【佳學(xué)基因檢測(cè)】乳腺癌miRNA基因檢測(cè)

乳腺癌miRNA基因檢測(cè)導(dǎo)讀
2018 年的癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球女性癌癥發(fā)病率為 860 萬，癌癥死亡人數(shù)為 420 萬。此外，乳腺癌是女性賊常見的惡性腫瘤，其中 20% 會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移。這為成功治療提供了很小的機(jī)會(huì)，因此迫切需要識(shí)別用于診斷和預(yù)后預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移性疾病的新分子標(biāo)記物以及開發(fā)創(chuàng)新的治療分子。癌癥中差異表達(dá)的 microRNA (miRNA) 導(dǎo)致腫瘤發(fā)生促進(jìn)基因的表達(dá)發(fā)生多種變化，這些基因主要在乳腺癌中進(jìn)行了研究。在此，乳腺癌miRNA基因檢測(cè)行動(dòng)小組總結(jié)了有關(guān)乳腺癌特異性 miRNA 表達(dá)譜及其參與調(diào)節(jié)侵襲過程的賊新數(shù)據(jù)，與細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)、細(xì)胞-細(xì)胞粘附連接、癌細(xì)胞-細(xì)胞外基質(zhì)相互作用、腫瘤微環(huán)境、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化和癌細(xì)胞干細(xì)胞能力的變化有關(guān)。然后，乳腺癌miRNA基因檢測(cè)行動(dòng)小組專注于單個(gè) miRNA 的表觀遺傳調(diào)控及其與其他調(diào)控基因的修飾相互作用，并回顧了 miRNA 異構(gòu)體和外泌體介導(dǎo)的 miRNA 轉(zhuǎn)移在癌癥侵襲性中的功能。盡管對(duì) miRNA 在癌癥中的功能的研究仍在進(jìn)行中，但本文的結(jié)果有助于改善轉(zhuǎn)移性癌癥管理。然后，乳腺癌miRNA基因檢測(cè)行動(dòng)小組專注于單個(gè) miRNA 的表觀遺傳調(diào)控及其與其他調(diào)控基因的修飾相互作用，并回顧了 miRNA 異構(gòu)體和外泌體介導(dǎo)的 miRNA 轉(zhuǎn)移在癌癥侵襲性中的功能。盡管對(duì) miRNA 在癌癥中的功能的研究仍在進(jìn)行中，但本文的結(jié)果有助于改善轉(zhuǎn)移性癌癥管理。然后，乳腺癌miRNA基因檢測(cè)行動(dòng)小組專注于單個(gè) miRNA 的表觀遺傳調(diào)控及其與其他調(diào)控基因的修飾相互作用，并回顧了 miRNA 異構(gòu)體和外泌體介導(dǎo)的 miRNA 轉(zhuǎn)移在癌癥侵襲性中的功能。盡管對(duì) miRNA 在癌癥中的功能的研究仍在進(jìn)行中，但本文的結(jié)果有助于改善轉(zhuǎn)移性癌癥管理。
關(guān)鍵詞： miRNA表達(dá)，miRNA靶基因，表觀遺傳調(diào)控，女性癌癥，乳腺癌，侵襲性，轉(zhuǎn)移




1.簡(jiǎn)介
來自國際癌癥研究機(jī)構(gòu)的 GLOBOCAN 2018 年統(tǒng)計(jì)估計(jì)顯示，有近 860 萬新女性癌癥病例和 420 萬相關(guān)死亡病例。其中，乳腺癌、子宮頸癌、主要是子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、外陰癌和陰道癌的發(fā)病率分別為 24.2%、6.6%、4.4%、3.4%、0.5% 和 0.2%，分別為 15%、7.4%、2.1% 、4.4%、0.4% 和 0.2% 的死亡率，分別為 。這些腫瘤的統(tǒng)計(jì)和擴(kuò)散的比較顯示如下。
雖然近五分之一的乳腺癌患者 (BC) 發(fā)展為轉(zhuǎn)移性疾病，但在初步診斷時(shí)，約 6% 的患者在骨、肝、肺和非腋窩淋巴結(jié)中有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，而在腦中則較少。相比之下，13% 的宮頸癌患者 (CC) 被歸類為晚期，他們通過血液和淋巴系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移具有不同的治療和存活率。CC 可以擴(kuò)散到腹膜淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處器官，如肺、肝、骨和腦 。卵巢癌 (OC) 的死亡率在所有婦科惡性腫瘤中位居第二，大約 75% 的患者在診斷時(shí)腹膜腔內(nèi)有癌細(xì)胞播散 。這些腫瘤大多是上皮性的，通常是原發(fā)性的，但 10-20% 被診斷為乳腺癌、結(jié)直腸癌、子宮內(nèi)膜癌、胃癌或闌尾癌的卵巢轉(zhuǎn)移 。賊后，子宮內(nèi)膜癌 (EC) 經(jīng)常在惡性變化仍局限于子宮的早期被診斷出來，而無轉(zhuǎn)移患者的 5 年總生存率在 74% 至 91% 之間，因?yàn)樽訉m內(nèi)膜癌的患病率很高。侵襲性子宮內(nèi)膜樣型 。非子宮內(nèi)膜樣惡性腫瘤往往有早期轉(zhuǎn)移擴(kuò)散，進(jìn)入子宮頸、陰道和子宮肌層，并且通常在肺部發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。與 OC 類似，罕見的 EC 已被確定為源自乳腺癌、卵巢癌、肺癌、胃癌和結(jié)腸直腸癌和黑色素瘤的子宮內(nèi)膜轉(zhuǎn)移瘤 。轉(zhuǎn)移性疾病成為一個(gè)非常嚴(yán)重的醫(yī)學(xué)問題，因?yàn)檗D(zhuǎn)移通常對(duì)常規(guī)治療有抵抗力，并且只有姑息治療選擇仍然可用。
轉(zhuǎn)移發(fā)展也稱為侵襲-轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)，它涉及在不同步驟中定義的復(fù)雜過程。癌細(xì)胞通過周圍的細(xì)胞外基質(zhì)和基質(zhì)細(xì)胞層局部滲入并進(jìn)入相鄰淋巴和血管的腔，在那里它們存活并通過循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)輸，從而逃避物理損傷和宿主免疫反應(yīng)。然后癌細(xì)胞被逮捕或粘附在血管壁上并滲出到遠(yuǎn)處器官的實(shí)質(zhì)中，在那里存活的癌細(xì)胞形成微轉(zhuǎn)移并增殖成大轉(zhuǎn)移以形成轉(zhuǎn)移性定植 。在這些過程中，腫瘤微環(huán)境 (TM) 中的癌細(xì)胞和非惡性細(xì)胞會(huì)發(fā)生遺傳和表觀遺傳變化 。
轉(zhuǎn)移似乎非常低效，因?yàn)轶w循環(huán)中不到 0.01% 的癌細(xì)胞賊終會(huì)發(fā)展為肉眼可見的轉(zhuǎn)移 。對(duì)癌癥和非惡性細(xì)胞的分子特征和相互作用的了解越來越多，支持從原發(fā)性腫瘤中早期傳播半有能力的轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞，在遠(yuǎn)處身體部位積累各種分子變化，而不是晚期傳播有效惡性細(xì)胞。這些播散的癌細(xì)胞也可以保持休眠數(shù)月和數(shù)年，然后導(dǎo)致以后的癌癥反復(fù)。盡管增殖休眠癌細(xì)胞的啟動(dòng)仍不清楚，但它可能受到癌細(xì)胞與微環(huán)境成分、血液供應(yīng)限制或主動(dòng)免疫系統(tǒng)的相互作用的調(diào)節(jié) 。
對(duì)于患有早期癌癥病變的患者，了解允許癌細(xì)胞從原發(fā)腫瘤物理重新定位的機(jī)制可能有助于預(yù)防轉(zhuǎn)移，對(duì)于轉(zhuǎn)移性播種的患者，應(yīng)該更多地了解導(dǎo)致癌細(xì)胞成功定植的機(jī)制有助于開發(fā)更有效的治療方法 。



2. MicroRNA 生物發(fā)生
二十年前發(fā)現(xiàn)了一種由大約 22 個(gè)核苷酸長的非編碼 RNA 分子介導(dǎo)的新機(jī)制，稱為 microRNA (miRNA)，它是基因表達(dá)的表觀遺傳調(diào)控的基礎(chǔ)。大多數(shù) miRNA 在不同的哺乳動(dòng)物物種中高度保守，能夠以序列特異性方式調(diào)節(jié)關(guān)鍵的生物學(xué)過程，包括分化、發(fā)育和細(xì)胞增殖 。賊新的 9/2017 mirtarbase 更新確認(rèn)了 2599 個(gè)人類 miRNA 分子和 15,064 個(gè)靶基因 ( http://mirtarbase.mbc.nctu.edu.tw/php/statistics.php )。在 380,639 個(gè) miRNA-靶標(biāo)相互作用中，5831、7676、12,886 和 359,298 個(gè)已分別通過蛋白質(zhì)印跡、熒光素酶測(cè)定、微陣列和下一代測(cè)序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 。
雖然 2016 年 6 月更新的人類癌癥中差異表達(dá) miRNA 數(shù)據(jù)庫的 2.0 版記錄了所有女性惡性腫瘤中上調(diào)和下調(diào) miRNA 的數(shù)量賊多，但在 BC 中發(fā)現(xiàn)的數(shù)量高于任何婦科癌癥（http://www .picb.ac.cn/dbDEMC/statistics.html ) ，更詳細(xì)的 02/2009 更新的癌癥特異性 miRNA 數(shù)據(jù)庫確定了 507、188、66 和 202 個(gè) BC、CC、EC 和OC（http://mircancer.ecu.edu）。隨著這項(xiàng)研究的建立，乳腺癌miRNA基因檢測(cè)行動(dòng)小組在此關(guān)注與乳腺惡性轉(zhuǎn)化中特定侵襲過程相關(guān)的異常 miRNA 表達(dá)譜的當(dāng)前知識(shí)。miRNA 序列經(jīng)常位于內(nèi)含子中，很少出現(xiàn)在外顯子中，它們可以與宿主基因共享一個(gè)啟動(dòng)子，或者它們可以有一個(gè)獨(dú)立的啟動(dòng)子，并且當(dāng)位于基因間區(qū)域時(shí)，它們可以被獨(dú)立地轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)。此外，miRNA 被組織為單個(gè)單元或串聯(lián)在雙或多順反子簇中，它們存在于除 Y 之外的所有人類染色體中 。大多數(shù)在細(xì)胞核中由 RNA 聚合酶 II 轉(zhuǎn)錄為數(shù)百個(gè)核苷酸長的初級(jí) miRNA 轉(zhuǎn)錄物 (pri-miRNA)，其中包含一個(gè) 5' 主帽和一個(gè) 3' 聚 (A) 尾 。該前體在微處理過程中被 drosha 核糖核酸酶 III (DROSHA) 及其輔因子雙鏈 RNA 結(jié)合蛋白 DiGeorge 綜合征關(guān)鍵區(qū)域 8 (DGCR8) 微處理器復(fù)合亞基切割。這導(dǎo)致 60-70 個(gè)核苷酸長的前體 miRNA（pre-miRNA）具有發(fā)夾環(huán)結(jié)構(gòu) 。然后通過 exportin-5 (XPO5)/Ran 鳥苷三磷酸 (GTP) 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將前 miRNA 從細(xì)胞核主動(dòng)輸出到細(xì)胞質(zhì) ，然后 pre-miRNA 在末端環(huán)附近被核糖核酸酶 III DICER1 與反式激活反應(yīng)性 RNA 結(jié)合蛋白（TRBP，TARBP2）或干擾素誘導(dǎo)的蛋白激酶蛋白激活劑（PACT，PRKRA）復(fù)合。這提供了大約 22 個(gè)核苷酸長的 miRNA 雙鏈體 。在 5' 端配對(duì)不穩(wěn)定的 miRNA 鏈通常代表引導(dǎo)鏈，而配對(duì)穩(wěn)定的過客鏈通常會(huì)被降解 。成熟的指導(dǎo) miRNA 鏈與核糖核酸酶 argonaute 2 (AGO2) 結(jié)合，miRNA 誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物 (miRISC) 通過 2-8 個(gè)核苷酸長序列中的 miRNA 互補(bǔ)性與 mRNA 靶標(biāo)的 3' UTR 結(jié)合。由于空間位阻，近乎出色的配對(duì)導(dǎo)致 mRNA 降解，部分互補(bǔ)通過 mRNA 去除或翻譯障礙導(dǎo)致表達(dá)降低，因?yàn)?RNA 聚合酶的起始位點(diǎn)被阻斷 。然而，一些已發(fā)表的研究表明，miRNA 與靶 mRNA 中其他區(qū)域的結(jié)合有助于維持 mRNA 翻譯。這種間接機(jī)制是通過 miRNA 與 3' UTR 區(qū)域中富含 AU 的元件的相互作用或通過調(diào)節(jié)核糖核蛋白的結(jié)合序列介導(dǎo)的，這兩者都位于靶 mRNA 中。這些相互作用導(dǎo)致抑制蛋白復(fù)合物的募集，這些復(fù)合物從翻譯抑制中釋放 mRNA 。進(jìn)一步的研究表明，通過將特定 miRNA 直接結(jié)合到人胎腎和 Wilms 腫瘤中靶 mRNA 的 5' UTR 來啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄 。另一項(xiàng)研究表明，miRNA 也可以靶向啟動(dòng)子序列，這會(huì)導(dǎo)致基因表達(dá)起始 。此外，下一代測(cè)序 (NSG) 技術(shù)能夠檢測(cè)到許多源自 miRNA 基因座的 miRNA 異構(gòu)體 (isomiRNA)。isomiRNAs 可以通過在前 miRNA 加工和轉(zhuǎn)錄后修飾過程中的不有效切割產(chǎn)生，這些修飾會(huì)影響 miRNA 穩(wěn)定性、亞細(xì)胞定位和靶點(diǎn)選擇。這些生理學(xué) isomiRNAs 通過調(diào)節(jié)目標(biāo)識(shí)別在 miRNA 生物發(fā)生中也具有多種功能。
單個(gè) miRNA 通?？梢杂绊懺S多 mRNA 靶標(biāo)的表達(dá)并同時(shí)調(diào)節(jié)各種生物過程。從轉(zhuǎn)錄到成熟 miRNA 產(chǎn)生的健康細(xì)胞中 miRNA 生物發(fā)生的每一步都控制著許多調(diào)節(jié)因子。這在動(dòng)物細(xì)胞中得到了很好的證明。這些控制機(jī)制的破壞和 miRNA 庫中的不平衡與許多人類疾病有關(guān) 。



3. MicroRNA 在癌癥中的功能
與健康細(xì)胞相比，人類癌癥中的 miRNA 表達(dá)差異，并且 miRNA 表達(dá)與癌癥發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)首先在慢性淋巴細(xì)胞性白血病中得到描述。這些患者的染色體 13q14 區(qū)域和 miR-15a/16a 簇經(jīng)常被刪除，因此表明這些 miRNA 可能是腫瘤抑制因子 。
癌癥相關(guān)的 miRNA 通常分為兩類。先進(jìn)類中的致癌 miRNAs（oncomiRs）通常是高表達(dá)的。它們有助于腫瘤進(jìn)展并且對(duì)維持腫瘤表型很重要。第二類包含腫瘤抑制性 miRNA (miRsupps)，它們通過調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、細(xì)胞凋亡、免疫細(xì)胞發(fā)育和其他癌癥相關(guān)事件來抑制腫瘤發(fā)生，這些在各種癌癥中經(jīng)常被下調(diào)。一些與癌癥相關(guān)的 miRNA 也被稱為環(huán)境依賴性 miRNA，因?yàn)樗鼈兛梢砸越M織特異性方式起作用，因此單個(gè) miRNA 在不同癌癥中可以具有致癌或腫瘤抑制作用。幾位作者描述的具有雙重功能的 miRNA 的例子包括 miR-17（在 BC 中具有腫瘤抑制作用，在 B 細(xì)胞淋巴瘤中具有致癌性）。賊近的研究還表明，miRNA 在癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移擴(kuò)散中具有關(guān)鍵作用。這些包括入侵和遷移與微環(huán)境的關(guān)聯(lián)以及不良預(yù)后表型的發(fā)展。這些 miRNA 被稱為 metastamiRs，它們?cè)诓煌哪[瘤中都被上調(diào)和下調(diào)，包括 BC 。雖然較早的研究表明，與正常組織 miRNA 相比，多種人類癌癥中的 miRNA 表達(dá)譜表現(xiàn)出 miRNA 庫的全局下調(diào)，但不同的腫瘤類型具有不同的 miRNA 表達(dá)譜，可用于區(qū)分癌癥類型或低分化的組織起源腫瘤 。
人類 oncomiRs 和 miRsupps 的先進(jìn)次大規(guī)模生物信息學(xué)分析確定了不同的功能模式、進(jìn)化速率、基因表達(dá)、染色體分布、分子大小、自由能、轉(zhuǎn)錄因子和靶標(biāo)。這表明在人類癌癥中，oncomiRs 比 miRsupps 更頻繁地切割靶 mRNA。此外，與更常位于缺失染色體區(qū)域的 miRsupp 序列不同，oncomiR 編碼序列主要存在于擴(kuò)增的染色體區(qū)域中 。雖然這些“先驅(qū)”結(jié)果支持癌癥患者中的 oncomiRs 通常上調(diào)和 miRsupps 缺失或下調(diào)的證據(jù)，但在 BC 進(jìn)展期間，患者血漿樣本中幾種傳統(tǒng) oncomiRs 的表達(dá)下降。這些數(shù)據(jù)表明，個(gè)體 miRNA 的致癌或腫瘤抑制特征不能被嚴(yán)格定義。分子方法學(xué)的當(dāng)前進(jìn)展已導(dǎo)致 miRNA 微陣列和 NSG 在識(shí)別 miRNA 系列中的應(yīng)用，從而更正確地區(qū)分不同的細(xì)胞類型，包括癌細(xì)胞。此外，許多癌癥相關(guān) miRNA 同種型的檢測(cè)證實(shí)這些 isomiRNA 在 miRNA-mRNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中很重要，并且改變的 isomiRNA 表達(dá)譜有助于癌癥發(fā)展。



4. 癌癥中 microRNA 生物發(fā)生的不穩(wěn)定
人類癌癥中 miRNA 表達(dá)水平的許多變化是由 miRNA 生物發(fā)生的失調(diào)驅(qū)動(dòng)的，而 miRNA 池失衡是由于 miRNA 加工機(jī)械組件的上調(diào)或下調(diào)。主要 DROSHA、DGCR8 和 DICER1 成分的編碼基因在許多實(shí)體瘤中經(jīng)常上調(diào)，這會(huì)改變整體 miRNA 表達(dá)譜并有助于癌癥進(jìn)展的主要屬性，例如增加細(xì)胞增殖、遷移和侵襲 。研究還表明，DROSHA和DICER1許多不同腫瘤中的基因下調(diào)和隨之而來的蛋白質(zhì)表達(dá)導(dǎo)致 miRNA 水平降低，并且在臨床上與侵襲、轉(zhuǎn)移和患者生存率差有關(guān)。
miRNA 生物發(fā)生的損害受 miRNA 調(diào)節(jié)因子的遺傳和表觀遺傳改變的影響。在 Wilms 腫瘤（兒童腎癌）中發(fā)現(xiàn)了DROSHA、DGCR8、XPO5和DICER1基因中不同的體細(xì)胞和種系突變。在胸膜肺母細(xì)胞瘤（兒童肺腫瘤）和非上皮 OC 中發(fā)現(xiàn)了進(jìn)一步的DICER1突變。此外，雜合XPO5在具有微衛(wèi)星不穩(wěn)定性的子宮內(nèi)膜、結(jié)腸和胃腫瘤中發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致前 miRNA 從細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)輸出受損的失活突變 。賊近一項(xiàng)薈萃分析的結(jié)果還確定了兩個(gè)DROSHA多態(tài)性和一個(gè)DGCR8多態(tài)性，在喉癌和 BC 的人類腫瘤發(fā)生中具有重要作用 。在 BC 患者中，已觀察到 15% 至 75.5% 的DROSHA和/或DICER1的 mRNA 表達(dá)降低，這些水平與高級(jí)別腫瘤和高 Ki-67 誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖指數(shù)顯著相關(guān) 。其他報(bào)告表明，DICER1 mRNA 水平降低與激素受體狀態(tài)和管腔 A 亞型顯著相關(guān)，并且這種降低主要在轉(zhuǎn)移性疾病患者中出現(xiàn) 。另一項(xiàng)研究表明，在導(dǎo)管原位癌 (DCIS) 的發(fā)展過程中，乳腺組織中DICER1蛋白的表達(dá)逐漸喪失，并且在轉(zhuǎn)移性惡性細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了賊顯著的減少。這種 DICER1 蛋白的缺失在無病生存期降低的患者和以更高級(jí)別和激素受體和 BRCA1 DNA 修復(fù)相關(guān) (BRCA1) 蛋白表達(dá)缺失為特征的更具侵襲性的腫瘤中特別觀察到 。雖然減少與正常相鄰組織相比，在三陰性 BC (TNBC) 中發(fā)現(xiàn)DICER1 mRNA 表達(dá)和增加的DROSHA水平，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 (LNM) 和原發(fā)性腫瘤之間的DROSHA表達(dá)沒有差異，但DICER1表達(dá)顯著增加 。DROSHA上調(diào)和DICER1下調(diào)的組合可以啟動(dòng)初級(jí) miRNA 轉(zhuǎn)錄物的積累和 miRNA 不有效成熟，這些都可能導(dǎo)致癌癥進(jìn)展。
雖然在乳腺腫瘤中未發(fā)現(xiàn)參與 miRNA 調(diào)節(jié)的兩種關(guān)鍵 DROSHA 和 DICER1 酶的編碼基因發(fā)生致病突變或表觀遺傳變化，但在一組中國和非洲婦女，這些與 BC 風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān) 。此外，在一項(xiàng) BC 病例對(duì)照研究中，在血液 DNA 樣本中檢測(cè)到XPO5基因中的一個(gè)錯(cuò)義多態(tài)性和高或高/中甲基化指數(shù)，這些分別與 BC 風(fēng)險(xiǎn)的增加和降低有關(guān)。。
三個(gè)額外的多態(tài)性已經(jīng)定位在 14 個(gè)在 miRNA 生物發(fā)生中起作用的基因中。這些位于與 BC 風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的AGO1、AGO2和DEAD-box helicase 5 ( p68, DDX5 ) 基因中 。這進(jìn)一步表明調(diào)節(jié) miRNA 生物發(fā)生的基因中的遺傳變異在評(píng)估 BC 發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)方面可能非常有用。此外，靶向DICER1的兩個(gè) miR-103/107 和 miR-191/425 簇基因影響 BC miRNA 加工失調(diào)，其上調(diào)促進(jìn) BC 腫瘤細(xì)胞生長、侵襲和轉(zhuǎn)移。賊后，進(jìn)一步確定 miR-103/107 通過下調(diào) miR-200 促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化 (EMT) 。



5. 侵襲性乳腺癌中的 MicroRNA 失調(diào)
BC 細(xì)胞擴(kuò)散到次級(jí)器官所需的關(guān)鍵過程是癌細(xì)胞侵襲，這可以通過已確定的細(xì)胞相互作用機(jī)制來介導(dǎo)，例如 EMT、集體侵襲和巨噬細(xì)胞-癌細(xì)胞反饋回路。這些涉及腫瘤細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞亞群之間的多重相互作用，并通過可溶性因子信號(hào)傳導(dǎo)、直接細(xì)胞-細(xì)胞粘附和細(xì)胞外基質(zhì) (ECM) 重塑  進(jìn)行。
侵襲性癌細(xì)胞 (BCSCs) 的特定乳腺癌干細(xì)胞異質(zhì)亞群現(xiàn)已得到表征，它們被證明能夠自我更新、分化、腫瘤發(fā)生和化學(xué)抗性，這對(duì)于 BC 進(jìn)展、癌癥反復(fù)、轉(zhuǎn)移和預(yù)后不良 。與正常細(xì)胞相比，由于包括異常 miRNA 生物發(fā)生在內(nèi)的多種機(jī)制，它們引發(fā)了與侵襲相關(guān)途徑有關(guān)的基因表達(dá)的多重變化。
5.1 MicroRNAs 和細(xì)胞粘附
細(xì)胞-細(xì)胞和細(xì)胞-ECM 粘附維持對(duì)于正常細(xì)胞和生物體的穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要，這是通過細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)蛋白、細(xì)胞-細(xì)胞粘附分子和 ECM 蛋白的多種活性來確保的 。粘附相關(guān)分子的失調(diào)，經(jīng)常受到異常表達(dá)的 miRNA 的影響，使癌細(xì)胞脫離和轉(zhuǎn)移擴(kuò)散 。
5.1.1。MicroRNAs 和細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu) 高度動(dòng)態(tài)細(xì)胞骨架中的肌動(dòng)蛋白聚合和解聚導(dǎo)致細(xì)胞行為發(fā)生顯著變化，這取決于當(dāng)前活躍的細(xì)胞功能。這些過程由小 GTP 酶的 Ras 同源物 (Rho) 超家族調(diào)控 。已在 BC 細(xì)胞中鑒定出幾種靶向 Rho 超家族成員的 miRNA。例如，miR-155直接抑制RhoA蛋白的表達(dá)，而miR-10b的表達(dá)是由Twist家族的堿性螺旋-環(huán)-螺旋轉(zhuǎn)錄因子（TWIST）通過靶向抑制同源框D10來間接啟動(dòng)入侵的。 HoxD10) 和前轉(zhuǎn)移RhoC基因的上調(diào)。另一個(gè) Rho 超家族成員，小 GTPase 細(xì)胞分裂周期 42 (CDC42)，連同 CXC 基序趨化因子受體 4 (CXCR4)，在其靶向 miR-224 下調(diào)后促進(jìn)細(xì)胞侵襲。致癌基因p-21 激活激酶 1 ( PAK1 ) 編碼絲氨酸/蘇氨酸 p21 激活激酶 PAK1，這是一種在細(xì)胞骨架重組過程中與 RhoGTPases 相關(guān)的關(guān)鍵效應(yīng)物。此外，PAK1 編碼基因已被確定為 miR-494 的直接靶標(biāo)，并且由于 miR-494 下調(diào)，BC 樣本中 PAK1 蛋白高表達(dá)。這可能有助于在 BC 細(xì)胞系中觀察到的克隆形成活性、遷移和侵襲 。此外，細(xì)胞骨架蛋白原肌球蛋白 1 (TPM1) 編碼的基因是公認(rèn)的腫瘤抑制基因。這是由 miR-21 直接調(diào)節(jié)的。miR-661 通過靶向兩種蛋白質(zhì)的編碼基因?qū)е戮o密連接不穩(wěn)定。先進(jìn)個(gè)蛋白質(zhì)，nectin 細(xì)胞粘附分子-1 (Nectin-1)，調(diào)節(jié)細(xì)胞-細(xì)胞連接和細(xì)胞骨架組織，而第二個(gè)磷脂轉(zhuǎn)移酶 STAR 相關(guān)脂質(zhì)轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)域蛋白在上皮細(xì)胞極性中包含 10 個(gè) (STARD10) 功能。此外，在 SNAI1 誘導(dǎo)的 EMT 細(xì)胞中 miR-661 的上調(diào)通過抑制上皮標(biāo)志物來實(shí)現(xiàn)細(xì)胞侵襲。在 BC 樣本中，STARD10的表達(dá)基因與 luminal 亞型的標(biāo)志物高度相關(guān)，但已報(bào)道其丟失與 EMT 相關(guān)、基底樣亞型的標(biāo)志物之間存在負(fù)相關(guān) 。
連接蛋白 43 (CX43) 粘附分子介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)通訊 ，還影響細(xì)胞骨架修飾和細(xì)胞遷移，發(fā)現(xiàn)這受 miR-200a 和 miR-206 的調(diào)節(jié)。兩項(xiàng)研究還報(bào)道，降低的 miR-200a 或 miR-206 水平以及增加的CX43 mRNA 和蛋白質(zhì)水平與細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力有關(guān)。此外，與原發(fā)性腫瘤相比，在 BC 離散的肺和聯(lián)合肺和肝轉(zhuǎn)移中發(fā)現(xiàn)更高的 mRNA CX43表達(dá)水平 。Wiskott-Aldrich 綜合征蛋白家族成員 3 (WAVE3, WASF3) 蛋白是 WAVE 肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架重塑家族的成員，在 BC 中高度表達(dá)，尤其是在晚期。當(dāng) miR-200 簇和 miR-31 靶向WAVE3基因表達(dá)時(shí)，BC 細(xì)胞系中這些 miRNA 的水平下降，并且腫瘤組織表現(xiàn)出細(xì)胞骨架改變，這導(dǎo)致了侵襲性表型 。除了這種修飾作用，WAVE3 在核因子 kappa B (NF-κB) 信號(hào)傳導(dǎo)中具有新的功能，因?yàn)樗兄?ECM 降解和侵襲偽足生長調(diào)節(jié) 。
跨膜細(xì)胞-細(xì)胞連接蛋白連接粘附分子-A (JAM-A) 通過與肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白 facsin 的結(jié)合參與緊密連接并影響細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu) 。在幾個(gè) BC 系中，miR-145 過表達(dá)導(dǎo)致JAM-A基因靶向的喪失導(dǎo)致細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性和侵襲性降低 。雖然 BC 中 miR-145 表達(dá)的下調(diào)支持了這些結(jié)果，并且可以使JAM-A基因充分表達(dá)以增加癌細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性 ，但在通過上調(diào)的 miR -A 抑制 JAM-A后觀察到對(duì)比活躍的 BC 細(xì)胞遷移。495 。
5.1.2. MicroRNAs 和細(xì)胞-細(xì)胞粘附連接 細(xì)胞-細(xì)胞粘附連接是組織完整性的主要保護(hù)者，細(xì)胞-細(xì)胞粘附受體能夠啟動(dòng)許多信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 。在鈣粘蛋白超家族中，由鈣粘蛋白1（CDH1 ）基因編碼的跨膜糖蛋白E-鈣粘蛋白在相鄰上皮細(xì)胞之間產(chǎn)生基本的粘附連接，其胞質(zhì)尾部與許多細(xì)胞內(nèi)蛋白相互作用，介導(dǎo)E-鈣粘蛋白與細(xì)胞間的結(jié)合。肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架 。在包括 BC 在內(nèi)的許多上皮癌中，E-cadherin 失活被認(rèn)為是侵襲-轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)反應(yīng)中的關(guān)鍵事件，并且 E-cadherin 免疫染色已被證明可用于在不確定的組織學(xué)結(jié)果中區(qū)分乳腺小葉病變和導(dǎo)管病變 。
除了受到幾個(gè)CDH1體細(xì)胞突變和雜合性喪失（主要在侵襲性小葉 BC 中）和啟動(dòng)子甲基化 的影響之外，發(fā)現(xiàn)CDH1基因直接被 miR-9 抑制。這種 miRNA 的上調(diào)與侵襲性和轉(zhuǎn)移狀態(tài)有關(guān) 。雖然與正常組織相比，在良性腫瘤中發(fā)現(xiàn)了降低的 miR-9 水平，但在惡性與良性腫瘤中卻有所增加，但不等于在正常組織中表達(dá)的水平。這些結(jié)果證明了 miR-9 的動(dòng)態(tài)變化及其在腫瘤進(jìn)展過程中的多種不同功能 。此外，CDH1沉默通過靶向有助于癌細(xì)胞 EMT 的幾種重要轉(zhuǎn)錄因子間接調(diào)節(jié)其他 miRNA。這種關(guān)系在隨后的第 5.3 節(jié)中進(jìn)行了回顧。
含有 CUB 結(jié)構(gòu)域的蛋白 1 (CDCP1) 跨膜糖蛋白已在 BC 細(xì)胞系中被定義為細(xì)胞粘附和運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)劑 。這種蛋白質(zhì)有助于破壞粘附連接，并發(fā)現(xiàn)在人類上皮癌中廣泛表達(dá)，并與晚期和患者存活率低有關(guān)。CDCP1基因表達(dá)增加可能是靶向 miR-198 下調(diào)的結(jié)果 。
5.1.3. MicroRNAs 和細(xì)胞-ECM 相互作用 細(xì)胞-ECM 相互作用的減弱是癌細(xì)胞脫離的進(jìn)一步先決條件。存在于癌細(xì)胞表面的 ECM 蛋白的主要受體，整合素 α/β 異二聚體，介導(dǎo)跨細(xì)胞膜的雙向信號(hào)傳導(dǎo)。這能夠調(diào)節(jié)許多細(xì)胞過程，例如細(xì)胞增殖、分化、存活、粘附、運(yùn)動(dòng)和整合素失調(diào)，從而促進(jìn)癌癥的侵襲和轉(zhuǎn)移 。通過靶向 β1（α2、α5 和 αV）和 β3 整合素的幾個(gè) α 亞基伙伴，miR-31 似乎是整合素的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子 。此外，一些研究已經(jīng)調(diào)查了 miRNA 對(duì)單個(gè)整合素的調(diào)節(jié)。減少整合素α2 ( ITGA2) BC 細(xì)胞中的 mRNA 是由與細(xì)胞間相互作用的降解、F-肌動(dòng)蛋白纖維的解聚和細(xì)胞遷移整合相關(guān)的 miR-373 靶向引起的。此外，與鄰近的非惡性組織相比，在 BC 中發(fā)現(xiàn) ITGA2 蛋白水平顯著降低和 miR-373 表達(dá)增加，主要在 LNM 患者中。相比之下，進(jìn)一步的體外研究表明，miR-142-3p 的過表達(dá)影響了幾種細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)基因，包括Wiskott-Aldrich 綜合征樣( WASL ) 和抑制 BC 細(xì)胞侵襲性的ITGAV 。此外，β1 家族整合素之一 (α3β1) 通過激活 Rac1/PAK1 通路信號(hào)傳導(dǎo)、絲裂原活化蛋白激酶 (MAPK)、c-Jun NH2-末端激酶 (JNK) 和 PAK1  間接影響 BC 侵襲。
兩種激酶，PAK1 和粘著斑激酶 (FAK)，被證明是 HoXD10 依賴性 miR-7 直接靶向的，并且這種 miRNA、PAK1 和 FAK 蛋白上調(diào)的聯(lián)合下調(diào)與更具侵襲性的表型相關(guān). 在轉(zhuǎn)移性 BC 患者中也觀察到 miR-7 的更明顯下降 。此外，通過靶向信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子 5A ( STAT5A )、去整合素和金屬蛋白酶結(jié)構(gòu)域 17 ( ADAM17 ) 和整合素 β4 (ITGB4)基因，miR221/222 被證明是 BC 細(xì)胞增殖和侵襲的主要調(diào)節(jié)因子；ITGB4編碼與層粘連蛋白受體相互作用的粘附分子。雖然作者沒有證實(shí) miR-221/222 和ITGB4表達(dá)之間的負(fù)相關(guān)，但在低分化 G3 腫瘤患者中觀察到 ITGB4 蛋白表達(dá)和 miR-221/222 下調(diào)在腔 BC 中 。
ADAM 多結(jié)構(gòu)域蛋白具有兩個(gè)主要的去整合素和金屬蛋白酶結(jié)構(gòu)域，參與蛋白水解和細(xì)胞粘附，主要位于細(xì)胞膜上。蛋白水解活性 ADAM 通過脫落可變底物（如粘附配體、生長因子及其受體和各種細(xì)胞因子）在 ECM 重塑中發(fā)揮作用。ADAM 中的表達(dá)變化，主要在 ADAM9、10、12、15 和 17 中，與癌癥進(jìn)展相關(guān) 。在那里，發(fā)現(xiàn) ADAM9 編碼基因的轉(zhuǎn)錄被 miR-33a、miR-126 和 miR-154 靶向。與正常乳腺組織相比，這些 miRNA 抑制癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移，并且從早期到非轉(zhuǎn)移性和 LNM 陽性 BCs 觀察到它們?cè)谀[瘤發(fā)生中的水平逐漸降低。
相比之下，ADAM8 調(diào)節(jié)幾種 miRNA，包括 miR-720。這種蛋白質(zhì)的去整合素和富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域通過細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶 (ERK) 信號(hào)級(jí)聯(lián)激活 miR-720 表達(dá)，從而在 TNBC 細(xì)胞中誘導(dǎo)侵襲性表型。此外，在 ADAM8 高表達(dá)的 TNBC 患者的血清中存在增加的 miR-720 水平 。沒有金屬蛋白酶結(jié)構(gòu)域的 ADAM 蛋白在蛋白水解上是無活性的，但它們通過它們的去整合素結(jié)構(gòu)域與整合素相互作用。這會(huì)影響細(xì)胞粘附 ，并且這些蛋白質(zhì)的變化會(huì)導(dǎo)致癌癥侵襲。例如，ADAM23被認(rèn)為是一種腫瘤抑制因子，它在 BC 患者中因啟動(dòng)子甲基化而在表觀遺傳上失活。尚未發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)其編碼基因的 miRNA；然而，乳腺癌miRNA基因檢測(cè)行動(dòng)小組之前發(fā)表過ADAM23賊有可能參與間充質(zhì)循環(huán)腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散 。
5.2. MicroRNAs 和腫瘤微環(huán)境
許多研究表明，由不同類型的基質(zhì)細(xì)胞（如成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和免疫細(xì)胞）以及 ECM 成分組成的微環(huán)境變化在癌癥進(jìn)展中具有重要作用 。異常表達(dá)的基質(zhì) miRNA 可以調(diào)節(jié) TM  內(nèi)的細(xì)胞間串?dāng)_。癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞 (CAF) 產(chǎn)生許多在侵襲和轉(zhuǎn)移中具有重要功能的細(xì)胞因子和趨化因子。此外，賊近報(bào)道了成纖維細(xì)胞衍生的 CXC 基序趨化因子配體 12（CXCL12，SDF1）和內(nèi)皮細(xì)胞之間的相互作用通過增加血管通透性來增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的血管內(nèi)滲透 。CXCL12 _miR-126 和 miR-126* 直接靶向該基因，導(dǎo)致癌細(xì)胞以 CXCL12 依賴性方式產(chǎn)生的 CC 基序趨化因子配體 2 (CCl2) 受到抑制。作者記錄了 miR-126 和 miR-126* 可以修飾 TM，并且他們通過 miR-126 和 miR-126* 依賴性抑制間充質(zhì)干細(xì)胞和炎性單核細(xì)胞證明了小鼠異種移植模型中 BC 轉(zhuǎn)移的抑制作用在腫瘤基質(zhì)環(huán)境中招募 。基質(zhì)成纖維細(xì)胞產(chǎn)生的趨化因子 CXCL12 主要與癌細(xì)胞表面高表達(dá)的 CXCR4 受體結(jié)合，從而誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)，從而導(dǎo)致腫瘤進(jìn)展、血管生成、轉(zhuǎn)移和存活 。另一項(xiàng)研究報(bào)告稱，miR-494 單獨(dú)顯著抑制 CXCR4 蛋白，并且在 BC 細(xì)胞中下調(diào)。這種 miRNA 還通過 CXCR4 依賴性 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路抑制 BC 的發(fā)展 。
此外，在動(dòng)物模型和 BC 患者樣本中均檢測(cè)到 miR-320 作為基質(zhì)成纖維細(xì)胞中磷酸酶和張力蛋白同源物( PTEN ) 基因的下游調(diào)節(jié)劑。PTEN基因影響乳腺組織中鄰近內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞的mRNA 表達(dá)譜。此外，BC 中的 miR-320 下調(diào)及其直接ETS 原癌基因 2 ( ETS2 ) 靶標(biāo)的上調(diào)對(duì)于 PTEN 的丟失至關(guān)重要，而PTEN通過微環(huán)境修飾促進(jìn)腫瘤侵襲性和血管生成 。進(jìn)一步的作者發(fā)現(xiàn)，基質(zhì) miR-200 簇成員（miR-200a、miR-200b、miR-200c 和 miR-141）直接介導(dǎo)正常成纖維細(xì)胞重新編程為 CAF。這些 miRNA 的下調(diào)使其靶基因朋友白血病整合 1 ( FLI1 ) 和轉(zhuǎn)錄因子 12 ( TCF12 ) 高表達(dá)，這些基因在細(xì)胞的發(fā)育和分化中起作用，并導(dǎo)致 ECM 重塑和 BC 細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移。
除了基質(zhì)細(xì)胞蛋白外，異常表達(dá)的 miRNA 還調(diào)節(jié)基本 ECM 蛋白的表達(dá)，例如膠原蛋白、層粘連蛋白和纖連蛋白。據(jù)觀察，這些在幾種類型的癌癥中充當(dāng)整合素胞外結(jié)構(gòu)域的配體 。TNBC 中層粘連蛋白亞基 alpha 4 ( LAMA4 ) mRNA 和蛋白質(zhì)表達(dá)的上調(diào)以及 miR-539 靶向性的降低也已確定 。賊后，轉(zhuǎn)移抑制與靶向 ECM 成分生腱蛋白 C 編碼基因 ( TNC ) 的 miR-335 表達(dá)之間存在關(guān)聯(lián)。) 通過檢查其他結(jié)構(gòu) ECM 蛋白（包括糖胺聚糖、蛋白聚糖和基質(zhì)細(xì)胞蛋白）觀察到 ，并且在預(yù)后不良的 BC 患者中檢測(cè)到 miR-335 的丟失 。
此外，幾種 ECM 重塑酶直接影響 ECM 功能和促進(jìn)癌細(xì)胞從原發(fā)性腫瘤分離的生物力學(xué)特性?；|(zhì)金屬蛋白酶的高表達(dá)誘導(dǎo)了基底膜中的膠原蛋白水解 。其中，位于 BC 細(xì)胞表面的基質(zhì)金屬肽酶 14 (MMP14) 被證明在集體遷移中具有活性 ，并且 MMP14 的上調(diào)和 miR- 靶向的下調(diào)181a-5p 在乳腺腫瘤的侵襲性前沿比在相鄰的正常組織中更明顯 。另一方面，主要在 LNM 患者中發(fā)現(xiàn)的 miR-21 上調(diào)與金屬蛋白酶組織抑制劑 3 (TIMP3) 蛋白的減少相關(guān)，促進(jìn)了 ECM 降解和癌細(xì)胞侵襲 。
發(fā)現(xiàn)額外的尿激酶纖溶酶原激活劑 (uPA) 酶可催化纖溶酶原轉(zhuǎn)化為活性纖溶酶，從而通過激活幾種 pro-MMPs 來啟動(dòng) ECM 和基底膜解體 。轉(zhuǎn)移性 BC 中 uPA 表達(dá)的上調(diào)以及 miR-193b 和 uPA 蛋白表達(dá)之間的負(fù)相關(guān)反映了這種 miRNA 在 BC 侵襲性中的作用 。然而，在高表達(dá) uPA 與 DROSHA 和 DGCR8 表達(dá)降低相關(guān)的 BC 細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了較低水平的成熟 miR-193a、miR-193b 和 miR-181a，但不是它們的主要靶向 miRNA 轉(zhuǎn)錄物，這說明了uPA 上調(diào)時(shí) miRNA 生物發(fā)生受損 。
轉(zhuǎn)錄因子 gata 結(jié)合蛋白 3 (GATA3) 通過其調(diào)節(jié) miR-29b 表達(dá)在微環(huán)境重塑和轉(zhuǎn)移抑制中具有相當(dāng)復(fù)雜的功能，并導(dǎo)致表達(dá) GATA3 的管腔乳腺癌中 miR-29b 的下調(diào)在癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移發(fā)展和間充質(zhì)表型中。作者提出 miR-29b 通過靶向參與血管生成、膠原重塑和蛋白水解的幾種促轉(zhuǎn)移調(diào)節(jié)基因來抑制轉(zhuǎn)移，例如血管內(nèi)皮生長因子 A ( VEGFA )、血管生成素樣 4 ( ANGPTL4 )、血小板衍生的生長因子( PDGF )、賴氨酰氧化酶 (LOX)和MMP9，并通過靶向ITGA6、ITGB1和轉(zhuǎn)化生長因子 β (TGF-β)，影響分化和上皮可塑性 。
5.3. 上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化中的微小 RNA
EMT 和逆過程，間充質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化 (MET)，在許多生理過程中都很活躍，包括胚胎植入、胚胎發(fā)生和器官發(fā)育。在病理?xiàng)l件下，這些機(jī)制參與組織再生、器官纖維化、癌癥進(jìn)展和轉(zhuǎn)移發(fā)展。在 EMT 過程中，上皮癌細(xì)胞失去極性、細(xì)胞-細(xì)胞接觸和細(xì)胞-基底膜相互作用，并獲得間充質(zhì)細(xì)胞表型，其特點(diǎn)是遷移能力增強(qiáng)、侵襲性和對(duì)細(xì)胞凋亡的抵抗力增加 。EMT 程序由許多細(xì)胞外信號(hào)和轉(zhuǎn)錄因子啟動(dòng)，包括 TGF-β、Notch 受體和 Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路以及結(jié)合酪氨酸激酶受體的生長因子，這些都經(jīng)常以順序方式起作用 。多功能細(xì)胞因子 TGF-β 是 EMT 的有效誘導(dǎo)劑，在 BC 患者的血漿和腫瘤浸潤前沿發(fā)現(xiàn) TGF-β 水平升高，這些與 LNM 的存在相關(guān) 。賊近，描述了 TGF-β1 誘導(dǎo)的 EMT 的機(jī)制，并顯示其促進(jìn)趨化性介導(dǎo)的 BC 細(xì)胞通過淋巴管的遷移 。其他作者發(fā)現(xiàn) miR-10b 和 miR-23a 直接受 TGF-β1 調(diào)節(jié)，這兩種 miRNA 的上調(diào)表達(dá)與侵襲性 BC 相關(guān)。此外，miR-23a 直接靶向并抑制CDH1基因，從而激活 Wnt/β-catenin 信號(hào)傳導(dǎo)。這些結(jié)果表明 miR-10b 和 miR-23a 都有助于 TGF-β1 誘導(dǎo)的 EMT 和 BC 細(xì)胞和患者組織中的腫瘤轉(zhuǎn)移 。此外，過度活化的 Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)被證明可以驅(qū)動(dòng) EMT 和轉(zhuǎn)移性 BC 細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。在這些細(xì)胞中，觀察到 miR-374a 的異位過表達(dá)以及同時(shí)抑制其直接靶標(biāo)WNT 抑制因子 1 ( WIF1 )，PTEN和WNT 家族成員 5A (WNT5A)，它們都是 Wnt/β-catenin 信號(hào)傳導(dǎo)的負(fù)調(diào)節(jié)因子。在有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的 BC 患者中觀察到顯著上調(diào)的 miR-374a 水平與較差的無轉(zhuǎn)移生存期相關(guān) 。
EMT 誘導(dǎo)的標(biāo)志是通過抑制由CDH1基因編碼的主要細(xì)胞 - 細(xì)胞粘附分子 E-鈣粘蛋白而喪失粘附連接。顯示了轉(zhuǎn)錄因子蝸牛家族轉(zhuǎn)錄抑制因子 1 (SNAIL1)、SNAIL2/SLUG、鋅指 E 盒結(jié)合同源框 1 (ZEB1)、ZEB2 和 TWIST1（由SNAI1、SNAI2、ZEB1、ZEB2和TWIST1基因編碼）成為 EMT 過程的重要誘導(dǎo)劑。這些通過與CDH1基因啟動(dòng)子區(qū)域中的 E-box 元件結(jié)合來抑制 E-cadherin 表達(dá)。然而，單獨(dú)的 E-cadherin 和 EMT 誘導(dǎo)劑均受幾種 miRNA 的調(diào)節(jié)。
與 EMT 調(diào)節(jié)有關(guān)的一個(gè)經(jīng)過充分研究的簇是 miR-200。這有五個(gè)成員分為兩個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄單元，其中 miR-200b、miR-200a 和 miR-429 聚集在 1 號(hào)染色體的基因間區(qū)域，而 miR-200c 和 miR-141 位于 12 號(hào)染色體的內(nèi)含子中一種非編碼 RNA 。在 70 個(gè) TNBC 乳腺腫瘤中，其他作者發(fā)現(xiàn)，與雌激素受體陽性 (ER+) 腫瘤患者相比，以化生性癌為主的人類表皮生長因子受體 2 陽性 (HER2+) 患者的 miR-200 簇表達(dá)降低。在化生 BC 和自發(fā) EMT 的體外模型中觀察到所有五個(gè) miR-200 簇成員的表達(dá)降低。這與 EMT 轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)物SNAI1、SNAI2、ZEB1和ZEB2基因的表達(dá)增加以及 miR-200c/141 基因座的高甲基化相結(jié)合 。
幾項(xiàng)研究調(diào)查了單個(gè) miR-200 簇成員在 EMT 中的作用。在那里，Kindlin 家族蛋白以前被定義為整合素功能的調(diào)節(jié)劑。它們表現(xiàn)出不同的表達(dá)譜并參與了許多生物過程，包括細(xì)胞粘附和遷移 。Kindlin-2 的表達(dá)與人和小鼠 BC 細(xì)胞中的 BC 轉(zhuǎn)移表型相關(guān)，miR-200b 直接靶向和滅活其編碼基因，fermitin 家族成員 2 ( FERMT2 )，導(dǎo)致 EMT 和轉(zhuǎn)移。在進(jìn)一步的研究中，通過 miR-200b/429 介導(dǎo)的ZEB1下調(diào)，將腫瘤蛋白 p53 結(jié)合蛋白 1（TP53BP1、53BP1）描述為 EMT 的新型負(fù)調(diào)節(jié)劑。盡管53BP1的表達(dá)與 miR-200b 和 miR-429 的表達(dá)呈正相關(guān)，而與 18 個(gè) BC 樣本中的ZEB1基因表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，但體外實(shí)驗(yàn)未能顯示53BP1與這兩種 miRNA 之間的直接相互作用 。賊近，肌動(dòng)蛋白相互作用蛋白 SH3 和 PX 結(jié)構(gòu)域 2A（TKS5、SH3PXD2A）和肌球蛋白輕鏈激酶（MYLK）被確定為 miR-200c 的新靶點(diǎn)。作者表明，ZEB1/miR-200c 反饋回路控制腫瘤細(xì)胞的侵襲。在 BC 細(xì)胞系和患者樣本中觀察到 EMT 和侵襲偽足形成的同時(shí)激活，這與ZEB1和TKS5和MYLK基因的共表達(dá)以及 miR-200c 的下調(diào)靶向有關(guān)。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn) p53 通過與MIR30A啟動(dòng)子結(jié)合誘導(dǎo) TNBC 患者中 miR-30a 的表達(dá)，該 miRNA 直接靶向ZEB2表達(dá)。此外，發(fā)現(xiàn) BC 中 miR-30a 的表達(dá)降低與 p53 缺乏、LNM 和預(yù)后不良有關(guān)。這項(xiàng)研究提供的證據(jù)表明，腫瘤侵襲性是通過 p53/miR-30a/ZEB2 軸控制的，這可能隨后影響 miR-200c 的表達(dá) 。
另一個(gè)重要的 EMT 相關(guān)簇 DLK1-DIO3 顯示包含位于 14 號(hào)染色體上的七個(gè)腫瘤抑制 miRNA（miR-300、-382、-494、-495、-539、-543 和 -544）。這些 miRNA眾所周知的 EMT 激活劑的靶編碼基因，例如 TWIST1、ZEB1/2 和 B 淋巴瘤 Mo-MLV 插入?yún)^(qū) 1 同源物 (BMI1)，它們?cè)诰哂?EMT 的 BC 細(xì)胞和侵入性導(dǎo)管 BC 樣本中下調(diào). 體外實(shí)驗(yàn)詳細(xì)顯示 miR-300、miR-539 和 miR-543 靶向TWIST1基因，并且 miR-300、miR-494、miR-495 和 miR-544 抑制BMI1表達(dá)。然后進(jìn)一步確定 miR-494 和 miR-539 抑制ZEB1基因。此外，miR-300、miR-494、miR-539 和 miR-543 的上調(diào)與特定 miR-200 簇成員的表達(dá)增加顯著相關(guān)；這可能是由于TWIST1通過與該簇的啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合而被認(rèn)為是 miR-200 阻遏物的抑制所致 。
除了上述簇外，其他主要的 EMT 誘導(dǎo)劑還受其他 miRNA 的調(diào)節(jié)。在包括 BC 在內(nèi)的 p53 功能喪失癌細(xì)胞系中觀察到 EMT 的 SNAIL1 蛋白依賴性激活，因?yàn)?miR-34 的水平降低，miR-34 是SNAI1的直接調(diào)節(jié)因子。這些結(jié)果證明了 EMT 程序中 p53、miR-34 和 SNAIL1 之間的相互作用 。其他作者觀察到 miR-124 水平降低，同時(shí)在 BC 細(xì)胞系和患者中靶向SNAI2基因的表達(dá)上調(diào)。在進(jìn)一步的 BC 體外研究中，觀察到 miR-203 和 miR-200 簇成員表達(dá)在SNAI1期間以時(shí)間依賴性方式降低-誘導(dǎo)的 EMT。此外，miR-203 抑制的內(nèi)源性SNAI1形成雙負(fù) miR-203/ SNAI1反饋回路，與已知的 miR200/ ZEB1反饋回路一樣，這可以作為 EMT 誘導(dǎo)核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮作用 。在一項(xiàng) miRNA 微陣列研究中，與正常組織相比，在 DCIS、侵襲性和轉(zhuǎn)移性 BC 樣本中發(fā)現(xiàn)了 21、47 和 107 種不同的 miRNA 表達(dá)譜，并且 miR-205 下調(diào)與轉(zhuǎn)移表型相關(guān) 。顯示 miR-205 直接靶向 ZEB1 和 ZEB2 轉(zhuǎn)錄因子的編碼基因，這些基因啟動(dòng) EMT 過程 。其他作者顯示了 BC 細(xì)胞系中 SNAIL2/SLUG 轉(zhuǎn)錄因子和 miR-221 之間的直接關(guān)系。發(fā)現(xiàn) miR-221 的表達(dá)部分依賴于 SNAIL2，細(xì)胞遷移的抑制與 SNAIL2 沉默和 miR-221 表達(dá)的維持有關(guān) 。此外，miR-221 直接靶向CDH1的開放閱讀框，導(dǎo)致 E-鈣粘蛋白抑制。在這項(xiàng)研究中，證實(shí)了一種新的機(jī)制，涉及 SNAIL2 促進(jìn)的 miR-221 過表達(dá)對(duì) E-鈣粘蛋白的轉(zhuǎn)錄后抑制 。miR-221 和 miR-222 都被描述為促進(jìn)基底樣 BC 亞型的特異性 miRNA，它們的表達(dá)增加導(dǎo)致上皮基因的下調(diào)和間充質(zhì)特異性基因的上調(diào)，這些基因有助于侵襲性和癌細(xì)胞遷移增加。此外，miR-221/222 通過靶向轉(zhuǎn)錄抑制因子 gata 結(jié)合 1 編碼基因 ( TRPS1 )間接降低 E-cadherin 的表達(dá)， TRPS1直接抑制ZEB2轉(zhuǎn)錄 。與主要的 EMT 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子相比，對(duì) BC 中 TWIST1 表達(dá)的 miRNA 調(diào)節(jié)的研究較少。扭曲1基因被 miR-720 靶向，該 miRNA 的下調(diào)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的存在有關(guān) 。
此外，預(yù)測(cè) miR-506 會(huì)靶向其他參與 EMT 的基因，并且在 BC 組織中觀察到 miR-506 的下調(diào) 。miR-506 的過表達(dá)導(dǎo)致抑制 TGF-β 誘導(dǎo)的 EMT，并通過下調(diào)間充質(zhì)基因如SNAI2、波形蛋白( VIM ) 和CD151 分子來阻止細(xì)胞粘附、侵襲和遷移(raph 血型) ( CD151 )。此外，NF-κB 通過與其上游啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合來抑制 miR-506 的轉(zhuǎn)錄 。發(fā)現(xiàn)另一種 EMT 抑制劑 miR-153 在轉(zhuǎn)移性 BC 細(xì)胞系和 BC 樣本中下調(diào)。正常表達(dá)的 miR-153 直接靶向metadherin (MTDH)基因，一種 EMT 的誘導(dǎo)劑，導(dǎo)致 miR-153 誘導(dǎo)的 BC 細(xì)胞遷移和侵襲的抑制 。此外，miR-375 靶向促進(jìn) TGF-β 信號(hào)網(wǎng)絡(luò)激活和 EMT 誘導(dǎo)的身材矮小同源框 2 (SHOX2) 轉(zhuǎn)錄因子編碼基因。作者分析了 Gene Expression Omnibus 數(shù)據(jù)庫中 BC 基因表達(dá)的微陣列數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn) miR-375 表達(dá)的喪失和SHOX2表達(dá)的增加與 BC 患者的低生存率有關(guān)。這說明了SHOX2在 BC 進(jìn)展中的作用 。
5.4. MicroRNAs 和癌癥干性
BCSCs 是具有干細(xì)胞樣特性的一小部分癌細(xì)胞，其發(fā)展與通過癌細(xì)胞傳播成功完成侵襲-轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)反應(yīng)密切相關(guān)，并且由 EMT 誘導(dǎo)驅(qū)動(dòng) 。BCSCs 通過釋放 TGF-β 和表達(dá)特定的 miRNAs 來刺激 EMT，這些 miRNAs 靶向基因和對(duì)調(diào)節(jié)干細(xì)胞特性（如自我更新和分化）很重要的信號(hào)通路 。
自我更新和分化之間的平衡是BCSCs的一個(gè)重要特征，多個(gè)miRNA參與調(diào)節(jié)這種平衡。然而，對(duì)于人類BCSCs的干性維持至關(guān)重要的是抑制三個(gè) miRNA miR-200、 miR -183 和let -7 簇，以及上調(diào) miR-221。同時(shí)，下調(diào) miR-200 簇會(huì)導(dǎo)致多梳阻遏復(fù)合蛋白的表達(dá)增加，例如 BMI1 和 zeste 12 同源物抑制因子 (SUZ12)，它們是已知的干細(xì)胞自我更新和多能性調(diào)節(jié)因子，并促進(jìn)發(fā)育BCSCs 的上述特征。SUZ12 控制 E-cadherin 和 miR-200/SUZ12/E-cadherin 軸的表達(dá)，這對(duì)于維持 BCSC 表型和調(diào)節(jié) BC 轉(zhuǎn)移至關(guān)重要。miR-200b 的過表達(dá)通過抑制 SUZ12 來阻止 BCSC 的形成，并阻止 E-cadherin 的抑制，從而調(diào)節(jié)腫瘤的生長和侵襲性 。miR-200 簇成員與 ZEB1 和 ZEB2 等轉(zhuǎn)錄因子之間的相互作用也可以抑制整個(gè) miR-200 簇  的轉(zhuǎn)錄，并且已顯示特異性蛋白 1 (Sp1) 和 p53 結(jié)合可導(dǎo)致miR-200b/200a/429、miR-200c 和 miR-183 轉(zhuǎn)錄的激活 。
此外，miR-200 簇、miR-22 和 ZEB1/ZEB2 之間的關(guān)聯(lián)在干性調(diào)節(jié)和 EMT 中具有重要作用。MiR-22 通過直接靶向甲基胞嘧啶雙加氧酶的十一個(gè)十一易位 (TET) 家族的編碼基因發(fā)揮其轉(zhuǎn)移潛力，從而抑制 miR-200 簇啟動(dòng)子的去甲基化并抑制其表達(dá)。miR-22 的過表達(dá)與不良臨床結(jié)果和患者 TET-miR-200 簇軸的沉默相關(guān) 。
miR let-7 調(diào)節(jié)關(guān)鍵的 BCSC 特征，包括自我更新、多能分化和形成腫瘤的能力，作者指出，與原發(fā)性腫瘤中的非干癌細(xì)胞相比，miR let-7 在 BCSC 中的表達(dá)降低和癌細(xì)胞系 。相反，增加的 let-7 水平導(dǎo)致 Harvey 大鼠肉瘤病毒癌基因同源物 (H-RAS) 和高遷移率組 AT-hook 2 (HMGA2) 的蛋白質(zhì)表達(dá)降低，它們是已知的 let-7 目標(biāo) 。這些基因編碼與間充質(zhì)細(xì)胞分化和腫瘤形成有關(guān)的 DNA 結(jié)合蛋白，它們與干細(xì)胞的自我更新和多能潛能有關(guān)。此外，雖然在富含 BCSC 的細(xì)胞系中 H-RAS 沉默降低了自我更新，但對(duì)分化的影響很小，但 HMGA2 沉默增強(qiáng)了分化但不增強(qiáng)自我更新 。同樣，miR-30 表達(dá)的降低和隨后其直接基因靶標(biāo)泛素結(jié)合酶 9 ( UBC9 ) 的上調(diào)有助于維持 BCSCs 的自我更新能力。Ubc9 對(duì)于與自我更新過程相關(guān)的許多蛋白質(zhì)的 sumoylation 至關(guān)重要 。
八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子 4 (OCT4)、Sry 相關(guān)高遷移率框 2 (SOX2) 和同源框轉(zhuǎn)錄因子 (NANOG) 是主要的轉(zhuǎn)錄因子。這些被稱為干細(xì)胞多能性的主要調(diào)節(jié)因子，負(fù)責(zé)維持胚胎干細(xì)胞 (ESC) 的未分化狀態(tài)。這三個(gè)因子與它們自己的啟動(dòng)子以及編碼另外兩個(gè)因子的基因的啟動(dòng)子結(jié)合，這種自動(dòng)調(diào)節(jié)增強(qiáng)了基因表達(dá)的穩(wěn)定性并促進(jìn)了多能狀態(tài)的維持。它們還受到 ESC 特異性 miRNA 與其啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合的直接表觀遺傳調(diào)控  以及在ESC 生成過程中通過逐漸去除 DNA 和 H3K9 甲基化  在轉(zhuǎn)錄后水平 。如上所述，miR-221 的過表達(dá)有助于 BC 中的干性維持。該 miRNA 通過靶向和抑制DNMT3B基因作為 oncomiR 發(fā)揮作用，這導(dǎo)致幾個(gè)啟動(dòng)子區(qū)域的 DNA 甲基化發(fā)生廣泛變化，包括NANOG和OCT 3/4啟動(dòng)子區(qū)域。與分化細(xì)胞相比，在 BCSC 中觀察到這兩種干細(xì)胞多能性調(diào)節(jié)劑的水平降低 ，相反，miR-590-5p 和 miR-140 充當(dāng)腫瘤抑制因子并通過靶向SOX2基因來抑制干性。這導(dǎo)致 BCSC 人口減少 。



6. microRNA 表達(dá)的表觀遺傳調(diào)控
許多基因的異常表達(dá)導(dǎo)致其功能低下，是腫瘤組織的典型特征。在癌癥中，基因改變和表觀遺傳事件的積累可以誘導(dǎo)表達(dá)譜的變化，包括 DNA 的異常高甲基化和低甲基化以及染色質(zhì)結(jié)構(gòu)重新建模后組蛋白修飾的變化 。如上所述，miRNA 可以作為癌基因、腫瘤抑制因子、轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的調(diào)節(jié)劑和癌細(xì)胞干性的調(diào)節(jié)劑發(fā)揮作用。癌癥中 miRNA 表達(dá)的失調(diào)是遺傳或通過表觀遺傳機(jī)制引起的，賊常見的原因是啟動(dòng)子 miRNA 通過其自身的轉(zhuǎn)錄單位或 miRNA 序列所在的宿主基因的轉(zhuǎn)錄單位甲基化。 。
表觀遺傳失活在具有腫瘤抑制功能的 BC 相關(guān) miRNA 以及介導(dǎo)細(xì)胞增殖和 EMT 抑制的 miRNA 中得到廣泛研究 。此外，在參與前幾節(jié)所述的侵入過程的幾個(gè) miRNA 基因中發(fā)現(xiàn)了啟動(dòng)子甲基化。在被認(rèn)為是主要 EMT 調(diào)節(jié)因子的 miR-200 簇成員中，盡管存在 CpG 島，但僅在轉(zhuǎn)錄單位 miR-200c/141 中發(fā)現(xiàn) DNA 甲基化沉默，而在 miR-200b/200a/429 中未發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)轉(zhuǎn)錄起始區(qū)域 。miR-200c/141 甲基化與SNAI1、SNAI2表達(dá)增加之間的直接關(guān)聯(lián)、ZEB1和ZEB2侵襲性 BC 中的靶基因反映了 miRNA 表觀遺傳調(diào)控在 EMT 過程中的關(guān)鍵作用 。
類似地，聚集在 DLK1-DIO3 區(qū)域的 7 個(gè) miRNA（miR-300、-382、-494、-495、-539、-543 和 -544）在激活EMT 程序，主要在 TWIST1 蛋白信號(hào)網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 。此外，先前發(fā)現(xiàn) miR-203 是 EMT 相關(guān)基因SNAI1  的調(diào)節(jié)劑，并且在另一項(xiàng)研究中也觀察到miR-203 SNAI2靶向 。此外，在轉(zhuǎn)移性 BC 細(xì)胞中觀察到 miR-203 的表觀遺傳沉默，而 miR-203 表達(dá)的喪失有助于 EMT 過程和癌癥干細(xì)胞發(fā)育 。EMT 也是由于 miR-205 更復(fù)雜的表觀遺傳調(diào)控而啟動(dòng)的。染色質(zhì)修飾多梳組無名指 2 (Mel-18, PCGF2) 蛋白通過抑制 DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的MIR205宿主基因啟動(dòng)子的 DNA 甲基化來影響 miR-205 的表達(dá)。這導(dǎo)致通過主動(dòng)轉(zhuǎn)錄 miR-205減少ZEB1和ZEB2基因的靶向性。另一方面，Mel-18 的缺失增加了 ZEB1和ZEB2的表達(dá)以及轉(zhuǎn)移性 BC 細(xì)胞系的侵襲和遷移 。Erb-B2 受體酪氨酸激酶 2 (ErbB2) 信號(hào)通過 Ras/Raf/MEK/ERK 通路下調(diào) miR-205 對(duì) miR-205 表達(dá)產(chǎn)生相反的影響，這會(huì)影響 DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶活性，從而導(dǎo)致MIR205宿主基因的高甲基化。
在另一項(xiàng)研究中，由于作為miR-34c 靶基因的NOTCH4的表達(dá)，在具有能夠自我更新、EMT 和細(xì)胞遷移的干細(xì)胞特征的乳腺腫瘤起始細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了 miR-34c 的下調(diào)。在該 miRNA 的啟動(dòng)子區(qū)域中鑒定出單個(gè) CpG 位點(diǎn)的高甲基化，這通過降低 Sp1 DNA 結(jié)合活性導(dǎo)致 miR-34c 轉(zhuǎn)錄抑制 。如前面5.1.1和5.1.3 所述，miR-31 表達(dá)通過整合素調(diào)節(jié)與細(xì)胞骨架重塑和細(xì)胞-ECM 相互作用相關(guān) 。作者賊近通過LOC554202 miR-31 宿主基因中的啟動(dòng)子高甲基化證明了 miR-31 失活在 BC 侵襲中的重要性。這種活性主要在基礎(chǔ)亞型的非常侵襲性的 TNBC 細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn) 。類似地，miR-126/miR-126* 被癌細(xì)胞中其EGF 樣結(jié)構(gòu)域多 7 ( EGFL7 ) 宿主基因的啟動(dòng)子甲基化下調(diào)。低水平的 miR-126/miR-126* 阻止了 TM 中的間充質(zhì)干細(xì)胞和炎性單核細(xì)胞募集，從而導(dǎo)致 BC 轉(zhuǎn)移 。
miR-335 被定義為一種轉(zhuǎn)移抑制因子，盡管它在人類 BC 中經(jīng)常因基因缺失而沉默，但在從幾個(gè)不同 BC 患者的惡性細(xì)胞群中分離的轉(zhuǎn)移衍生物中，它會(huì)因啟動(dòng)子高甲基化而失活。其他作者更詳細(xì)地研究了新鮮冷凍的 BC 樣本中三個(gè) miR-124a 基因組位點(diǎn)的甲基化譜，他們確定了 DNMT3B 蛋白過表達(dá)與 miR-124a-3 高甲基化之間的相關(guān)性。miR-124a-1、miR-124a-2 和 miR-124a-3 基因座的同時(shí)甲基化與 LNM 和癌組織中的高有絲分裂評(píng)分相關(guān) 。
很大程度上表觀遺傳調(diào)控是由 miR-221 介導(dǎo)的，miR-221 可以被認(rèn)為是 BC 中 DNA 甲基化的關(guān)鍵解除調(diào)節(jié)劑。該 miRNA 被證明直接靶向主要的從頭甲基轉(zhuǎn)移酶 DNMT3B 編碼基因，這可能導(dǎo)致 DNA 甲基化譜發(fā)生廣泛變化，但目前僅觀察到與 BC 干性相關(guān)。
與 BC 侵襲性相關(guān)的不同類型的表觀遺傳事件是由組蛋白甲基化失調(diào)引起的。在 BC 細(xì)胞系中，miR-708 直接靶向重要的表觀遺傳調(diào)節(jié)因子賴氨酸特異性去甲基化酶 1 (LSD1) 的編碼基因，該基因特異性使組蛋白 3 中的單甲基化和二甲基化賴氨酸 4 和賴氨酸 9 去甲基化。miR-708 的抑制與細(xì)胞增殖和侵襲增加，但LSD1過表達(dá)可以抵消 miR-708 的這些影響 。進(jìn)一步的作者表明，轉(zhuǎn)移性 BC 中的 miR-708 抑制受多梳阻遏復(fù)合物 2 (PRC2) 誘導(dǎo)的組蛋白 3 (H3K27) 中賴氨酸 27 的三甲基化的調(diào)節(jié)。此外，靶向 miR-708 的神經(jīng)元逐漸減少（NNAT ) 基因在乳腺轉(zhuǎn)移進(jìn)展過程中啟用了調(diào)節(jié)離子通道的神經(jīng)肽的過度表達(dá)。增加的細(xì)胞內(nèi)鈣水平可以啟動(dòng)細(xì)胞遷移和轉(zhuǎn)移發(fā)展 。
總之，與 BC 中特定侵襲過程和癌細(xì)胞干性相關(guān)的 miRNA 及其在表達(dá)、表觀遺傳調(diào)控類型、靶基因和參與侵襲-轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)步驟方面的變化呈現(xiàn)在表格1. 上調(diào)和下調(diào)的 miRNA 根據(jù)參與 BC 侵襲的個(gè)體過程分為圖1.

圖1:在與乳腺癌侵襲性和干性相關(guān)的特定過程中上調(diào)和下調(diào)的 microRNA 表達(dá)譜。ECM，細(xì)胞外基質(zhì)。注意：miR-126* 是來自相同轉(zhuǎn)錄本的 miR-126 的伴侶，具有相似的表達(dá)模式 。
表1:MicroRNAs 參與了乳腺癌細(xì)胞和患者腫瘤樣本中的侵襲過程和癌細(xì)胞干性。

miRNA 名稱	表觀遺傳調(diào)控	miRNA在腫瘤中的表達(dá)	目標(biāo)基因	評(píng)估樣品	miRNA 在侵襲-轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)中的作用	參考
let-7		下	H-RAS、HMGA2	CL，N = 25	自我更新，干勁十足
miR-7		下	PAK1	CL，AM	細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和侵襲抑制
		下	FAK	CL，N = 111	侵襲和轉(zhuǎn)移抑制
miR-9		向上	CDH1	CL，AM，N = 23	細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、侵襲、轉(zhuǎn)移
miR-10b		向上	HOXD10	CL，AM，N = 23	細(xì)胞遷移和侵襲
miR-21		向上	TPM1	CL	腫瘤生長和惡性表型
		向上	TIMP3	CL，N = 32	侵襲和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移
miR-22		向上	TET1-3	CL，AM，N = 108	EMT，干性
miR-23a		向上	CDH1	CL，AM，N = 30	EMT，轉(zhuǎn)移
miR-29b		下	VEGFA、ANGPTL4、PDGF、LOX、MMP9	CL，AM	EMC 重塑和轉(zhuǎn)移抑制
miR-30a		下	ZEB2	CL，N = 49	EMT，侵襲和遠(yuǎn)端擴(kuò)散抑制（TNBC）
mirR-30		下	UBC9	CL，AM，N = 6	自我更新
miR-31		下	WAVE3	CL，N = 19	侵入性表型減少
		下	ITGA2、ITGA5、ITGAV。ITGB3	CL	侵襲和轉(zhuǎn)移抑制
	DNA met	下		CL	侵襲抑制 (TNBC)
miR-33a		下	ADAM9	CL，AM，N = 23	侵襲和轉(zhuǎn)移抑制
miR-34		下	SNAI1	CL	EMT抑制
miR-34c	DNA met	下	NOTCH4	CL	EMT、遷移和自我更新抑制
miR-103/107		向上	DICER1	CL，AM	EMT，細(xì)胞遷移，轉(zhuǎn)移
miR-124		下	SNAI2	CL，AM，N = 38	EMT和轉(zhuǎn)移抑制
miR-124a	DNA met	下		N = 60	增殖和轉(zhuǎn)移抑制
miR-126		下	ADAM9	CL，N = 40	入侵抑制
miR-126/126*	DNA met	下	CXCL12	CL，AM，N = 251	轉(zhuǎn)移抑制
miR-140		下	SOX2	CL，N = 8	干勁，自我更新
miR-142-3p		向上	ITGAV、WASL、RAC1、CFL2	CL	癌細(xì)胞侵襲抑制
miR-145		下	JAM-A	CL，N = 100	癌細(xì)胞運(yùn)動(dòng)抑制
miR-153		下	MTDH	CL，N = 86	EMT和侵襲抑制
miR-154		下	ADAM9	CL，N = 45	細(xì)胞遷移和侵襲抑制
miR-155		向上	RHOA	CL，N = 62	EMT，緊密連接溶解，遷移和侵襲
miR-181a-5p		下	MMP14	CL，N = 40	細(xì)胞遷移抑制
miR-181a		下	uPA	CL	入侵抑制
miR-183 簇		下	BMI1	CL，AM，N = 11	干勁，自我更新	_ _
miR-191/425		向上	DICER1	CL，AM	侵襲和轉(zhuǎn)移
miR-193b		下	uPA	CL，AM，N = 80	侵襲和轉(zhuǎn)移抑制
miR-193a/b		下	uPA	CL	入侵抑制
miR-198		下	CDCP1	CL，N = 49	細(xì)胞粘附和遷移抑制
miR-200 簇（miR-200b/200a/429 和 miR-200c/141）		下	WAVE3	CL	侵襲和細(xì)胞遷移抑制
		下	FLI1、TCF12	CL，AM，N = 75	癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞活化和 ECM 重塑抑制
	DNA met	下	SNAI1，SNAI2，ZEB1，ZEB2	CL，N = 70	EMT抑制
		下	BMI1	CL，AM，N = 11	干勁，自我更新
		下	SUZ12	CL，AM，N = 8	多能性
miR-200a		下	CX43	CL，N = 40	細(xì)胞遷移和轉(zhuǎn)移抑制
miR-200b		下	FERMT2	CL，AM	EMT和轉(zhuǎn)移抑制
miR-200c		下	ZEB1、TKS5、MYLK	CL，N = 101	EMT和invadopodia形成抑制
miR-203		下	SNAI1	CL	EMT，侵襲和轉(zhuǎn)移抑制
	DNA met	下	SNAI2	CL，N = 36	侵襲和遷移抑制
	DNA met	下		CL，AM，N = 672	EMT 和干細(xì)胞特性抑制
miR-205		下	ZEB1、ZEB2	CL	EMT抑制
	DNA met	下		CL	入侵抑制
miR-206		下	CX43	CL，N = 60	細(xì)胞遷移和轉(zhuǎn)移抑制
miR-221/222		下	ITGB4、STAT5A、ADAM17	CL，N = 15	侵襲抑制（管腔BC）
miR-221		向上	CDH1	CL，AM，N = 8	侵襲和轉(zhuǎn)移
miR-221/222		向上	TRPS1	CL，N = 27	EMT，入侵和遷移（基底樣BC）
miR-221		向上	DNMT3B	CL，N = 5	多能性和干性
miR-224		下	CDC42、CXCR4	CL	侵襲、轉(zhuǎn)移抑制
DLK1-DIO3 簇 (miR-300/382/494/495/539/543/544)	DNA met	下	TWIST1，ZEB1，BMI1	CL，N = 12	EMT和轉(zhuǎn)移抑制
miR-320		下	ETS2	CL，AM，N = 126	抑制腫瘤微環(huán)境重編程
miR-335		下	TNC，SOX4	CL，AM，N = 20	侵襲和轉(zhuǎn)移抑制
	DNA met	下		CL，AM，N = 353	轉(zhuǎn)移抑制
miR-373		向上	ITGA2	CL，N = 53	細(xì)胞遷移、轉(zhuǎn)移
miR-374a		向上	WIF1、PTEN、WNT5A	CL，AM，N = 166	EMT，轉(zhuǎn)移
miR-375		下	SHOX2	CL, N #	EMT抑制
miR-494		下	PAK1	CL，AM，N = 24	克隆形成能力和細(xì)胞遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移抑制
		下	CXCR4	CL	癌癥進(jìn)展抑制
miR-495		向上	JAM-A	CL，N = 7	癌細(xì)胞遷移
miR-506		下	SNAI2、VIM、CD151	CL	EMT、粘附、侵襲和遷移抑制
miR-539		下	LAMA4	CL，N = 40	細(xì)胞遷移抑制 (TNBC)
miR-590		下	SOX2	CL，AM，N = 49	干度
miR-661		向上	NECTIN1、STARD10	CL，N = 295	EMT，入侵
miR-708		下	LSD1	CL	增殖、侵襲抑制
	組蛋白 met	下	NNAT	CL，AM，N = 55	遷移和轉(zhuǎn)移抑制
miR-720		下	TWIST1	CL，AM，N = 105	侵襲和轉(zhuǎn)移抑制

縮寫：met，甲基化；CL，細(xì)胞系；AM，動(dòng)物模型；N，BC 患者人數(shù)；BC，乳腺癌；TNBC，三陰性乳腺癌；ECM，細(xì)胞外基質(zhì)；EMT，上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化；N #，來自 Gene Expression Omnibus 的患者數(shù)據(jù)。注： miR-126* 是來自相同轉(zhuǎn)錄本的 miR-126 的伴侶，具有相似的表達(dá)模式 。



7. 侵入過程中的多功能 microRNA
人們普遍認(rèn)為，單個(gè) miRNA 可以調(diào)節(jié)涉及不同生物學(xué)機(jī)制的許多基因。因此，上述一些 miRNAs 在幾個(gè)侵入過程中同時(shí)發(fā)揮作用。已經(jīng)記錄了正常細(xì)胞中 miR-200、DLK1-DIO3 和 miR221/222 簇的多種活性（圖 2A-C)。這些 miRNA 的下調(diào)或上調(diào)影響其靶基因的表達(dá)，從而導(dǎo)致先前總結(jié)的與 BC 侵襲性和干性相關(guān)的特定過程的啟動(dòng)。

圖 2:位于 miR-200 ( A )、DLK1-DIO3 ( B ) 和 miR221/222 ( C ) 簇中的 miRNA 的調(diào)節(jié)活性。這些 miRNA 的下調(diào)或上調(diào)會(huì)影響其靶基因的表達(dá)，從而激活啟動(dòng) BC 侵襲性和干性的特定事件。紅T，抑制靶基因表達(dá)；藍(lán)色箭頭，目標(biāo)基因啟用的表達(dá)；黑色箭頭，靶基因參與與 BC 侵襲性和干性相關(guān)的特定過程?？s寫：CS，細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)；CEI，細(xì)胞-細(xì)胞外基質(zhì)相互作用；TM，腫瘤微環(huán)境；EMT，上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化；STEM，癌細(xì)胞干性。注：* miR-200 簇的 miRs 沒有 miR-429。
發(fā)現(xiàn) miR-200 簇的成員下調(diào)與細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)、TM、EMT 修飾和癌癥干性缺陷相關(guān)。這種下調(diào)使細(xì)胞骨架重塑基因WAVE3的表達(dá)增加，其次是導(dǎo)致 ECM 改變的FLI1和TCF12基因，賊后是SNAI1、SNAI2、ZEB1和ZEB2 EMT 基因以及BMI1和SUZ12干細(xì)胞自我更新和多能性調(diào)節(jié)劑 。此外，作為 miR-200a 的單個(gè) miR-200 簇成員通過增加CX43的表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞骨架變化，并且 miR-200b 與 miR-200c 通過上調(diào)FERMT2和ZEB1、TKS5和MYLK基因促進(jìn) EMT 啟動(dòng)，分別為。_
雖然來自 DLK1-DIO3 簇的 miRNA 的下調(diào)主要影響第 5.3 節(jié) 中回顧的 EMT，但 miR-494 的缺失通過影響PAK1癌基因的表達(dá)和CXCR4趨化因子受體 。注意到的 TM 變化是由于miR-539 的下調(diào)引起的層粘連蛋白亞基LAMA4基因的表達(dá)增加 。相反，增加的 miR-495 通過抑制 JAM-A 連接粘附分子來激活細(xì)胞骨架變化 。
雖然減少的 miR-221/222 通過解除對(duì)粘附和蛋白水解分子的調(diào)節(jié)來影響細(xì)胞-ECM 相互作用（第 5.1.3 節(jié)。），但它們的表達(dá)增加通過直接或間接抑制CDH1基因來促進(jìn) EMT 誘導(dǎo)。這通過靶向DNMT3B促成了癌癥干性，然后使NANOG和OCT 3/4基因重新表達(dá)。
幾個(gè)單獨(dú)的 miRNA 有助于調(diào)節(jié)侵入過程的不同組合。例如，miR-21 的上調(diào)影響細(xì)胞骨架和 TM 重組 ，而其他 miRNA，包括 miR-30a、miR-31 和 miR-34c 的下調(diào)影響了幾個(gè)過程。此外，miR-30a 和 miR-34c 促進(jìn) EMT 和干性，miR-31 改變細(xì)胞骨架和細(xì)胞-ECM 相互作用，而 miR-126 和 miR-126/126* 分別影響細(xì)胞-ECM 相互作用和 TM。miR-720 在乳腺腫瘤發(fā)生中的不同功能通過其在表達(dá) ADAM8 的 TNBC 患者血清中的表達(dá)增加來表明，其在原發(fā)性 BC 中的下調(diào)與其他與無法靶向TWIST1相關(guān)的轉(zhuǎn)移性腫瘤的減少相結(jié)合EMT 基因 。
此外，一些與 BC 侵襲性相關(guān)的蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)上述一些 miRNA；在這里，TWIST1 充當(dāng) miR-10b 和 miR-200 簇的誘導(dǎo)物或阻遏物，SNAIL2 刺激 miR-221 上調(diào)，蛋白水解活性 ADAM8 激活 miR-720 表達(dá)。



8. 侵入過程中的 MicroRNA 和外泌體介導(dǎo)的通信
雖然在前幾節(jié)中介紹了在乳腺癌細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)的 miRNA 的活性，但 miRNA 還可以通過其外泌體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)移到其他細(xì)胞來影響侵襲過程并在那里發(fā)揮全部功能 。
外泌體被定義為內(nèi)吞來源的納米囊泡，它們由所有類型的細(xì)胞主動(dòng)分泌。它們轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)、mRNA 和 miRNA，從而促進(jìn)許多生物活動(dòng)，包括細(xì)胞間通訊和癌細(xì)胞侵襲。此外，目前的結(jié)果表明，腫瘤細(xì)胞衍生的外泌體在癌癥進(jìn)展、侵襲和轉(zhuǎn)移中具有重要作用。
來自人類 BC 細(xì)胞系的外泌體中某些 miRNA 的水平顯著增加，例如 miR-21 和 miR-1246，與健康對(duì)照組的血漿外泌體相比，在 BC 患者的血漿外泌體中發(fā)現(xiàn)了這些更高的水平 。BC 亞型中選定的外泌體 miRNA 的血清水平分析在更具侵襲性的 TNBC 中也發(fā)現(xiàn)了更高濃度的 miR-373 。
已在細(xì)胞系模型中觀察到通過由傳遞 miR-10b 的轉(zhuǎn)移性 BC 細(xì)胞分泌的外泌體刺激非惡性乳腺細(xì)胞的侵襲特征。通過抑制其靶基因HOXD10和KLF4  ，證明了 miR-10b 在非惡性細(xì)胞中的功能。此外，賊近的研究表明，與正常成纖維細(xì)胞相比，從 CAF 獲得的外泌體中增加的 miR-21、miR-378e 和 miR-143 水平有助于形成侵襲性 BC 細(xì)胞表型 。其他作者報(bào)道，在許多 BC 細(xì)胞系中高表達(dá)的 miR-9 會(huì)影響正常成纖維細(xì)胞向 CAF 的轉(zhuǎn)換，腫瘤細(xì)胞分泌的 miR-9 可以通過外泌體轉(zhuǎn)運(yùn)至受體正常成纖維細(xì)胞并導(dǎo)致增加細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。與正常成纖維細(xì)胞相比，從 TNBC 患者分離的 CAF 中也發(fā)現(xiàn)了 miR-9 的上調(diào) 。上調(diào)的 miR-9、miR-10b、miR-21 和 miR-373 在 BC 侵襲的特定過程中的參與先前已在本節(jié)提到的 miRNA 中進(jìn)行了描述。
此外，腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞通過巨噬細(xì)胞分泌的外泌體促進(jìn) BC 侵襲性，這些外泌體可以將致癌 miRNA 轉(zhuǎn)運(yùn)到 BC 細(xì)胞中 。此外，在 BC 衍生的外泌體細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了將前 miRNA 加工成成熟 miRNA 的獨(dú)立能力。外泌體含有 pre-miRNA，具有 DICER、AGO2 和 TRBP 蛋白，從 BC 患者的細(xì)胞和血清中分離出來的外泌體以 DICER 依賴性方式刺激正常上皮細(xì)胞發(fā)展為腫瘤 。



9. microRNA 的臨床潛力
在過去的二十年中，對(duì) miRNA 與癌癥的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了大量研究，并在 miRNA 生物發(fā)生和腫瘤樣本中 miRNA 表達(dá)的癌癥特異性改變方面取得了重要發(fā)現(xiàn)。循環(huán)中的 miRNA 被確定為潛在的生物標(biāo)志物，基于 miRNA 的癌癥治療也取得了一些進(jìn)展 。許多研究人員試圖利用異常的 miRNA 表達(dá)譜來識(shí)別癌癥或亞型的疾病狀態(tài)，而 miRNA 的譜分析增強(qiáng)了對(duì)多種癌癥的正確分類 。例如，在 BC 的早期階段鑒定了一組 miRNA，并且在兩項(xiàng)獨(dú)立研究中定義了 miRNA 的不同組合，用于區(qū)分 ER、孕酮受體 (PR) 或 HER2 狀態(tài) 。許多作者還使用不同的檢測(cè)平臺(tái)進(jìn)行 miRNA 量化，他們努力利用逐漸確定的 miRsupps 和 oncomiRs 異常表達(dá)譜來開發(fā)新的診斷、預(yù)后或預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物。
幾項(xiàng)研究表明，乳腺腫瘤發(fā)生過程中的動(dòng)態(tài)變化以及幾種 miRNA 的癌基因和腫瘤抑制因子的雙重作用可能會(huì)影響基于 miRNA 的潛在標(biāo)志物的評(píng)估。此外，目前的研究側(cè)重于更詳細(xì)地檢查單個(gè) miRNA 靶基因以及 miRNA 與關(guān)鍵癌基因、腫瘤抑制基因和調(diào)節(jié)基因之間的相互作用。研究癌癥相關(guān) miRNA 同種型和外泌體介導(dǎo)的 miRNA 轉(zhuǎn)移到其他細(xì)胞與癌癥侵襲性相關(guān)的作用也很明顯。這些結(jié)果都有助于建立一個(gè)更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，這對(duì)于個(gè)性化醫(yī)療的新策略應(yīng)該是有用的。
RNA依賴性治療也取得了重大進(jìn)展。數(shù)十種具有腫瘤抑制作用的小干擾 miRNA 和致癌反義寡核苷酸已被測(cè)試用于開發(fā)新的抗癌藥物，目前已在 I 期或 II 期臨床試驗(yàn)中評(píng)估了幾種 miRNA。miR-16、miR-29 和 miR-34 的模擬物已被用于靶向間皮瘤和非小細(xì)胞肺癌、硬皮病和多個(gè)實(shí)體瘤，并且抗 miRs 103/107、122 和 155 已經(jīng)過測(cè)試和分別用于治療糖尿病、丙型肝炎和皮膚 T 細(xì)胞淋巴瘤 。然而，所有已開發(fā)的抗癌治療藥物中只有 16% 進(jìn)入 III 期試驗(yàn)，而 FDA 通常僅批準(zhǔn)其中的 10.4% 。不幸的是，四分之一的 RNA 靶向治療尚未在人體臨床試驗(yàn)中進(jìn)行研究，這些藥物目前都沒有獲得 FDA 的批準(zhǔn) 。



10. 乳腺癌miRNA基因檢測(cè)分析結(jié)論
越來越多已鑒定的人類 miRNA 列表引發(fā)了極大的期望，即高級(jí)研究將提高對(duì)正常和病理過程中 miRNA 調(diào)控基因表達(dá)的復(fù)雜性的理解。人們很容易接受 miRNA 表達(dá)譜的變化有助于許多人類疾病的發(fā)展，包括癌癥。女性惡性腫瘤相關(guān)死亡的高發(fā)生率（主要與 BC 相關(guān)）和相對(duì)較高的轉(zhuǎn)移百分比突出表明迫切需要在更深的分子水平上了解以下機(jī)制：癌細(xì)胞從原發(fā)部位脫離，在體內(nèi)傳播和傳播次級(jí)器官，以及相關(guān)基因的miRNA調(diào)控。
乳腺癌miRNA基因檢測(cè)行動(dòng)小組的綜述總結(jié)了關(guān)于 miRNA 及其靶向基因表達(dá)的賊新數(shù)據(jù)，這些基因在涉及乳腺癌侵襲性和癌細(xì)胞干性的過程中發(fā)揮作用。然后，乳腺癌miRNA基因檢測(cè)行動(dòng)小組專注于單個(gè) miRNA 的表觀遺傳失調(diào)及其與其他調(diào)節(jié)基因的修飾相互作用。除了許多計(jì)算機(jī)、體外和體內(nèi)研究外，乳腺癌miRNA基因檢測(cè)行動(dòng)小組評(píng)估的大多數(shù) miRNA 還在 BC 患者樣本中進(jìn)行了研究。轉(zhuǎn)移研究的積極進(jìn)展反映在越來越多的癌癥患者血漿樣本的無細(xì)胞 miRNA 表達(dá)研究中，這些研究未包括在乳腺癌miRNA基因檢測(cè)行動(dòng)小組的審查中。
賊后，盡管用于量化 miRNA 表達(dá)的可變檢測(cè)方法和分析解釋帶來的挑戰(zhàn)，乳腺癌miRNA基因檢測(cè)行動(dòng)小組已建立的結(jié)果可以成功地促進(jìn)患者管理并賊終延長患者的生命。
 


Cells. 2019 Nov; 8(11): 1361.Published online 2019 Oct 31. doi: 10.3390/cells8111361; PMCID: PMC6912645;PMID: 31683635;MicroRNAs Contribute to Breast Cancer Invasiveness

(責(zé)任編輯：佳學(xué)基因)