倪苗苗 周憲春
(延邊大學(xué)附屬醫(yī)院,吉林 延吉 133000)
乳腺癌(BC)是女性人群在臨床上最常診斷的癌癥疾病,其特征主要體現(xiàn)在高發(fā)病率及高死亡率,并時刻威脅著我國女性的健康〔1,2〕。據(jù)統(tǒng)計,在欠發(fā)達國家BC的發(fā)病率較高,相比較發(fā)達國家則相對較低〔3〕。
三陰性乳腺癌(TNBC)常不表達孕激素受體(PR)、雌激素受體(ER)或人類表皮生長因子受體(Her)-2,在BC分型中是備受矚目的亞型〔4,5〕。TNBC占全部BC患者總數(shù)的15%~20%,是所有亞型中最具有攻擊性的,且比ER/PR陽性或Her-2高表達的BC預(yù)后相對差,目前仍缺乏較好的靶向分子療法〔6~9〕。
miRNA最初是在九十年代早期通過秀麗隱桿線蟲被人類發(fā)現(xiàn)的〔10〕,是一些非編碼的小分子RNA,主要由18~25個核苷酸序列組成的〔11〕。其合成過程很復(fù)雜,通過一系列的化學(xué)反應(yīng),成熟的miRNA可以提高與miRNA結(jié)合特異性的敏感性,引起靶mRNA的負(fù)性調(diào)控〔12,13〕。通過與靶點miRNA不同的結(jié)合,可以調(diào)節(jié)控制轉(zhuǎn)錄后相關(guān)基因的表達,進而調(diào)控癌細(xì)胞生長與分化、組織器官及胚胎的形成、信號傳導(dǎo)通路及癌癥發(fā)展的相關(guān)過程〔14〕。 miRNA在瘤形成和轉(zhuǎn)移中的功能性作用變得越來越明顯,miR-200家族因潛在調(diào)節(jié)腫瘤進展而備受關(guān)注〔15〕。
miR-200家族是最新發(fā)現(xiàn)的miRNA,由兩個獨立的集群構(gòu)成,分別位于1號染色體上的miR-200b/-200a/-429組和12號染色體上的miR-200c/-141組〔16,17〕。miR-200家族在大多數(shù)腫瘤的組織中常顯示異常表達,參與調(diào)控癌細(xì)胞的遷移及上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),并與多種惡性腫瘤的進展和預(yù)后相關(guān)〔15,18~20〕。本文將從miR-200家族在TNBC的細(xì)胞增殖與凋亡、侵襲轉(zhuǎn)移方面及治療靶點方面進行討論。
1.1miR-200家族在TNBC細(xì)胞增殖和凋亡中的作用 miR-200家族可以通過影響TNBC相關(guān)信號通路及其他途徑來影響癌細(xì)胞增殖及凋亡。有研究〔21〕將磷酸二酯酶(PDE)7B鑒定為miR-200c靶標(biāo),通過強制PDE7B轉(zhuǎn)基因表達來阻止miR-200c對細(xì)胞生長和腫瘤發(fā)展的抑制作用,而PDE7B的敲低能抑制癌細(xì)胞生長,證明miR-200c通過靶向PDE7B mRNA來調(diào)控腫瘤細(xì)胞生長。此外,miR-200c可以在體外抑制小鼠claudin腫瘤細(xì)胞的增殖和集落形成,并可能通過抑制血管生成來損害體內(nèi)腫瘤生長〔22〕。Uhlmann等〔23〕研究顯示miR-200bc/429族和miR-200a/141族可以通過抑制細(xì)胞周期相關(guān)基因?qū)⒓?xì)胞周期的G2/M或G1停滯,可以充當(dāng)腫瘤抑制因子而抑制腫瘤細(xì)胞的生長。除此之外,相關(guān)文獻報道〔24〕,miR-200家族通過抑制癌基因CDH1形成、Suzl2蛋白水平及腫瘤干細(xì)胞形成,在BC發(fā)生發(fā)展中呈現(xiàn)出抑癌基因作用。
細(xì)胞凋亡是哺乳動物細(xì)胞中固有的細(xì)胞死亡機制,但在腫瘤細(xì)胞中存有缺點。凋亡抑制劑蛋白(IAP)中的X連鎖凋亡抑制蛋白(XIAP)具有抑制含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)-9、caspase-3及-7的活性從而阻礙誘導(dǎo)癌細(xì)胞產(chǎn)生凋亡。因此,它有效地起到防止細(xì)胞死亡激活和維持癌細(xì)胞存活的作用。所謂“失巢凋亡”(anoikis) 是細(xì)胞從天然細(xì)胞外基質(zhì)分離后引發(fā)的細(xì)胞程序性死亡。由于癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移時需要從基底膜脫離后才能生存,因此抵抗失巢凋亡的能力有助于乳腺腫瘤的轉(zhuǎn)移潛能〔25〕。惡性表型癌細(xì)胞通過抵抗失巢凋亡,促進腫瘤進展和癌細(xì)胞擴散。miR-200家族的表達與BC細(xì)胞的失巢凋亡抵制相關(guān)〔25,26〕,其中miR-200c是上皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)變的有效抑制因子,在腔內(nèi)BC中表達,但在更具侵襲性的基底樣或TNBC中丟失。有研究證明〔25〕miR-200c通過影響酪氨酸激酶受體B/神經(jīng)營養(yǎng)因子3(TrKB/NTF3)信號通路,破壞TrKB與NTF3配體結(jié)合活化TrkB的失誘導(dǎo)巢凋亡抗性,從而提高TNBC對失巢凋亡作用更加敏感,結(jié)果顯現(xiàn)通過對miR-200c的表達上調(diào),抑制腫瘤細(xì)胞的發(fā)展。
1.2miR-200家族在TNBC侵襲和轉(zhuǎn)移的作用
1.2.1通過影響腫瘤血管生成影響侵襲轉(zhuǎn)移 當(dāng)癌細(xì)胞發(fā)生增殖、侵襲及遷移時,腫瘤新生的血管給予其充分的營養(yǎng)成分。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF) 可發(fā)揮著刺激腫瘤血管生長的作用。研究發(fā)現(xiàn)〔27〕,與miR-200b/200a/429族相比,miR-141/200c族的穩(wěn)定過表達是經(jīng)黏著斑激酶(FAK)和磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信號通路,使VEGF-A分泌增多,進而調(diào)控TNBC細(xì)胞的侵襲和遷移能力。其中血小板衍生生長因子受體(PDGF-R)介導(dǎo)的信號通路與血管生成、EMT和細(xì)胞遷移相關(guān),并作為攻破BC的希望之一〔28〕。D'Ippolito等〔29〕探索了在TNBC中,miR-200在PDBC-Rβ中作用,證實了miR-200的異位表達經(jīng)阻抑E盒結(jié)合鋅指蛋白(ZEB)1使PDGF-Rβ的蛋白水平降低,抑制癌細(xì)胞的血管形成。
1.2.2通過影響EMT發(fā)生的進展過程來影響侵襲遷移 癌癥細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的發(fā)生,常常是癌癥病人致死的常見病因。癌癥發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移是一個涉及多個步驟的過程,EMT在癌細(xì)胞發(fā)生遷移中有極大的促進作用,且miR-200 家族又是 EMT 的潛在調(diào)控因子〔26,30,31〕。
1.2.2.1通過作用于ZEB而影響EMT侵襲及轉(zhuǎn)移的進展 miR-200家族在EMT過程中能靶向于轉(zhuǎn)錄抑制因子ZEB1和ZEB2起到阻抑作用〔32〕。研究證實〔33〕,當(dāng)發(fā)生EMT時,miR-200家族呈現(xiàn)出低表達,黏附蛋白E(E-cadherin)基因中的E-box能夠與ZEB1/2相互結(jié)合,使癌細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移及侵襲能力的提高〔34〕。隨著對EMT認(rèn)識的深入,miR-200家族和ZEB蛋白家族共同構(gòu)造了一雙負(fù)反饋環(huán)路,當(dāng)調(diào)節(jié)ZEB1/2上游中的miRNA時,可增加E-cadherin的合成,而ZEB1/2下游蛋白的合成增加,反過來抑制miR-200家族的表達,從而實現(xiàn)相互調(diào)控〔35,36〕。另一種miR-200家族成員miR-200a能夠通過減少泛素相關(guān)和含有SH3結(jié)構(gòu)域的(UBASH3)B mRNA和蛋白質(zhì)表達及ZEB1 和ZEB2來抑制TNBC的侵襲和轉(zhuǎn)移〔37〕。
1.2.2.2通過影響其他相關(guān)的基因表達來影響侵襲轉(zhuǎn)移 miR-200家族除了調(diào)節(jié)控制ZEB1/2外,還可通過其他基因途徑影響腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。有研究表明〔38〕miR-200b過表達協(xié)同抑制靶基因,包括ZEB1、性別決定區(qū)Y-box(SOX)2和CD133,從而抑制TNBC細(xì)胞的遷移,侵襲和球囊形成。Tsouko等〔39〕研究發(fā)現(xiàn),致癌基因EPH受體(EPH)A2表達與基底樣BC特異性生存率差相關(guān),通過miR-200a與EPHA2的3'UTR相互作用而抑制其表達。結(jié)果證明miR-200a直接調(diào)節(jié)EPHA2并調(diào)節(jié)TNBC的侵襲和遷移。此外Rhodes等〔40〕探索了miR-200家族兩個成員miR-200b-3p/200b-5p在TNBC細(xì)胞增殖和遷移中的作用,并通過靶向TNOGB表型中RHOGDI信號通路抑制TNBC EMT。
1.2.2.3通過作用于相關(guān)的信號通路影響侵襲轉(zhuǎn)移 當(dāng)EMT發(fā)生時,miR-200c通過調(diào)控β-連環(huán)蛋白(β-catenin)和波形蛋白(Vimentin)的表達水平,使癌細(xì)胞生長及發(fā)生轉(zhuǎn)移的能力減弱,使EMT的發(fā)生得到抑制〔41〕。 Li等〔42〕研究發(fā)現(xiàn)miR-200b-3p和miR-429-5p參與TNBC細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移,并闡明其靶基因和途徑。結(jié)果證明了LIM結(jié)構(gòu)域激酶(LIMK)1是miR-429-5p和miR-200b-3p的直接靶基因。miR-429-5p和miR-200b-3p的高表達通過LIMK1/絲切蛋白(CFL1)途徑抑制TNBC腫瘤細(xì)胞的生長,侵襲及轉(zhuǎn)移。
1.2.2.4通過調(diào)控其他相關(guān)的途徑來影響侵襲轉(zhuǎn)移 當(dāng)癌細(xì)胞獲得侵襲和轉(zhuǎn)移的能力時,它們會從原癌腫部位遷移并開始轉(zhuǎn)移過程〔42〕。因此,抑制癌細(xì)胞遷移對于減少癌癥轉(zhuǎn)移至關(guān)重要。細(xì)胞遷移是一個動態(tài)過程,涉及由肌動蛋白細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白及其調(diào)節(jié)劑介導(dǎo)的肌動蛋白細(xì)胞骨架重組〔43〕。早期研究表明的miR-200可以通過作用于特有的肌動蛋白細(xì)胞骨架上的相關(guān)蛋白質(zhì),抑制TNBC發(fā)生轉(zhuǎn)移能力〔44〕。基于肌動蛋白的結(jié)構(gòu)的喪失由miR-200c引起,miR-200c以ZEB1/2非依賴性方式直接靶向肌動蛋白調(diào)節(jié)蛋白FHOD1和PPM1F,并導(dǎo)致細(xì)胞遷移和侵襲的抑制〔45〕。Soung等〔46〕發(fā)現(xiàn)miR-200b在介導(dǎo)蛋白結(jié)構(gòu)域(ARRDC)3(一種轉(zhuǎn)移抑制因子)依賴性逆轉(zhuǎn)EMT表型和對TNBC細(xì)胞中DNA損傷劑的化學(xué)抗性起著重要作用,在體外和體內(nèi)可以抑制TNBC的侵襲和轉(zhuǎn)移。
盡管miR-200在抑制EMT方面具有良好的作用,但miR-200對癌癥轉(zhuǎn)移的報道作用仍存在爭議〔47,48〕。Choi等〔27〕研究發(fā)現(xiàn),在TNBC中上調(diào)miR-200b/200a/429或miR-141/200c都會抑制細(xì)胞增殖,促進腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移,但miR-141/200c在TNBC中分泌VEGF-A激活FAK/PI3K/AKT信號通路,從而抑制癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移。有文獻顯示〔48〕,當(dāng)miR-200家族高表達時,BC遠處轉(zhuǎn)移發(fā)生的概率升高,特別是腦轉(zhuǎn)移。此外,相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)〔49〕,在BC中上調(diào)miR-200c/141族的表達,顯示與腫瘤發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。
TNBC是一組高度異質(zhì)性的疾病,其臨床特點為高度惡性、較高的復(fù)發(fā)風(fēng)險、病情發(fā)展快〔5〕,臨床上病人的預(yù)后往往很差〔7〕。目前的治療TNBC的方式僅限于手術(shù),放射和全身化療,現(xiàn)治療上主要以化療為主,其中紫杉醇和蒽環(huán)類藥物是首選的化療藥物〔50〕。miR-200家族能成為靶向共同基因的共同亞群,有希望作為癌癥治療的分子靶點。劉棣等〔51〕通過定量 PCR檢測人BC細(xì)胞株中miRNA-200a/b/c 的表達,通過miR-200b抑制劑及擬似物分別抑制、促進miR-200b 的表達后,觀察腫瘤細(xì)胞在TNBC的變化。結(jié)果提示,當(dāng)下調(diào)miR-200b表達時,可促進TNBC腫瘤細(xì)胞增殖和侵襲轉(zhuǎn)移的能力,且可作為診斷腫瘤生物學(xué)標(biāo)記物和潛在的分子治療靶點。此外,Ren等〔52〕研究發(fā)現(xiàn),miR-200c通過XIAP的低表達,使caspase-3相關(guān)的凋亡機制激活,TNBC細(xì)胞的生長受到抑制并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)凋亡。因此可以作為TNBC新治療策略開發(fā)中的潛在治療靶點。有研究證明〔25〕通過上調(diào)miR-200c可以增加TNBC的治療,抑制腫瘤細(xì)胞的發(fā)展。也有文獻報道〔53〕,miR-200b表達的喪失在TNBC侵襲性中起關(guān)鍵作用,其通過蛋白激酶(PK)Ca這個靶點,進而阻止TNBC細(xì)胞發(fā)生遷移及侵襲。結(jié)果提示,miR-200b和PKCa可作為轉(zhuǎn)移性TNBC的有希望的治療靶點。
綜上,TNBC通常是高度侵入性和轉(zhuǎn)移性BC,因其對內(nèi)分泌及分子靶向治療均不敏感,根本無法從其中獲益,因此化學(xué)藥物治療仍是首選的TNBC治療方案。隨著研究深入,可以利用miR-200家族對TNBC相關(guān)的信號通路的干預(yù)及腫瘤生物學(xué)行為相關(guān)的基因的調(diào)控,有效阻止及干預(yù)腫瘤細(xì)胞的發(fā)生,將會成為TNBC治療的趨勢。特定的miR-200家族可能作為TNBC的潛在治療靶點,從而為TNBC的個體化治療方案提供新的思路。相信未來,隨著相關(guān)研究人員的不懈努力及生物科技的不斷發(fā)展,miR-200家族在TNBC的靶向治療方面將會有更加廣闊的應(yīng)用前景。