治療方式以手術、放射治療和化學治療為主，但目前的治療效果均未能產生令人滿意的結果。晚期宮頸癌腫瘤細胞較易發生侵襲和轉移，這是導致晚期宮頸癌患者術后生存率低的主要原因之一［15］。所以，對宮頸癌細胞發生的侵襲、遷移的分子機制的研究，是提高晚期宮頸癌患者生存率的關鍵。

腫瘤發生侵襲與轉移是一個多因素以及多步驟的生物學過程。癌細胞從原發部位轉移到遠端部位形成腫瘤，這個過程中常涉及到多基因、多水平調節［16］。如miRNA通過靶向調節原癌基因、抑癌基因、轉移基因、腫瘤干細胞特性、上皮間質轉化（epithelial-mesenehymal transition，EMT）、微環境、外泌體等多種方面來調節腫瘤的侵襲及遷移［17］。其中，EMT在細胞的侵襲、轉移過程中發揮著重要調控作用［18］。

作為具有抑癌基因活性的miRNA，具有抑制癌細胞侵襲、遷移的能力，Xu等［19］發現miRNA-211在宮頸癌細胞中表達下降，并且通過靶向調控MUC4的表達，在體外抑制了癌細胞的侵襲、遷移以及EMT發生，而且在動物體內，其明顯抑制了腫瘤的肝臟以及肺轉移。Liu等［20］研究發現，miRNA-375在宮頸癌Siha及Caski細胞株中過表達，可影響宮頸癌細胞的侵襲、遷移和EMT等過程；而作為具有原癌基因活性的miRNA，在宮頸癌中具有促進癌細胞的侵襲、遷移的能力，Yao等［21］發現miRNA-164b-3p可作為原癌基因，抑制HPGD（15-Hydroxyprostaglandin Dehydrogenase）的表達，從而促進宮頸癌細胞株的增殖能力，有利于細胞的遷移。How等［22］在宮頸癌中發現了miRNA-27b和VEGF的表達密切相關，通過調節VEGF的表達從而影響腫瘤血管的生成，增強了癌細胞的侵襲、遷移的能力。由此表明，miRNA在宮頸癌中可作為重要的調控因子，誘發或抑制EMT，從而促進或抑制宮頸癌細胞的侵襲與轉移。

另外，Li等［23］利用miRNA 的檢測技術，對宮頸癌的樣本進行了臨床資料分析，發現miR-142-3p可抑制宮頸癌細胞發生侵襲、轉移，而且與患者的預后密切相關。總的來說，miRNA的研究為宮頸癌患者預后，提供了特別好的監測指標，可作為評價宮頸癌患者的治療效果的可參考指標。

2.2 miRNA參與調控宮頸癌的增殖和凋亡 作為腫瘤發生的另一大特點：癌細胞的發生不受機體控制，無限的生長，抑制了凋亡，從而進入永生化。宮頸癌中，宮頸上皮細胞無限增殖會消耗大量的營養物質，最終引起患者的惡病質，這是導致患者死亡的又一大因素。但是目前關于腫瘤細胞無限增殖及抑制凋亡的確切發病機制還未完全闡明，但是有部分研究者認為miRNA在宮頸癌的增殖和凋亡方面確實發揮著重要的作用。

已有報道發現在宮頸癌中，miRNA在調控細胞的增殖能力方面有著重要作用。miRNA可通過影響腫瘤細胞的靶基因或者蛋白的表達，從而發揮其促進或者抑制癌細胞增殖的能力。2007年Yu等［24］首次報道了miRNA-92a在宮頸癌細胞中表達明顯下降，且可參與調控癌細胞的分化以及增殖的能力，能夠通過調控細胞的周期來調控細胞的自我更新能力，還可通過抑制p21的表達來促進細胞的分化。Zhang等［25］采用特定的微陣列技術，制作miRNA芯片，檢測宮頸癌的樣本發現，與正常的宮頸組織相比，宮頸癌組織中大約有27種miRNA的表達是異常的，其中miR-21、miR-16、miR-124等可在各例患者的宮頸癌組織中表達上調，發揮了原癌基因活性的作用，最終通過調控各自的靶向基因，促進了細胞的惡性生長。Pereira等［26］也通過以PCR為基礎的miRNA技術，對正常的宮頸組織和宮頸癌組織中miRNA檢測，發現了miR-143、miR-26a及miR-203等在宮頸癌組織表達均發生了下調，而這些miRNAs的表達變化，可以導致宮頸癌細胞的增殖能力發生明顯增強。Chen等［27］發現miR-1297在人宮頸癌組織中被抑制，在宮頸癌HeLa細胞中過表達miR-1297后，可使細胞增殖增加，凋亡減少。

這些研究表明miRNA與宮頸癌之間關系密切，通過調節宮頸細胞的增殖和凋亡，改變宮頸細胞的生理及病理情況，在宮頸癌發生、發展過程中起著重要的作用。

3 小結與展望

HPV持續感染是宮頸癌發生發展的一個重要因素，但是僅僅有少于l%的感染者會最終發展成為宮頸癌，這說明了宮頸癌的發生過程還與其它多種因素密切相關。因此，miRNA的發現，可能在除HPV感染以外的宮頸癌的致病機制的研究中，為我們指明了一個新的方向。隨著后基因組時代的到來，探索非編碼序列的生物學意義日益凸現。miRNA在腫瘤的發生、發展過程中的作用，也已成為了當前的研究熱點。雖然目前關于miRNA與宮頸癌的研究取得了一定的成果，但仍有許多問題亟待解決，如miRNA與腫瘤EMT的發生以及其與腫瘤侵襲、轉移及增殖之間是通過何種方式形成了復雜的網絡調控機制等。這些問題仍是miRNA深入研究及對腫瘤侵襲遷移治療的難點，需要我們進一步深入的探討。miRNA的研究在宮頸癌的病因學、分子病理學、基因診斷以及治療等方面提供了新的思路。