微小RNA调控雌激素受体α在乳腺癌中表达的研究进展*

微小RNA调控雌激素受体α在乳腺癌中表达的研究进展*

胡朝洲 史永照**

（复旦大学附属上海市第五人民医院 上海 200240）

摘 要雌激素受体α（estrogen receptor α，ERα）与乳腺癌细胞的增殖、浸润及对内分泌治疗敏感性密切相关。微小RNA（miRNA）具基因表达调控作用。某些miRNA可以ERαmRNA为靶点，直接调控ERα的表达。深入研究这些调控ERα表达的miRNA在乳腺癌发生、发展中的作用及机制，有助于为乳腺癌的治疗特别是靶向治疗提供新的策略。本文对乳腺癌中miRNA直接靶向调控ERα表达的相关研究进行综述。

关键词乳腺癌 微小RNA 雌激素受体α 基因表达

*基金项目：上海市闵行区卫计委资助（2012MW03）

The research advance in microRNA regulating the expression of estrogen receptor α in the breast cancer

HU Chaozhou, SHI Yongzhao

(Shanghai Fifth People’s Hospital of Fudan University, Shanghai 200240, China)

ABSTRACTEstrogen receptor α (ERα) is closely related to the breast cancer cell proliferation, invasion and sensitivity to endocrine therapy. MicroRNA (miRNA) exerts an important function in regulating of the gene expression. Some miRNAs can be used as the target points of ERα mRNA and directly regulate the expression of ERα. Deep study of the function and mechanism of miRNA which regulated ERα expression in the occurrence and development of the breast cancer will be helpful for finding the new strategies in the breast cancer treatment, especially the targeted therapy. This review summarizes the related research that the miRNA directly targeted and regulated the expression of ERα in the breast cancer.

KEY WORDSbreast cancer; miRNA; estrogen receptor α; gene expression

雌激素受体（ER）是核受体蛋白超家族的重要成员，属于配体激活的转录因子，包括α、β两种亚型。大多数乳腺癌患者表达ERα，这些肿瘤细胞分化较好、生长缓慢，对内分泌治疗敏感。ERα的最重要作用是调节癌基因或抑癌基因表达，与乳腺癌细胞的增殖、浸润及内分泌治疗密切相关，乳腺癌雌激素非依赖性转化也与ERα信号通路异常有关[1]。miRNA是一长约22个核苷酸的非编码RNA分子，以序列特异性方式调控基因表达的小RNA家族，能通过特异性结合靶基因mNRA的3' -UTR，导致其降解或翻译阻遏，调控靶基因（mRNA）翻译成目标蛋白，从而对基因进行转录后调控，进一步调控多种生物学行为如发育、细胞凋亡及肿瘤发生等[2]。每个miRNA可以有多个靶基因，多个miRNA也可调节同一基因。miRNA调控ERα表达，特别是通过直接靶向调控ERα表达，可影响乳腺癌的发生、发展，为乳腺癌靶向治疗药物的开发提供更具体和有效的切入点，对揭示乳腺癌的发病机制以及寻找更有效的新的治疗方法有重要意义。

1 与乳腺癌相关的miRNA

目前已发现多个miRNA可直接互补结合ERαmRNA的3' -UTR，这些miRNA在乳腺癌细胞中表达异常，通过调控ERα的表达，影响乳腺癌的发生、发展。

1.1 Let-7

Let-7家族是最早发现的miRNA，是重要的抑癌基因，在乳腺癌等多种肿瘤的发生及转移中起作用，已有研究证实let-7家族的某些成员可直接靶向抑制RAS、HMGA2、白细胞介素（IL）-6及c-Myc 等。let-7家族均含有ERαmNRA的3' -UTR的互补序列，let-7a、let-7b及let-7i等均可通过与ERαmNRA的3' -UTR互补结合，抑制ERα表达[3]。let-7通过调控ERα，调节ER信号通路下游基因如cyclin-D1及pS2的表达，影响雌激素依赖型乳腺癌干细胞的细胞周期、增殖及凋亡[4]。RNA结合蛋白Lin28可与let-7家族的前体RNA的终末环结合，阻断let-7的成熟过程，Lin28/let-7参与了干细胞功能及肿瘤发生等多种生物学过程。二者均为Wntβ-catenin通路的下游靶基因，Wnt-β-catenin通路可介导上调Lin28和下调let-7的表达，增加乳腺癌干细胞的自我更新和分化能力[5]。

1.2 miR-17-92

miR-17-92基因簇是高度保守的基因簇，编码miR-17-5p、miR-17-3p、miR-18a、miR-19a、miR-20a、miR-19b-1及miR-92-1等。miR-17-92基因簇与器官发育、肿瘤发生等多种生理病理过程有关，是多种肿瘤的致癌基因，而在乳腺癌中却主要扮演抑癌基因的角色。miR-17-92基因簇有2个旁系同源体：miR-106a-363和miR-106b-25。miR-106a-363基因簇包含miR-106a、miR-18b、miR-20b、miR-19b-2、miR-92-2和miR-363等；miR-106b-25基因簇包含miR-106b、miR-93和miR-25。这3个基因簇序列高度相似，可能通过调控共同靶基因而起着相似的功能。Castellano等[6]发现miR-17、miR-18、miR-19、miR-20和miR-106家族可直接靶向下调ERα表达。有研究进一步证实miR-18a、miR-19b和miR-20b可直接与ERαmRNA的3＇-UTR互补结合，抑制其翻译；miR-20a、miR-17-5p、miR-106a和miR-20b可直接靶向抑制ERα辅助活化因子AIB1的表达，进一步影响ERα下游基因c-MYC等的表达。在雌激素的诱导下， ERα可上调c-MYC蛋白的表达，而c-MYC蛋白可与miR-17-92的启动子区结合，上调pri-miR-17-92的转录水平。因此，在乳腺癌中，雌激素、ERα（AIB1）、c-MYC及miR-17-92形成了负反馈调节环路，通过复杂的调控过程，影响乳腺癌细胞对雌激素的反应。ER （ESR1）也是miR-93的靶基因，miR-93可能参与决定乳腺癌受体状态[7]。最近有研究报道，热量限制在三阴乳腺癌模型中有肿瘤抑制作用，热量限制可介导miR-17-92基因簇表达减少，调节细胞外基质蛋白表达，从而降低三阴乳腺癌发生转移的可能性[8]。

1.3 miR-22

miR-22是目前研究较多的与乳腺癌相关的miRNA，其具有抑癌基因与癌基因的双重功能，可直接靶向抑制ERα表达，抑制肿瘤细胞增殖，而在ERα阳性乳腺癌中miR-22表达下调[9]。miR-22在乳腺癌中还可通过直接抑制MYCBP、EVI-1、CDK6、SIRTl和Sp-1等基因的表达，发挥抑制癌基因的作用；亦可通过直接调控PTEN、TET等的表达发挥癌基因作用。Kong等[10]报道由miR-22/Sp1/c-Myc组成的调控环路可上调CD147表达，抑制乳腺癌的侵袭转移能力。Song等[11]在小鼠模型中证实，miR-22作为重要的表观遗传修饰因子，可触发上皮间质转化，促进乳腺癌的发生和转移。miR-22通过直接靶向抑制TET蛋白表达，沉默具有抗肿瘤转移作用的miR-200，介导乳腺癌转移。

1.4 miR-206

miR-206在ERα阳性乳腺癌组织中的表达明显低于ERα阴性者。miR-206可抑制ERα表达，而ERα也可下调miR-206表达[12]。辅助活化因子SRC-1、AIB1及转录因子GATA-3也是miR-206的靶基因，三者与乳腺癌细胞中雌激素信号通路及Luminal-A表型有关。miR-206参与了表皮生长因子受体（EGFR）介导的ERα阳性、Luminal-A型乳腺癌向ERα阴性、Basallike 型的转变过程[13]，活化EGFR信号可增加miR-206水平，后者抑制SRC-1、AIB1及GATA-3的表达，进而抑制ERα信号通路，最终抑制细胞增殖，促进细胞凋亡，并减少多个雌激素反应性基因的表达。CORO1C也是miR-206的靶基因，miR-206可抑制CORO1C的表达，抑制三阴乳腺癌细胞的迁移能力[14]。

1.5 miR-221/222

Zhao等[15]报道miR-221/222可直接靶向抑制ERα的表达。miR-221/222在ERα阴性乳腺癌细胞中异常高表达，其表达水平影响乳腺癌细胞对内分泌治疗的敏感性。miR-221/222还可直接靶向抑制p27的表达，介导乳腺癌细胞对内分泌治疗耐药，影响ERα阳性乳腺癌细

胞的增殖[16]。下调miR-221/222的表达可提高ER阳性MCF-7细胞对他昔莫芬的敏感性，可能与TIMP3表达增加有关[17]。外泌体(exosome)是细胞主动向胞外分泌的大小均一的囊泡样小体，与肿瘤转移、血管新生等密切相关。他莫昔芬耐药的MCF-7细胞来源的外泌体能进入敏感的MCF-7细胞（受体细胞），释放miR-221/222，下调受体细胞ERα、p27的表达，增加受体细胞对他莫昔芬的耐药性，提示乳腺癌细胞可通过外泌体传递miR-221/222而对他莫昔芬耐药[18]。ERα亦可抑制miR-221/222的表达，miR-221/222与ER形成双向负反馈调节环路，介导乳腺癌细胞增殖、迁移及雌激素非依赖性转化[19]。

1.6 miR-9-5p及miR-193a/b-3p

Pillai等[20]发现miR-9-5p及miR-193a/b-3p通过调节ER信号通路中共同或不同的靶基因的表达，对乳腺癌中ER信号通路进行精细的调控。ER的3' -UTR是miR-9-5p结合的直接靶点，miR-9-5p过表达可减少内源性ER及一些ER靶基因的表达；ER的辅助活化因子NCOA3的3' -UTR是miR-193a/b-3p的直接靶点。miR-9-5p和miR-193a/b-3p过表达均可导致NCOA3低表达，并且ER信号通路中的一些其他成员也受这2个miRNA的调控。miR-9-5p和miR-193a/b-3p与乳腺癌细胞对雌激素和他昔莫芬敏感性也有关。miR-9-5p同时抑制ER 及NCOA3表达，可降低乳腺癌细胞对雌激素的敏感性；miR-193a/b-3p只抑制NCOA3表达，可增加ER阳性乳腺癌细胞对他昔莫芬的敏感性。

1.7 miR-145

miR-145具有促进乳腺癌细胞凋亡及抑制增殖作用[21]。miR-145可靶向结合ERαmRNA编码区的2个互补位点，抑制ERαmRNA的翻译过程。另外，miR-145可活化TP53信号通路，而TP53又可上调miR-145水平，二者之间形成正调节凋亡环路，进一步抑制ERα表达，发挥肿瘤抑制作用。miR-145在三阴乳腺癌中呈低表达，而ADP核糖基化因子、ARF6及长链非编码RNA、lincRNA-RoR在三阴乳腺癌中明显高表达。敲除lincRNA-RoR可增加miR-145水平，而ARF6是miR-145的靶基因，ARF6可调控E-cadherin定位，影响细胞间黏附。可见lincRNA-ROR/miR-145/ARF6通路可调控三阴乳腺癌的细胞侵袭性，影响三阴乳腺癌的转移发生[22]。miR-145还可与miR-143协同抑制ERBB3表达，抑制乳腺癌细胞的增殖及侵袭能力[23]。

1.8 miR-4728-3p

Newie等[24]报道HER2基因功能及其与ERα关系的新发现，以及miRNA与其靶基因作用的新机制。HER2基因的内含子区可编码产生miR-4728-3p，而miR-4728-3p可直接靶向抑制ERα的表达。目前miRNA靶点预测的生物信息学算法多是利用1个包含了成熟miRNA 2~8位碱基序列的“miRNA seed”来搜索所有基因的3' -UTR的互补序列。Newie等[24]发现miR-4728-3p的6~12位的种子序列而非典型的2~8位的种子序列可与ERαmRNA（ESR1）作用，抑制ESR1表达，这可能解释了HER2阳性乳腺癌中HER2表达水平与ERα表达水平趋向于负相关。尽管miR-4728-3p可有效调节ERα表达，但对ERα靶基因的影响并不明显，单独miR-4728-3p水平的改变并不足以导致对他昔莫芬的耐药。然而，这些新的发现为乳腺癌中ER与HER2之间复杂的相互关系的研究打开了新的局面。

1.9 miR-934

miR-934是VGLL1基因内含子区编码产生的miRNA，同样也可直接靶向调节ERα表达[25]，在三阴乳腺癌中呈过表达。转录共激活因子VGLL1主要在散发的BRCA1相关的三阴性基底细胞样乳腺癌中表达，亦可与miR-934协同表达，而miR-934可直接调控ERα表达，该机制可能与乳腺癌腔上皮祖细胞表型的维持有关，这些发现可能对三阴乳腺癌的治疗研究有重要意义。

1.10 miR-181

ERαmRNA也是miR-181的靶基因[9]，miR-181与“乳腺癌干细胞”活性及乳腺癌细胞的迁移、侵袭密切相关[26]。Kastrati等[27]报道PHLDA1基因也是miR-181及其成熟体miR-181a、miR-181b的靶基因。PHLDA1与细胞生存及干细胞特性维持有关，可能是干细胞标志物，能促进肿瘤发生。雌激素通过ERα、促炎症因子通过肿瘤生长因子（NF）κB直接上调PHLDA1的表达；ERα及NFκB还可通过减少miR-181a和miR-181b水平间接上调PHLDA1表达。在ERα阳性乳腺癌中，“ERα-NFκB-miR-181轴”调控着PHLDA1的表达，高表达PHLDA1增强了ERα阳性乳腺癌干细胞活性。

2 可互补结合ERαmRNA的3' -UTR的miRNA

随着相关研究的不断深入，已有较多miRNA（表1）被预测可互补结合ERαmRNA的3' -UTR，但这些miRNA在乳腺癌中是否表达异常或是否通过调节ERα表达影响乳腺癌发生、发展仍需进一步研究。

参考文献表1 可互补结合ERαmRNA的3' -UTR的miRNAmiRNAmiR-204/211、miR-203、miR-219、miR-9、 miR-26、miR-148等[9] miR-148a/b、miR-152、miR-203、miR-26b、miR-130b、miR-301a/b等[28] miR-302e、miR-520a-3p、miR-520b、miR-520c-3p、miR-520d-3p、miR-520e、miR-874 等[29] miR-342-5p、 miR-190b、 miR-432[30] miR-193b、miR-302c等[31]

3 可靶向抑制ERα表达的miRNA

某些miRNA可靶向抑制ERα表达，影响子宫内膜癌、卵巢癌、肝癌等肿瘤的生成，但是否同时也影响乳腺癌的发生、发展有待进一步研究，如miR-99a、miR-100与子宫内膜癌[32]以及miR-130a与肝癌的关系[33]。Acunzo等[34]在关于非小细胞肺癌的研究中发现，miR-130a亦可靶向结合原癌基因MET mRNA 3' -UTR，调控MET的表达，而MET又进一步通过c-Jun转录因子和JNK信号通路的活化，调控miR-221/222表达。可以推测，miR-130a、miR-221/222和ERα三者之间可能存在复杂的调控网络，影响乳腺癌的发生和发展。

4 展望

揭示miRNA调控ERα表达和影响乳腺癌发生、发展的机制，有望成为研究乳腺癌治疗方法的新突破口。miRNA影响乳腺癌的发生、发展往往不是单独某个或某几个miRNA作用的结果，而是众多miRNA形成复杂的调控网络，或与其他调控通路相联系，通过精细的调节产生的结果。怎样将这些网络理清、揭示，仍需大量的研究与探索。虽已发现多个miRNA直接调控ERα的表达，影响乳腺癌的发生、发展，但miRNA相关的靶向治疗药物的研究及其开发的实质性进展几近为零。因此，对多个miRNA直接调控ERα表达的深入研究，必将有助于进一步认识乳腺癌的发生、发展机制，为乳腺癌等肿瘤的治疗带来新的希望。

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收稿日期：（2015-02-02）

通讯作者：**史永照。E-mail：drsyz@sina.cn

文章编号：1006-1533（2015）08-

文献标识码：A

中图分类号：R737.9