關(guān)鍵詞 miRNA； 乳腺癌； 抗腫瘤； 基因調(diào)控； 植物元

乳腺癌是全球女性發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一［1］。根據(jù)流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)女性乳腺癌的發(fā)病率和死亡率近年來急劇上升［2］?，F(xiàn)有研究表明，非編碼RNA（ncRNA），包括微小RNA（miRNA）和長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA），在腫瘤發(fā)生和進(jìn)展中起著重要作用。miRNA 是一種高度保守的小型非編碼RNA，長(zhǎng)度為19～22 個(gè)核苷酸大小，通過識(shí)別同源序列、干擾轉(zhuǎn)錄、翻譯或表觀遺傳過程來調(diào)節(jié)基因表達(dá)［3］，這些小分子與許多人類疾病有著密切聯(lián)系，在基因調(diào)控、個(gè)體發(fā)育和疾病發(fā)生過程中起著重要的生理作用，并且能夠影響人類癌癥的發(fā)生和發(fā)展，具有重要研究意義。近年來，眾多關(guān)于癌癥的研究中都報(bào)告了miRNA 在癌癥生物學(xué)中的相關(guān)影響，進(jìn)一步彰顯了miRNA 對(duì)于腫瘤基因的重要調(diào)控作用［4-5］。在乳腺癌研究中，目前已有40 多種miRNA被報(bào)道與乳腺癌的調(diào)控有著密切聯(lián)系，這些miRNA及其調(diào)控蛋白在乳腺癌組織中異常表達(dá)，并在促進(jìn)或抑制乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用［6-7］。根據(jù)來源，miRNA 可被分為內(nèi)源性miRNA 與外源性miRNA。常見的內(nèi)源性miRNA 通過與它們的3′ UTR 結(jié)合，能夠在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)或下調(diào)乳腺癌靶基因表達(dá)。另一方面，外源性miRNA，即植物來源的miRNA，被哺乳動(dòng)物胃腸道吸收［8］后也能夠穩(wěn)定存在于血液組織中， 這樣便可將外源性miRNA 作為一種新型乳腺癌生物標(biāo)記物來預(yù)測(cè)治療反應(yīng)，為乳腺癌的治療提供新的思路?；诖?，本綜述總結(jié)近年來關(guān)于miRNA 在乳腺癌中的作用機(jī)制和研究進(jìn)展，探討miRNA 作為診斷和治療工具的潛力，旨在為未來的研究和臨床應(yīng)用提供思路。

1 miRNA的功能與特性

1.1 內(nèi)源性miRNA

內(nèi)源性miRNA，是指存在于人類基因組內(nèi)的短的非編碼RNA，通常在轉(zhuǎn)錄后發(fā)揮關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用。1個(gè)miRNA 能夠識(shí)別2～8 個(gè)堿基的靶標(biāo)，并通過直接與目的基因的mRNA 結(jié)合即靶向mRNA 控制靶基因的翻譯過程或促進(jìn)RNA 降解，從而完成對(duì)一般生物機(jī)體內(nèi)各種基因表達(dá)水平的控制，在細(xì)胞增殖、凋亡以及分化過程中起重要作用［9］。miRNA 可以同時(shí)調(diào)控多個(gè)基因，基因也可以同時(shí)被多個(gè)miRNA 調(diào)控。目前，內(nèi)源性miRNA 調(diào)控腫瘤的研究非常廣泛?？蒲腥藛T已傾注大量精力來揭示miRNA 作為癌癥治療潛在靶點(diǎn)的重要性，并證實(shí)miRNA 的生物生成及其功能調(diào)控在癌癥發(fā)生過程中扮演著至關(guān)重要的角色［10］。

內(nèi)源性miRNA 調(diào)控作用的發(fā)生涉及3 個(gè)主要步驟，如圖1 所示。首先，RNA 聚合酶Ⅱ開始轉(zhuǎn)錄基因片段，產(chǎn)生長(zhǎng)段mRNA，稱為初級(jí)miRNA（pri-miR?NA）。第2 步通過Drosha 和DGCR8 縮短pri-miR?NA 以產(chǎn)生70 個(gè)堿基長(zhǎng)的前體miRNA（pre-miR?NA）［11］。第3 步pre-miRNA 由Exportin-5 蛋白從細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中被內(nèi)切核糖核酸酶Drosha 和Dicer 切割，形成成熟的miRNA 鏈，后附著在AGO-2和R2D2 蛋白上形成RNA 誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物（RNAinducedsilencing complex，RISC），行使著miRNA 的調(diào)節(jié)功能，最終將pre-miRNA 輸出到細(xì)胞質(zhì)［12-13］。成熟miRNA 與對(duì)應(yīng)靶基因的3′ UTR 區(qū)發(fā)生堿基配對(duì)后，RISC 攻擊靶miRNA 以使miRNA 完全降解或減弱其翻譯速率，在基因轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控表達(dá)。此外，外源性miRNA 在機(jī)體內(nèi)調(diào)控基因表達(dá)過程與內(nèi)源性miRNA 類似，主要區(qū)別是經(jīng)過了miRNA 從植物中吸收到機(jī)體的過程。

1.2 外源性miRNA

植物中的外源性miRNA 與人體內(nèi)的內(nèi)源性miRNA 在結(jié)構(gòu)、序列、功能等方面均有不同。通常，哺乳動(dòng)物miRNA 的結(jié)合位點(diǎn)位于靶mRNA 的3′ UTR，從而阻斷mRNA 的翻譯。與動(dòng)物miRNA不同，完全或較低數(shù)量的錯(cuò)配使得植物miRNA 的行為更像RNAi，這通常導(dǎo)致靶mRNA 的直接裂解。因此，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為， miRNA 在細(xì)胞外環(huán)境中是不能穩(wěn)定存在的，非常容易被降解。但最新研究表明，外源性miRNA 能夠在哺乳動(dòng)物的體液中能夠穩(wěn)定循環(huán)。Hou 等［14］發(fā)現(xiàn)大量在綠葉蔬菜中表達(dá)的植物miR156a 也在健康人血清中穩(wěn)定存在，并且以內(nèi)源性miRNA 的方式調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物基因翻譯。這項(xiàng)研究也表明，外源性miRNA 能夠通過植物被機(jī)體消化、吸收，并存在于動(dòng)物的血液中。包括miR156a、miR166a 和miR168a 等多種外源性miRNA 在內(nèi)的植物來源小核酸在人體內(nèi)非常穩(wěn)定，在一定程度上可以抵抗高碘酸鈉的氧化，而這些食物中的植物miR?NA 也能夠在食物采集、儲(chǔ)存、加工等過程中不被降解，并抵抗胃酸的消化而被各種器官所吸收。

傳統(tǒng)中藥中，以清熱解毒、疏風(fēng)散熱為名的金銀花常被用于抗菌、抗病毒、抗炎等應(yīng)用［15-16］，通過中醫(yī)手段煎煮過后的金銀花液能有效提高人體對(duì)病毒的免疫力，但其作用機(jī)制卻尚未闡明。Zhou 等［8］在金銀花煎煮液中發(fā)現(xiàn)了非典型miRNA 的存在，并將這種miRNA 命名為miR2911。對(duì)金銀花進(jìn)行煎煮后miR2911 保持高度穩(wěn)定，同時(shí)，將煎煮后的金銀花液喂養(yǎng)給小鼠后，小鼠血液中miR2911 含量有著升高趨勢(shì)，通過生物信息學(xué)預(yù)測(cè)與雙熒光素酶報(bào)告檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步證明了miR2911 可以直接靶向甲型流感病毒多個(gè)基因型，進(jìn)一步闡明金銀花煎煮液對(duì)病毒調(diào)控的機(jī)理源自miR2911?！爸参镌敝敢活悂碓从谥参?，通過煎煮或其他特殊工藝獲得的，對(duì)人體健康有益的含有特定序列的微小核酸的功能分子。例如，“2911 植物元”指來源于中藥金銀花或其他植物的花、莖、葉等部分（如茶葉等），含有修飾基團(tuán)（如甲基化修飾、糖基化修飾等）的微小核酸2911（miR2911）及其衍生物。這些小的非編碼RNA 的典型作用是通過3′未翻譯區(qū)域（UTR）中的識(shí)別位點(diǎn)影響信使RNA（mRNA），從而調(diào)節(jié)其穩(wěn)定性［17-18］。

在哺乳動(dòng)物血清和血漿中穩(wěn)定表達(dá)的miRNA是由組織和細(xì)胞自身產(chǎn)生的，可以作為疾病的一類新的生物標(biāo)志物，并在細(xì)胞間通訊時(shí)充當(dāng)重要的信號(hào)分子。Zhang 等［19］證明可以通過飲食攝入植物miR168 來抑制其靶向LOX1 在肝臟中的表達(dá)，這為食物中的miRNA 可能影響哺乳動(dòng)物器官中的基因表達(dá)提供了證據(jù)。體外和體內(nèi)的功能分析已證實(shí)，miR168a 可以與人LDLRAP1 基因的mRNA 結(jié)合，抑制肝臟中LDLRAP2 的表達(dá)，從而減少小鼠血漿中LDL 的去除［19］。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明源于植物的外源性miR168a 在被小鼠食用后，可通過胃腸道消化進(jìn)入機(jī)體循環(huán)代謝，進(jìn)入肝臟后進(jìn)一步交叉調(diào)節(jié)小鼠LDLRAP1 的基因表達(dá)，表明具有完整功能結(jié)構(gòu)的核苷酸對(duì)胃腸道的消化具有抵抗力，并可被輸送到其他組織［19］。Akao 等［20］研究發(fā)現(xiàn)水稻糊粉細(xì)胞納米顆粒中包含的hvu-miR168-3p 通過沉默線粒體電子傳輸鏈復(fù)合物Ⅰ 相關(guān)基因適度抑制OX?PHOS，從而調(diào)控能量代謝，增強(qiáng)了人細(xì)胞中葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（SLC2A1）的表達(dá)，導(dǎo)致血糖水平下降。自這些發(fā)現(xiàn)以來，通過外源性miRNA 的飲食來源進(jìn)行的重大疾病調(diào)節(jié)已顯示出潛在的治療價(jià)值，可對(duì)抗新冠病毒［8］、癌癥和炎癥相關(guān)疾病［21］。然而關(guān)于外源性miRNA 調(diào)控腫瘤，尤其是調(diào)控乳腺癌的機(jī)制仍不清楚，值得探索研究。

2 miRNA對(duì)乳腺癌的調(diào)控作用機(jī)制

乳腺癌是一種高度異質(zhì)性疾病，分為激素受體陽(yáng)性（HR+）、人表皮生長(zhǎng)因子受體2 陽(yáng)性（HER2+）和三陰性乳腺癌（triple negative breast cancer， TN?BC）三大類。作為中國(guó)女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤［1］，乳腺癌的發(fā)病率和死亡率逐年緩慢增長(zhǎng)［2］。與此類似，自發(fā)性犬乳腺腫瘤（Canine mammary tumor，CMT）在各年齡段的犬中也能發(fā)生，這強(qiáng)調(diào)了乳腺癌關(guān)鍵致癌途徑的分子收斂性，闡明了治療CMTs 犬可能對(duì)人類乳腺癌的治療提供潛在參考［22］。近年的研究表明，參與哺乳動(dòng)物腫瘤發(fā)病機(jī)制的miRNA能夠調(diào)控細(xì)胞增殖、遷移與侵襲過程，參與乳腺癌基因的調(diào)控［23］，在預(yù)測(cè)/預(yù)后的生物標(biāo)志物腫瘤發(fā)展以及抗癌治療耐藥現(xiàn)象中起著至關(guān)重要的作用，是腫瘤異常串?dāng)_中利用的主要分子之一［24］。因此，miRNA 對(duì)乳腺癌的調(diào)控作用機(jī)制值得進(jìn)行深入研究。

2.1 內(nèi)源性miRNA與乳腺癌

1）miRNA 促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。

miRNA 通過與它們的3′ UTR 結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄后階段調(diào)節(jié)目的基因表達(dá)。許多內(nèi)源性miRNA 也利用這種機(jī)制促進(jìn)乳腺癌的出現(xiàn)和發(fā)展。Wu 等［25］通過將癌旁組織和正常乳腺細(xì)胞系比較，發(fā)現(xiàn)乳腺癌組織和乳腺癌細(xì)胞系對(duì)miR-30b-5p 的表達(dá)上調(diào)，其高水平表達(dá)可以促進(jìn)原發(fā)性乳腺癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲，從而減少了細(xì)胞的凋亡，并通過細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)、傷口愈合實(shí)驗(yàn)、Western blot 實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了miR-30b-5p 通過靶向ASPP2，然后激活A(yù)KT 信號(hào)通路以促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。Chen等［26］通過生物信息學(xué)預(yù)測(cè)與雙熒光素酶報(bào)告驗(yàn)證得出miR-146a 通過調(diào)節(jié)靶基因NM23-H1 促進(jìn)乳腺癌的增殖和侵襲。同樣地，Lu 等［27］通過生物信息學(xué)分析和熒光素酶報(bào)告分析鑒定出乳腺癌中的Mir 靶基因，通過克隆形成、EdU 測(cè)定和皮下異種移植模型測(cè)試乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)情況；通過傷口愈合、transwell分析和肺轉(zhuǎn)移模型探討miR-934 敲除對(duì)細(xì)胞轉(zhuǎn)移的影響；通過Western blot 檢測(cè)蛋白表達(dá)；使用RIP 分析驗(yàn)證mRNA 和RNA 結(jié)合蛋白的結(jié)合，最終發(fā)現(xiàn)miR-934 通過調(diào)節(jié)PTEN 基因和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化促進(jìn)乳腺癌轉(zhuǎn)移。此外，Lu 等［28］發(fā)現(xiàn)乳腺癌細(xì)胞分泌的EVs 可攜帶miR182-5p，通過下調(diào)CMTM7 表達(dá)和激活EGFR/AKT 信號(hào)通路來加重乳腺癌。Yin 等［29］分析發(fā)現(xiàn)EZH2 介導(dǎo)的miR-29/miR-30 的表觀遺傳沉默靶向LOXL4 并有助于乳腺癌的腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移和免疫微環(huán)境重塑。Liu 等［30］采用qRT-PCR 測(cè)定miR-9 和FOXO1 在乳腺癌組織、正常乳腺組織、乳腺癌細(xì)胞系和正常乳腺上皮細(xì)胞中的表達(dá)，證實(shí)miR-9 可通過對(duì)靶基因FOXO1 的下調(diào)使得乳腺癌細(xì)胞加速轉(zhuǎn)移。雖然以上結(jié)果闡述了miRNA 促進(jìn)乳腺癌增殖、遷移和侵襲的關(guān)系，但是部分結(jié)果仍需進(jìn)一步驗(yàn)證，以確認(rèn)miRNA 對(duì)乳腺癌的調(diào)控機(jī)制與相關(guān)作用通路，為乳腺癌治療提供新思路。

2）miRNA 抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。miRNA 通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后加工參與到表觀遺傳學(xué)中，使某些相關(guān)基因表達(dá)水平改變，進(jìn)而參與到疾病或腫瘤的生物學(xué)過程中。在乳腺癌相關(guān)的病理過程中，miRNA 可通過調(diào)節(jié)某些基因的表達(dá)和不同的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑調(diào)節(jié)乳腺癌細(xì)胞的增殖、凋亡。Mansoori 等［31］研究發(fā)現(xiàn)miR-142-3p 可能通過靶向致癌基因HMGA2 在乳腺癌中起到抑癌作用，還通過抑制ERK/AKT/STAT3 信號(hào)通路抑制乳腺癌細(xì)胞增殖。Hu 等［32］通過建立對(duì)化療藥耐藥的乳腺癌細(xì)胞模型，發(fā)現(xiàn)miR-205 靶向VEGFA 和FGF2 在mRNA 3′ UTR 區(qū)抑制其表達(dá)，導(dǎo)致PI3K/AKT 信號(hào)受損體內(nèi)外細(xì)胞凋亡增加，并通過臨床數(shù)據(jù)進(jìn)一步證實(shí)miRNA-205 能夠調(diào)節(jié)乳腺癌對(duì)化療藥物的耐藥性。Gao等［33］證明miR-96-5p下調(diào)CTNND1，導(dǎo)致β-catenin 表達(dá)降低、WNT11 信號(hào)丟失、c yclin D1 水平降低和MMP7 表達(dá)降低，從而抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力。眾多研究表明miRNA 在乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲過程中既有正向調(diào)控作用、又有負(fù)向調(diào)控作用（表1），調(diào)控乳腺癌的關(guān)鍵miRNA 也有很多（圖2），值得進(jìn)一步研究。

2.2 外源性miRNA與乳腺癌

miRNA 在植物和動(dòng)物中的生物發(fā)生和作用的分子基礎(chǔ)具有高度的相似性。最近的研究表明，通過飲食攝入，植物來源的miRNA 在哺乳動(dòng)物基因表達(dá)方面具有潛在的調(diào)控作用，主要的調(diào)控機(jī)制是植物中的外源性miRNA 可以被人體吸收，并在人體內(nèi)以內(nèi)源性miRNA 的形式起作用。

Haghi 等［34］研究發(fā)現(xiàn)miR16 和miR34a 通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期停滯，能夠抑制乳腺癌腫瘤細(xì)胞的入侵和遷移。Hoseinbeyki 等［35］發(fā)現(xiàn)miR302/367 簇的過表達(dá)能夠誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞的重編程，并通過誘導(dǎo)間充質(zhì)到上皮的轉(zhuǎn)變、細(xì)胞凋亡和增殖能力的減少來發(fā)揮腫瘤抑制作用，并且miR16 的抑制能夠抵消miR302/367 在乳腺癌細(xì)胞中的重編程作用和抗腫瘤功能。Chin 等［36］通過生物信息學(xué)工具預(yù)測(cè)后建立細(xì)胞模型與動(dòng)物模型，通過原位雜交、免疫組化、Western blot、熒光素酶檢測(cè)驗(yàn)證得出miR159能夠通過靶向編碼Wnt 信號(hào)轉(zhuǎn)錄因子的TCF7 抑制增殖，導(dǎo)致MYC 蛋白水平降低，從而抑制乳腺癌的發(fā)生（表2）。綜上所述，植物元對(duì)于人類重大疾病尤其是乳腺癌的調(diào)控作用值得進(jìn)一步深入研究。

2.3 生物信息學(xué)預(yù)測(cè)具有潛在作用的miRNA

中醫(yī)藥是中華文化的瑰寶。長(zhǎng)期以來，傳統(tǒng)中藥在重大疾病的防治方面有著無法取代的地位，許多植物已在代代相傳的治病經(jīng)驗(yàn)中得到其有效性的驗(yàn)證。隨著中醫(yī)中藥研究的不斷深入，傳統(tǒng)中藥已經(jīng)逐漸成為乳腺癌治療方式之一，在術(shù)后或化療過程中替代了一部分原有的治療方案，其療效亦有所保障，在國(guó)際上得到了廣泛關(guān)注和認(rèn)可［37］。袁澤煥等［38］通過數(shù)據(jù)挖掘的方法，對(duì)249 個(gè)中醫(yī)藥方進(jìn)行聚類分析，識(shí)別出當(dāng)歸、夏枯草、丹參、金銀花等33 種在治療乳腺癌中使用頻率較高的中藥。

MepmiRDB 是一個(gè)藥用植物miRNA 數(shù)據(jù)庫(kù)，容納了29 種藥用植物的數(shù)千個(gè)新鑒定的miRNA，提供miRNA 序列、表達(dá)信息、前體處理信號(hào)等信息。通過在MepmiRDB 網(wǎng)站上比對(duì)金銀花與丹參2味中藥的miRNA 數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)現(xiàn)了28 個(gè)相同的miR?NA 序列，它們可能是具有治療乳腺癌作用的miR?NA。PsRNATarget （https：//www. zhaolab. org/psRNATarget）是一個(gè)植物小RNA 及對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，將上述miRNA 序列在psRNATarget 網(wǎng)站上與人類靶基因進(jìn)行匹配，并根據(jù)期望值進(jìn)行篩選，得到18 個(gè)外源性miRNA 所對(duì)應(yīng)的44 個(gè)乳腺癌相關(guān)靶點(diǎn)（表3）。這些miRNA 與對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)有助于進(jìn)一步探索調(diào)控基因表達(dá)與信號(hào)通路，為乳腺癌治療提供重要幫助。

3 展望

盡管乳腺癌相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室研究與臨床研究已經(jīng)持續(xù)了數(shù)十年，但其國(guó)內(nèi)外發(fā)病率仍在持續(xù)上升。近年來miRNA 在惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中進(jìn)行的調(diào)控作用為乳腺癌的實(shí)驗(yàn)以及臨床工作開辟了新的途徑。存在于機(jī)體內(nèi)的內(nèi)源性miRNA 可通過調(diào)控下游靶基因mRNA 的表達(dá)，進(jìn)而影響蛋白表達(dá)，并參與各種信號(hào)通路。同時(shí)，存在于植物中的外源性miRNA 也被發(fā)現(xiàn)能夠進(jìn)入機(jī)體內(nèi)發(fā)揮類似內(nèi)源性miRNA 的調(diào)控作用，為乳腺癌的診斷及治療提供了新的生物標(biāo)志物與作用靶標(biāo)。

隨著新型科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，miRNA 相關(guān)的乳腺癌的防治手段也逐漸增多，但目前仍存在內(nèi)源性miRNA 體內(nèi)代謝分布含量少、對(duì)外源性miRNA 的提取與提純沒有較為完善的操作體系的問題，導(dǎo)致研究結(jié)果具有一定的局限性。因此使用內(nèi)源性miRNA治療乳腺癌的研究還需要進(jìn)一步深入，需要通過大量樣本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證miRNA 與相應(yīng)乳腺癌mRNA 之間的關(guān)系。同時(shí)，因?yàn)橹嗅t(yī)藥在腫瘤診治中存在副作用小且少有復(fù)發(fā)的優(yōu)勢(shì)，外源性miRNA 治療乳腺癌的研究也尚有進(jìn)一步提升的空間，比如通過生物信息學(xué)匹配預(yù)測(cè)的手段，以發(fā)現(xiàn)更多對(duì)乳腺癌具有潛在治療作用的植物來源miRNA，為乳腺癌防治提供新視角。