引用本文： 李丹, 郭麗英. microRNA與乳腺癌浸潤轉移關系的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2014, 21(5): 654-657. doi: 10.7507/1007-9424.20140158 復制
microRNA（miRNA）是近年來發現的一種內源性大小為21～23 nt的一類非編碼miRNA，能對基因表達產生負調控，下調靶基因的表達或翻譯，從而參與調節腫瘤細胞的發育、增殖、分化與凋亡，在腫瘤發生、發展等過程中起重要調控作用[1-3]。腫瘤細胞侵襲、轉移是一系列復雜的多因素、多步驟的動態過程。侵襲性和轉移性是腫瘤細胞的基本特性，也是腫瘤復發、轉移的病理基礎。雖然約50%的乳腺癌患者接受手術治療后可獲得長期生存，但仍有近50%的患者在治療后5年內出現復發、轉移，其中約35%左右的患者在發生轉移后死亡，遠處轉移又是乳腺癌患者死亡的重要原因之一[4]。現對miRNA與乳腺癌浸潤、轉移關系的研究進展做一綜述，以期為乳腺癌轉移的早期發現和治療提供新思路。
1 miRNA概述
miRNA直接作用于約30%的蛋白質編碼基因[5]，參與細胞生長發育、周期調控、凋亡與分化、應激反應等生物過程[6-7]。隨著腫瘤發病率逐漸上升，在人類腫瘤中有許多miRNA異常表達。miRNA與信使RNA（mRNA）結合，通過引起mRNA降解或抑制蛋白質的翻譯來調控基因的表達[8]。部分miRNA定位作用靶點于擴增區的抑癌基因，使抑癌基因表達上調，抑制腫瘤發生、發展；部分miRNA也可為促癌基因，發揮誘導細胞惡性轉化的作用[9]。
2 miRNA與乳腺癌
目前的研究[10-11]已發現，人類miRNA有700多種。自2005年首次發現miRNA與乳腺癌的關系以來，許多包括細胞系、體內模型、臨床標本等研究逐漸成為熱點。黃金等[12]構建了組織微陣列平臺，應用原位分子雜交技術檢測117例乳腺癌組織與癌旁組織內的42種miRNA，通過芯片掃描與數據分析，獲得了人乳腺癌miRNA表達譜，結果發現，相較癌旁組織，乳腺癌組織中有14種miRNA出現異常表達，其中9種表達上調（P < 0.05），5種表達下調（P < 0.05）。Song等[13]也發現，miR-155和miR-21在乳腺癌組織中表達明顯上調。Jiang等[14]發現，miR-145和let-7在乳腺癌組織中表達下調，部分異常表達的miRNA與乳腺癌的臨床病理特征密切相關，如分期、級別、血管浸潤情況、免疫組織化學指標表達水平等。Blenkiron等[15]研究表明，miRNA表達譜還可以區分乳腺癌的5個亞型：luminal A型、luminal B型、Her-2過表達型、basal-like型和normal-like型，為乳腺癌個體化治療提供了理論依據。
2.1 miRNA促進乳腺癌細胞的浸潤及轉移
促癌miRNA在腫瘤中常為過表達狀態，可負向調節某些抑癌基因的表達，進而促進腫瘤的浸潤和轉移。目前研究[16-23]發現，miR-21、miR-10b、miR-373、miR-155、miR-372、miR-17-5p、miR-520c等miRNA在乳腺癌侵襲和轉移中具有促進作用。目前研究較多的有miR-21、miR-10b、miR-373及miR-155四種。
2.1.1 miR-21
miR-21是腫瘤診斷與預后判斷中最具潛力的新型生物標志物之一，其在腫瘤發生中的作用已有較多的研究，并在多種實體瘤中高度表達，包括乳腺癌。研究[13, 24]表明，miR-21可促進乳腺癌細胞的浸潤及轉移。由miR-21直接調控的靶基因包括腫瘤抑制基因，如原肌球蛋白1（tropomy-osin 1，TPM1）、第10號染色體缺失的同源性磷酸酶-張力蛋白（phosphatase and tensin homologue dele-ted on chromosome 10，PTEN）基因、程序性細胞死亡蛋白4（programmed cell death 4，PDCD4）基因及乳腺絲氨酸蛋白酶抑制劑（mammary serine protease inhibitor，Maspin）基因，miR-21通過作用于這些抗轉移基因，在腫瘤的生長、浸潤和轉移方面起重要作用[25]。Yan等[26]通過對乳腺癌細胞系的進一步研究證明，miR-21可增強腫瘤細胞的增殖、侵襲、遷移和存活能力，而敲除miR-21可誘導細胞凋亡和抑制細胞的增殖力與侵襲力。
2.1.2 miR-10b
miR-10b定位于2號染色體短臂3區1帶1亞帶的HOXD4與HOXD8基因之間，其具體結構尚未明確。體內試驗[27]證明，miR-10b所定位的HOX基因簇與腫瘤的發生、發展及侵襲轉移密切相關，其可能通過多種靶點mRNA的表達平衡發揮促進癌細胞轉移的作用，而使用miRNA阻斷劑沉默miR-10b后轉移則得到抑制。miR-10b對多種腫瘤都有促進作用，尤其在乳腺癌組織中高度表達，并積極調節癌細胞的侵襲和腫瘤的轉移。miR-10b可抑制HOXD10和T淋巴瘤侵襲轉移因子1（T-cell lymphoma invasion and metastasis 1，Tiam1）基因的翻譯，上調Ras同源基因家族成員C（ras homolog family member C，RhoC）的表達，在體內可啟動乳腺腫瘤浸潤，在體外促進細胞轉移，因此，miR-10b過表達被認為是非轉移性乳腺癌侵襲和轉移的重要啟動因子[28]。Ma等[29]將兩種人非轉移乳腺癌細胞株SUM149和SUM159分別移植到NOD-SCID小鼠的乳腺脂肪墊中建立異種移植模型，結果發現，miR-10b表達組出現大量癌細胞侵入基質層現象，部分出現肺部轉移腫瘤細胞團，而miR-10b無表達組則未出現轉移和侵襲。
2.1.3 miR-373
有研究結果證實，miR-373通過調控蛋白的表達從而調控乳腺癌細胞的侵襲及轉移。Yan等[30]檢測了轉染miR-373后的3 666種蛋白的表達，發現miR-373與其中335種蛋白的表達情況相關，143種蛋白表達上調，192種蛋白表達下調。miR-373可調控其中30多種與細胞侵襲、轉移相關蛋白的表達，可見miR-373在癌細胞侵襲、轉移的調控中具有較重要的意義。Huang等[31]也通過體內研究發現，miR-373能夠增強乳腺癌細胞的侵襲、轉移能力，并證實通過抑制靶基因CD44的表達促進乳腺癌的侵襲、遷移。
2.1.4 miR-155
miR-155在乳腺癌細胞中表達明顯上調，提示其在腫瘤發生、發展過程中可能發揮了重要作用[32]。近期許多研究著重于探討miR-155與腫瘤浸潤、轉移及預后之間的關聯。張學營等[33]研究了miR-155與乳腺癌臨床病理特征的關系后得出，miR-155在淋巴結陽性、分期晚、雌激素受體（ER）和孕激素受體陰性乳腺癌中表達上調，提示miR-155為促癌基因，其表達水平可能與乳腺癌不良預后有關。宋傳貴等[34]也發現，miR-155與腫瘤大小、淋巴結轉移及Her-2基因表達顯著相關，可作為乳腺癌侵襲潛能的預測指標。
2.2 miRNA抑制乳腺癌細胞的浸潤及轉移
抑癌miRNA在腫瘤發生、發展過程中往往為低表達甚至不表達，從而對癌基因表達的抑制減弱，最終促進腫瘤的侵襲和轉移。抑癌miRNA過度表達能夠達到抑制乳腺癌細胞的侵襲和轉移的效果。目前研究發現的抑癌miRNA有miR-31、let-7、miR-339-5p、miR-17/20、miR-126、miR-146、miR-205等[35-38]。其中在轉移過程中作用機制研究較清楚的有miR-31和let-7。
2.2.1 miR-31
miR-31是近年發現可抑制腫瘤轉移的miRNAs之一，其在正常乳腺細胞中正常表達，在非轉移性乳腺癌細胞株中表達輕度下降，而在轉移性乳腺癌細胞株中表達缺失，能同時協調及抑制多種靶基因，從而參與腫瘤細胞侵襲到轉移的多個步驟[39]。體外實驗[40]證實，miR-31能夠抑制乳腺癌細胞的侵襲、轉移，抗凋亡等。體內實驗[39]也發現，miR-31可以抑制乳腺癌的轉移，但原發腫瘤卻明顯增大，且局部侵襲性減弱。因此，當多個靶基因同時受到限制時，miR-31在乳腺癌侵襲、轉移過程中發揮極大的作用，但并不能影響原發腫瘤的發展。
2.2.2 let-7
let-7是一類細胞周期終止和分化調節因子，其家族成員有let-7f、let-7a、let-7c、let-7d等。有研究[41-42]表明，let-7通過作用于細胞周期基因，如cyclin D2、細胞周期蛋白依賴性激酶6（cyclin dependent kinase 6，CDK6）、致癌基因H.RAS（Ha-ras Harvey rat sarcoma viral oncogene homolog）、細胞分裂周期蛋白2（cell division cycle 25，CDC25）、高遷移率族蛋白A2（high mobility group AT-hook 2，HMGA2）等的非編碼區（untranslated region，3-UTR）互補位點，抑制其表達，使細胞周期停留于G0～G1期，細胞不能正常由G1期進入S期，從而抑制細胞增殖。呂淑華等[43]選取ER陰性雄激素受體陽性（ER-AR+）的MDA-MB-453乳腺癌細胞，給予生理劑量的雌激素作用后，發現let-7a表達明顯上調，且癌細胞增殖受到抑制，考慮let-7在雄激素抑制ER-AR+乳腺癌細胞生長過程中發揮主要作用。
3 展望
miRNA作為潛在的生物標志物，關于miRNA的促癌作用及抑癌作用已逐漸被闡明。但是miRNA在腫瘤轉移過程中的作用近期才逐漸明確，仍未取得較大的進展，有許多問題尚待進一步解決。目前對miRNA的作用靶點及作用機制了解非常有限，如何利用特異性miRNA的檢測早期評估復發轉移風險性，在已發生侵襲、轉移的患者中如何運用miRNA靶向治療等，這一系列基于miRNA的診療手段還需要更多、更深入的實驗研究。
microRNA（miRNA）是近年來發現的一種內源性大小為21～23 nt的一類非編碼miRNA，能對基因表達產生負調控，下調靶基因的表達或翻譯，從而參與調節腫瘤細胞的發育、增殖、分化與凋亡，在腫瘤發生、發展等過程中起重要調控作用[1-3]。腫瘤細胞侵襲、轉移是一系列復雜的多因素、多步驟的動態過程。侵襲性和轉移性是腫瘤細胞的基本特性，也是腫瘤復發、轉移的病理基礎。雖然約50%的乳腺癌患者接受手術治療后可獲得長期生存，但仍有近50%的患者在治療后5年內出現復發、轉移，其中約35%左右的患者在發生轉移后死亡，遠處轉移又是乳腺癌患者死亡的重要原因之一[4]。現對miRNA與乳腺癌浸潤、轉移關系的研究進展做一綜述，以期為乳腺癌轉移的早期發現和治療提供新思路。
1 miRNA概述
miRNA直接作用于約30%的蛋白質編碼基因[5]，參與細胞生長發育、周期調控、凋亡與分化、應激反應等生物過程[6-7]。隨著腫瘤發病率逐漸上升，在人類腫瘤中有許多miRNA異常表達。miRNA與信使RNA（mRNA）結合，通過引起mRNA降解或抑制蛋白質的翻譯來調控基因的表達[8]。部分miRNA定位作用靶點于擴增區的抑癌基因，使抑癌基因表達上調，抑制腫瘤發生、發展；部分miRNA也可為促癌基因，發揮誘導細胞惡性轉化的作用[9]。
2 miRNA與乳腺癌
目前的研究[10-11]已發現，人類miRNA有700多種。自2005年首次發現miRNA與乳腺癌的關系以來，許多包括細胞系、體內模型、臨床標本等研究逐漸成為熱點。黃金等[12]構建了組織微陣列平臺，應用原位分子雜交技術檢測117例乳腺癌組織與癌旁組織內的42種miRNA，通過芯片掃描與數據分析，獲得了人乳腺癌miRNA表達譜，結果發現，相較癌旁組織，乳腺癌組織中有14種miRNA出現異常表達，其中9種表達上調（P < 0.05），5種表達下調（P < 0.05）。Song等[13]也發現，miR-155和miR-21在乳腺癌組織中表達明顯上調。Jiang等[14]發現，miR-145和let-7在乳腺癌組織中表達下調，部分異常表達的miRNA與乳腺癌的臨床病理特征密切相關，如分期、級別、血管浸潤情況、免疫組織化學指標表達水平等。Blenkiron等[15]研究表明，miRNA表達譜還可以區分乳腺癌的5個亞型：luminal A型、luminal B型、Her-2過表達型、basal-like型和normal-like型，為乳腺癌個體化治療提供了理論依據。
2.1 miRNA促進乳腺癌細胞的浸潤及轉移
促癌miRNA在腫瘤中常為過表達狀態，可負向調節某些抑癌基因的表達，進而促進腫瘤的浸潤和轉移。目前研究[16-23]發現，miR-21、miR-10b、miR-373、miR-155、miR-372、miR-17-5p、miR-520c等miRNA在乳腺癌侵襲和轉移中具有促進作用。目前研究較多的有miR-21、miR-10b、miR-373及miR-155四種。
2.1.1 miR-21
miR-21是腫瘤診斷與預后判斷中最具潛力的新型生物標志物之一，其在腫瘤發生中的作用已有較多的研究，并在多種實體瘤中高度表達，包括乳腺癌。研究[13, 24]表明，miR-21可促進乳腺癌細胞的浸潤及轉移。由miR-21直接調控的靶基因包括腫瘤抑制基因，如原肌球蛋白1（tropomy-osin 1，TPM1）、第10號染色體缺失的同源性磷酸酶-張力蛋白（phosphatase and tensin homologue dele-ted on chromosome 10，PTEN）基因、程序性細胞死亡蛋白4（programmed cell death 4，PDCD4）基因及乳腺絲氨酸蛋白酶抑制劑（mammary serine protease inhibitor，Maspin）基因，miR-21通過作用于這些抗轉移基因，在腫瘤的生長、浸潤和轉移方面起重要作用[25]。Yan等[26]通過對乳腺癌細胞系的進一步研究證明，miR-21可增強腫瘤細胞的增殖、侵襲、遷移和存活能力，而敲除miR-21可誘導細胞凋亡和抑制細胞的增殖力與侵襲力。
2.1.2 miR-10b
miR-10b定位于2號染色體短臂3區1帶1亞帶的HOXD4與HOXD8基因之間，其具體結構尚未明確。體內試驗[27]證明，miR-10b所定位的HOX基因簇與腫瘤的發生、發展及侵襲轉移密切相關，其可能通過多種靶點mRNA的表達平衡發揮促進癌細胞轉移的作用，而使用miRNA阻斷劑沉默miR-10b后轉移則得到抑制。miR-10b對多種腫瘤都有促進作用，尤其在乳腺癌組織中高度表達，并積極調節癌細胞的侵襲和腫瘤的轉移。miR-10b可抑制HOXD10和T淋巴瘤侵襲轉移因子1（T-cell lymphoma invasion and metastasis 1，Tiam1）基因的翻譯，上調Ras同源基因家族成員C（ras homolog family member C，RhoC）的表達，在體內可啟動乳腺腫瘤浸潤，在體外促進細胞轉移，因此，miR-10b過表達被認為是非轉移性乳腺癌侵襲和轉移的重要啟動因子[28]。Ma等[29]將兩種人非轉移乳腺癌細胞株SUM149和SUM159分別移植到NOD-SCID小鼠的乳腺脂肪墊中建立異種移植模型，結果發現，miR-10b表達組出現大量癌細胞侵入基質層現象，部分出現肺部轉移腫瘤細胞團，而miR-10b無表達組則未出現轉移和侵襲。
2.1.3 miR-373
有研究結果證實，miR-373通過調控蛋白的表達從而調控乳腺癌細胞的侵襲及轉移。Yan等[30]檢測了轉染miR-373后的3 666種蛋白的表達，發現miR-373與其中335種蛋白的表達情況相關，143種蛋白表達上調，192種蛋白表達下調。miR-373可調控其中30多種與細胞侵襲、轉移相關蛋白的表達，可見miR-373在癌細胞侵襲、轉移的調控中具有較重要的意義。Huang等[31]也通過體內研究發現，miR-373能夠增強乳腺癌細胞的侵襲、轉移能力，并證實通過抑制靶基因CD44的表達促進乳腺癌的侵襲、遷移。
2.1.4 miR-155
miR-155在乳腺癌細胞中表達明顯上調，提示其在腫瘤發生、發展過程中可能發揮了重要作用[32]。近期許多研究著重于探討miR-155與腫瘤浸潤、轉移及預后之間的關聯。張學營等[33]研究了miR-155與乳腺癌臨床病理特征的關系后得出，miR-155在淋巴結陽性、分期晚、雌激素受體（ER）和孕激素受體陰性乳腺癌中表達上調，提示miR-155為促癌基因，其表達水平可能與乳腺癌不良預后有關。宋傳貴等[34]也發現，miR-155與腫瘤大小、淋巴結轉移及Her-2基因表達顯著相關，可作為乳腺癌侵襲潛能的預測指標。
2.2 miRNA抑制乳腺癌細胞的浸潤及轉移
抑癌miRNA在腫瘤發生、發展過程中往往為低表達甚至不表達，從而對癌基因表達的抑制減弱，最終促進腫瘤的侵襲和轉移。抑癌miRNA過度表達能夠達到抑制乳腺癌細胞的侵襲和轉移的效果。目前研究發現的抑癌miRNA有miR-31、let-7、miR-339-5p、miR-17/20、miR-126、miR-146、miR-205等[35-38]。其中在轉移過程中作用機制研究較清楚的有miR-31和let-7。
2.2.1 miR-31
miR-31是近年發現可抑制腫瘤轉移的miRNAs之一，其在正常乳腺細胞中正常表達，在非轉移性乳腺癌細胞株中表達輕度下降，而在轉移性乳腺癌細胞株中表達缺失，能同時協調及抑制多種靶基因，從而參與腫瘤細胞侵襲到轉移的多個步驟[39]。體外實驗[40]證實，miR-31能夠抑制乳腺癌細胞的侵襲、轉移，抗凋亡等。體內實驗[39]也發現，miR-31可以抑制乳腺癌的轉移，但原發腫瘤卻明顯增大，且局部侵襲性減弱。因此，當多個靶基因同時受到限制時，miR-31在乳腺癌侵襲、轉移過程中發揮極大的作用，但并不能影響原發腫瘤的發展。
2.2.2 let-7
let-7是一類細胞周期終止和分化調節因子，其家族成員有let-7f、let-7a、let-7c、let-7d等。有研究[41-42]表明，let-7通過作用于細胞周期基因，如cyclin D2、細胞周期蛋白依賴性激酶6（cyclin dependent kinase 6，CDK6）、致癌基因H.RAS（Ha-ras Harvey rat sarcoma viral oncogene homolog）、細胞分裂周期蛋白2（cell division cycle 25，CDC25）、高遷移率族蛋白A2（high mobility group AT-hook 2，HMGA2）等的非編碼區（untranslated region，3-UTR）互補位點，抑制其表達，使細胞周期停留于G0～G1期，細胞不能正常由G1期進入S期，從而抑制細胞增殖。呂淑華等[43]選取ER陰性雄激素受體陽性（ER-AR+）的MDA-MB-453乳腺癌細胞，給予生理劑量的雌激素作用后，發現let-7a表達明顯上調，且癌細胞增殖受到抑制，考慮let-7在雄激素抑制ER-AR+乳腺癌細胞生長過程中發揮主要作用。
3 展望
miRNA作為潛在的生物標志物，關于miRNA的促癌作用及抑癌作用已逐漸被闡明。但是miRNA在腫瘤轉移過程中的作用近期才逐漸明確，仍未取得較大的進展，有許多問題尚待進一步解決。目前對miRNA的作用靶點及作用機制了解非常有限，如何利用特異性miRNA的檢測早期評估復發轉移風險性，在已發生侵襲、轉移的患者中如何運用miRNA靶向治療等，這一系列基于miRNA的診療手段還需要更多、更深入的實驗研究。