MicroRNA 在乳腺癌耐藥中的功能研究進(jìn)展

郝 帥 趙健潔 張曉華 田武國(guó) 羅東林

陸軍軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院乳腺甲狀腺外科，重慶 400042

乳腺癌是世界上女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，并且位于癌癥致死原因的第二位[1]。近年來(lái)，隨著診治技術(shù)的不斷進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了更早期的癌癥診斷以及更有效的癌癥治療，使乳腺癌的死亡率明顯降低[2]。大多數(shù)患者在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)初始治療有較好的反應(yīng)性，但隨著治療的進(jìn)行，腫瘤會(huì)演變?yōu)楦咔忠u性的類型，對(duì)常規(guī)的放化療治療產(chǎn)生耐藥，最終導(dǎo)致病情的復(fù)發(fā)，這也是當(dāng)前癌癥治療所面臨的主要難題[3]。目前乳腺癌的治療策略包括手術(shù)以及多種輔助治療相聯(lián)合的綜合治療[4]。乳腺癌治療的耐藥由多種機(jī)制參與調(diào)控，包括體細(xì)胞突變、表觀為遺傳修飾和信號(hào)通路或代謝的異常，以及腫瘤微環(huán)境的修飾對(duì)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)的影響等。在這個(gè)背景下，能夠?qū)е禄虮磉_(dá)異常的MicroRNA（miRNA）在治療耐藥中同樣發(fā)揮了一定的作用[5]。

miRNA 是一種內(nèi)源性非編碼RNA，存在于真核生物中，由20～25 個(gè)核苷酸構(gòu)成，能夠特異性結(jié)合到靶基因mRNA 的3′未翻譯區(qū)，引起靶mRNA 的降解或抑制其翻譯，其轉(zhuǎn)錄后的水平負(fù)調(diào)控基因的表達(dá)[6]。眾所周知，miRNA 介導(dǎo)的基因表達(dá)的下調(diào)與腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移和腫瘤對(duì)治療的反應(yīng)有關(guān)。目前越來(lái)越多的證據(jù)顯示，miRNA 的異常導(dǎo)致了乳腺癌耐藥的發(fā)生。多種miRNA 在乳腺癌中表達(dá)異常，與放療抵抗和多重耐藥有關(guān)，包括化療、內(nèi)分泌治療和靶向治療等[7]。

1 miRNA 與化療耐藥

乳腺癌是一種全身性疾病，化療在乳腺癌治療中占有舉足輕重的地位。然而多藥耐藥性（multidrug resistance，MDR）是導(dǎo)致乳腺癌化療失敗的主要原因。研究發(fā)現(xiàn)多種miRNA 參與調(diào)控乳腺癌化療耐藥。

1.1 阿霉素

阿霉素是乳腺癌抗癌治療的一線藥物，通過(guò)嵌入癌細(xì)胞的DNA 堿基片段中，阻礙DNA 的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制，從而抑制腫瘤生長(zhǎng)[8]。Zeng 等[9]研究發(fā)現(xiàn)miR-129-5p 在乳腺癌組織和阿霉素耐藥乳腺癌細(xì)胞（MDA-MB-231，MCF-7）中的表達(dá)均顯著降低，miR-129-5p 可能通過(guò)直接靶向SOX2 來(lái)抑制乳腺癌中的阿霉素耐藥性，這為解決阿霉素耐藥提供了新的思路。此外，Li 等[10]在另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，耐藥性乳腺癌細(xì)胞中miR-3609 的表達(dá)低于敏感性乳腺癌細(xì)胞（MCF-7），而PD-L1 的表達(dá)卻更高，最終提示miR-3609 表達(dá)的恢復(fù)可通過(guò)阻斷PD-L1 表達(dá)使乳腺癌對(duì)阿霉素更加敏感，進(jìn)而改善患者預(yù)后。Spindlin 1（SPIN1）是一種在多種人類癌癥中高表達(dá)的蛋白質(zhì)，與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)，Chen 等[11]研究發(fā)現(xiàn)，SPIN1在耐藥乳腺癌細(xì)胞系和組織中顯著升高，體外研究進(jìn)一步證實(shí)SPIN1 增強(qiáng)了乳腺癌細(xì)胞對(duì)阿霉素的耐藥性，由miR-148/152 家族負(fù)調(diào)控的SPIN1 能夠增加乳腺癌中阿霉素的耐藥性，其潛在的機(jī)制可能是通過(guò)上調(diào)藥物代謝酶和藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)。三陰性乳腺癌作為乳腺癌的一種特殊亞型，對(duì)內(nèi)分泌治療和靶向治療無(wú)效，并且通常進(jìn)展迅速、預(yù)后較差，Tormo 等[12]研究發(fā)現(xiàn)接受多柔比星治療后，miRNAs-449 在敏感性三陰性乳腺癌細(xì)胞中發(fā)生上調(diào)，而在耐藥性細(xì)胞中卻保持不變，miRNAs-449 的體外過(guò)表達(dá)使細(xì)胞對(duì)治療更加敏感并顯著降低對(duì)多柔比星的耐藥性，這些結(jié)果首次揭示了miRNA-449 家族在多柔比星耐藥中的作用，為解決三陰性乳腺癌治療耐藥提供了新的思路。

1.2 鉑類

鉑類藥物在癌癥化療中被廣泛應(yīng)用，通常認(rèn)為其通過(guò)與腫瘤細(xì)胞的DNA 形成交聯(lián)物，抑制DNA 復(fù)制，造成DNA 損傷，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[13]。Wang 等[14]研究發(fā)現(xiàn)在順鉑耐藥乳腺癌細(xì)胞系中（MCF-7 和MDA-MB-468），miR-1307 顯著下調(diào)，體外試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)miR-1307 的過(guò)表達(dá)使順鉑耐藥乳腺癌細(xì)胞對(duì)順鉑更加敏感，miR-1307 可能通過(guò)靶向Mdm4 在乳腺癌順鉑耐藥中發(fā)揮作用。此外，Cataldo 等[15]研究發(fā)現(xiàn)miRNA-302b 通過(guò)調(diào)節(jié)E2F1 和細(xì)胞DNA 損傷反應(yīng)來(lái)增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感度。E2F1 是G1/S 期轉(zhuǎn)換的重要調(diào)節(jié)因子，是miRNA-302b 的直接靶基因。miR-302b 通過(guò)負(fù)調(diào)控E2F1 間接影響ATM 的表達(dá)，miR-302b 通過(guò)調(diào)節(jié)E2F1/ATM 軸來(lái)發(fā)揮乳腺癌細(xì)胞對(duì)順鉑響應(yīng)的相關(guān)作用，提示miR-302b 能夠成為潛在的治療靶點(diǎn)，以克服化療的耐藥性。

1.3 多西他賽和紫杉醇

多西他賽和紫杉醇可通過(guò)加強(qiáng)微管蛋白聚合作用和抑制微管解聚作用，形成穩(wěn)定的非功能性微管束，從而破壞腫瘤細(xì)胞的有絲分裂達(dá)到抗腫瘤的效果。miRNA-34a 在癌癥干細(xì)胞（cancer stem cells，CSCs）中表達(dá)抑制，是一種重要的抑癌因子，miR-34a 的過(guò)表達(dá)能夠抑制CSCs 的成瘤活性。因?yàn)槠淠[瘤抑制功能，闡明miR-34a 調(diào)控治療耐藥性的機(jī)制具有重要價(jià)值。Wu 等[16]進(jìn)行了相關(guān)的研究，發(fā)現(xiàn)乳腺癌中HDAC1和HDAC7 是miRNA-34a 的新的靶點(diǎn)，HDAC1 和HDAC7 對(duì)HSP70 K246 的脫乙酰反應(yīng)，通過(guò)抑制自噬細(xì)胞的死亡，來(lái)促進(jìn)癌細(xì)胞存活和治療耐藥性，該研究發(fā)現(xiàn)了miR-34a-HDAC1/HDAC7-HSP70 K246 軸作為一個(gè)新的分子通路能夠預(yù)測(cè)對(duì)多西他賽的耐藥性。Zhang 等[17]發(fā)現(xiàn)miRNA-129-3p 在多西他賽耐藥型乳腺癌細(xì)胞中（MDA-MB-231）上調(diào)，通過(guò)直接作用于CP110 促進(jìn)了對(duì)多西他賽的耐藥。Xiang 等[18]在一項(xiàng)探討熊果酸（ursolic acid，UA）對(duì)乳腺癌紫杉醇耐藥的逆轉(zhuǎn)作用的研究中發(fā)現(xiàn)，miR-149-5p 的表達(dá)在紫杉醇耐藥細(xì)胞（MDA-MB-231）中比敏感細(xì)胞中更低，經(jīng)過(guò)UA 處理能夠顯著增加miR-149-5p 的表達(dá)，最終證實(shí)UA 可以通過(guò)靶向miRNA-149-5p/MyD88 軸來(lái)逆轉(zhuǎn)紫杉醇的耐藥性，具有一定的臨床價(jià)值。同樣的，Lyu 等[19]研究顯示HER3/PI-3K/Akt 信號(hào)通路通過(guò)抑制miR-203 和miR-542-3p 上調(diào)Survivin，因?yàn)閙iR-542-3p 在Survivin mRNA 的3′-UTR 上具有三個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，其模擬物能夠在體外和體內(nèi)有效地下調(diào)Survivin，因此，miR-542-3p 替代療法是克服HER3 介導(dǎo)的紫杉醇耐藥的潛在方法，并且能夠顯著增強(qiáng)紫杉醇對(duì)HER2 過(guò)表達(dá)型乳腺癌的抗腫瘤活性。

2 miRNA 與內(nèi)分泌治療耐藥

約有65%的乳腺癌患者為激素受體陽(yáng)性，內(nèi)分泌治療是此類患者的重要治療手段。幾乎所有初始有效的患者在應(yīng)用內(nèi)分泌藥物一段時(shí)間后也會(huì)發(fā)生治療無(wú)效的情況，而這也是治療失敗的主要原因，研究發(fā)現(xiàn)多種miRNA 在內(nèi)分泌耐藥機(jī)制中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用[20]。

2.1 他莫昔芬

他莫昔芬，作為一種選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑，通過(guò)與雌二醇競(jìng)爭(zhēng)受體，進(jìn)而降低癌細(xì)胞的活性作用，廣泛應(yīng)用于絕經(jīng)前內(nèi)分泌受體陽(yáng)性的乳腺癌患者[21]。Lu 等[22]在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)miRNA-320a 的低表達(dá)通過(guò)ARPP-19 和ERRc 的解除抑制以及c-Myc 和Cyclin D1 通路的激活賦予乳腺癌細(xì)胞他莫昔芬耐藥的特性，c-Myc/miR-320a 軸是乳腺癌他莫昔芬獲得性耐藥的新機(jī)制。針對(duì)miRNA-320a 表達(dá)的改變具有規(guī)避ER 陽(yáng)性乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥的潛在優(yōu)勢(shì)。Ikeda 等[23]在另外的研究中發(fā)現(xiàn)在他莫昔芬耐藥型MCF-7 細(xì)胞和臨床乳腺癌組織中，miR-378a-3p 表達(dá)均下調(diào)，而其潛在靶點(diǎn)GOLT1A 在乳腺癌組織中高表達(dá)。結(jié)果提示miRNA-378a-3p 依賴的GOLT1A表達(dá)參與了乳腺癌內(nèi)分泌耐藥。Liu 等[24]研究提示miR-26a 和E2F7 可能形成雙負(fù)反饋環(huán)，導(dǎo)致ER 陽(yáng)性乳腺癌中miR-26a 的下調(diào)和E2F7 的上調(diào)，miR-26a敲低和E2F7 過(guò)表達(dá)均賦予MCF-7 細(xì)胞對(duì)他莫昔芬的抗性。相反，miR-26a 過(guò)表達(dá)和E2F7 沉默使MCF-7耐藥細(xì)胞對(duì)他莫昔芬重新敏感，為解決他莫昔芬耐藥提供了新的方向。

2.2 芳香化酶抑制劑

芳香化酶抑制劑通過(guò)抑制體內(nèi)雌激素的生成進(jìn)而阻斷乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)，廣泛應(yīng)用于絕經(jīng)后雌激素受體陽(yáng)性的乳腺癌。Vilquin 等[25]首次發(fā)現(xiàn)，在芳香化酶抑制劑敏感的乳腺癌細(xì)胞株中miRNA-125b 和miR NA-205 均高表達(dá)，進(jìn)一步通過(guò)調(diào)控Akt/mTOR 信號(hào)通路導(dǎo)致來(lái)曲唑和阿那曲唑耐藥。Masri 等[26]研究發(fā)現(xiàn)在來(lái)曲唑耐藥型MCF-7 細(xì)胞株中，miRNA-128a表達(dá)明顯增加，耐藥機(jī)制與其抑制TGF-β 信號(hào)通路活性有關(guān)，因此抑制內(nèi)源性miRNA-128a 具有逆轉(zhuǎn)來(lái)曲唑耐藥的潛在價(jià)值。

3 miRNA 與靶向治療耐藥

HER2 基因過(guò)表達(dá)的乳腺癌患者約占所有乳腺癌患者的20%～30%，其高表達(dá)與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展、預(yù)后和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，且該類乳腺癌侵襲性強(qiáng)，預(yù)后差。曲妥珠單抗，是全球首個(gè)針對(duì)HER-2 人源化單克隆抗體，在乳腺癌治療中占主導(dǎo)地位，在很大程度上改善了治療效果和預(yù)后[27]。然而，仍有近50%的患者對(duì)曲妥珠單抗產(chǎn)生耐藥，進(jìn)而增加了腫瘤轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)[28]。研究揭示了miRNA 的異常表達(dá)與乳腺癌曲妥珠單抗耐藥有關(guān)[29]。Nielsen 等[30]在一項(xiàng)研究中探討miR-21 的表達(dá)是否與HER2 陽(yáng)性乳腺癌對(duì)曲妥珠單抗的耐藥性有關(guān)，然而令人遺憾的是并未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性結(jié)果。相反的，De 等[31]通過(guò)體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)均證實(shí)了miRNA-21在HER2 陽(yáng)性乳腺癌中具有維持EMT 并塑造腫瘤免疫微環(huán)境的作用，它的上調(diào)與曲妥珠單抗耐藥有關(guān)。Li 等[32]研究發(fā)現(xiàn)，曲妥珠單抗治療通過(guò)升高的HER2 mRNA 表達(dá)來(lái)使HER3 上調(diào)，參與乳腺細(xì)胞轉(zhuǎn)化，增加腫瘤生長(zhǎng)，導(dǎo)致曲妥珠單抗耐藥，HER3 mRNA 或miR-125a/b 的聯(lián)合靶向治療可以作為逆轉(zhuǎn)乳腺癌曲妥珠單抗耐藥的有效方式。除了單一的miRNA 之外，Lyu 等[33]同樣證實(shí)，miR-125a 和miR-205 的組合有效抑制HER2 過(guò)表達(dá)乳腺癌BT474 細(xì)胞中HER3 的表達(dá)，這種靶向HER3 的新方法能夠增強(qiáng)曲妥珠單抗和紫杉醇對(duì)HER2 過(guò)表達(dá)乳腺癌的治療功效。

4 小結(jié)

miRNA 在乳腺癌治療耐藥中發(fā)揮了重要作用。隨著研究的不斷深入，我們將對(duì)miRNA 參與調(diào)節(jié)乳腺癌的耐藥的分子機(jī)制有更加全面的了解，尋找改善乳腺癌治療最優(yōu)的靶點(diǎn)，為乳腺癌的臨床生物治療開(kāi)辟新的途徑。