综述:微小RNA(microRNAs)对卵巢癌翻译后修饰及治疗调控的影响
《Journal of Current Oncological Trends》:The Impact of MicroRNAs on Posttranslational Modifications and Therapeutic Regulations in Ovarian Cancer
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时间:2025年09月29日
来源:Journal of Current Oncological Trends
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卵巢癌中microRNAs通过表观遗传调控(DNA甲基化、组蛋白修饰)影响肿瘤进展与化疗敏感性,既作为促癌(如miR-590-3p、miR-934)和抑癌分子(如miR-506-3p、miR-34a),又通过外泌体介导细胞间通讯促进耐药。其作为生物标志物(miR-21、miR-34a)和治疗靶点(纳米递送系统、靶向沉默miR-21)的应用潜力显著。
卵巢癌是全球女性中最为致命的妇科恶性肿瘤之一,其高死亡率主要归因于不良的预后、缺乏明显的早期症状、晚期才被诊断以及获得性化疗耐药等特征。近年来,微小RNA(microRNA,简称miRNA)因其在调控基因表达方面的独特作用,成为研究卵巢癌生物学行为的重要方向。miRNA是一种非编码的小分子RNA,长度通常在19至24个核苷酸之间,其通过与互补的信使RNA(mRNA)结合,调控其翻译过程,从而影响基因表达。这种调控机制在肿瘤发生和发展过程中扮演了关键角色,特别是在调控细胞周期、促进细胞凋亡以及影响癌细胞的侵袭和转移能力方面。
在卵巢癌的发病机制中,miRNA的异常表达模式已被广泛研究。一些miRNA在卵巢癌组织中表现出高表达,如let-7f、miRNA-182、miRNA-210、miRNA-200c、miRNA-222、miRNA-23a等,而另一些如miRNA-145和miRNA-214则呈现出低表达状态。这些miRNA的表达变化与卵巢癌的进展密切相关,部分miRNA被证实具有抑制肿瘤的作用,而另一些则促进肿瘤的发展。例如,miR-506-3p的异常高表达可导致细胞周期停滞于G0/G1期,并诱导癌细胞凋亡,从而抑制肿瘤的生长。而miR-127-3p则通过抑制Bcl2相关抗凋亡基因5(BAG5)的表达,降低癌细胞的增殖能力,并增强其对某些化疗药物如bufalin的敏感性。
另一方面,miRNA在促进卵巢癌进展方面也起着重要作用。例如,miR-590-3p的高表达可通过影响FOXA2/VCAN通路,促进癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。此外,miR-21-3p与神经导航蛋白3(NNAV3)的相互作用,可增强铂类药物的耐药性。这些miRNA的表达模式不仅揭示了它们在肿瘤发生中的复杂调控机制,也为开发新的治疗策略提供了潜在靶点。
miRNA的作用不仅限于调控基因表达,还与长链非编码RNA(lncRNA)之间存在复杂的相互作用。lncRNA在卵巢癌细胞中也表现出异常表达,与肿瘤的生长、侵袭、转移以及药物耐受性密切相关。例如,lncRNA maternally expressed gene 3(MEG3)可通过“海绵”效应,结合miR-30e-3p,从而抑制其对laminin alpha 4(LAMα4)的调控,降低肿瘤的进展。同样,lncRNA X-inactive-specific transcript(XIST)通过结合miR-214-3p,能够发挥抗肿瘤作用。然而,某些lncRNA如LINC00963则可能通过抑制miR-378g的表达,使CHI3L1基因得以过度表达,进而促进肿瘤的进展。这些miRNA与lncRNA之间的交互作用,不仅有助于理解卵巢癌的分子机制,也为未来治疗策略的探索提供了新的思路。
在表观遗传学层面,miRNA也参与调控DNA甲基化和组蛋白修饰等关键过程。DNA甲基化是表观遗传调控的重要方式之一,其通过在DNA的CpG岛区域添加甲基基团,影响基因的表达水平。研究表明,某些miRNA的启动子区域发生甲基化,导致其表达水平降低,进而削弱其对肿瘤抑制的作用。例如,miR-34a的启动子区域甲基化与卵巢癌细胞的耐药性相关,而p53蛋白的突变进一步加剧了这一过程。此外,miRNA还通过调控组蛋白的乙酰化和去乙酰化,影响基因的转录活性。例如,miR-100、miR-145、miR-26a、miR-21、miR-93和miR-140等miRNA被发现可以调控组蛋白乙酰转移酶(HATs)和去乙酰转移酶(HDACs),从而影响癌细胞的表观遗传状态。
miRNA在药物耐受性方面的作用尤为突出。它们既可以促进癌细胞对化疗药物的耐受性,也可以增强其对药物的敏感性。例如,miR-214通过抑制PTEN(一种肿瘤抑制基因)的表达,促进了铂类药物的耐受性。而miR-1271则通过靶向EMT相关基因,如E-cadherin、α-smooth muscle actin(α-SMA)和N-cadherin,显著增强了癌细胞对cisplatin的敏感性。miR-634则通过抑制extracellular signal-regulated kinase 2(ERK2)和生长因子受体结合蛋白2(GRB2)等关键信号通路的成分,使卵巢癌细胞对carboplatin和doxorubicin表现出更高的敏感性。这些发现表明,miRNA在调节药物敏感性方面具有重要的临床意义,为开发新的靶向治疗策略提供了理论依据。
此外,miRNA还通过外泌体(exosome)的形式参与肿瘤细胞间的通讯,从而影响肿瘤微环境。外泌体是一种由细胞分泌的纳米级囊泡,携带多种生物分子,包括miRNA,能够通过与靶细胞的相互作用,调控其生物学行为。例如,外泌体miR-205可通过调控PTEN-AKT通路,促进卵巢癌细胞的增殖和侵袭能力。而在某些情况下,外泌体miRNA的表达模式也可能影响癌细胞对药物的敏感性。例如,外泌体miR-7可抑制表皮生长因子受体(EGFR)/AKT/ERK1/2通路,从而减少卵巢癌细胞的增殖和转移能力。这种外泌体介导的miRNA传递机制,为卵巢癌的治疗和诊断提供了新的视角。
在临床应用方面,miRNA已被广泛研究作为诊断和预后标志物。由于miRNA在体液中具有较高的稳定性,它们成为一种非侵入性的生物标志物。例如,miRNA-21、miRNA-200a、miRNA-205、miRNA-200b、miRNA-203和miRNA-200c等miRNA在卵巢癌患者的血清和血浆中表现出显著的高表达,与疾病的分期、分级以及患者的生存率密切相关。同时,miRNA-145和miRNA-26a等miRNA的低表达也被发现与卵巢癌的不良预后有关。这些miRNA的表达模式不仅有助于疾病的早期检测,也为个体化治疗提供了可能。
在治疗策略方面,miRNA被探索为一种新型的靶向治疗手段。例如,通过合成miRNA的过表达或抑制其表达,可以调控关键的细胞信号通路,从而影响癌细胞的生长和存活。在一些研究中,miRNA被用于调节DNA甲基化状态,例如,通过转染包含miRNA的结构,如miR-29b,可以降低DNA甲基转移酶(DNMTs)的表达,进而诱导PTEN基因的低甲基化,恢复其抑制肿瘤的能力。此外,外泌体介导的miRNA传递也被视为一种潜在的治疗方式,如通过将miR-199a-3p封装在特定的外泌体中,可以显著抑制卵巢癌细胞的增殖和侵袭能力。这种基于外泌体的miRNA递送系统,能够提高治疗的靶向性和有效性,同时减少对正常细胞的毒性。
在临床研究中,miRNA的表达水平也被用于评估患者的治疗反应和预后情况。例如,miR-34a的表达水平在早期卵巢癌患者中较高,而在晚期患者中则显著降低,这可能与疾病的进展和复发风险相关。同样,miR-221的高表达与卵巢癌患者的不良预后相关,提示其在疾病监测中的潜在价值。这些发现表明,miRNA不仅在理解卵巢癌的分子机制方面具有重要意义,也在临床诊断和治疗中展现出广阔的应用前景。
随着研究的深入,miRNA在卵巢癌中的作用机制逐渐被揭示,为开发新的治疗策略提供了理论支持。然而,miRNA作为治疗靶点仍面临诸多挑战,如其在体内的稳定性、靶向性以及如何避免被核酸酶降解等。此外,不同地区和不同人群的miRNA表达模式可能存在差异,因此需要建立统一的分析平台,以确保研究结果的可重复性和临床适用性。同时,miRNA的表达还受到多种因素的影响,包括肿瘤的分期、分级、类型以及药物耐受性等,因此需要更深入的研究来明确其在不同病理条件下的具体作用。
综上所述,miRNA在卵巢癌的发生、发展、诊断和治疗中扮演着多重角色。它们不仅能够调控关键的基因表达,还参与表观遗传调控、药物耐受性以及肿瘤微环境的构建。随着技术的进步和研究的深入,miRNA有望成为卵巢癌治疗领域的重要工具,为患者提供更加精准和个性化的治疗方案。然而,要实现这一目标,仍需进一步研究miRNA的表达机制、功能调控以及在临床中的应用潜力。未来的研究应聚焦于建立标准化的分析平台,探索miRNA与其他非编码RNA的交互作用,以及开发高效的miRNA递送系统,以提高其在治疗中的实际应用价值。
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