引用本文： 李丹, 郭丽英. microRNA与乳腺癌浸润转移关系的研究进展. 中国普外基础与临床杂志, 2014, 21(5): 654-657. doi: 10.7507/1007-9424.20140158 复制
microRNA（miRNA）是近年来发现的一种内源性大小为21～23 nt的一类非编码miRNA，能对基因表达产生负调控，下调靶基因的表达或翻译，从而参与调节肿瘤细胞的发育、增殖、分化与凋亡，在肿瘤发生、发展等过程中起重要调控作用[1-3]。肿瘤细胞侵袭、转移是一系列复杂的多因素、多步骤的动态过程。侵袭性和转移性是肿瘤细胞的基本特性，也是肿瘤复发、转移的病理基础。虽然约50%的乳腺癌患者接受手术治疗后可获得长期生存，但仍有近50%的患者在治疗后5年内出现复发、转移，其中约35%左右的患者在发生转移后死亡，远处转移又是乳腺癌患者死亡的重要原因之一[4]。现对miRNA与乳腺癌浸润、转移关系的研究进展做一综述，以期为乳腺癌转移的早期发现和治疗提供新思路。
1 miRNA概述
miRNA直接作用于约30%的蛋白质编码基因[5]，参与细胞生长发育、周期调控、凋亡与分化、应激反应等生物过程[6-7]。随着肿瘤发病率逐渐上升，在人类肿瘤中有许多miRNA异常表达。miRNA与信使RNA（mRNA）结合，通过引起mRNA降解或抑制蛋白质的翻译来调控基因的表达[8]。部分miRNA定位作用靶点于扩增区的抑癌基因，使抑癌基因表达上调，抑制肿瘤发生、发展；部分miRNA也可为促癌基因，发挥诱导细胞恶性转化的作用[9]。
2 miRNA与乳腺癌
目前的研究[10-11]已发现，人类miRNA有700多种。自2005年首次发现miRNA与乳腺癌的关系以来，许多包括细胞系、体内模型、临床标本等研究逐渐成为热点。黄金等[12]构建了组织微阵列平台，应用原位分子杂交技术检测117例乳腺癌组织与癌旁组织内的42种miRNA，通过芯片扫描与数据分析，获得了人乳腺癌miRNA表达谱，结果发现，相较癌旁组织，乳腺癌组织中有14种miRNA出现异常表达，其中9种表达上调（P < 0.05），5种表达下调（P < 0.05）。Song等[13]也发现，miR-155和miR-21在乳腺癌组织中表达明显上调。Jiang等[14]发现，miR-145和let-7在乳腺癌组织中表达下调，部分异常表达的miRNA与乳腺癌的临床病理特征密切相关，如分期、级别、血管浸润情况、免疫组织化学指标表达水平等。Blenkiron等[15]研究表明，miRNA表达谱还可以区分乳腺癌的5个亚型：luminal A型、luminal B型、Her-2过表达型、basal-like型和normal-like型，为乳腺癌个体化治疗提供了理论依据。
2.1 miRNA促进乳腺癌细胞的浸润及转移
促癌miRNA在肿瘤中常为过表达状态，可负向调节某些抑癌基因的表达，进而促进肿瘤的浸润和转移。目前研究[16-23]发现，miR-21、miR-10b、miR-373、miR-155、miR-372、miR-17-5p、miR-520c等miRNA在乳腺癌侵袭和转移中具有促进作用。目前研究较多的有miR-21、miR-10b、miR-373及miR-155四种。
2.1.1 miR-21
miR-21是肿瘤诊断与预后判断中最具潜力的新型生物标志物之一，其在肿瘤发生中的作用已有较多的研究，并在多种实体瘤中高度表达，包括乳腺癌。研究[13, 24]表明，miR-21可促进乳腺癌细胞的浸润及转移。由miR-21直接调控的靶基因包括肿瘤抑制基因，如原肌球蛋白1（tropomy-osin 1，TPM1）、第10号染色体缺失的同源性磷酸酶-张力蛋白（phosphatase and tensin homologue dele-ted on chromosome 10，PTEN）基因、程序性细胞死亡蛋白4（programmed cell death 4，PDCD4）基因及乳腺丝氨酸蛋白酶抑制剂（mammary serine protease inhibitor，Maspin）基因，miR-21通过作用于这些抗转移基因，在肿瘤的生长、浸润和转移方面起重要作用[25]。Yan等[26]通过对乳腺癌细胞系的进一步研究证明，miR-21可增强肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移和存活能力，而敲除miR-21可诱导细胞凋亡和抑制细胞的增殖力与侵袭力。
2.1.2 miR-10b
miR-10b定位于2号染色体短臂3区1带1亚带的HOXD4与HOXD8基因之间，其具体结构尚未明确。体内试验[27]证明，miR-10b所定位的HOX基因簇与肿瘤的发生、发展及侵袭转移密切相关，其可能通过多种靶点mRNA的表达平衡发挥促进癌细胞转移的作用，而使用miRNA阻断剂沉默miR-10b后转移则得到抑制。miR-10b对多种肿瘤都有促进作用，尤其在乳腺癌组织中高度表达，并积极调节癌细胞的侵袭和肿瘤的转移。miR-10b可抑制HOXD10和T淋巴瘤侵袭转移因子1（T-cell lymphoma invasion and metastasis 1，Tiam1）基因的翻译，上调Ras同源基因家族成员C（ras homolog family member C，RhoC）的表达，在体内可启动乳腺肿瘤浸润，在体外促进细胞转移，因此，miR-10b过表达被认为是非转移性乳腺癌侵袭和转移的重要启动因子[28]。Ma等[29]将两种人非转移乳腺癌细胞株SUM149和SUM159分别移植到NOD-SCID小鼠的乳腺脂肪垫中建立异种移植模型，结果发现，miR-10b表达组出现大量癌细胞侵入基质层现象，部分出现肺部转移肿瘤细胞团，而miR-10b无表达组则未出现转移和侵袭。
2.1.3 miR-373
有研究结果证实，miR-373通过调控蛋白的表达从而调控乳腺癌细胞的侵袭及转移。Yan等[30]检测了转染miR-373后的3 666种蛋白的表达，发现miR-373与其中335种蛋白的表达情况相关，143种蛋白表达上调，192种蛋白表达下调。miR-373可调控其中30多种与细胞侵袭、转移相关蛋白的表达，可见miR-373在癌细胞侵袭、转移的调控中具有较重要的意义。Huang等[31]也通过体内研究发现，miR-373能够增强乳腺癌细胞的侵袭、转移能力，并证实通过抑制靶基因CD44的表达促进乳腺癌的侵袭、迁移。
2.1.4 miR-155
miR-155在乳腺癌细胞中表达明显上调，提示其在肿瘤发生、发展过程中可能发挥了重要作用[32]。近期许多研究着重于探讨miR-155与肿瘤浸润、转移及预后之间的关联。张学营等[33]研究了miR-155与乳腺癌临床病理特征的关系后得出，miR-155在淋巴结阳性、分期晚、雌激素受体（ER）和孕激素受体阴性乳腺癌中表达上调，提示miR-155为促癌基因，其表达水平可能与乳腺癌不良预后有关。宋传贵等[34]也发现，miR-155与肿瘤大小、淋巴结转移及Her-2基因表达显著相关，可作为乳腺癌侵袭潜能的预测指标。
2.2 miRNA抑制乳腺癌细胞的浸润及转移
抑癌miRNA在肿瘤发生、发展过程中往往为低表达甚至不表达，从而对癌基因表达的抑制减弱，最终促进肿瘤的侵袭和转移。抑癌miRNA过度表达能够达到抑制乳腺癌细胞的侵袭和转移的效果。目前研究发现的抑癌miRNA有miR-31、let-7、miR-339-5p、miR-17/20、miR-126、miR-146、miR-205等[35-38]。其中在转移过程中作用机制研究较清楚的有miR-31和let-7。
2.2.1 miR-31
miR-31是近年发现可抑制肿瘤转移的miRNAs之一，其在正常乳腺细胞中正常表达，在非转移性乳腺癌细胞株中表达轻度下降，而在转移性乳腺癌细胞株中表达缺失，能同时协调及抑制多种靶基因，从而参与肿瘤细胞侵袭到转移的多个步骤[39]。体外实验[40]证实，miR-31能够抑制乳腺癌细胞的侵袭、转移，抗凋亡等。体内实验[39]也发现，miR-31可以抑制乳腺癌的转移，但原发肿瘤却明显增大，且局部侵袭性减弱。因此，当多个靶基因同时受到限制时，miR-31在乳腺癌侵袭、转移过程中发挥极大的作用，但并不能影响原发肿瘤的发展。
2.2.2 let-7
let-7是一类细胞周期终止和分化调节因子，其家族成员有let-7f、let-7a、let-7c、let-7d等。有研究[41-42]表明，let-7通过作用于细胞周期基因，如cyclin D2、细胞周期蛋白依赖性激酶6（cyclin dependent kinase 6，CDK6）、致癌基因H.RAS（Ha-ras Harvey rat sarcoma viral oncogene homolog）、细胞分裂周期蛋白2（cell division cycle 25，CDC25）、高迁移率族蛋白A2（high mobility group AT-hook 2，HMGA2）等的非编码区（untranslated region，3-UTR）互补位点，抑制其表达，使细胞周期停留于G0～G1期，细胞不能正常由G1期进入S期，从而抑制细胞增殖。吕淑华等[43]选取ER阴性雄激素受体阳性（ER-AR+）的MDA-MB-453乳腺癌细胞，给予生理剂量的雌激素作用后，发现let-7a表达明显上调，且癌细胞增殖受到抑制，考虑let-7在雄激素抑制ER-AR+乳腺癌细胞生长过程中发挥主要作用。
3 展望
miRNA作为潜在的生物标志物，关于miRNA的促癌作用及抑癌作用已逐渐被阐明。但是miRNA在肿瘤转移过程中的作用近期才逐渐明确，仍未取得较大的进展，有许多问题尚待进一步解决。目前对miRNA的作用靶点及作用机制了解非常有限，如何利用特异性miRNA的检测早期评估复发转移风险性，在已发生侵袭、转移的患者中如何运用miRNA靶向治疗等，这一系列基于miRNA的诊疗手段还需要更多、更深入的实验研究。
microRNA（miRNA）是近年来发现的一种内源性大小为21～23 nt的一类非编码miRNA，能对基因表达产生负调控，下调靶基因的表达或翻译，从而参与调节肿瘤细胞的发育、增殖、分化与凋亡，在肿瘤发生、发展等过程中起重要调控作用[1-3]。肿瘤细胞侵袭、转移是一系列复杂的多因素、多步骤的动态过程。侵袭性和转移性是肿瘤细胞的基本特性，也是肿瘤复发、转移的病理基础。虽然约50%的乳腺癌患者接受手术治疗后可获得长期生存，但仍有近50%的患者在治疗后5年内出现复发、转移，其中约35%左右的患者在发生转移后死亡，远处转移又是乳腺癌患者死亡的重要原因之一[4]。现对miRNA与乳腺癌浸润、转移关系的研究进展做一综述，以期为乳腺癌转移的早期发现和治疗提供新思路。
1 miRNA概述
miRNA直接作用于约30%的蛋白质编码基因[5]，参与细胞生长发育、周期调控、凋亡与分化、应激反应等生物过程[6-7]。随着肿瘤发病率逐渐上升，在人类肿瘤中有许多miRNA异常表达。miRNA与信使RNA（mRNA）结合，通过引起mRNA降解或抑制蛋白质的翻译来调控基因的表达[8]。部分miRNA定位作用靶点于扩增区的抑癌基因，使抑癌基因表达上调，抑制肿瘤发生、发展；部分miRNA也可为促癌基因，发挥诱导细胞恶性转化的作用[9]。
2 miRNA与乳腺癌
目前的研究[10-11]已发现，人类miRNA有700多种。自2005年首次发现miRNA与乳腺癌的关系以来，许多包括细胞系、体内模型、临床标本等研究逐渐成为热点。黄金等[12]构建了组织微阵列平台，应用原位分子杂交技术检测117例乳腺癌组织与癌旁组织内的42种miRNA，通过芯片扫描与数据分析，获得了人乳腺癌miRNA表达谱，结果发现，相较癌旁组织，乳腺癌组织中有14种miRNA出现异常表达，其中9种表达上调（P < 0.05），5种表达下调（P < 0.05）。Song等[13]也发现，miR-155和miR-21在乳腺癌组织中表达明显上调。Jiang等[14]发现，miR-145和let-7在乳腺癌组织中表达下调，部分异常表达的miRNA与乳腺癌的临床病理特征密切相关，如分期、级别、血管浸润情况、免疫组织化学指标表达水平等。Blenkiron等[15]研究表明，miRNA表达谱还可以区分乳腺癌的5个亚型：luminal A型、luminal B型、Her-2过表达型、basal-like型和normal-like型，为乳腺癌个体化治疗提供了理论依据。
2.1 miRNA促进乳腺癌细胞的浸润及转移
促癌miRNA在肿瘤中常为过表达状态，可负向调节某些抑癌基因的表达，进而促进肿瘤的浸润和转移。目前研究[16-23]发现，miR-21、miR-10b、miR-373、miR-155、miR-372、miR-17-5p、miR-520c等miRNA在乳腺癌侵袭和转移中具有促进作用。目前研究较多的有miR-21、miR-10b、miR-373及miR-155四种。
2.1.1 miR-21
miR-21是肿瘤诊断与预后判断中最具潜力的新型生物标志物之一，其在肿瘤发生中的作用已有较多的研究，并在多种实体瘤中高度表达，包括乳腺癌。研究[13, 24]表明，miR-21可促进乳腺癌细胞的浸润及转移。由miR-21直接调控的靶基因包括肿瘤抑制基因，如原肌球蛋白1（tropomy-osin 1，TPM1）、第10号染色体缺失的同源性磷酸酶-张力蛋白（phosphatase and tensin homologue dele-ted on chromosome 10，PTEN）基因、程序性细胞死亡蛋白4（programmed cell death 4，PDCD4）基因及乳腺丝氨酸蛋白酶抑制剂（mammary serine protease inhibitor，Maspin）基因，miR-21通过作用于这些抗转移基因，在肿瘤的生长、浸润和转移方面起重要作用[25]。Yan等[26]通过对乳腺癌细胞系的进一步研究证明，miR-21可增强肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移和存活能力，而敲除miR-21可诱导细胞凋亡和抑制细胞的增殖力与侵袭力。
2.1.2 miR-10b
miR-10b定位于2号染色体短臂3区1带1亚带的HOXD4与HOXD8基因之间，其具体结构尚未明确。体内试验[27]证明，miR-10b所定位的HOX基因簇与肿瘤的发生、发展及侵袭转移密切相关，其可能通过多种靶点mRNA的表达平衡发挥促进癌细胞转移的作用，而使用miRNA阻断剂沉默miR-10b后转移则得到抑制。miR-10b对多种肿瘤都有促进作用，尤其在乳腺癌组织中高度表达，并积极调节癌细胞的侵袭和肿瘤的转移。miR-10b可抑制HOXD10和T淋巴瘤侵袭转移因子1（T-cell lymphoma invasion and metastasis 1，Tiam1）基因的翻译，上调Ras同源基因家族成员C（ras homolog family member C，RhoC）的表达，在体内可启动乳腺肿瘤浸润，在体外促进细胞转移，因此，miR-10b过表达被认为是非转移性乳腺癌侵袭和转移的重要启动因子[28]。Ma等[29]将两种人非转移乳腺癌细胞株SUM149和SUM159分别移植到NOD-SCID小鼠的乳腺脂肪垫中建立异种移植模型，结果发现，miR-10b表达组出现大量癌细胞侵入基质层现象，部分出现肺部转移肿瘤细胞团，而miR-10b无表达组则未出现转移和侵袭。
2.1.3 miR-373
有研究结果证实，miR-373通过调控蛋白的表达从而调控乳腺癌细胞的侵袭及转移。Yan等[30]检测了转染miR-373后的3 666种蛋白的表达，发现miR-373与其中335种蛋白的表达情况相关，143种蛋白表达上调，192种蛋白表达下调。miR-373可调控其中30多种与细胞侵袭、转移相关蛋白的表达，可见miR-373在癌细胞侵袭、转移的调控中具有较重要的意义。Huang等[31]也通过体内研究发现，miR-373能够增强乳腺癌细胞的侵袭、转移能力，并证实通过抑制靶基因CD44的表达促进乳腺癌的侵袭、迁移。
2.1.4 miR-155
miR-155在乳腺癌细胞中表达明显上调，提示其在肿瘤发生、发展过程中可能发挥了重要作用[32]。近期许多研究着重于探讨miR-155与肿瘤浸润、转移及预后之间的关联。张学营等[33]研究了miR-155与乳腺癌临床病理特征的关系后得出，miR-155在淋巴结阳性、分期晚、雌激素受体（ER）和孕激素受体阴性乳腺癌中表达上调，提示miR-155为促癌基因，其表达水平可能与乳腺癌不良预后有关。宋传贵等[34]也发现，miR-155与肿瘤大小、淋巴结转移及Her-2基因表达显著相关，可作为乳腺癌侵袭潜能的预测指标。
2.2 miRNA抑制乳腺癌细胞的浸润及转移
抑癌miRNA在肿瘤发生、发展过程中往往为低表达甚至不表达，从而对癌基因表达的抑制减弱，最终促进肿瘤的侵袭和转移。抑癌miRNA过度表达能够达到抑制乳腺癌细胞的侵袭和转移的效果。目前研究发现的抑癌miRNA有miR-31、let-7、miR-339-5p、miR-17/20、miR-126、miR-146、miR-205等[35-38]。其中在转移过程中作用机制研究较清楚的有miR-31和let-7。
2.2.1 miR-31
miR-31是近年发现可抑制肿瘤转移的miRNAs之一，其在正常乳腺细胞中正常表达，在非转移性乳腺癌细胞株中表达轻度下降，而在转移性乳腺癌细胞株中表达缺失，能同时协调及抑制多种靶基因，从而参与肿瘤细胞侵袭到转移的多个步骤[39]。体外实验[40]证实，miR-31能够抑制乳腺癌细胞的侵袭、转移，抗凋亡等。体内实验[39]也发现，miR-31可以抑制乳腺癌的转移，但原发肿瘤却明显增大，且局部侵袭性减弱。因此，当多个靶基因同时受到限制时，miR-31在乳腺癌侵袭、转移过程中发挥极大的作用，但并不能影响原发肿瘤的发展。
2.2.2 let-7
let-7是一类细胞周期终止和分化调节因子，其家族成员有let-7f、let-7a、let-7c、let-7d等。有研究[41-42]表明，let-7通过作用于细胞周期基因，如cyclin D2、细胞周期蛋白依赖性激酶6（cyclin dependent kinase 6，CDK6）、致癌基因H.RAS（Ha-ras Harvey rat sarcoma viral oncogene homolog）、细胞分裂周期蛋白2（cell division cycle 25，CDC25）、高迁移率族蛋白A2（high mobility group AT-hook 2，HMGA2）等的非编码区（untranslated region，3-UTR）互补位点，抑制其表达，使细胞周期停留于G0～G1期，细胞不能正常由G1期进入S期，从而抑制细胞增殖。吕淑华等[43]选取ER阴性雄激素受体阳性（ER-AR+）的MDA-MB-453乳腺癌细胞，给予生理剂量的雌激素作用后，发现let-7a表达明显上调，且癌细胞增殖受到抑制，考虑let-7在雄激素抑制ER-AR+乳腺癌细胞生长过程中发挥主要作用。
3 展望
miRNA作为潜在的生物标志物，关于miRNA的促癌作用及抑癌作用已逐渐被阐明。但是miRNA在肿瘤转移过程中的作用近期才逐渐明确，仍未取得较大的进展，有许多问题尚待进一步解决。目前对miRNA的作用靶点及作用机制了解非常有限，如何利用特异性miRNA的检测早期评估复发转移风险性，在已发生侵袭、转移的患者中如何运用miRNA靶向治疗等，这一系列基于miRNA的诊疗手段还需要更多、更深入的实验研究。