劉芝華 張緒森
miRNAs是一類長約21~24個核苷酸的單鏈小分子非編碼RNA,通過與位于靶基因mRNA 3'UTR區(qū)域的結(jié)合位點完全或不完全互補配對結(jié)合,促進(jìn)mRNA的降解和/或抑制翻譯過程,從而行使調(diào)節(jié)基因表達(dá)的生物學(xué)功能[1]。生物信息學(xué)表明miRNAs可能調(diào)節(jié)超過人類約三分之一的基因,廣泛參與了發(fā)育、分化、增殖、凋亡、周期調(diào)控、遷移以及腫瘤形成等多種生物學(xué)進(jìn)程。在人類腫瘤的不同類型中均存在miRNAs表達(dá)譜的改變,是一類潛在的強(qiáng)有力的評估腫瘤發(fā)生、發(fā)展,診斷、治療及預(yù)后的生物學(xué)指標(biāo)。特定類型的癌癥中miRNAs表達(dá)譜的特異性改變與腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移、臨床病理特征及預(yù)后等相關(guān)。
2005年,Iorio等[2]首次報道了人乳腺癌中miRNAs表達(dá)譜的改變,鑒定出了29種miRNAs存在表達(dá)失調(diào)現(xiàn)象。其中miRNA-10b、miRNA-125b和miRNA-145表達(dá)明顯下調(diào),而miRNA-21及miRNA-155的表達(dá)則顯著上調(diào),多個miRNAs的表達(dá)與乳腺癌的一些臨床病理特征相關(guān),如ER/PR的表達(dá)、轉(zhuǎn)移等。其后,Blenkiron等[3]在93例原發(fā)性乳腺癌患者標(biāo)本中對309種miRNAs的表達(dá)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)在乳腺正常組織和/或癌組織中表達(dá)miRNAs為133種,其中一些miRNAs與乳腺癌的分子亞型相關(guān),并鑒定出了一些與乳腺癌的臨床病理特征相關(guān)的miRNAs。
約15%乳腺癌患者具有家族史,其中大部分的遺傳性乳腺癌與乳腺癌易感基因(BRCA-1、BRCA-2)有關(guān)。Pinto等[4]對56例家族性乳腺癌及16例散發(fā)性乳腺癌患者的研究表明,miRNA-17、miRNA-21及Let-7a在家族性乳腺癌患者中的表達(dá)明顯高于散發(fā)性乳腺癌患者,且這3種miRNAs的表達(dá)異常與BRCA基因突變明顯相關(guān)。miRNA-15a及miRNA-16被證實參與了對BRCA-1表達(dá)的直接調(diào)節(jié)。miRNA-146a及miRNA-17也被認(rèn)為參與了對BRCA-1/2表達(dá)的調(diào)節(jié),但并無證據(jù)表明miRNA-146a及miRNA-17直接參與了對BACR-1/2表達(dá)的調(diào)節(jié)。
除了BRCA-1/2之外,p53、PTEN以及Li-Fraumeni綜合征基因的異常也與家族性乳腺癌密切相關(guān)。在Li-Fraumeni綜合征患者的成纖維細(xì)胞永生化過程中,干擾素信號通路常發(fā)生異常改變[5]。在后面的論述中,也將論及多個miRNAs與p53及PTEN基因的相關(guān)性,這些miRNAs的表達(dá)異常是否與家族性乳腺癌相關(guān)仍有待探討。
此外,miRNAs的單核甘酸多態(tài)性(SNP)似乎也能影響乳腺癌的遺傳易感性。位于pre-miRNA-27a的rs895819以及位于pre-miRNA-149的rs2292832是影響乳腺癌的易感因素,此外還包括miRNA-146a的rs2910164、miRNA-196a的rs11614913以及miRNA-499的rs3746444,但也有研究認(rèn)為這些SNPs并不是乳腺癌的易感因素[6]。值得注意的是,這些相反的證據(jù)來自于對不同種族人群的分析,因此這些miRNAs的SNP是否是特定人群乳腺癌的易感因素尚需進(jìn)一步的研究。
ER-α在約75%的原發(fā)性乳腺癌患者中存在過表達(dá)現(xiàn)象,PR能引起和增強(qiáng)雌激素對ER的反應(yīng),起到促進(jìn)和協(xié)同的作用,HER-2蛋白的表達(dá)水平與患者對雌激素藥物的敏感性密切相關(guān)。
Lowery 等[7]鑒 定 了 6 種 miRNAs(miRNA-342、miRNA-299、miRNA-217、miRNA-190、miRNA-135b、miRNA-218)與 ER 表達(dá)相關(guān),4種 miRNAs(miRNA-520g、 miRNA-377、 miRNA-527-518a、 miRNA-520f-520c)的表達(dá)與PR相關(guān),5種miRNAs(miRNA-520d、miRNA-181c、miRNA-302c、miRNA-376b、miRNA-30e)與HER-2相關(guān)。深入研究miRNAs參與ER、PR及HER-2信號途徑的機(jī)制對于乳腺癌的治療和預(yù)后判定具有重要意義。
miRNA-206在ER-α陽性的乳腺癌組織中表達(dá)明顯低于ER-α陰性者,同樣,在乳腺癌細(xì)胞系中,miRNA-206在ER-α陽性的MCF-7細(xì)胞中的表達(dá)明顯低于ER-α陰性的MDA-MB-231細(xì)胞,miRNA-206的表達(dá)與ER-α mRNA的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),并且miRNA-206引起的ER依賴性細(xì)胞的生長抑制與miRNA-206之間存在劑量-時間依賴性。Adams等[8]證實,miRNA-206能結(jié)合位于ER-α mRNA 3'UTR區(qū)的結(jié)合位點并在mRNA及蛋白表達(dá)兩個水平層面上抑制ER-α的表達(dá)。
乳腺癌細(xì)胞系中miRNA-221/222 ER-α陽性表達(dá)明顯高于ER-α陰性。這2種miRNAs能同樣直接作用于ER-α,另一方面ER-α又能作用于miRNA-221/222啟動子區(qū),抑制這2種miRNAs的表達(dá),從而形成雙向負(fù)反饋調(diào)節(jié)。體外實驗證實miRNA-130a能抑制ER-α 3'UTR區(qū)的報告基因(luciferase)活性,miRNA-130a可能也是調(diào)節(jié)ER-α的miRNAs之一,而miRNA-130a又能通過作用于c-MET調(diào)節(jié)miRNA-221/222的表達(dá)[9]??梢妋iRNAs及其靶基因之間的調(diào)節(jié)亦是錯綜復(fù)雜。
miRNA-17/92除了能直接作用于ER-α外,ER-α的共激活因子SRC3也是miRNA-17/92的靶基因。復(fù)雜的是,miRNA-17/92可被c-Myc和Cyclin D激活,而c-Myc和Cyclin D均是ER-α的下游靶基因;同時,c-Myc和Cyclin D又是miRNA-17/92簇的靶基因,這就形成了一個復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。無疑,這種復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的失衡與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展之間具有密切的聯(lián)系。
miRNA-18a在乳腺癌細(xì)胞系及乳腺癌組織標(biāo)本中均表達(dá)上升,且miRNA-18a/b在ER-α陰性組織標(biāo)本中的表達(dá)明顯高于ER-α陽性者,miRNA-18a/b、miRNA-193b及miRNA-302c也能直接作用于ER-α mRNA中的保守位點調(diào)節(jié)ER-α的表達(dá)。此外,Let-7也是直接調(diào)節(jié)ER-α表達(dá)的miRNAs之一。
一些miRNAs雖不能直接調(diào)節(jié)ER-α的表達(dá),但其表達(dá)和/或功能與ER的表達(dá)密切相關(guān)。miRNA-17-5p則通過調(diào)節(jié)AIB1影響ER的轉(zhuǎn)錄激活能力,AIB1是屬于p160/SRC家族的一種核受體共激活因子,在多種腫瘤中存在擴(kuò)增現(xiàn)象,其中也包括乳腺癌。此外,17β-雌二醇是促進(jìn)雌激素依賴性腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要因素。細(xì)胞色素P450 1B1(CYP1B1)是一種與代謝相關(guān)的酶,參與了多種前致癌原(procarcinogen)、前誘變劑(promutagen)以及17β-雌二醇的代謝。細(xì)胞色素P450在乳腺癌中常表達(dá)增高,與ER依賴性乳腺癌的增殖密切相關(guān),在CYP1B1 mRNA的3'UTR區(qū)域含有miRNA-27b的結(jié)合位點[10]。
Al-Nakhle等[11]研究發(fā)現(xiàn),miRNA-92的表達(dá)與ER-β1的mRNA表達(dá)呈負(fù)相關(guān),并證實miRNA-92能與ER-β1 mRNA的3′UTR區(qū)保守序列結(jié)合且能影響其luciferase活性,miRNA-92也是目前報道的有直接證據(jù)表明其能與ER-β直接結(jié)合并調(diào)節(jié)其表達(dá)的miRNAs。
參與PR表達(dá)調(diào)節(jié)的miRNAs研究目前仍較少。來自腫瘤組織標(biāo)本研究證據(jù)表明[2],miRNA-30家族成員的表達(dá)與PR的表達(dá)明顯相關(guān),Lu等[12]也證實miRNA-155的表達(dá)與PR的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),然而,并無證據(jù)表明這些miRNAs能直接調(diào)節(jié)PR的表達(dá),有關(guān)miRNAs對PR表達(dá)調(diào)節(jié)的機(jī)制仍需進(jìn)一步的研究。
miR-125a/b能與HER-2/3 mRNA中的保守序列結(jié)合,并在mRNA及蛋白兩個水平上均調(diào)節(jié)HER-2/3的表達(dá)。在SKBr3細(xì)胞中過表達(dá)miRNA-125a或miRNA-125b均能導(dǎo)致細(xì)胞的錨定依賴性生長受阻,同時也能抑制細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移能力。
Rodríguez-González等[13]的研究表明,乳腺癌中miRNA-30c的表達(dá)與HER-2信號通路相關(guān)。而來自卵巢癌石蠟包埋標(biāo)本的回顧性研究也同樣發(fā)現(xiàn)[14],miRNA-30家族成員及miRNA-532-5p與HER-2的表達(dá)密切相關(guān),但并無證據(jù)表明這些miRNAs能直接調(diào)節(jié)HER-2的表達(dá)。深入研究miRNA-30家族調(diào)節(jié)HER-2信號通路的分子機(jī)制具有重要的意義。
在HER-3 mRNA的3'UTR區(qū)存在miRNA-205的結(jié)合位點,miRNA-205能通過該位點直接調(diào)節(jié)HER-3的表達(dá),并進(jìn)而抑制AKT的活性,影響細(xì)胞增殖[15]。
在腫瘤組織和/或細(xì)胞系中,一些miRNAs的表達(dá)水平降低,其功能的喪失與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展具有密切的關(guān)系,這些miRNAs在腫瘤的發(fā)生中行使抑制因子的功能。
如前所述的miRNA-205、miRNA-125a/miRNA-125b以及miRNA-145在乳腺癌(或乳腺癌細(xì)胞系)中均表達(dá)降低,miRNA-145通過作用于RTNK進(jìn)而抑制乳腺癌的生長。RTKN基因編碼的蛋白能與Rho相互作用,而Rho參與多種重要的細(xì)胞進(jìn)程,包括胞質(zhì)分裂、轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞增殖以及轉(zhuǎn)化。目前發(fā)現(xiàn)并確定的miRNA-145下游靶基因還包括Myc和胰島素受體底物-1(IRS-1),二者均參與對細(xì)胞增殖的調(diào)節(jié)。miRNA-205的下游靶基因之一是參與血管生成調(diào)節(jié)的一個重要因子VEGF-A[16]。
腫瘤是一種細(xì)胞周期性疾病,細(xì)胞周期的調(diào)控是Cyclin、CDK等多種調(diào)節(jié)因素相互作用的結(jié)果,任何一種調(diào)節(jié)因素的失調(diào)都必將影響細(xì)胞周期的正常運行。乳腺癌中miRNA-17-5p的表達(dá)是降低的,這種miRNAs除了具有如前所述的影響ER的功能外,miRNA-17-5p/miRNA-20a還能通過Cyclin D1影響細(xì)胞的增殖。另外,目前還發(fā)現(xiàn)其能抑制胰島素樣生長因子1介導(dǎo)的細(xì)胞錨定非依賴性生長。miRNA-17-5p表達(dá)缺失對于腫瘤細(xì)胞的相對無限增殖具有促進(jìn)作用。
miRNA-34家族成員也被認(rèn)為起到抑癌基因的作用,其下游靶基因包括Cyclin D1、Cyclin E2、CDK4及CDK6等,這些均是細(xì)胞周期調(diào)節(jié)中的重要因子[17]。此外,miRNA-34的下游靶基因還包括Fra-1、Myc、SIRT1、Notch1 及細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)因子 Bcl-2等[18]。Notch1是跨膜蛋白受體,細(xì)胞通過其進(jìn)行溝通來調(diào)控細(xì)胞命運和生長,miRNA-34可以通過對Notch1的調(diào)節(jié)來影響乳腺癌細(xì)胞對阿霉素的敏感性。
在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展過程中,一些miRNAs的表達(dá)常升高,這些miRNAs的調(diào)控基因涉及腫瘤細(xì)胞的凋亡、增殖及轉(zhuǎn)移等。目前比較明確的有miRNA-21、miRNA-27a、miRNA-155、miRNA-10b、miRNA-373以及miRNA-520c等。
已鑒定的miRNA-21靶基因包括PTEN、Pdcd4、TPM1、maspin等。其中PTEN通過調(diào)節(jié)AKT/PKB信號通路參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展;凋亡因子4(Pdcd4)為致瘤性轉(zhuǎn)化抑制因子,被認(rèn)為參與了凋亡的調(diào)節(jié);TPM1(tumor suppressor tropomyosin 1)是一種高度保守且分布廣泛的actin結(jié)合蛋白;maspin而則被認(rèn)為能抑制腫瘤的生長、侵襲及轉(zhuǎn)移。這些基因的功能均與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),miRNA-21的表達(dá)失調(diào)也與乳腺癌的侵襲、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。
miRNA-27a調(diào)節(jié)一種被稱為ZBTB10的鋅指蛋白基因。目前認(rèn)為該基因產(chǎn)物是特異蛋白的抑制因素,乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-231轉(zhuǎn)染ZBTB10反義寡聚核苷酸后,檢測到VEGF、VEGFR1以及survivin的表達(dá)水平降低;另外miRNA-27a還調(diào)節(jié)Myt-1,Myt-1通過磷酸化Cdc2使之失活而參與細(xì)胞G2/M期轉(zhuǎn)換。
miRNA-155在乳腺癌中的表達(dá)明顯升高,降低miRNA-155的表達(dá)能抑制TGF-β誘導(dǎo)的EMT過程并阻斷細(xì)胞間的緊密連接[19],而在向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)入缺乏3'UTR的RhoA后,可在很大程度上逆轉(zhuǎn)miRNA-155以及TGF-β引起的表型變化。因此認(rèn)為,miRNA-155在乳腺癌中促進(jìn)侵襲的功能可能是通過作用于RhoA實現(xiàn)的。miRNA-155的另一個下游靶基因是一個調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的重要因子FOXO3a[20],被認(rèn)為具有觸發(fā)細(xì)胞凋亡的功能。此外,miRNA-155也能作用于TP53INP1(tumor protein p53 inducible nuclear protein 1),后者能與p53相互作用調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)錄活性,TP53INP1的過表達(dá)能引起細(xì)胞周期阻滯及凋亡等,并且,TP53INP1也能通過非p53依賴性途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞周期及凋亡。
轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的一個重要特征,也是導(dǎo)致治療失敗、患者死亡的一個重要因素。
miRNA-10b在浸潤性乳腺癌中表達(dá)增高,在非侵襲性乳腺癌中過表達(dá)miRNA-10b能引起細(xì)胞出現(xiàn)侵襲及轉(zhuǎn)移表型。轉(zhuǎn)錄因子Twist能結(jié)合miRNA-10b啟動子區(qū)域并促進(jìn)其表達(dá),并結(jié)合到HOXD10 mRNA的3'UTR區(qū)域抑制其翻譯,進(jìn)而導(dǎo)致RHOC的表達(dá)增強(qiáng)。RHOC是一種小分子GTP酶,能促進(jìn)胞質(zhì)骨架蛋白actin重組并調(diào)節(jié)細(xì)胞形態(tài)、黏附以及遷移。在小鼠模型實驗中,采用化學(xué)合成的抗miRNA-10b寡聚核苷酸能明顯抑制乳腺癌細(xì)胞的肺轉(zhuǎn)移能力。
miRNA-31在非轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞中的表達(dá)略低于正常乳腺細(xì)胞,而在轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞中的表達(dá)則明顯降低,與乳腺癌轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)[21]。miRNA-31的下游靶基因包括RhoA、MMP16等均與惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移相關(guān),在SUM-159細(xì)胞中過表達(dá)miRNA-31能明顯抑制其轉(zhuǎn)移能力,臨床資料研究也同樣顯示miRNA-31與乳腺癌轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[22]。
CD44分子是存在于細(xì)胞表面的基質(zhì)透明質(zhì)酸受體,miRNA-373以及miRNA-520c均能結(jié)合于CD44 mRNA,在MCF-7細(xì)胞中過表達(dá)miRNA-373和/或miRNA-520c能使細(xì)胞產(chǎn)生高侵襲轉(zhuǎn)移表型。組織微環(huán)境對腫瘤的轉(zhuǎn)移具有顯著的影響,缺氧環(huán)境能明顯誘導(dǎo)miRNA-373和miRNA-210的表達(dá),降低miRNA-373和miRNA-210的表達(dá)能明顯抑制缺氧所導(dǎo)致的腫瘤轉(zhuǎn)移。
在具有高度轉(zhuǎn)移能力的MDA-MB-231細(xì)胞中降低miRNA-21的表達(dá)能明顯抑制該細(xì)胞系的侵襲能力,小鼠模型體內(nèi)實驗中降低miRNA-21的表達(dá)能明顯降低MDA-MB-231細(xì)胞的肺轉(zhuǎn)移能力?;|(zhì)金屬蛋白酶3組織抑制因子也是miRNA-21的下游靶基因之一,miRNA-21對轉(zhuǎn)移的促進(jìn)作用部分依賴于對細(xì)胞外基質(zhì)的降解作用。在HER-2高表達(dá)的乳腺癌中,很可能通過MAPK信號通路促進(jìn)了miRNA-21的表達(dá)。此外,TGF-β也能誘導(dǎo)miRNA-21的高表達(dá)。乳腺癌組織標(biāo)本中也同樣證實了miRNA-21的高表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[23]。
Tavazoie等[24]研究發(fā)現(xiàn)miRNA-335、miRNA-126在乳腺癌轉(zhuǎn)移病灶中表達(dá)降低,這2種miRNAs表達(dá)的降低與患者的不良預(yù)后密切相關(guān),且在小鼠動物模型實驗中過表達(dá)miRNA-335和miRNA-126能明顯減少轉(zhuǎn)移病灶的數(shù)量。SOX4和細(xì)胞黏合素C(tenascin C)均是miRNA-335的下游靶基因,因SOX4廣泛涉及Wnt、TGF-β、Notch、Hedgehog信號通路,因此miRNA-335也就與這些信號通路有了交叉對話,這些信號通路均與腫瘤的轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。細(xì)胞黏合素C是一種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,主要功能是加強(qiáng)結(jié)締組織、調(diào)節(jié)細(xì)胞形態(tài)。miRNA-335表達(dá)的降低會導(dǎo)致微環(huán)境中黏合素C的表達(dá)增加,從而促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu),參與腫瘤的轉(zhuǎn)移過程[25]。配體信號(CrK)蛋白,參與了黏著斑的形成和細(xì)胞的遷移過程,miRNA-126能直接調(diào)節(jié)CrK的表達(dá)。
Foekens等[26]在185個ER陽性和114個ER陰性原發(fā)性乳腺癌組織標(biāo)本中,檢測分析了249種成熟miRNAs轉(zhuǎn)錄本的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)4種miRNAs(miRNA-7、miRNA-128a、miRNA-210及miRNA-516-3p)與ER陽性的乳腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。此外,miRNA-30a/e、miRNA-125b、miRNA-141、miRNA-200b/c 及 miRNA-205也與乳腺癌的轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系。
上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是指上皮細(xì)胞通過特定程序轉(zhuǎn)化為具有間質(zhì)表型細(xì)胞的生物學(xué)過程。此過程中,細(xì)胞黏附分子(如E-鈣黏蛋白)表達(dá)減少、上皮細(xì)胞失去了細(xì)胞極性、失去與基底膜的連接等是上皮細(xì)胞來源的惡性腫瘤細(xì)胞獲得遷移和侵襲能力的重要生物學(xué)過程。miRNA-9、miRNA-200家族及miRNA-205均能調(diào)節(jié)E-鈣黏蛋白的表達(dá)從而參與乳腺癌的侵襲轉(zhuǎn)移。其中,miRNA-9的轉(zhuǎn)錄促進(jìn)因子之一是Myc蛋白,Myc基因家族及其產(chǎn)物可促進(jìn)細(xì)胞增殖、去分化和轉(zhuǎn)移等,該基因在乳腺癌中常有擴(kuò)增現(xiàn)象。miRNA-145的靶基因包括IRS-1、mucin 1以及c-Myc等。介于c-Myc對miRNA-9的轉(zhuǎn)錄作用,miRNA-145與miRNA-9之間可以形成一個級聯(lián),共同促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。mucin 1在上皮更新與分化,維持上皮完整性等方面均起到重要的作用,miRNA-145通過對mucin 1的調(diào)節(jié)參與了EMT及MET過程的調(diào)節(jié)。
腫瘤轉(zhuǎn)移是一個動態(tài)的過程。理論上來說,在腫瘤轉(zhuǎn)移的不同階段,miRNAs的表達(dá)也應(yīng)該是動態(tài)的,然而這方面的報道并不多見。Let-7在哺乳動物胚胎發(fā)育的晚期開始表達(dá),其下游靶基因涉及細(xì)胞周期調(diào)控及細(xì)胞增殖等,其家族成員多與乳腺癌的臨床病理特征相關(guān),其中Let-7f-1、Let-7a-3及Let-7a-2與乳腺癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),在腫瘤形成的早期,Let-7的表達(dá)即下降。miRNA-200家族參與了EMT/MET過程,其下游靶基因ZEB1/ZEB2屬于轉(zhuǎn)錄抑制因子,參與上皮細(xì)胞極性的調(diào)節(jié)。當(dāng)腫瘤細(xì)胞獲得侵襲特征時,miRNA-200的表達(dá)降低,而當(dāng)腫瘤細(xì)胞到達(dá)轉(zhuǎn)移病灶,表現(xiàn)出MET過程時則表達(dá)上升。在腫瘤轉(zhuǎn)移的動態(tài)過程中,miRNA-200b表達(dá)下降會導(dǎo)致細(xì)胞從原發(fā)病灶脫落,這種脫落使得細(xì)胞失去了細(xì)胞外基質(zhì)的支撐,處于失巢狀態(tài),而失巢狀態(tài)又將使miRNA-200b表達(dá)進(jìn)一步降低,并使得腫瘤細(xì)胞獲得抵抗失巢凋亡的能力[27]。
4.2.1 miRNAs與乳腺癌的化療 乳腺癌的臨床治療中,常采用的化療藥物為順鉑、紫杉醇、多柔比星等。一些miRNAs的表達(dá)異常與乳腺癌細(xì)胞對化療藥物的敏感性密切相關(guān)。
順鉑耐藥性的MCF-7細(xì)胞中miRNA-146a、miRNA-10a、miRNA-221/222、miRNA-345、miRNA-200b以及miRNA-200c的表達(dá)明顯異常,而多藥耐藥基因MDR是miRNA-345和miRNA-7的靶基因。這些miRNAs在乳腺癌細(xì)胞中產(chǎn)生順鉑耐藥性,對于是否采用順鉑治療或采用順鉑聯(lián)合用藥治療具有重要的參考價值。
多柔比星耐藥性產(chǎn)生的原因之一是多柔比星聚集于胞漿內(nèi)而不進(jìn)入胞核,導(dǎo)致多藥耐藥蛋白和P-糖蛋白表達(dá)的增加。在多柔比星耐藥的乳腺癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)miRNA-298表達(dá)下降,并與P-糖蛋白表達(dá)的增加密切相關(guān)。過表達(dá)miRNA-298能使得胞核內(nèi)多柔比星的聚集量明顯增加,顯著促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞對多柔比星的敏感性[28]。
紫杉醇耐藥與miRNA-34a、miRNA-141的表達(dá) 上 升 及 miRNA-7、miRNA-16、miRNA-30a、miRNA-125a-5p及miRNA-126的表達(dá)下降密切相關(guān)。另一方面,Bcl-2和Cyclin D1在紫杉醇耐藥的細(xì)胞中表達(dá)也明顯下降,而Bcl-2和Cyclin D1均是miRNA-34a的下游靶基因。降低miRNA-34a的表達(dá)能顯著改變紫杉醇耐藥MCF-7細(xì)胞對藥物的敏感性;反之,過表達(dá)miRNA-34a則能增加紫杉醇敏感的MCF-7細(xì)胞對藥物的耐藥。miRNA-125b通過對Bak1的直接調(diào)節(jié)影響細(xì)胞對紫杉醇的敏感性。高表達(dá)miRNA-125b的乳腺癌細(xì)胞能明顯降低紫杉醇誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性和凋亡的發(fā)生[29]。
Lin28能阻斷Let-7的成熟過程。轉(zhuǎn)染Lin28能明顯抑制紫杉醇誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,該過程中Let-7a起到了重要的作用,化療前檢測Let-7a的表達(dá)可能對是否采用紫杉醇治療有借鑒意義。有意思的是,研究發(fā)現(xiàn)Lin28也能通過對Caspase、Let-7的作用間接影響乳腺癌細(xì)胞對放療的敏感性[30-31]。因此,在化療前檢測Let-7的表達(dá)對于化療藥物的選擇、判斷是否采用放療或者患者是否適用于放療具有借鑒意義。
4.2.2 miRNAs與乳腺癌的內(nèi)分泌治療 乳腺癌內(nèi)分泌治療對激素依賴性復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移性乳腺癌以及乳腺癌術(shù)后輔助治療起到非常重要的作用。目前主要通過測定腫瘤組織中ER、PR的表達(dá)來預(yù)測內(nèi)分泌治療的療效。如前所述,多種miRNAs參與了對ER、PR表達(dá)的調(diào)節(jié),這些miRNAs的表達(dá)異常對于是否采用內(nèi)分泌治療、判斷療效具有重要的借鑒價值。miRNAs的表達(dá)對于內(nèi)分泌治療中藥物的選擇同樣具有借鑒參考意義。
氟維司群常用于絕經(jīng)后、ER陽性的經(jīng)抗雌激素治療后病情仍惡化的乳腺癌患者。在具有氟維司群耐藥的MCF-7細(xì)胞中鑒定出17種miRNAs表達(dá)下調(diào)。這些miRNAs的表達(dá)異常與乳腺癌細(xì)胞的氟維司群耐藥密切相關(guān)。
miRNA-342在具有他莫昔芬耐藥的MCF-7細(xì)胞中表達(dá)明顯下降,恢復(fù)miRNA-342的表達(dá)則能明顯促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞對他莫昔芬的敏感性,而高表達(dá)miRNA-221/222能明顯降低MCF-7細(xì)胞對他莫昔芬的敏感性。p27kip1是miRNA-221/222的下游靶基因之一,過表達(dá)p27kip1能抑制miRNA-221/222表達(dá)上升所引起的他莫昔芬耐藥。此外,miRNA-30c也能作為判斷他莫昔芬療效的一個獨立指標(biāo)[13,32]。
恩替諾特與依西美坦聯(lián)合用于絕經(jīng)后雌激素受體陽性且非甾體芳香酶抑制劑(NSAIs)耐藥的乳腺癌患者時,可延長其無進(jìn)展生存期與總生存期。研究表明,恩替諾特能誘導(dǎo)HER-2高表達(dá)的乳腺癌細(xì)胞發(fā)生凋亡,恩替諾特的這種作用部分是通過誘導(dǎo)miRNA-125a、miRNA-125b以及miRNA-205的表達(dá)來實現(xiàn)的。因此,理論上來說,在采用恩替諾特進(jìn)行治療后,檢測這3種miRNAs的表達(dá),可預(yù)測藥物的療效[33]。
4.2.3 miRNAs與乳腺癌的分子靶向治療 分子靶向治療就是將與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)的特異性物質(zhì)作為靶點,以對腫瘤細(xì)胞有選擇性親和作用的物質(zhì)為載體,將藥物定向作用于腫瘤組織。赫賽汀是乳腺癌分子靶向治療中常見的藥物,選擇性地通過作用于HER-2的細(xì)胞外部位發(fā)揮其治療作用。Jung等[34]發(fā)現(xiàn),血漿miRNA-210的表達(dá)水平與乳腺癌患者對赫賽汀的敏感性密切相關(guān)。然而,miRNA-210是否參與以及以何種方式參與了HER-2信號通路的調(diào)節(jié)目前尚未見報道。
Le等[35]在采用赫賽汀處理SKBr3及BT474細(xì)胞時發(fā)現(xiàn),miRNA-194的表達(dá)在2種細(xì)胞中均出現(xiàn)表達(dá)上升的現(xiàn)象。miRNA-194能直接調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架蛋白Talin2的表達(dá),而赫賽汀對細(xì)胞的作用部分依賴于其對Talin2蛋白表達(dá)的下調(diào)作用。深入研究赫賽汀上調(diào)miRNA-194的機(jī)制可能對于尋找用于HER-2表達(dá)陰性的乳腺癌的治療靶點具有重要的參考意義。
如前所述,miRNA-205能直接調(diào)節(jié)HER-3受體的表達(dá),在SKBr3細(xì)胞中導(dǎo)入miRNA-205能抑制細(xì)胞的克隆形成能力并增強(qiáng)細(xì)胞對酪氨酸激酶抑制劑吉非替尼的敏感性。
乳腺癌的臨床治療是綜合治療,在制定治療方案時檢測一些miRNAs的表達(dá)情況,對于選擇治療方案及藥物的配伍具有重要的意義。
目前腫瘤的藥物治療正處于從單純細(xì)胞毒性攻擊到分子靶向性調(diào)節(jié)的過渡時期,分子靶向治療是一項很有希望的治療手段,尋找新的靶點也正成為目前研究的熱點。miRNAs與乳腺癌發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移以及耐藥的關(guān)系正逐漸被人們所認(rèn)識,腫瘤發(fā)生的復(fù)雜性、大多數(shù)實體腫瘤的多靶點、多環(huán)節(jié)調(diào)控過程的特點以及miRNAs作用的廣泛性都使之在分子靶標(biāo)的尋找中成為焦點。
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