miRNA在宮頸癌診斷中的應用價值*

黃紀君 綜述,陳小華 審校

韶關學院醫學院,廣東韶關 512000

微小RNA(miRNA)是一類機體內源性表達的小分子非編碼單鏈RNA,廣泛參與基因轉錄后水平的調控,其在宮頸癌的發生、侵襲、轉移和復發中起著重要作用,與宮頸癌患者的預后密切相關。宮頸癌是一種婦科常見的惡性腫瘤,發病率位居女性惡性腫瘤第2位,僅次于乳腺癌,在全球新發癌癥中占9%。因為轉移和耐藥性等問題,宮頸癌病死率很高,嚴重威脅女性健康。此外,宮頸癌的發病率也趨于年輕化。直至目前,宮頸癌仍然不能被早期診斷,只有在腫瘤擴散和轉移時才出現癥狀。因此,尋找有效的分子標志物指導宮頸癌的診斷和預后評估是臨床研究的熱門話題。 miRNA作為非編碼的小分子RNA,通過與靶基因的匹配位點直接相互作用,引發miRNA降解或翻譯抑制來調節靶基因表達。miRNA表達失調被認為與癌癥的發生、發展密切相關,本文對miRNA與宮頸癌之間關系的最新研究進展綜述如下。

1 miRNA概述

miRNA是一類長度為18～25個核苷酸的非編碼RNA。在腫瘤中,miRNA可以與靶基因的3′-非翻譯區(3′-UTR)完全或不完全配對結合,從而參與包括對腫瘤發展調控在內的多種生物過程,這些過程包括細胞生長、發育、凋亡、生存和轉移。王鳳翔等[1]研究發現miRNA既具有致癌作用,也具有抑癌作用。隨著miRNA在癌癥中的重要作用被揭示,越來越多的研究開始探討其作為癌癥治療靶點的應用價值,尤其是在找到腫瘤發展過程中的關鍵miRNA之后。

2 miRNA在宮頸癌中的表達

目前已有研究表明,腫瘤的發生、發展與多種miRNA相關,且miRNA的表達具有時間特異性和空間特異性。大量的miRNA在宮頸癌中異常表達,根據它們在宮頸癌發生過程中的作用,將其分為促癌miRNA和抑癌miRNA。筆者分析了與宮頸癌細胞的miRNA表達的7篇相關文獻,將與宮頸癌明顯相關的miRNA總結見表1。

郝艷芳等[2]研究miRNA-195可通過靶向調控CCND2和MYB表達抑制宮頸癌細胞的增殖、遷移,進而參與宮頸癌的發生、發展。王君等[3]認為miR-144通過調控下游靶基因(如VEGF、MAPK6)抑制宮頸癌細胞的增殖、轉移、侵襲,其在宮頸癌患者的新鮮癌組織及血清中水平明顯下調,為miR-144作為宮頸癌早期診斷的標志物提供了依據。方艷惠等[4]研究發現,宮頸癌的臨床分期越高,DCUN1D1的mRNA表達水平越高,而miR-496表達水平越低,miR-496通過調控DCUN1D1抑制宮頸癌的發生、發展。瑪依努爾·尼牙孜等[5]通過實時熒光定量聚合酶鏈反應檢測,發現在宮頸癌組織中miR-150表達明顯下調,MUC4表達水平明顯上調,miR-150可能通過下調MUC4表達水平抑制宮頸癌細胞的生長和侵襲。廉靜等[6]采用反轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)檢測不同宮頸組織,發現miRNA-612在宮頸癌組織中表達下調。高淼等[7]研究發現miR-137靶向調控Wnt5a表達抑制宮頸癌細胞生長。方金華等[8]發現miR-136-5p靶向抑制MCM5表達,認為前者在宮頸癌發生、發展中充當抑癌因子,可以參與抑制宮頸癌細胞的增殖、遷移和侵襲。

總之,miRNA可通過調控不同靶基因影響宮頸癌細胞的增殖、凋亡、侵襲,可作為宮頸癌治療的新靶點。

表1 宮頸癌中miRNA的表達情況及其意義

3 不同miRNA分類在宮頸癌診斷中的應用

TEPE等[9]探討了參與自噬的miRNA在宮頸癌中的表達,并分析了此類miRNA的潛在診斷和預后判斷價值,發現miR-520e-5p在宮頸癌組織中下調,而miR-96-5p、miR-17-5p、miR-130a-5p和miR-520b-5p在宮頸癌組織中上調,此類miRNA與鱗狀細胞癌(SCC)患者的總生存期明顯相關,所以可作為宮頸癌的重要診斷標志物。ZHENG等[10]研究發現宮頸癌組織中miR-30d-5p、let-7a-3p、let-7d-3p、miR-215-5p水平下調,miR-144-5p、miR-182-5p、miR-183-5p、miR-4443水平上調。此外,WANG等[11]研究發現,血漿中miR-21表達水平上調,以及miR-214、miR-34a和miR-200a表達水平下調與宮頸病變的嚴重程度有關。王妮娜等[12]研究發現血清HE4、TK1、miRNA-18a表達水平與中晚期宮頸癌患者放化療敏感性相關,對患者放化療敏感性均具有較好的預測價值。蔣露等[13]采用RT-PCR檢測血清外泌體miRNA-223的表達水平,發現血清外泌體miRNA-223表達水平越高,患者的預后越差。荊菁華等[14]認為血清miRNA-196a聯合糖類抗原(CA)19-9、CA125檢測能夠明顯提高宮頸癌的診斷效能,有助于宮頸癌的早期篩查及診療。葉玲紅等[15]分析了miRNA-424、miRNA-375、miRNA-34a、miRNA-92a、miRNA-93檢測聯合經陰道彩色多普勒超聲(TVCDS)檢查診斷宮頸癌的臨床價值,選擇133例宮頸癌患者作為觀察組,130例宮頸上皮瘤變患者作為病例對照組,130例子宮良性病變患者作為健康對照組,比較3組miRNA-424、miRNA-375、miRNA-34a、miRNA-92a、miRNA-93的表達水平,發現血清miRNA檢測聯合TVCDS檢查診斷宮頸癌具有無創、靈敏度高、特異度高等優勢,對宮頸癌的診斷及預后判斷均具有指導價值。

3.1miR-9-5p 在人類中,miR-9由3個不同的基因編碼(miR-9-1、miR9-2和miR-9-3),3個基因分別位于1q22、5q14.3和15q26.1。3個不同的位點上均存在miR-9序列,再加上高度的序列保守性,表明這種miRNA在細胞周期和癌癥的發展中起著重要作用。miRNA的表達差異提示不同的人乳頭瘤病毒(HPV)可能有不同的感染模式,因此,關鍵miRNA的表達水平可能受到不同感染模式的影響。這種情況反映了有關宮頸癌中miRNA表達水平差異研究所面臨的挑戰,因為目前對HPV感染模式尚未完全認識,而且幾乎不可能確定HPV檢測呈陽性的患者何時開始感染,以及在采樣時感染持續了多長時間[16]。BABION等[17]更詳細地研究了miR-9在最常見的宮頸癌類型中的作用,發現miR-9的表達水平受腫瘤組織類型和HPV類型的影響,miR-9-5p靶向調控Twist1和Cdh1,因為上皮間質轉化(EMT)表型是通過低水平的miR-9-5p實現的,這有助于通過Twist1上調Cdh2水平。

3.2miR-21-5p miR-21在哺乳動物細胞中大量表達,其水平上調與許多癌癥有關。LIU等[18]報道,與宮頸低度鱗狀上皮內病變(LSIL)相比,miR-21在宮頸癌中的表達水平上調,尤其是在HPV16型感染的宮頸癌中。相反,感染HPV52和HPV58型的宮頸癌組織中miR-21表達水平比較,差異無統計學意義(P>0.05)。這些結果表明,miR-21可能是反映HPV感染的一項有價值的生物標志物,特別是在HPV16型感染中。miR-21靶向基因與癌癥發生緊密相關,如PTEN、PDCD4、RECK和STAT3等基因,研究表明,miR-21過表達可能導致PDCD4表達下調,從而通過NF-κB抑制炎癥過程[19]。

3.3miR-29 miR-29家族由miR-29a、miR129b-1、miR-29b-2和miR-29c組成,編碼2個基因簇。研究表明,miR-29a在腫瘤中表達下調。ZAMANI等[20]的研究表明,與對照組織比較,宮頸癌組織中miR-29的表達水平明顯降低,表明miR-29a可能在宮頸癌進展中作為腫瘤抑制因子發揮作用。miR-29a參與了直接針對SIRT1mRNA的3′-UTR的遷移、入侵和EMT[21]。研究已經證明miR-29a通過下調DNMT3a和Dnmt3b來調節宮頸癌中的p16甲基化模式,miR-29a調控HSP47,在膠原分子成熟過程中起關鍵作用[22]。

4 miRNA 在宮頸癌中的診斷價值

目前,臨床上主要以宮頸脫落細胞檢查、陰道鏡檢查、HPV DNA分型檢測和宮頸組織活檢等方法確診宮頸癌,但費用高、過程復雜、耗時長、創傷大、依從性差。而血清miRNA檢測具有創傷小、操作簡便、快速、重復性好等特點,對宮頸癌具有較好的診斷價值。近年來,許多學者對miRNA在宮頸癌發生、發展中的機制進行了深入研究。高春燕等[23]通過熒光定量聚合酶鏈反應檢測miR-18a、miR-223、miR-378相對表達水平,發現miR-18a、miR-223、miR-378在宮頸癌組織中呈高表達,證實miR-18a、miR-223、miR-378相對表達水平對宮頸癌具有一定診斷價值。雖然血清中的miRNA對HPV陽性的宮頸癌具有一定的診斷價值,但是單一標志物的檢測靈敏度和特異度都較低,因此,可以聯合檢測多種miRNA,并評估其作為宮頸癌腫瘤標志物的診斷價值。付芳華[24]認為血清miR-32-5p和miR-409-3p聯合檢測診斷和預測宮頸癌患者3年內出現死亡的效能明顯優于單項指標。葉夢茜等[25]研究發現,高分辨率MRI可準確顯示宮頸癌的征象,miR-135a-5p、miR-373在宮頸癌患者血清中呈異常高表達,3項聯合對宮頸癌的診斷價值較高。在宮頸癌發展的每個階段幾乎都存在miRNA 的變化,這些miRNA的高表達可能有利于宮頸癌的診斷和病情監測。

5 小結與展望

miRNA的異常表達與宮頸癌的發生、發展和預后密切相關,其作為宮頸癌診斷的標志物和治療的新靶點非常有前景。然而,有關miRNA的研究還面臨著許多問題,如miRNA檢測成本高、研究樣本少等,選擇合適的標志物用于宮頸癌的診斷和預后判斷仍需通過多中心、大樣本、多方位的研究來驗證。隨著宮頸癌miRNA研究的深入,將來會有更加具體的調控途徑被揭示,這有助于宮頸癌的診斷、治療和預后判斷。