DOC microRNA在卵巢癌中的研究进展.doc

microRNA在卵巢癌中的研究进展蚌埠医学院2012年1月第37卷第1期文章编号1000-2200(2011)01-0119-04microRNA在卵巢癌中的研究进展陈军莹综述,姚德生审校关键词卵巢肿瘤;微小RNA;肿瘤促进因子;肿瘤抑制因子;综述中国图书资料分类法分类号R730.2文献标识码ARNA在生物体中广泛存在并具有重要的生物学功能.近年研究发现,RNA的功能不只局限在蛋白质合成,还具有其他重要的生物学功能,如参与基因的表达调控,RNA的定点修饰以及染色质的结构组织等,其中小分子RNA(microRNA,miRNA)更是备受关注.miRNA长度约为2123个核苷酸,是参与基因转录后水平调控的非编码小分子单链RNA,能通过与靶mRNA特异性的碱基配对引起对靶mRNA的降解,抑制或活化其翻译,从而对基因进行转录(或)转录后调控.miRNA基因以单拷贝,多拷贝或基因簇等多种形式存在于内含子和(或)外显子或基因间隔区,约70%的miRNA位于有意义的转录单位(transcriptionunit,TU).生物信息学预测人类miRNA基因大约有1000多个,一个miRNA可调控多个mRNA,至少1/3以上的人类基因受到miRNA的调控.多年来的相关研究均表明,miRNA可以调控细胞的发育,分化,增殖及凋亡.通过大规模的基因组分析,miRNA的各种功能角色和相应机制在不断报道中J.1卵巢癌中miRNA的变化和其他类型肿瘤一样,卵巢癌miRNA也表达有其特殊的异常.研究者们不断地进行探索和研究.2006年,Zhang等检测了227个卵巢,乳腺,黑素瘤标本中283个已知miRNA基因,发现卵巢癌中有37.1%miRNA基因位点有改变.2007年,Iorio等通过研究证实miRNA表达谱可以区分正常组织和卵巢癌组织.明显上调的是miR.200a,miR一141,miR一200c和miR一200b,而miR.199a,miR一140,miR.145和miR-125bl明显下调.同时,OVCAR3卵巢癌细胞经过5一氮一2脱氧胞苷甲基化处理后,能够上调miR-21,miR.203和miR-205;这些都是在卵巢癌中过表达的miRNA.这个结果提示,microRNA基甲基化是其在卵巢癌中异常表达的一个可能机制.2008年,Dahiya等.使用miRNA芯片,在34例卵巢癌患者(包括31例浆液性癌,1例交界性浆液性癌,2例透明细胞癌)中寻找异常表达的miRNA.结果:miR一221在卵巢癌中异常高表达,miR一21和几个let-7家族成员低表达.值得收稿日期2010-0912作者单位广西医科大学附属肿瘤医院妇瘤科,广西南宁530021作者简介陈军莹(1979一),女,博士研究生,主治医师.通讯作者姚德生,博士,教授,博士研究生导师.119?综述?注意的是,miR一21在多种肿瘤中如乳腺癌,胶质母细胞瘤,肺癌,前列腺癌中均为过表达,一般认为其靶基因有抑癌基因BCL2,PTEN,PDCD4,而这个研究却显示miR-21在浆液性卵巢癌中明显低表达,提示miRNA在不同的组织中可能履行不同的功能,是具有高度组织特异性的.Giannakakis等用TaqMan荧光miRNA芯片研究缺氧卵巢肿瘤细胞中157个成熟miRNA的表达.在持续缺氧刺激的情况下miR一210是最突出的,同时该研究表明,HIF信号通路参与miR一210调节.生物信息分析与体外检测证明,e2f转录因子3(e2f3),一个关键的细胞周期蛋白,受miR一210调节.E2F3蛋白水平可以被miR-210降调.重要的是,我们发现卵巢癌患者的miR-210基因高频缺失(64%,n=114),并且这个基因拷贝数与miR-210表达水平的正相关.这个实验结果表明,miR-210作为缺氧反应的一个主要调节机制在肿瘤发病中起着关键作用.Park等通过研究207个miRNAs在60个细胞株中的表达,发现miR-200miRNA家族为表达Ecadherin,但不表达Vimentin细胞株的特殊标志物.上皮细胞钙黏蛋白E.cadherin和波形蛋白Vimentin是上皮向间叶组织过渡(EMT)过程中的两个重要蛋白,EMT出现在卵巢癌进展过程中,与胚胎发育中发现的过程相似.miR一200的直接靶目标是Ecadherin的转录抑制因子ZEB1(TCF8/deltaEF1)和ZEB2(SMAD交互蛋白1SIP1/ZFXH1B)的mRNA.miR-200的异位表达能上调Ecadherin并减少他们的活动力.相反,抑制miR一200减少Ecadherin表达,增加Vimentin表达,并导致EMT,这表明miR一200是功能强大的标记和上皮肿瘤细胞表型的决定因素.2009年,Wyman等检测了19例浆液性上皮性卵巢癌(OSC),4例透明细胞卵巢癌(OCC)和10例子宫内膜样卵巢癌(OEC),发现在这3种卵巢癌亚型中,共同过表达的有37个miRNA.共同低表达的有21个miRNA.Merritt等用定量RTPCR检测卵巢癌,肺癌,乳腺癌患者标本中的Dicer和Drosha的mRNA水平,结果发现Dicer和Drosha的表达与患者的预后密切相关,Dicer和(或)Drosha的低表达往往提示预后不良.卵巢癌组织中Dicer和Drosha的表达与正常卵巢组织相比分别下跌60%和51%,同时,多因素分析表明,低Dicer的表达(HR2.10;P=0.02)是卵巢癌患者一个不良的独立预后因素.Guo等的研究显示,卵巢癌ES-2细胞系的miRNA-9明显下调,研究者将miR-9前体通过载体导入ES一2细胞,使120其在细胞内过表达,结果ES一2细胞生长明显受抑制.同时研究证实NF-kappaB1是miR-9的重要靶基因,NFkappaB1的mRNA和蛋白水平直接受miR-9调控,抑制miR.9可导致NFkappaB1表达水平增加.Kuo等使用高密度250K单核苷酸多态性芯片评估37个卵巢浆液性肿瘤(包括SBT,LG和HG).HG比LG组更常见染色体不稳指数(DNA拷贝数变化)升高.LG浆液性癌中常见chlp36纯合缺失,在SBT中这种缺失却很少见.此区域包含miR一34a.研究者将miR.34a导入细胞后,细胞生长明显受抑,同时,miR.34a的靶基因CCDN1,CDK6和BCL2的表达在导入miR一34a24h后就开始明显受抑.这个结果则提示miR一34a功能受限是浆液性卵巢癌发生发展中的一个分子事件.2miRNA与卵巢癌的诊断卵巢癌的诊断一直是学术上的难题,67%的卵巢癌患者在诊断时已属进展期,而miRNA的研究将带来新的诊断因子.Resnick等为确定血清miRNA作为卵巢癌的标志价值,在血清和组织库中选择了28个经组织学证实的卵巢癌标本,确定血清收集在治疗之前,并选取了15个正常标本为对照.用实时PCR和荧光阵列人miRNA面板检测9个癌样本和4个正常标本中的miRNA,发现21个miRNAs在正常人和患者的血清之间存在差异表达.在剩下的19个肿瘤标本和11个正常标本中用实时PCR方法检测这21个miRNA.结果8个miRNA在癌症与正常标本中存在差异表达,miRNA一21,92,93,126,29a在癌症患者血清中显着过表达(P<0.O1).miRNA一155,127和99b都显着低表达(P<0.O1).此外,miRNA-21,92,93在3个术前正常表达CA125的患者中存在过表达.证明血清miRNAs可以鉴别诊断卵巢癌.miRNAs-21,92,93是癌基因与潜在的治疗靶基因.由于miRNA在血清中表达稳定.Lodes等用芯片评价5种癌(前列腺癌,大肠癌,卵巢癌,乳腺癌和肺癌)血清miRNA表达.该芯片实验技术既不需荧光也不需电化学信号,可以轻松辨别包括新miRNA的所有miRNAs表达;1ml血清足够让检测所有表达miRNAs而无需任何扩增技术,并且,miRNA的表达谱可以正确区分正常和癌症患者的样本.这一研究为卵巢癌的筛查和诊断又提供了新的方法依据.3miRNA与卵巢癌的预后miRNA能预测卵巢癌患者的预后.Flavin等发现,在浆液性卵巢癌中,miR-29b表达改变;miR-29b在浆液性卵巢癌的下调,往往提示患者预后不良.Lu等钊分析了211例卵巢癌患者标本中Lin-28,Lin一28B的表达及其与Let-7a的成熟,IGF的表达,疾病特征/结局之间的关系.分析显示Lin一28和pri-/prelet-7a?3呈正相关;Lin-28B(而不是Lin-28)和成熟Let-7a负相关.Lin-28B和IGF.I1的表达正相关,没有证据表明Lin一28B和IGFI或JBengbuMedColl,January2012,Vo1.37,No.1胰岛素样生长因子结合蛋白-3(IGFBP.3)相关.进一步研究显示Lin一28B的表达与疾病进展及死亡相关,高Lin一28B表达的患者生存率较低.这些体外结果显示Lin-28家族能阻止Let-7a成熟的过程.Lin一28B是卵巢癌患者预后不良的标志物.Lin一28B和IGF-II的关系显示生长因子可以调解Lin一28B对肿瘤生长的影响.Lu等使用实时甲基特定的聚合酶链反应和实时反转录PCR检验214个上皮性卵巢癌患者标本,分析和评估DNA甲基化对Let-7a一3基因的影响,以及Let-7a一3甲基化和患者生存结果的相关性.结果发现Let-7a甲基化让Let-7a表达稍受影响,但影响不大.不过Let-7a-3甲基化与IGF.II表达呈负相关,并和IGFBP-3表达正相关.Let-7a一3高甲基化组的患者比低甲基化组的患者生存率高,是独立预后因素.Shen等研究了42个家族性乳腺癌患者及82个家族卵巢癌患者标本,发现乳腺癌患者至少有1个miR.146a等位基因变异的人的诊断年龄比无等位基因变异的年龄早(年龄中位数分别为45与56,P=0.029);卵巢癌患者至少有1个miR一146a等位基因变异的人的诊断年龄比没有基因变异的人年轻(年龄中位数分别为45和50,P=0.014).进一步分析表明,变异基因组中成熟miR一146a表达增加,miR一146a能绑定到BRCA1与BttCA2的mRNA3非翻译区(UTR)并可能调整他们的表达.耐人寻味的是,BRCA1与miR-146a在变异的C等位基因上的结合比正常的G等位基因增强很多(P=0.046).这个研究表明,有C等位基因的家族性乳腺癌,卵巢癌患者可能伴miR-146a高水平,同时让她们有更早的发病年龄.Nam等用基因芯片和RNA分析,对比研究20例浆液性卵巢癌患者和8例良性子宫疾病患者的miRNA表达.结果发现2组miR一21,miR一125a,miR一125b,miR一100,miR一145,miR一16,miR-99a表达差异.此外,一些miRNAs表达水平与浆液性卵巢癌患者生存相关:miR一200,miR一141,miR一18a,miR一93和miR-429高表达,Let-7b和miR.199a的低表达提示预后不良(P<0.05).Hu等通过对55例晚期卵巢肿瘤的miRNA表达谱分析,发现miR-200簇群(miR一200a,miR-200b和miR-429)与癌症的复发和总体生存率密切相关.进一步目标分析表明miR-200簇群的多个靶基因与肿瘤的发展相关.miR-200簇群能抑制卵巢肿瘤细胞迁移,低水平miR一200可能预示预后不良.Eitan等_2对57个接受包含铂类的一线化疗的患者进行了miRNA与预后的相关研究.其中,一期19例,三期38例.发现5个miRNA与无复发或生存率(P<0.05)相关,其中4个提示预后不良:miR-23a,miR-27a,miR一21和miR-24.2;还有1个能提示较好的预后:miR-449b.而miR?27a的高表达提示极差的预后.蚌埠医学院2012年1月第37卷第1期4miRNA与卵巢癌的治疗卵巢癌遵循手术为主的综合治疗方法,化疗是其中一个重要方法,而化疗耐药直接影响治疗效果及患者预后.miRNA的深入研究有望对化疗耐药提供新的依据和解决方案.rang等口发现在卵巢癌中miR-214经常异常表达,并且能够诱导细胞生存和顺铂耐受,可能机制是通过抑制靶基因PTEN,下调PTEN蛋白激活Akt通路.使用Akt抑制剂,API.2/triciribine或缺乏3的pten蛋白,能很大程度上抑制miR-214诱导的细胞生存.Sorrentino等用高通量miRNA芯片检测紫杉醇一(A2780TAX,A2780TC1和A2780TC3)和顺铂耐药(A2780CIS)细胞的miRNA谱,然后用qPCR和northernblot验证结果.结果发现,6个miRNAs(1et-Te,miR一30c,miR-125b,miR一130a和miR一335)出现在所有的耐药细胞株中.let-7e在A2780TAX细胞中上调,但在其他细胞株中下调.miR-125b则完全相反,在A2780TAX细胞中下调,但在其他细胞株中上调.miR一30c,miR一130a和miR一335在所有的耐药细胞株中下调.miR一130a的下调能激活化疗耐药基因MCSF.这个结果显示卵巢癌耐药与miRNA表达谱相关,miRNA芯片技术能作为一个判断预后的工具,可以监视化疗效果.Chen等使用从卵巢癌的恶性腹水及实体瘤中分离出来的EOC细胞,发现miR-199a能调节IKKbeta的表达.IKKbeta是TLR?MyD88-NFkappaB通路重要的功能因子,能使EOC细胞分泌促炎/促肿瘤生长因子,因此促进肿瘤恶化和化疗耐药的一个主要因素.Boren等评估了6种常用的化疗药物(顺铂,阿霉素,拓扑替康,紫杉醇,多西他赛和吉西他滨)在16个OVCA细胞株中的体外增殖疗效.结果27个miRNAs表达与一个或多个化疗药物相关(P<0.05).这些miRNAs的预测目标包括52个在以往研究中报道与化疗有关的mRNA,涉及影响癌细胞细胞毒性,致癌,细胞有丝分裂,p53信号,生长和浸润.5展望miRNA已成为肿瘤研究领域中的热点,但目前人们对miRNA自身调控机制的认识仍较肤浅,而其在卵巢癌中的研究也极待深入,miRNA靶基因的研究和自身的调控机制更是研究领域的巨大难题,但是,毫无疑问,miRNA性质稳定,功能重要,与肿瘤关系密切,一些miRNA可以作为诊断的标志分子或成为新的治疗靶点,深入的研究必然对卵巢癌的发病机制有更进一步的了解,有利于对卵巢癌患者进行早期诊断和判断预后,进行个体治疗,为卵巢癌的研究带来新的前景.参考文献1vanMilA,DoevendansPA,SluijterJP.ThepotentialofmodulatingsmallRNAactivityinvivoJ.MiniRevMedChem,2009,9(2):235248.2NgEK,WongCL,MaES,eta1.MicroRNAsasNewPlayersforDiagnosis,Prognosis,andTherapeuticTargetsinBreastCancer121J.JOncol,2009,2009:305420.ZhangB,StellwagEJ,PanX.LargescalegenomeanalysislevealsuniquefeaturesofmicroRNAsJ.Gene,2009,443(1/2):100109.ZhangL,HuangJ,rangN,eta1.microRNAsexhibithighequeneygenomiealterationsinhumancancerJ.PmcNatlAcadSciUSA,2006,103(24):91369141.IorioMV,VisoneR,DiLevaG,eta1.MieroRNAsignaturesinhumanovariancancerJ.CancerRes,2007,67(18):869987o7.DahiyaN,ShermanBaustCA,WangTL,eta1.MicroRNAexpressionandidentification0fputivemiRNAtargetsinovariancancerJ.PLoSOne,2008,3(6):e2436.GiannakakisA,SandahzopoulosR,GreshoekJ,eta1.miR-210linkshypoxiawithcellcycleregulationandisdeletedinhumanepithelialovariancancerJ.CancerBidTher,2008,7(2):255264.ParkSM,GaurAB,LengyelE,eta1.ThemiR-200familydeterminestheepithelialphenotypeofcancercellsbytargetingtheE-cadhefinrepressomZEB1andZEB2J.GenesDev,2008,22(7):894907.WymanSK,ParkinRK,MitchellPS,eta1.RepertoireofmicroRNAsinepithelialovariancancerasdeterminedbynextgenerationsequencingofsmallRNAeDNAlibrariesJ.PLoSOne,2009,4(4):e5311.MerrittWM,LinYG,HanLY,eta1.Dicer,Drosha,andoutcomesinpatientswithovariancancerJ.N.EnglJMed,2008,359(25):26412650.GuoLM,PuY,HanZ,eta1.MicmRNA-9inhibitsovariancancercellgrowththroughregulationofNFkappaB1J.FEBSJ,2009,276(19):55375546.KuoKT,GuanB,FengY,eta1.AnalysisofDNAcopynumberalterationsinovarianseroustumorsidentifiesnewmoleculargeneticchangesinlowgradeandhigh-gradecarcinomasJ.CancerRes,2009,69(9):40364042.ResnickKE,AiderH,HaganJP,eta1.ThedetectionofdifferentiallyexpressedmicmRNAsfromtheserumofovariancancerpatientsusinganovelreal-timePCRplatformJ.GynecolOncol,2009,112(1):5559.LodesMJ,CaraballoM,SuciuD,eta1.DetectionofcancerwithserummiRNAsonanoligonucleotidemicroarrayJ.PLoSOne,2009,4(7):e6229.FlavinR,SmythP,BarrettC,eta1.miR-29bexpressionisassociatedwithdisease-freesurvivalinpatientsthovarianserouscarcinomaJ.IntJGynecolCancer,2009,19(4):641647.LuL,KatsarosD,ShaverdashviliK,eta1.Pluripotentfactorlin-28anditshomologuelin-28binepithelialovariancancerandtheirassociationswithdiseaseoutcomesandexpressionoflet-7aandIGFIIJ.EurJCancer,2009,45(12):22122218.LuL,KatsarosD,delaLongraisIA,eta1.Hypermethylationoflet-7a-3inepithelialovariancancerisassociatedwithlowinsulinlike叫=1rLrLrLrLrLrlrLrLrLrLrL11111111122growthfactor-expressionandfavorableprognosisJ.CancerRes,2007,67(21):1011710122.ShenJ,AmbrosoneCB,DiCioccioRA,eta1.AfunctionalpolymorphisminthemiR一146ageneandageoffamilialbreast/ovariancancerdiagnosisJ.Carcinogenesis,2008,29(10):19631966.NamEJ,YoonH,KimSW,eta1.MieroRNAexpressionprofilesinserousovariancarcinomaJ.ClinCancerRes,2008,14(9):26902695.HuX,MacdonaldDM,HuettnerPC,eta1.AmiR-200microRNAclusterasprognosticmarkerinadvancedovariancancerJ.GynecolOncol,2009,114(3):457464.EitanR,KushnirM,Lithwick-YanaiG,eta1.TumormicroRNAexpressionpatternsassociatedwithresistancetoplatinumbasedchemotherapyandsurvivalinovariancancerpatientsJ.GyneeolOncol,2009,114(2):253259.JBengbuMedCoil,January2012,Vo1.37,No.1YangH,KongW,HeL,eta1.MicroRNAexpressionprofilinginhumanovariancancer:miR-214inducescellsurvivalandcisplatinresistancebytargetingPTENJ.CancerRes,2008,68(2):425433.SorrentinoA,LiuCG,AddarioA,eta1.RoleofmicroRNAsindrug-resistantovariancancercellsJ.GynecolOncol,2008,111(3):478486.ChenR,AlveroAB,SilasiDA,eta1.RegulationofIKKbetabymiR一199aaffectsNFkappaBactivityinovariancancercellsJ.Oncogene,2008,27(34):47124723.BorenT,XiongY,HakamA,eta1.MicroRNAsandtheirtargetmessengerRNAsassociatedwithovariancancerresponsetochemotherapyJ.GynecolOncol,2009,113(2):249255.(本文编辑刘畅)文章编号10002200(2012)01-0122-04?综述?产超广谱I3一内酰胺酶细菌耐药性的检测进展石莹,张玉心.夏俊关键词p-内酰胺酶;细菌;耐药性;综述中国图书资料分类法分类号R378文献标识码A自40年代p一内酰胺类抗生素青霉素首次被发现并在临床应用以来,B一内酰胺类抗生素家族不断发展和壮大.B一内酰胺类抗生素在临床上的广泛应用,有效控制了细菌感染性疾病对人类生命的威胁.但随其广泛应用,致病菌不断更新其耐药本领,以求”适者生存”,产生的超广谱B一内酰胺酶(extendedspectrumBlactamases,ESBLs)已成为重要的广谱耐药介质引起全球关注.本文就ESBLs细菌耐药性的检测进展作一综述.1ESBLs的分子类型及功能特征ESBLs是指由质粒介导的能赋予细菌对三代头孢菌素类(如头孢三嗪,头孢噻肟和头孢他啶等)和单环类抗生素氨曲南以及青霉素类耐药的一类酶.20世纪80年代中期首先从分离的臭鼻克雷伯菌和大肠埃希菌中检出ESBLs,目前,产生ESBLs的菌株已日益流行,在全世界许多地区都不断有报道I3.ESBL主要由肠杆菌科细菌产生,原来主要分为TEM型,SHV型和非TEM非SHV型三类.大多数ESBL是在肠杆菌科细菌产生的窄谱B.内酰胺酶TEM一1,TEM-2,SHV一1基础上经过一个或数个氨基酸改变而成的.主要的收稿日期201010-18基金项目安徽省高等学校优秀青年人才基金项目(2009SQRZ129)作者单位蚌埠医学院生化教研室,安徽蚌埠233030作者简介石莹(1970一),女,实验师.氨基酸替换位点在104,164,238和240位点,由此可提高超ESBLs对广谱抗生素和单环类抗生素的水解作用.随着新型B-内酰胺酶的不断产生,ESBLs家族日显庞大.各种ESBLs之间的遗传学背景及功能特征存在着一定程度的差异,因此有必要对ESBLs家族再进行细分研究.采用系统进化树的分析方法,对各种ESBLs一级结构中氨基酸残基序列进行排序比较后显示,ESBLs可进一步细分为5个亚型,同一亚型内ESBLs的功能特征具有较大的相似性.第一亚型由窄谱B-内酰胺酶TEM.1,TEM-2和SHV一1基因变异衍化生成,构成了ESBLs家族的主要群体.多数产生于肠杆菌科的大肠埃希菌属和克雷伯菌属,包括TEM-329,4243,4749,5253,6063,66,68,70,72,8788,91和SHV.2一SHV-27,底物轮廓扩大至第三代头孢菌素和氨曲南,特点为对头孢他啶和氨曲南中一高度耐药,对头孢噻肟耐药水平较低,可被B.内酰胺酶抑制剂所抑制,但不水解头霉素类和碳青霉烯类抗生素.第二亚型为CTX-M系列,主要产白沙门菌属,大肠埃希菌属和克雷伯菌属,包括CTXM.1(又称MEN.1)一CTXM一16,与TEM衍化酶的基序同源性仅38%,而与产酸克雷伯菌产生的染色体介导的A类酶高度同源性.能高度水解头孢噻肟,耐氨曲南,但对头孢他啶,酶抑制剂保持敏感J.第三亚型为PER系列,主要产自铜绿假单胞菌和肠杆菌科,包括PER-1PER-2,与TEM衍化酶的基序同源性仅35%.能高度水解头孢他啶,头孢吡肟等第三,四代头孢菌素和氨曲南,不被克拉维酸抑制,但对三j1J1纠叫¨11,2I二lJ