MiRNA與宮頸癌的相關性及潛在臨床意義

丁瑤瑤，楚娟，陳凡，朱姣姣，張倩倩，秦天生★，魏林珍，田青霞

（1.甘肅中醫藥大學第一臨床醫學院 甘肅省人民醫院婦產科，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省隴南市西和縣人民醫院；3.蘭州大學第一醫院介入醫學科）

隨著醫學科技的進步，人乳頭瘤病毒的疫苗和篩查廣泛應用于臨床，但宮頸癌在中低收入國家的發病率和死亡率較高［1］。因此臨床中宮頸癌的診斷和治療仍備受關注。近年來發現，miRNAs在宮頸癌組織中異常表達，通過抑制靶基因翻譯或誘導靶基因的切割或降解來發揮作用，大約調節1/3的人類基因，包括參與多種重要細胞過程以及細胞循環、增殖、分化和凋亡的基因，說明miRNAs的異常表達與宮頸癌的發生發展密切相關［2］。本文就近年來miRNAs在宮頸癌中的異常表達與作用機制等方面的研究進展做一綜述。

1 miRNAs的發現、檢測與功能

miRNAs是非編碼RNA家族的重要組成部分，與人類癌癥相關［3］。1993年miRNAs首次被發現于秀麗新小桿線蟲中［4］。miRNAs是長度為19～25個核苷酸的調節核糖核酸，通過與靶mRNA的3'非翻譯區（3'UTR）部分堿基配對來調節基因表達水平［3］。其在血液中循環，通常在微泡中或由血液中的結合蛋白保護，它們可以被化學修飾（如甲基化），從而高度抵抗核糖核酸酶的作用，并且由于其穩定性和易于檢測，可能作為潛在的生物標記物，但細胞釋放循環miRNAs的來源和詳細機制仍不明確［5］。miRNAs可以通過凋亡和壞死細胞釋放到循環中；也可以由癌細胞分泌，這可能會促進腫瘤的生長和擴散；也可以由許多其他細胞類型釋放，如血細胞、免疫效應細胞和其他參與腫瘤侵襲和炎癥反應的細胞［5］。

既然miRNA可能是疾病中潛在的生物標記物，因此獲得樣品中整體miRNAs表達譜經濟有效的方法是miRNAs陣列，而定量RT-PCR反應通常用于確定大量樣品中差異表達的單個miRNA，miRNAs圖譜研究的數量迅速增長，確定可靠的miRNAs特征將有助于理解宮頸癌的進展［6］。

為了研究宮頸中miRNAs對癌癥發生的影響，He等［6］進行的Meta分析顯示，miRNAs通過整合病毒癌蛋白、失調的miRNAs和其靶點建立了一個miRNAs-RNA相互作用網絡，宮頸癌不同階段的失調miRNAs參與了關鍵的癌癥相關通路，如細胞周期、p53和Wnt信號通路，表明失調的miRNAs可能與宮頸癌密切相關，miRNAs可能是宮頸癌相關的潛在生物標志物。miRNAs不僅對宮頸癌細胞有影響，也有助于腫瘤微環境的形成。研究發現一些miRNAs靶向重要的癌細胞調節分子并參與了癌細胞和腫瘤微環境之間復雜的信號網絡，除了直接參與細胞間信號傳導外，部分miRNAs通過微泡或者體外分泌影響癌細胞的生長和轉移［7］。miRNAs對宮頸癌發生發展、診斷、治療和預后的作用機制和相關途徑仍需要進一步的研究。

2 miRNAs和宮頸癌

2.1 miRNAs與宮頸癌的發生發展 宮頸癌發生的主要病因是人乳頭瘤狀病毒（HPV）感染，主要為16型和18型［8］。HPV感染的檢測與治療屬于宮頸癌的二級預防，可以預防宮頸癌的發生。Zhao等［9］研究發現，miRNA-154-5P通過靶向CUL23'UTR在抑制HPV16 E7介導的pRb降解中起至關重要的作用，表明miRNA-154-5P是治療HPV誘導的宮頸癌潛在的靶點。腫瘤發生發展的機制是多層次、多因素的，在分子水平上主要表現為癌基因或抑癌基因功能障礙，導致細胞增殖、遷移、凋亡和自噬調節機制失衡［10］。Cao等［11］研究發現，miR-665 在宮頸癌中下調，miR-665的過表達可抑制宮頸癌的生長和轉移，闡明了lnc-DACR介導的miR-665靶點的新通路，提示了miR-665、ERK/SMAD信號通路等可能作為宮頸癌預防和治療中的新靶點。Liu等［12］研究發現miR-3647-5p 在宮頸癌的發展過程中下調，轉錄因子TP53可上調 miR-3647-5p 的表達，在轉錄后水平miR-3647-5p 能夠靶向 AGR2基因的3' UTR從而抑制AGR2表達，因此，TP53/miR-3647-5p/AGR2 軸抑制宮頸癌細胞的增殖，促進凋亡，為宮頸癌的靶向治療提供了新的策略。Wu等［13］研究發現，與正常宮頸細胞End1/E6E7相比，宮頸癌細胞中circAGFG1水平較高，circAGFG1和miR-370-3p定位于細胞質中并相互作用，miR-370-3p在宮頸癌細胞中表達下調，對RAF1有負調控作用，circAGFG1可能通過海綿化miR-370-3p促進RAF1的表達，從而激活RAF/MEK/ERK通路，促進宮頸癌細胞的增殖和遷移。Tan 等［14］研究發現，宮頸癌中miRNA-381表達水平的降低減輕GPR34轉錄后沉默是宮頸癌生長和發展的原因，揭示了靶向miRNA-381/GPR34分子軸作為宮頸癌替代治療策略的可能性。Liu等［15］發現miR-195-5p過表達可能通過靶向YAP13' UTR抑制宮頸癌細胞的增殖、遷移、侵襲和上皮間質轉化。Zhang等［16］通過抑制細胞增殖、侵襲和遷移將miRNA-1193確定為宮頸癌中的關鍵腫瘤抑制因子，證實CLDN7是miRNA-1193的重要靶位，其上調表達顯著增強了miRNA-1193引起的腫瘤抑制作用。Fan等［17］發現，PTENP1競爭抑制了miR-160b來調節PTEN的表達，PTENP1的過度表達和對miR-160b的抑制有助于抑制宮頸癌細胞的增殖和加速細胞凋亡，表明PTENP1可能是宮頸癌的潛在治療靶點。有研究發現，miR-520d-5p通過調節PTK2抑制宮頸癌細胞的增殖和侵襲，此發現可能為宮頸癌提供了新的治療思路［18］。Ni等［19］發現，上調的miRNA-802顯著抑制宮頸癌細胞的生長和侵襲性，MYLIP是miRNA-802的功能靶點，與miRNA-802呈負相關，MYLIP的過表達消除了miRNA-802對宮頸癌細胞生長和轉移相關特性的抑制作用，因此，miRNA-802在宮頸癌中低表達，與宮頸癌患者的不良臨床結果相關。綜上所述，miRNAs是宮頸癌潛在的治療靶點，有應用于臨床中治療宮頸癌的可能性，但需進一步研究。

2.2 miRNAs與宮頸癌的早期診斷 在臨床中液基薄層細胞和HPV的檢測是宮頸癌的主要篩查方式，進一步的確診則是陰道鏡下的宮頸取材活檢。盡管如此，宮頸癌在中低收入的國家發病率與死亡率仍然較高，造成了較大的負擔［1］。研究尋找宮頸病變和宮頸癌的早期診斷生物標志物勢在必行。Ma等［20］多階段研究并驗證了宮頸癌患者血漿中的4種miRNAs（miR-146a-5p、miR-151a-3p、miR-2110、miR-21-5p）是診斷宮頸癌的潛在無創生物標志物，血漿的miRNAs生物標志物組和當前早期診斷的組合可以應用于宮頸癌患者的篩查。Liu等［21］招募了582例宮頸疾病患者和145例對照者，與正常宮頸樣本相比，宮頸癌和癌前病變中6種miRNAs（miR20a、miR92a、miR141、miR183*、miR210 和 miR944）的表達水平顯著上調，表明它們是致癌miRNAs，并且這6種miRNAs可用于區分宮頸癌前病變或癌癥患者與正常人，特別是在宮頸病變中它們還具有良好的預測能力，這6種miRNAs的聯合使用進一步提高了任何單一miRNA標記的診斷準確性。

臨床中檢測和監測宮頸癌的血清腫瘤生物標志物有癌胚抗原（CEA）、鱗狀細胞癌抗原（SCC Ag）以及 CA19-9已被廣泛使用［22-26］。但研究發現，使用單一類型生物標志物的敏感性和特異性在臨床應用中經常導致不令人滿意的結果，多種血清生物標志物的聯合分析可以提高早期宮頸癌無創檢測的準確性，并有可能作為一種新的早期宮頸癌檢測方法［27］。以上研究有力的說明了miRNAs是宮頸癌早期潛在的生物檢測標志物，未來在臨床中成熟、廣泛的應用有助于宮頸癌的早期發現，為宮頸癌患者爭取更多的診療機會。

2.3 miRNAs與宮頸癌治療的預后 宮頸癌患者主要治療方法為手術、放療及化療，但是應根據實際情況配合應用。患者經過治療后會出現不同的結果，一部分患者會出現癌組織的復發和轉移，復發和轉移是惡性腫瘤的明顯的生物學特點，是造成患者死亡的重要因素。宮頸癌的發展受miRNA-mRNA網絡的調控，基于3個基因（EZH2、FLT1、GAPDH）的風險評分模型可以有效預測宮頸癌患者的總生存期，這3個基因可能通過肥大細胞、CD4和CD8細胞相互作用在宮頸癌中發揮調控作用［28］。Liu等［29］報道，circRNA8924在宮頸癌組織中高表達，并與腫瘤大小、FIGO分期和子宮肌層浸潤密切相關；在進一步的體外研究中發現，circRNA8924與miR-518d-5p/519-5p家族競爭性結合，上調了CBX8的表達水平，導致宮頸癌細胞惡性生物學行為的增強。Xu等［30］建立了circRNA-miRNA-RNA調節網絡，該網絡包括宮頸癌中的33個circRNAs、2個miRNAs和189個mRNA，對TCGA數據集的分析顯示，調控網絡中共有3個靶基因（COPE、RAB3B和TFPD）與宮頸癌中具有臨床顯著結果的生存線相關，提示這些基因有可能成為新的生物標志物或治療靶點。Chen等［31］研究發現，LncRNA HOXD-AS1在宮頸癌組織和細胞系中過表達，其高水平預示宮頸癌患者預后較差，siRNA介導的HOXD-AS1敲除抑制了宮頸癌細胞的遷移和侵襲，HOXD-AS1競爭內源性RNA miR-877-3p可導致其靶基因FGF2上調，miR-877-3p過表達或抑制FGF2，可終止HOXD-AS1誘導的遷移和侵襲，提高患者的預后。

除了癌組織的復發和轉移，對放化療等治療手段的不敏感也會導致預后不良。宮頸癌中多種miRNAs的異常表達可影響機體對化療和放療的敏感性，由于miRNAs與宮頸癌的治療耐藥性有關，可開發出miRNAs抑制劑或補充化療或放療的新聯合療法［32］。淋巴轉移會導致宮頸癌的復發，也是宮頸癌預后差的原因之一。Chen等［33］利用 R 軟件和生物傳感器軟件包從 TCGA 癌癥基因組圖譜數據庫中鑒定差異表達的miRNAs，發現4種miRNAs（下調 miR-502 和 miR-145，上調 miR-142 和 miR-33b）的組合被確定為宮頸癌的獨立預后標志，模塊分析表明CXCL12、IGF1、PTPRC、CDH5、RAD51B、REV3L和WDHD1是與宮頸癌淋巴結轉移顯著相關的關鍵基因。總之了解miRNAs與宮頸癌淋巴結轉移的作用機制，可能為未來的臨床治療提供新的診斷指標和治療靶點。

3 小結與展望

綜上所述，miRNA-154-5P、miR-665、miR-3647-5p、miR-370-3p、miR-381、miR-195-5p、miR-1193、miR-160b、miR-520d-5p和miR-802影響了宮頸癌細胞的增殖和遷移；miR20a、miR92a、miR141、miR183、miR210和miR944是宮頸癌的致癌miRNA，具有良好的預測性能；miR-518d-5p/519-5p和miR-877-3p促進了宮頸癌細胞侵襲，導致宮頸癌細胞惡性生物學行為的增強；多種miRNAs與宮頸癌患者的預后相關；以上研究表明，miRNAs對宮頸癌的篩查、診斷、預測宮頸癌的風險有潛在的臨床意義。此外，為宮頸癌尋找高靈敏度和高特異度的非侵入性檢測方法也是非常有必要的。因此，miRNAs可能作為癌癥的診斷、預測或預后的生物標志物。應繼續開展大規模人群相關研究，將miRNAs生物標志物進一步應用于宮頸癌的早期檢測、診斷和預后，使宮頸病變得到早期發現，延緩宮頸癌的發生和復發，為患者提供更多治療的機會，減輕國家醫療負擔。