微RNA在婦科疾病中的研究進展

逄子瑤，彭越，趙鄭，陳勇華，侯建青

(1.青島大學附屬煙臺毓璜頂醫院婦科，山東 煙臺 264000； 2.濱州醫學院煙臺校區藥學院，山東 煙臺 264000)

微RNA(microRNA，miRNA)是一種新的單鏈RNA，廣泛存在于真核生物中,長度為19～22個核苷酸，在基因表達調控中起重要作用。miRNA通過與基因轉錄的信使RNA(messenger RNA,mRNA)相互作用，導致靶mRNA沉默或降解，實現對靶基因的轉錄后調控。一項研究使用基因芯片和核糖體譜分析法測試了mRNA降解和翻譯抑制的相對貢獻，發現大多數miRNA效應通過降低靶mRNA水平介導[1]。目前認為有缺陷的miRNA與mRNA的相互作用調節可能損害正常細胞的相關功能，進一步導致疾病的發生，miRNA參與許多生物學活動，包括細胞增殖、細胞分化、細胞遷移、疾病發生和進展[2-6]。有研究已經證實miRNA基因調控缺陷參與多類婦科疾病的發生，如卵巢癌、宮頸癌、子宮內膜癌、子宮內膜異位癥、子宮肌瘤及盆腔器官脫垂等。單個miRNA可以靶向數百個mRNA，miRNA通過同時調節多個靶mRNA基因的轉錄后活性來影響細胞的功能，說明miRNA具有作為一種可行的治療手段的潛力[7]。miRNA對經典癌基因和腫瘤抑制基因的調控是癌癥研究的標志，這類參與腫瘤基因調控的miRNA可以轉化為癌癥治療、診斷和預后的潛在靶標。現對miRNA在婦科疾病領域的研究進展予以綜述。

1 miRNA 的性質與功能

miRNA不均勻分布于基因組，具有位置偏好性，一部分miRNA基因位于基因組的基因間區,或位于注釋基因反義方向，表明這部分miRNA能夠形成獨立的轉錄單位，另一部分miRNA基因多數位于蛋白質編碼基因的內含子中，少數位于外顯子中，稱為基因內miRNA[8]。這些miRNA成簇聚集存在于基因組中是miRNA的重要特征，通常一個基因簇中包含2～3個miRNA基因，但也發現過更大的基因簇，如人類的has-miR-17基因簇由6個成員組成[9]。miRNA通過抑制翻譯或核酸外切mRNA衰變負向調節基因表達，通過與mRNA分子的3′非編碼區域中的互補序列結合來抑制基因表達，靶向誘導mRNA降解，從而抑制翻譯[10]。有研究已證實了超過1 000個單個miRNA基因的存在，單個miRNA可以靶向數百或數千種不同的mRNA，同時單個mRNA也可以被多種不同的miRNA協同抑制[11]。

miRNA是動物體內生物學過程中的關鍵調節因子，可形成復雜的網絡，調節細胞分化、發育和體內平衡，miRNA的功能失調與多種疾病，特別是癌癥有關[12]。miRNA廣泛參與人類的各項生命活動，并發揮重要作用，如miR-122參與膽固醇代謝、miR-142參與機體免疫調節功能、miR-124參與腦形成、miR-1和miR-133參與肌肉形成等，說明miRNA在人體的發育形成及疾病的發生發展過程中發揮不可忽視的作用。

2 miRNA在婦科惡性腫瘤中的作用

2.1miRNA在婦科惡性腫瘤的作用機制 全基因組分析發現人類惡性腫瘤中miRNA表達失調，并且在腫瘤形成中具有潛在的雙重作用，miRNA可以調節致癌或腫瘤抑制途徑，包括p53、c-MYC、RAS和BCR-ABL基因,而miRNA本身的表達可以由癌基因或腫瘤抑制因子調節[13]。通常，致癌miRNA高表達于癌癥患者中，而抑癌miRNA則低表達。miRNA主要通過抑制翻譯潛在地改變靶癌基因和抑癌基因的表達基因，從而影響致癌過程。miRNA對腫瘤微環境的調節可能解釋生物學效應，因此可以將miRNA分為致癌性和抑癌性兩大類，研究發現miRNA在婦科腫瘤的發生發展中廣泛存在，可通過研究其發生的分子機制，以獲取新的治療方向。

2.1.1miRNA的致癌作用 miRNA的致癌作用即“原癌基因”作用。當腫瘤組織中miRNA的表達水平明顯上調時，正常細胞呈現過度增殖狀態或分化異常變為癌細胞，表現出致癌作用。Park等[14]通過檢測miR-200c在人子宮內膜組織中的表達發現,與正常子宮內膜組織相比，子宮內膜癌中miR-200c表達增加。Li等[15]通過熒光素酶報告基因測定等研究方法發現，miR-150可直接降低FOXO4基因的表達,并調節多種基因表達，從而導致宮頸癌細胞生長和存活。綜上，部分miRNA具有原癌基因樣作用，可將其作為未來癌癥治療的潛在靶點。

2.1.2miRNA抑癌作用 miRNA抑癌作用即“抑癌基因”作用。腫瘤組織中miRNA的表達水平升高，抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞凋亡，表現出“抑癌基因”特征。Chen等[16]研究發現，miR-490-3P轉染過表達抑制腫瘤發展和細胞周期蛋白依賴性激酶1表達，同時誘導p53表達，說明miR-490-3P可能靶向細胞周期蛋白依賴性激酶1并抑制卵巢上皮癌的發生和發展。目前癌癥發病率和病死率的不斷上升使新的診斷和治療藥物成為現代科學的重中之重。目前已有許多癌癥領域的研究，但是包括婦科腫瘤在內的多種惡性腫瘤的病因和發病機制尚不完全，可通過miRNA在癌癥中的基因表達調控去實現治療手段的突破。

2.2miRNA與宮頸癌 宮頸癌仍是發展中國家女性因惡性腫瘤致死的常見原因。近年來，研究通過篩查方法和程序發現宮頸癌發病率下降趨勢[17]。目前宮頸癌仍然是女性相關惡性腫瘤死亡的主要原因。此外，盡管宮頸癌有手術、化療、放療等治療方式，但是仍然有不少患者最終死于宮頸癌的轉移和復發。miRNA是惡性腫瘤研究的重點領域，研究表明，健康人群和惡性腫瘤患者之間在miRNA表達譜方面存在差異[18]。因此，對miRNA的研究可以全面評估宮頸癌的發生，早期發現宮頸癌的轉移和復發，具有重要的臨床意義，也將使提供及時的個體化治療成為可能。

miRNA可以抑制宮頸癌細胞的增殖和侵襲，阻礙疾病進展，發揮“抑癌基因”的作用。Lv和Wang[19]研究表明，在宮頸癌患者的組織和細胞系，miR-296表達水平顯著下調，miR-296直接靶向特異性蛋白1的3′非翻譯區抑制宮頸癌細胞的增殖和侵襲。Yamamoto等[20]發現，miR-218通過靶向宮頸鱗癌細胞的黏附通路抑制癌細胞的增殖和侵襲。目前臨床對于宮頸癌的治療方式主要為手術、放療和化療，但宮頸癌患者的預后不佳，還需通過研究宮頸癌發生發展的機制來開發新的治療策略。

miRNA也可促進宮頸癌細胞增殖、轉移及侵襲。Tan等[21]研究表明，與正常宮頸組織及上皮內瘤變Ⅲ級組織相比，miR-378表達水平在宮頸癌組織中顯著上調，并且通過靶向自噬相關蛋白12促進體內外宮頸癌細胞的侵襲和轉移。Tang等[22]研究證明，miR-182在宮頸癌中起著癌基因miRNA的作用，其通過擾亂細胞增殖導致疾病的發生。宮頸癌的發病機制除了已知的人乳頭瘤病毒(human papillomavirus,HPV)感染，還與其他基因表達水平的變異和宮頸癌發病機制有關。

高危HPV16型和HPV18型與宮頸癌發病密切相關，E6和E7病毒癌蛋白分別作用于宿主細胞的抑癌基因p53和Rb使其失活或降解導致癌變，但近年研究逐步證實部分miRNA基因也參與了宮頸癌的發生和發展。Park等[23]報道，宮頸癌組織中miR-9、miR-21和miR-155顯著過表達，此外，miR-21和miR-155在HPV E6/E7陰性的宮頸癌患者中過度表達，同時miR-155在HPV E6/E7陽性的宮頸癌患者中表達明顯上調。Wang等[24]研究發現，致癌HPV通過癌蛋白E6干擾腫瘤抑制基因p53和miR-34a，并使p53和miR-34a表達下調，促進宮頸癌細胞的增殖。以上這些實驗研究對于高危型HPV導致宮頸癌的發病機制有了新的見解，而且miRNA對宮頸癌有診斷潛力，有助于HPV陽性和陰性宮頸癌病例的潛在風險評估，未來可能成為宮頸癌前患者診斷和治療的其他替代性分子生物標志物。

雖然目前手術、放療和化療仍是治療宮頸癌的標準方法，但隨之而來的是疾病的緩解、患者之間的臨床結果差異，而miRNA在某種程度上可能是預測宮頸癌預后的潛在新型生物標志物。Li等[25]研究發現，與同一患者相鄰的正常宮頸組織相比，宮頸癌組織中miR-142-3p的表達顯著下調，miR-142-3p低表達與晚期、淋巴結轉移和宮頸浸潤深度顯著相關，與患者的總體生存率和無進展生存率呈正相關。Shen等[26]研究數據表明，miR-224的高表達與宮頸癌的侵襲性進展和不良預后有關，可以將相關miRNA基因作為標志物用以判斷宮頸癌患者的預后情況，從而給予相應的個體化治療。

2.3miRNA與子宮內膜癌(endometrial carcinoma,EC) EC是女性生殖道三大惡性腫瘤之一，2012年全世界有32萬例新發病例[27]。盡管近年來EC的診斷和治療等方面取得了很大進展，但由于對EC發病機制的研究尚不成熟、晚期疾病的治療存在困難，因此研究針對EC的新型診斷、預后和治療策略非常重要。研究發現miRNA可能參與EC的發生、發展、侵襲及轉移過程[28]。

miRNA可以發揮“抑癌”作用，抑制EC細胞的增殖、遷移及上皮-間充質轉化過程。Li等[29]通過一系列研究發現，在EC中miR-302b-3p/302c-3p/302d-3p下調，抑制EC細胞的上皮-間充質轉化過程促進EC細胞凋亡。Bing等[30]研究證明，在EC患者中，miR-543的表達降低，并通過靶向黏著斑激酶和Twist-1(Twist homolog 1)發揮抑癌作用。早期發現和早期治療是改善EC預后并提高其治愈率的關鍵因素，對于EC這些腫瘤抑制因子的發現，可以為EC的治療提供新的靶點。

miRNA亦可促進EC的發生發展，并在某種程度上有助于評估EC患者的預后。He等[31]發現與正常患者相比，miR-944在EC組織和細胞系中明顯過表達，且miR-944高表達的EC患者的生存率較低。Chung等[32]研究證實，miR-182、miR-183、miR-200a、miR-34a和miR-95在EC患者中顯著過表達，且與EC患者腫瘤進展及淋巴結轉移相關，而miR-205的表達水平與EC患者腫瘤期別及侵入子宮肌層的程度呈正相關。大多數情況下，EC患者早期診斷可以得到根治性治療和良好的預后，然而，晚期診斷或復發性疾病則預后不良，增加病死率。這些miRNA中某些基因與EC中的相互作用，可以作為潛在的生物標志物和新型治療靶標。

2.4miRNA與卵巢癌 卵巢癌是婦科常見的惡性腫瘤，可以發生于任何年齡段。由于缺乏可靠的篩查試驗和癥狀的模糊性，卵巢惡性腫瘤早期病變不易發現，晚期病例又缺乏有效的治療手段，其病死率居婦科惡性腫瘤首位。近年來，通過對miRNA的研究，發現存在一種用于調控惡性腫瘤相關基因的新陣列，而通過研究miRNA表達在卵巢癌中的作用，提供了有關miRNA與卵巢癌診斷、預后和治療方法的潛在臨床相關性的信息，為攻克卵巢癌這一難題提供新的思路。

miRNA在一定程度上發揮“致癌基因”的作用，可以促進卵巢癌細胞的增殖和遷移。Zhang等[33]通過實驗研究發現，miR-630靶向Krüppel樣因子6促進卵巢癌細胞的增殖和侵襲，進一步轉染實驗證明miR-630過表達刺激卵巢癌細胞生長。Resnick等[34]發現卵巢癌患者血清miRNA中，miR-21、miR-29a、miR-92、miR-93和miR-126水平顯著上調。通過卵巢癌中異常表達的miRNA基因，為上皮性卵巢癌提供一種新的治療方法。

miRNA在一定程度上發揮“抑癌基因”的作用，可以抑制卵巢癌細胞的增殖和侵襲。Xiang等[35]研究發現，卵巢癌細胞中miR-126-3p過度表達抑制了細胞的增殖、侵襲及酶的磷酸化，而神經叢蛋白B2基因是miR-126-3p在卵巢癌細胞中的直接靶點。Cheng等[36]研究證實，miR-199a通過靶向CD44基因來抑制卵巢癌的發生和卵巢癌細胞的增殖。miRNA在卵巢癌細胞中具有相關作用靶點，miRNA亦可作為腫瘤抑制劑用于卵巢癌的潛在治療,成為新的治療策略。

miRNA可以通過不同的作用機制在上皮性卵巢癌的發病和進展中發揮重要作用，可能成為上皮性卵巢癌早期診斷和預后預測的新型生物標志物。Zhu等[37]研究發現，與正常患者相比，卵巢癌患者miR-125b水平明顯升高，且Ⅰ、Ⅱ期及術后無殘留腫瘤的患者血清miR-125b水平顯著升高，并與無進展生存率呈正相關。還有研究發現，miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141、miR-180a、miR-93、miR-429和miR-29b的過表達與卵巢癌縮短無病生存期有密切關系[38-39]。此外，有學者研究發現，在高分化卵巢癌患者中，低水平的miR-34c和miR-422b與較短的疾病特異性生存率相關[40]。臨床上將血清糖類抗原125的水平用于監測疾病的進展及反應卵巢癌患者的治療效果，但是，目前通過血清糖類抗原125進行篩查，對于卵巢癌的早期檢測及預測其進展尚存在一定的局限性。基于miRNA這方面的發現，可以對卵巢癌進行早期診斷，據此給予不同期別及術后卵巢癌患者及時恰當的個體化治療[37-40]。

此外，miRNA也參與卵巢癌化療耐藥的過程。Eoh等[41]研究發現，miR-630抑制劑可以降低卵巢癌細胞的增殖和侵襲，增強化療敏感性，并可作用于細胞凋亡蛋白酶激活因子-1靶點，使化療耐藥的卵巢癌細胞重新對化療敏感。Sorrentino等[42]研究證實，對標準化療耐藥的腫瘤特征是卵巢癌細胞中miR-335和miR-130a的表達降低。卵巢癌是婦科疾病中最致命的惡性腫瘤，目前卵巢癌化療應用的“金標準”紫杉醇聯合鉑類復發及耐藥率高，且由于卵巢癌的轉移、復發和耐藥，導致卵巢癌的5年生存率僅為30%[43]。現可針對化療耐藥的卵巢癌使其重新對化療敏感，攻克耐藥性，創新治療策略。

3 miRNA與子宮內膜異位癥

子宮內膜異位癥是一種良性的雌激素依賴性疾病，與盆腔疼痛和不孕有關，其特征是子宮內膜組織異位分布，主要分布于盆腔腹膜和卵巢。目前對于子宮內膜異位癥患者，除雌激素依賴性外，孕激素抵抗也是該疾病的新興特征。子宮內膜異位癥是最常見的婦科疾病之一,盡管子宮內膜異位癥的患病率很高，但由于發病機制的復雜性和癥狀的多樣性，子宮內膜異位癥的診斷往往被推遲。所以目前診斷性生物標志物的開發對于盡早診斷和治療子宮內膜異位癥至關重要。

miRNA表達失調與子宮內膜異位癥的發生相關。Burney等[44]對子宮內膜異位癥患者子宮內膜miRNA表達譜的研究表明，子宮內膜異位癥患者異位的子宮內膜中4種miRNA即miR-34c-5p、miR-9、miR-9*、miR-34b*與對照子宮內膜相比明顯下調。Laudanski等[45]的研究證實，參與炎癥的調節因子miR-483-5p和miR-629-3p在子宮內膜異位癥患者異位的子宮內膜中表達下調，這些基因的失調可能導致子宮外子宮內膜組織的過度生長。Hsu等[46]發現，miR-199a-5p通過靶向子宮內膜間充質干細胞中的血管生成因子來抑制這些干細胞的增殖和血管生成。目前對于miRNA在子宮內膜異位癥發病機制的研究及miRNA基因表達譜整合的研究，為這種神秘疾病的分子基礎提供了獨特的見識，并可能在受影響患者的月經周期早期分泌階段調節其增殖表型，進行早期診斷和治療。

4 miRNA與子宮平滑肌瘤

子宮平滑肌瘤是女性生殖器最常見的良性腫瘤。子宮平滑肌瘤通常不致命，但會產生嚴重的臨床癥狀，如嚴重子宮出血、盆腔疼痛、不孕、復發性妊娠丟失等。目前由于缺乏有效的治療，手術切除一直是這種良性腫瘤的主要治療手段。但手術治療并非首選，所以對于癥狀性子宮平滑肌瘤的發病機制及相關分子生物標志物的研究是必要的，針對發病機制，可以從根本上預防和治療子宮平滑肌瘤。

miRNA是包括肝臟、肺臟和心臟等許多疾病纖維化過程中新的調節因子，而近年來的研究也發現miRNA與子宮平滑肌瘤的發生和發展有著密切的關系。IsIam等[47]對細胞外基質在平滑肌瘤發病機制中的作用進行研究發現，子宮平滑肌瘤的特征為膠原蛋白、纖連蛋白、層粘連蛋白和蛋白聚糖水平升高，誘導機械轉導過程來改變平滑肌瘤細胞和細胞外基質之間的雙向信號傳導，而細胞外基質積聚會受到miRNA(miR-29家族、miR-200c和miR-93/06b)的影響，在平滑肌瘤中存在升高水平的細胞外基質和肌成纖維細胞支持這些腫瘤的纖維化特征。Marsh等[48]研究發現,miR-21、miR-34a、miR-125b、miR-139和miR-323在子宮平滑肌瘤和正常子宮肌層中差異表達。此外，Marsh等[49]的研究發現，miR-29家族(miR-29a、miR-29b和miR-29c)在子宮平滑肌瘤患者中的表達顯著下調，增加主要纖維膠原蛋白的水平。回顧和總結這些miRNA和子宮平滑肌瘤之間的相關實驗研究，分析兩者的關系，可以更好地了解子宮平滑肌瘤的病因和發病機制，今后miRNA可能作為子宮平滑肌瘤的一種生物標志物和治療靶標，解決長久以來難以攻克的難題。

5 miRNA與盆腔器官脫垂

盆腔器官脫垂(pelvic organ prolapse，POP)雖然不會危及生命，但往往會導致膀胱、腸道和盆腔癥狀，這些癥狀會對女性的日常活動和生活質量產生不利影響。盡管年齡增長、陰道分娩和肥胖都是POP的危險因素，但這些因素并沒有完全解釋POP的發展。因此，鑒定涉及骨盆支持組織衰減的關鍵分子途徑對于制訂有效的POP預防和治療策略至關重要。

膠原蛋白的平衡轉換對于維持骨盆支持結締組織的機械強度是必要的。同源框A11是控制子宮骶骨韌帶中膠原代謝和穩態的關鍵轉錄因子，并且缺乏同源框A11信號轉導可能有助于改變子宮骶骨韌帶的生化強度，導致POP。Jeon等[50]研究發現miR-30d和181a在POP患者中過表達，其表達與同源框A11 mRNA水平呈負相關。而絕經后子宮脫垂的患病率增加，說明低雌激素狀態可能與脫垂的病因有關[51]。He等[52]研究發現，miR-92和雌激素受體β1表達水平可用作評估POP嚴重程度的可靠診斷標志物。此外，Shi等[53]研究發現，miR-221和miR-222在POP患者子宮骶韌帶組織中表達顯著增加，且可能與雌激素受體α減少有關。總結這些通過多學科研究結合miRNA生物學，提示miRNA介導的細胞外基質代謝失衡與雌激素受體水平失調是盆腔臟器脫垂的重要發生機制，為修復結締組織和治療POP提供一種獨特的治療方法。

6 小 結

miRNA的表達失調參與了多種婦科疾病的發生和發展，如子宮內膜異位癥、平滑肌瘤、POP及婦科惡性腫瘤。miRNA可能負責調節對婦科疾病發展至關重要的特定細胞事件，例如細胞的轉移、分化及耐藥等過程，進而miRNA的表達失調會引起各種婦科病理過程。新的研究技術以及更新的生物信息學方法揭示miRNA在這些病理狀況中的作用的功能信息至關重要。未來miRNA不僅可能成為婦科相關疾病新的特異性標志物，而且可以作為疾病靶向治療和療效監測的標志物，對婦科疾病進行更全面的預防和治療。