胡雪姣 郭瓊 段燚星

微小RNA(microRNA, miRNA)是一類短鏈非編碼小分子RNA，其通過在轉(zhuǎn)錄后水平抑制mRNA的翻譯或直接降解mRNA發(fā)揮作用，已有研究表明miRNA和廣泛的細(xì)胞生物學(xué)行為密切相關(guān)，如細(xì)胞增殖、凋亡、分化、細(xì)胞周期及細(xì)胞代謝等[1]，從而參與調(diào)控生命活動(dòng)。前列腺癌(prostate cancer, PCa)是男性泌尿生殖系統(tǒng)中最常見的惡性腫瘤之一。在全球范圍內(nèi)，PCa在107個(gè)國家男性惡性腫瘤中發(fā)病率排第1位，在美國其死亡率僅次于排名第1的肺癌[2]。隨著我國人口的老齡化，PCa發(fā)病率正逐年升高。在上海地區(qū)，PCa發(fā)病率在男性泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤中排第1位[3]。目前，PCa的病因尚未完全闡明，且治療方案也并不完善。早期局限性PCa患者可采用前列腺根治性切除及根治性放療等方法進(jìn)行治療,但仍有40%以上的PCa患者發(fā)生復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移情況。而對(duì)于已失去手術(shù)根治性治療機(jī)會(huì)的患者則多采用內(nèi)分泌治療，經(jīng)過一段時(shí)間的治療后(12～18個(gè)月),大部分PCa會(huì)逐漸進(jìn)展為雄激素非依賴性前列腺癌。盡管目前有很多包括化療、放療、核素治療在內(nèi)的治療方法被臨床應(yīng)用，但對(duì)于轉(zhuǎn)變?yōu)樾奂に胤且蕾囆郧傲邢侔┘爸型砥赑Ca的患者，其仍無確切療效。因此，對(duì)PCa復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移以及PCa細(xì)胞的生長、增殖、侵襲能力和作用機(jī)制的研究，近年來一直是PCa研究領(lǐng)域的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。了解PCa進(jìn)展的分子基礎(chǔ)可為PCa的臨床診斷和治療提供新策略。越來越多的研究表明，miRNA的表達(dá)變化與PCa的發(fā)病與進(jìn)展有關(guān)，本文主要就miRNA與PCa的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系及其在PCa中的診斷、治療及預(yù)后的研究進(jìn)展做一綜述。

一、miRNA的結(jié)構(gòu)及分子機(jī)制

miRNA是一類長度約為20～24個(gè)核苷酸的非編碼小分子RNA，其在細(xì)胞內(nèi)具有多種重要的調(diào)節(jié)作用。miRNA通常調(diào)節(jié)著人類約60%的mRNA基因的表達(dá)[4]。其通過堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式與靶基因mRNA配對(duì)，抑制mRNA翻譯或直接降解mRNA，從而負(fù)向調(diào)控mRNA的表達(dá)。miRNA對(duì)靶基因mRNA的作用方式主要有兩種，這取決于它與靶基因mRNA序列互補(bǔ)的程度，第1種是對(duì)靶mRNA的剪切，miRNA與靶mRNA完全互補(bǔ)結(jié)合，剪切靶mRNA；第2種是抑制靶mRNA的翻譯，作用時(shí)與靶mRNA不完全互補(bǔ)結(jié)合，進(jìn)而阻遏靶mRNA的翻譯但不破壞其穩(wěn)定性[5]。miRNA具有致癌或抑癌活性，與正常組織相比，它們?cè)诎┙M織中的表達(dá)水平通常會(huì)發(fā)生改變，從而通過各種途徑影響基因的表達(dá)，進(jìn)而加速腫瘤細(xì)胞的增殖或誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[6]。此外，它們還可以調(diào)節(jié)癌癥相關(guān)事件，例如上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化等。

二、miRNA與PCa的發(fā)病及進(jìn)展關(guān)系

在腫瘤的發(fā)生過程中，miRNA的表達(dá)上調(diào)或下調(diào)，扮演著類似癌基因或抑癌基因的作用。大量研究表明，miRNA的表達(dá)變化與PCa的發(fā)生具有一定相關(guān)性。Pashaei等[7]對(duì)37個(gè)miRNA進(jìn)行了Meta分析，其中有15個(gè)miRNA在PCa中過度表達(dá)，22個(gè)miRNA在PCa中表達(dá)下調(diào)。

1.miRNA的表達(dá)上調(diào)促進(jìn)PCa的發(fā)生、發(fā)展：與正常前列腺細(xì)胞相比，某些miRNA在PCa細(xì)胞或組織中的表達(dá)水平更高，被認(rèn)為是具有致癌活性的miRNA，可能會(huì)促進(jìn)PCa的發(fā)生、進(jìn)展。聶永莉等[8]研究發(fā)現(xiàn)，人PCa細(xì)胞中miRNA-191的表達(dá)水平顯著升高(P<0.05)，研究表明PLCD1是miRNA-191的靶基因，miRNA-191可通過靶向調(diào)節(jié)PLCD1促進(jìn)PCa細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力。Hart等[9]發(fā)現(xiàn)，在PCa組織樣本中，miRNA-363表達(dá)上調(diào)，且Chen等[10]的研究則發(fā)現(xiàn)，miRNA-363通過直接靶向調(diào)節(jié)c-myc癌基因的表達(dá)而影響PCa的發(fā)生、發(fā)展。此外，Lo等[11]發(fā)現(xiàn)，pre-miR-363參與miRNA-106a-363通過靶向PCa細(xì)胞中的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)錄因子，進(jìn)而影響PCa的發(fā)生、發(fā)展。Qu等[12]研究發(fā)現(xiàn)，PCa患者血清中miRNA-210的表達(dá)水平顯著高于健康人，且在抑制miRNA-210的表達(dá)后，PCa細(xì)胞的增殖率顯著下降，凋亡率明顯增加，推測miRNA-210在PCa中可能扮演“癌基因”發(fā)揮作用。通過測定相關(guān)基因和蛋白質(zhì)的表達(dá)水平,得出miRNA-210可能是PCa的一種新的生物標(biāo)志物，并且其可能通過靶向調(diào)節(jié)ROD1的表達(dá)而影響PCa進(jìn)展。

2.在PCa中表達(dá)下調(diào)的miRNA：蔡海榮等[13]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-29c在PCa組織及血清中低表達(dá)，且miRNA-29c的表達(dá)與PCa臨床分期、病理分級(jí)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等具有相關(guān)性。隨著臨床分期的增加，miRNA-29c的表達(dá)水平進(jìn)一步下降，下調(diào)的miRNA-29c可能參與了PCa的發(fā)生、發(fā)展。Xu等[14]的研究證實(shí)，在PCa組織和細(xì)胞中，miRNA-214-5p低表達(dá)，而SOX4高表達(dá)，miRNA-214-5p通過與SOX4的3’UTR結(jié)合，靶向抑制SOX4表達(dá)，且能有效抑制其下游生長因子的表達(dá)，包括c-Myc、eIF4E及CDK4。該研究發(fā)現(xiàn)miRNA-214-5p可通過特異性靶向調(diào)節(jié)SOX4并抑制該途徑下游生長因子的表達(dá)來抑制PCa細(xì)胞的增殖。Chen等[15]研究發(fā)現(xiàn),miRNA-215-5p在PCa中低表達(dá)，miRNA-215-5p的低表達(dá)增強(qiáng)了LnCap PCa細(xì)胞的生存、遷移和侵襲能力，而miRNA-215-5p的過度表達(dá)則在DU-145細(xì)胞中產(chǎn)生相反的結(jié)果。此外，PGK1被預(yù)測為miRNA-215-5p的靶基因，miRNA-215-5p可通過靶向下調(diào)PKG1的表達(dá)來減緩PCa的進(jìn)展。 Liu等[16]發(fā)現(xiàn)miRNA-361-5p在PCa中表達(dá)下調(diào)，其通過直接靶向調(diào)節(jié)STAT6而影響B(tài)cl-xL的過度表達(dá)，從而抑制癌癥進(jìn)展。研究結(jié)果還顯示，在miRNA-361-5p表達(dá)下調(diào)時(shí)，雄激素依賴型PCa可進(jìn)展為去勢(shì)抵抗型前列腺癌。Ling等[17]在2017年的研究中發(fā)現(xiàn)miRNA-361-5p的另一個(gè)直接靶點(diǎn)是特異性蛋白1，特異性蛋白1是一種轉(zhuǎn)錄因子，在去勢(shì)抵抗型前列腺癌中過度表達(dá)，和PCa的代謝與自噬有關(guān)，而miRNA-361-5p可通過特異性蛋白1介導(dǎo)的PKM2調(diào)節(jié)PCa的代謝與自噬。

以上眾多研究表明，多個(gè)miRNA在PCa中異常表達(dá)，且通過不同途徑影響PCa的發(fā)生及進(jìn)展，一些miRNA作為癌基因促進(jìn)PCa的發(fā)生及進(jìn)展，而另一些miRNA則作為抑癌基因參與腫瘤抑制和細(xì)胞周期的控制。

三、miRNA與PCa的診斷

目前PCa的診斷主要是通過PSA、直腸指檢以及B超、MRI等影像學(xué)檢查和前列腺穿刺活檢等技術(shù)進(jìn)行診斷。雖然前列腺穿刺活檢是PCa診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但該檢查是一種侵入性方法，可能存在術(shù)后并發(fā)癥如血尿、感染等，且穿刺結(jié)果可能受操作者能力與技術(shù)的影響。為此，近年來關(guān)于PCa診斷方法的研究越來越多。

miRNA既可以在前列腺組織中測量，也可以在不同的體液中進(jìn)行測量。組織中的miRNA檢測適用于癌癥的診斷和分期，減少了為確定具體診斷而進(jìn)行多次活檢的損傷[18]。Volinia等[19]首次嘗試對(duì)PCa組織中失調(diào)的miRNA進(jìn)行分析，他們觀察到PCa組織中miRNA普遍上調(diào)。由于體液中的miRNA作為PCa的診斷標(biāo)志物，越來越多的研究探討了體液中與PCa有關(guān)miRNA的作用及機(jī)制。鄭興明等[20]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-34b在PCa患者中有較高的表達(dá),可以作為PCa診斷性血清標(biāo)志物。PSA聯(lián)合miRNA-34b對(duì)于PCa的診斷效能優(yōu)于單獨(dú)檢測miRNA-34b、PSA,其可以用于PCa的早期診斷。彭揚(yáng)洋等[21]的研究發(fā)現(xiàn)，血清miRNA-135在PCa中呈高表達(dá),有一定診斷價(jià)值。而在聯(lián)合PSA后可提高其診斷效能,且有望成為臨床特征評(píng)估及預(yù)后預(yù)測的有效指標(biāo)。余艷玲[22]研究發(fā)現(xiàn)，血清miRNA-125b與miRNA-21在PCa患者血清中高表達(dá),且與患者的病理特征有一定關(guān)系,二者聯(lián)合檢測可提高對(duì)PCa的診斷效率。Barceló 等[23]分析了PSA水平升高的男性精液外泌體中所含miRNA的表達(dá)水平，以評(píng)估其單獨(dú)或與PSA一起作為非侵入性生物標(biāo)志物在PCa早期診斷的實(shí)用性。該研究發(fā)現(xiàn)PSA聯(lián)合miR-142-3p+miR-142-5p+miR-223-3p檢測可以區(qū)分PCa患者和前列腺增生患者，PSA聯(lián)合miR-342-3p+miR-374b-5p檢測可以區(qū)分Glesson評(píng)分>7分的PCa和PSA>4 ng/ml的非PCa患者。Kolluru等[24]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-301a可作為PCa診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物。與良性前列腺增生相比，miRNA-301a在PCa中的表達(dá)水平更高。miRNA-301a的過度表達(dá)促進(jìn)PCa細(xì)胞的侵襲、遷移，并且與PCa的生化復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[24]。最近的一項(xiàng)研究還顯示了兩個(gè)miRNA(miR-182-5p和miR-375-3p)在PCa患者血漿樣本中的篩查和預(yù)后價(jià)值。根據(jù)受試者工作特征曲線計(jì)算曲線下面積，miR-182-5p水平的診斷價(jià)值為81%。該研究表明miR-182-5p和miR-375-3p的表達(dá)水平與PCa的病理分期相關(guān)，是PCa篩查和預(yù)后的非侵入性生物標(biāo)志物[25]。

四、miRNA與PCa的治療

miRNA不僅作為診斷PCa的生物標(biāo)志物，這些分子還可以被識(shí)別為靶點(diǎn)，參與PCa的分子靶向治療。有許多研究正在對(duì)此進(jìn)行探索。Sur等[26]的研究已證明miRNA-29b在PCa中表達(dá)下調(diào)，并且miRNA-29b的過度表達(dá)可抑制PCa的轉(zhuǎn)移。在小鼠模型中同樣評(píng)估了miRNA-29b在PCa中的治療作用。研究表明，miRNA-29b的過度表達(dá)可抑制PCa細(xì)胞PC3的增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，表明miRNA-29b可作為治療PCa的潛在分子。唐觀林[27]的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA let-7a通過3’UTR調(diào)控CCR7， PC3細(xì)胞轉(zhuǎn)染let-7a模擬物后,其侵襲和轉(zhuǎn)移能力顯著降低，表明miRNA let-7a可以下調(diào)CCR7的表達(dá),經(jīng)MAPK通路來抑制PCa的侵襲轉(zhuǎn)移及上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化。且研究表明miRNA let-7a作為PCa和CCR7抗腫瘤和抗轉(zhuǎn)移治療劑的治療潛力可被視為PCa的治療靶點(diǎn)。此外，Zheng等[28]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-301b-3p在PCa組織中的表達(dá)水平明顯高于正常組織，LRP1B是它的直接靶點(diǎn)，缺氧誘導(dǎo)的miRNA-301b-3p過表達(dá)可通過靶向LRP1B促進(jìn)PCa細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。因此，miRNA-301b-3p的下調(diào)可能成為PCa治療的途徑之一。Tang等[29]使用agomiR-133a-3p轉(zhuǎn)染22Rv1、C4-2B和PC3細(xì)胞，通過靶向多種細(xì)胞因子受體(如EGFR、FGFR1、IGF1R和META)誘導(dǎo)PI3K/AKT信號(hào)通路失活，從而抑制PCa的骨轉(zhuǎn)移，表明調(diào)控agomiR-133a-3p的表達(dá)水平可作為抗PCa骨轉(zhuǎn)移的潛在治療策略。Yao等[30]的研究發(fā)現(xiàn)miR-155-5p模擬物可抑制PCa細(xì)胞中SPOCK1的表達(dá)，進(jìn)而降低細(xì)胞的遷移和侵襲能力，同時(shí)上調(diào)了Vimentin、N-cadherin、E-cadherin、β-catenin、MMP3和MMP9的表達(dá)。他們的研究表明SPOCK1是miR-155-5p的靶基因，miR-155-5p在前列腺癌中充當(dāng)腫瘤抑制基因，抑制SPOCK1介導(dǎo)的前列腺癌的進(jìn)展，在PCa靶向治療中具有潛在價(jià)值。最近，Kim等[31]證明了miR-21的抗癌潛力，它阻斷了腫瘤抑制因子PTEN。他們的研究發(fā)現(xiàn)了改良的LNA和PNA型抗miR-21及其在體外和小鼠PCa模型中的療效，結(jié)果顯示抗miR-21治療后PCa的骨轉(zhuǎn)移明顯減少。

五、miRNA與PCa的預(yù)后

張麗靜等[32]的研究發(fā)現(xiàn)治療前血清miRNA-194高表達(dá)與PCa靶向治療患者預(yù)后的不良有關(guān),對(duì)預(yù)測PCa靶向治療患者預(yù)后的不良風(fēng)險(xiǎn)提供了一定的參考價(jià)值。張泉波等[33]基于癌癥基因組圖譜數(shù)據(jù)庫構(gòu)建PCa相關(guān)miRNA預(yù)后模型，發(fā)現(xiàn)miR-19a-3p、miR-144-3p、miR-223-5p和miR-483-3p等miRNA與PCa預(yù)后有關(guān),其潛在的靶基因ACTC1、CD177、CFL2、MBNL2、PALLD、PDE5A、SYNM和SYNPO2可用于評(píng)估PCa患者的預(yù)后情況。Jiang等[34]研究發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞EV衍生的miR-205有助于抑制PCa細(xì)胞的增殖、侵襲、遷移和增強(qiáng)細(xì)胞凋亡，這表明miR-205可能是PCa的有效預(yù)后標(biāo)志物和潛在治療目標(biāo)。Guan等[35]研究表明，腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞中miR-95的表達(dá)水平顯著增加，可以通過促進(jìn)增殖、侵襲和EMT來介導(dǎo)PCa的進(jìn)展。將這些miRNA加入到臨床預(yù)后模型中，可提高PCa預(yù)測模型的性能，時(shí)間依賴性受試者工作特征曲線下與坐標(biāo)軸圍成的面積從0.66增加到0.73。

六、小結(jié)與展望

以上研究表明，在PCa的發(fā)生及進(jìn)展中，多種miRNA參與并發(fā)揮著不同的作用，通過下調(diào)PCa中過表達(dá)的miRNA或上調(diào)PCa中低表達(dá)的miRNA，能夠有效抑制PCa細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，抑制PCa的生化復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。尋找和鑒定PCa發(fā)生、發(fā)展過程中關(guān)鍵的miRNA并研究它們的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，將對(duì)深入闡明PCa的分子機(jī)制，促進(jìn)臨床早期診斷與治療帶來新思路。