宫颈癌分子标志物甲基化（宫颈癌RNA分子的研究进展）
宫颈癌分子标志物甲基化（宫颈癌RNA分子的研究进展）2.1mRNA与宫颈癌ceRNA调控网络分析一般包括lncRNA-miRNA-mRNA调控网络分析和circRNA-miRNA-mRNA调控网络分析。有研究表明，ceRNA调控网络在正常组织和肿瘤组织中表现得千差万别，不过肿瘤组织起源越相似，其ceRNA调控网络就越接近；而lncRNA是ceRNA调控网络中促进肿瘤发生、发展的主要分子成分和潜在的肿瘤标记物，也可以预测肿瘤患者的预后[3]。Song等[4]从肿瘤基因组图谱（TCGA）数据库提取306份宫颈鳞癌组织和3份相邻的宫颈癌旁组织的lncRNA、mRNA和miRNA，并绘制其异常表达图谱，通过构建ceRNA调控网络了解lncRNA介导的ceRNA调控机制对宫颈鳞癌预后的影响，研究发现在所构建的宫颈鳞癌异常ceRNA网络中，3个lncRNA、10个mRNA和1个miRNA可以作为宫颈鳞癌患者预后的预测指标（P＜0.05）。这种新型ceR
据癌症数据统计，超过90%的宫颈癌病例发生在发展中国家，其发病率高居发展中国家女性恶性肿瘤第二位，死亡率高居第三位，成为威胁广大发展中国家女性生命和健康的重大卫生问题。RNA是一大类重要的生命物质，其种类繁多，某些RNA分子在生命活动中扮演着“调控者”的角色，参与肿瘤细胞的增殖、浸润、迁移和凋亡等过程，对肿瘤的发生、发展、复发和转移等产生不可估量的作用。近几十年来，宫颈癌RNA分子的研究热度有增无减，特别是系统生物学的出现，让研究者们尝试从分子网络的角度解读和阐述宫颈癌的发生和进展，这也将成为未来研究的趋势。本文就近年来取得的RNA分子研究进展，重点对信使RNA（mRNA）、微小RNA（miRNA）、长链非编码RNA（lncRNA）和环状RNA（circRNA）与宫颈癌的相关性进行阐述。
1.RNA分子网络研究概况
Salmena等于2011年提出竞争性内源RNA（ceRNA）假说。该假说认为，所有类型的RNA均可通过miRNA结合位点相互作用。通常，lncRNA会与circRNA竞争性结合miRNA，此时的lncRNA和circRNA统称为ceRNA。
mRNA、miRNA、lncRNA、circRNA以及其他RNA分子之间通过ceRNA机制互相调控，正常情况下保持一种平衡稳态，构成ceRNA调控网络。一旦其中一种或者几种RNA出现异常表达（如表达上调或下调），它们之间的稳态将遭受破坏，从而导致疾病的发生。ceRNA假说与系统生物学的理论观点一致。在生物系统中，处于生命有机体中的分子成分（如基因、蛋白质和RNA等）并非独立存在，它们彼此联系，互相协调，共同构成动态的分子网络，倘若处于网络中的分子成分出现异常，均有可能导致肿瘤的发生。
ceRNA调控网络分析一般包括lncRNA-miRNA-mRNA调控网络分析和circRNA-miRNA-mRNA调控网络分析。有研究表明，ceRNA调控网络在正常组织和肿瘤组织中表现得千差万别，不过肿瘤组织起源越相似，其ceRNA调控网络就越接近；而lncRNA是ceRNA调控网络中促进肿瘤发生、发展的主要分子成分和潜在的肿瘤标记物，也可以预测肿瘤患者的预后[3]。Song等[4]从肿瘤基因组图谱（TCGA）数据库提取306份宫颈鳞癌组织和3份相邻的宫颈癌旁组织的lncRNA、mRNA和miRNA，并绘制其异常表达图谱，通过构建ceRNA调控网络了解lncRNA介导的ceRNA调控机制对宫颈鳞癌预后的影响，研究发现在所构建的宫颈鳞癌异常ceRNA网络中，3个lncRNA、10个mRNA和1个miRNA可以作为宫颈鳞癌患者预后的预测指标（P＜0.05）。这种新型ceRNA调控网络为更好地理解宫颈鳞癌致癌过程中lncRNA介导的ceRNA调控机制提供新的视角。
2.宫颈癌相关RNA分子研究现状
ceRNA调控网络中的RNA分子并非独立的个体，它们既相互联系、相互协调，又扮演自己独特的角色，发挥各自的功能。ceRNA调控网络的出现为研究者们更好地理解恶性肿瘤的发生、发展过程提供了整体思路。
2.1mRNA与宫颈癌
mRNA是经典的RNA分子，其主要功能是作为蛋白质合成的翻译模板参与基因编码蛋白质的转录过程。mRNA这一功能早已被大家所熟知。已有越来越多的研究证实，mRNA的异常表达与人类肿瘤的发生、发展和转归密切相关。
大量研究表明，宫颈癌的主要“罪魁祸首”高危型人乳头瘤病毒（HR-HPV），其致癌关键基因E6/E7的异常表达与宫颈病变进展程度密切相关，并可导致宫颈细胞的恶性转化。Duvlis等研究比较了HPV E6/E7 mRNA检测和HPV DNA检测作为宫颈癌早期筛查的临床预测意义，结果发现与HPV DNA检测相比，HPV E6/E7 mRNA检测在预测宫颈高级别上皮内瘤变方面具有更高的特异度（50%vs.18%）和阳性预测值（62%vs.52%），有助于更好地识别无HPV感染并且细胞学发现不能明确意义的病例，帮助患者避免不必要的侵入性操作（比如活检和短暂性HPV感染的过度转诊）的同时，缓解患者的焦虑心理和缩短患者的随访时间。HPV E6/E7 mRNA检测的优势在宫颈癌早期筛查中显示出一定的应用前景，可以应用于宫颈细胞学异常的有效分流并指导随访和治疗。Fontecha等检测妇女感染5种HR-HPV基因型（HPV-16、HPV-18、HPV-31、HPV-33和HPV-45）时HPV E6/E7 mRNA表达情况，结合组织病理学报告发现，所有宫颈高级别上皮内瘤变的患者均能检测到HPV E6/E7 mRNA阳性表达；而对于宫颈低级别上皮内瘤变患者，多年来接受两次检测的阳性率由77.77%降至70%；对于无宫颈病变的女性，两次检测的阳性率由63.63%降至44.44%。
2.2miRNA与宫颈癌
miRNA是一类广泛存在于真核生物中的非编码小分子RNA，长约18～25个核苷酸，主要参与基因表达转录后水平的调控，与宫颈癌细胞生长、浸润、凋亡和血管生成等密切相关。已有不少研究证实，miRNA在宫颈癌组织和细胞中的表达差异有统计学意义，是宫颈癌潜在的治疗靶点和预测指标。
miRNA与靶基因之间可形成复杂精细的分子网络，即单个miRNA可对多个靶基因进行调控，也可以通过多个miRNA共同作用于单个靶基因，进而参与靶基因转录后水平的调控。miRNA与mRNA的3’端非编码区序列互补结合后，可以降解mRNA或者抑制mRNA翻译为蛋白质，从而影响靶基因的表达。国内有研究者通过生物信息学方法挖掘出包括细胞周期检测点激酶1（CHEK1）、SOX17和细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2A（CDKN2A）等在内的16个与宫颈癌发病相关的差异基因；在miRNA调控下，这些差异基因通过多条信号通路参与宫颈癌的进展；与此同时，这些差异基因可单独区分宫颈癌低危组和高危组患者；此外，SOX17的失调可促进癌细胞的转化，而CHEK1和CDKN2A的失调，则可通过影响细胞周期检测点进一步促进癌细胞的增殖。
miRNA在宫颈癌细胞增殖、侵袭、转移和凋亡等过程中发挥重要作用，几乎参与宫颈癌发生、发展的全过程。日本研究者Nagamitsu等[16]运用miRCURY LNA微阵列分析法对来自宫颈癌患者和健康人群血清标本中1 223个miRNA的表达水平进行分析，发现6个miRNA在宫颈癌患者血清中表达水平比健康人群高3倍，经进一步验证，其中miR-483-5p、miR-1246、miR-1275和miR-1290的表达水平在宫颈癌组织（n=45）和正常组织（n=31）中差异有统计学意义，是宫颈癌潜在的诊断标记物。miRNA的异常表达将影响宫颈癌细胞的增殖和侵袭性，进而影响宫颈癌细胞对药物的敏感性。Huang等研究发现，miR-15a和miR-16的过度表达，通过作用于哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物2（mTORC2）中的Rictor来消耗内源性Rictor，并降低mTORC1和p70核糖体蛋白S6激酶（p70S6K）的磷酸化程度，从而抑制人类宫颈癌HeLa细胞的增殖和细胞周期G1/S期转换，最终显著增强化疗药物喜树碱引起的HeLa细胞自噬和凋亡。
2.3lncRNA与宫颈癌
lncRNA是近年来肿瘤研究的热门分子，其长度大于200个核苷酸，没有或者仅有微弱蛋白质编码能力，通常位于细胞核和细胞质。lncRNA具有顺式或反式转录调控，调控核结构域组织、蛋白质和RNA等不同的功能。研究揭示lncRNA的一些转录物实际上也编码一些小蛋白质。近年来的研究表明，lncRNA参与X染色体沉默、转录激活与抑制、表观遗传、基因表达、染色质修饰、基因组印迹以及核内运输等发育、分化和代谢方面的调控过程；lncRNA的异常表达与肿瘤的诊断、复发及转移有关，在包括宫颈癌在内的恶性肿瘤中均发现存在lncRNA的异常表达。Kim等分析了111例宫颈癌组织和40例正常宫颈组织中lncRNA分子HOTAIR的表达情况，研究发现HOTAIR在宫颈癌组织处于高表达水平，并与患者的淋巴结转移和预后不良相关，是预测患者复发的预后因素之一，敲除HOTAIR将抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移与侵袭。
lncRNA广泛参与DNA损伤修复和细胞周期调控等生物学过程，通过调节各种信号通路，抑制或促进肿瘤活性。Jing等通过体外实验发现，在原代培养的宫颈癌细胞中HOTAIR呈高表达而p21呈低表达，这类细胞往往对放射线产生抵抗；进一步的实验证实，抑制HeLa细胞中的p21表达可提高HOTAIR的表达，从而诱导HeLa细胞对放射线产生抵抗；而敲除HOTAIR的同时上调p21的表达，可提高C33A细胞的放射敏感性。作为非常有潜力的RNA分子，lncRNA在宫颈癌发生、发展中的作用机制值得更加深入的研究和挖掘。
2.4circRNA与宫颈癌
circRNA是一类内源性非编码RNA，广泛存在于各种真核细胞中，没有5’端帽子结构和3’端poly A尾巴结构，通过反向剪接形成不同于线性RNA的共价闭合环状RNA分子，不受RNA外切酶影响，具有进化保守性。一般认为，circRNA可作为miRNA海绵，参与选择性剪接和基因转录调控，并具有与RNA结合蛋白相互作用和衍生假基因等功能，可能与人类癌症的发生和进展有关。
circRNA在宫颈癌中的分子机制仍处于基础研究阶段。Yu等通过高通量测序技术在宫颈癌HeLa细胞中鉴定出16 893个circRNA，并筛选出153个差异表达的circRNA，其中76个circRNA表达上调，77个circRNA表达下调，并通过构建circRNA-miRNA-靶基因相互作用网络发现与放疗抵抗相关的circRNA，通过构建蛋白相互作用网络发现与放疗抵抗相关的关键蛋白。这种生物信息学分析方法有助于理解circRNA在宫颈癌HeLa细胞放疗抵抗中所发挥的作用，为深入研究circRNA分子调节网络在宫颈癌中的作用奠定基础。宫颈癌组织中的circRNA分子CiRS-7表达水平高于癌旁组织，而miR-7表达却呈相反情况；在宫颈癌HeLa和C33A细胞中，CiRS-7的过度表达将抑制miR-7活性，并提高靶基因黏附斑激酶（FAK）的表达，而后者能够促进宫颈癌细胞增殖、迁移和侵袭。研究表明，CiRS-7、miR-7以及FAK之间相互作用，与宫颈癌细胞浸润和转移密切相关，针对CiRS-7调节网络的分子靶向治疗有望为宫颈癌的治疗提供新途径。
大量流行病学研究显示，HR-HPV持续感染是导致宫颈细胞癌变的关键因素。基因、蛋白质和RNA等众多分子共同参与HR-HPV导致宫颈细胞癌变这一过程，这些分子相互作用，相互交织成复杂的分子网络。近年研究揭示ceRNA分子网络在促进宫颈癌的发生过程中发挥着重要的调控作用。处于调控网络中的各种RNA分子既相互联系，又发挥各自的作用。然而，在ceRNA调控网络中，lncRNA、circRNA、miRNA和mRNA之间是如何联系的，如何对宫颈癌细胞的增殖、侵袭、迁移、凋亡和治疗抵抗发挥各自的功能，目前尚不得知。相信不久的未来，宫颈癌RNA分子机制的深入研究和临床转化应用有望为宫颈癌的诊断和治疗开辟新的天地。
来源：国际妇产科学杂志 2018 年 12 月第 45 卷第 6 期
肿瘤医学论坛综合整理
