《Cancers》：Circulating MicroRNA in Breast Cancer
Alexander Sturzu,
Ruixia Ma and
Yaguang Xi
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这篇综述系统梳理了循环miRNA在乳腺癌中的研究进展，聚焦其作为液态活检标志物和潜在治疗靶点的双重价值。文章深入探讨了miRNA的生成、释放机制及其在乳腺癌亚型（特别是三阴性乳腺癌）中的功能异质性，并评估了其在临床诊断、预后和治疗指导中的应用前景与挑战。
乳腺癌中的循环微小RNA
1. 简介
乳腺癌是全球女性最常见的癌症类型。尽管在筛查、诊断和治疗方面取得了显著进展，但对于侵袭性或耐药性亚型，特别是三阴性乳腺癌（TNBC），有效的治疗仍面临巨大挑战。乳腺癌是一种生物学异质性疾病，其分类和管理高度依赖于雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人表皮生长因子受体2（HER2）的状态。其中，TNBC因缺乏这三种受体，传统上治疗选择有限，预后较差。为了超越传统的受体分型，寻找新的生物标志物和治疗靶点至关重要，循环微小RNA（miRNA）正是在此背景下展现出巨大潜力。
miRNA是小的非编码RNA分子，能在转录后水平精细调控基因表达，影响包括增殖、凋亡、血管生成和转移在内的多种癌症特征。在乳腺癌中，miRNA表达谱的失调与特定分子亚型、治疗耐药性和疾病结局相关。更重要的是，miRNA可以通过细胞被动泄漏或包裹在如外泌体等细胞外囊泡中主动分泌到循环系统，在血液等体液中稳定存在，使其成为理想的液态活检分析目标。本综述旨在整合当前关于乳腺癌中致癌性和抑癌性细胞外miRNA的证据，重点讨论其亚型特异性功能，以及作为液态活检生物标志物和治疗靶点的潜在临床相关性。
2. miRNA的特征
2.1 miRNA的生物合成与功能
miRNA是关键的转录后调节因子。在动物细胞中，miRNA基因通常由RNA聚合酶II转录，生成初级miRNA转录本。随后，其被细胞核内的微处理器复合物（由DROSHA和DGCR8组成）加工，形成前体miRNA。前体miRNA被Exportin-5输出到细胞质，再由DICER酶切割，形成约22个核苷酸的miRNA双链。其中一条成熟的引导链被装载进Argonaute（AGO2）蛋白，形成RNA诱导的沉默复合体。RISC通过miRNA的“种子序列”识别并结合靶信使RNA的3‘非翻译区，导致翻译抑制或mRNA降解，从而实现对基因表达的调控。
成熟miRNA还能在生物体液中被检测到。细胞外miRNA通常通过与含AGO的核糖核蛋白复合物、脂蛋白结合，或被包裹在细胞外囊泡中而得到稳定保护，使其能够抵御RNA酶的降解，在血液中循环。
2.2 miRNA的释放与稳定性机制
细胞外miRNA的来源包括细胞损伤或死亡时的被动释放，以及通过细胞外囊泡的主动分泌。主要的载体形式包括核糖核蛋白复合物、脂蛋白和细胞外囊泡。外泌体是由内体出芽形成的小囊泡，而微囊泡则直接从细胞膜脱落。这些保护机制使得miRNA在循环中保持稳定，成为可靠的生物标志物来源。
3. miRNA在乳腺癌中的作用
在乳腺癌中，大量miRNA被证实参与疾病进程。根据其功能，可大致分为以下几类：
3.1 上皮-间质转化与转移调节因子
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致癌miRNA：如miR-21通过抑制PTEN促进侵袭和耐药；miR-10b通过HOXD10→RHOC通路驱动转移；miR-155通过沉默SHIP1和靶向RhoA增强致癌表型和细胞迁移；miR-373通过抑制TXNIP激活HIFα-TWIST通路促进侵袭。
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抑癌miRNA：如miR-205在乳腺癌中低表达，通过ZEB1/2通路抑制EMT；miR-200是EMT的关键调节因子，靶向ZEB1和SIP1/ZEB2；miR-31在TNBC中通过靶向SATB2抑制侵袭和转移；miR-126通过调节VEGF-A和PIK3R2抑制血管生成和转移；miR-206在ER阳性乳腺癌中下调，在TNBC中通过靶向coronin 1和MKL1/IL11轴抑制细胞迁移和干细胞特性。
3.2 DNA损伤与细胞周期控制
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致癌miRNA：如miR-155通过抑制FOXO3a增强细胞增殖和代谢重编程；miR-425和miR-103/107通过抑制DICER，全局性减少成熟miRNA的生物合成，从而促进致癌程序。
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抑癌miRNA：如let-7家族通过沉默RAS和HMGA2等癌基因发挥作用，其低表达与癌症干细胞性和不良预后相关；由p53调控的miR-34a靶向MYCN，高表达与更好预后相关；miR-335可激活BRCA1 DNA修复机制；miR-139通过靶向Notch1诱导S期细胞周期阻滞。
3.3 免疫调节与肿瘤微环境
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miR-155可通过沉默细胞因子信号抑制因子1，促进促炎细胞因子信号传导和炎症性肿瘤微环境，在抗肿瘤免疫中具有背景依赖性作用。
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miR-126通过抑制间充质干细胞和炎性单核细胞的募集来调节肿瘤免疫反应。
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在ER阳性乳腺癌中，高水平的miR-143有利于免疫细胞浸润的肿瘤微环境。
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乳腺癌来源的外泌体miR-181a可促进早期髓源性抑制细胞的发育，在TNBC中还能抑制先天免疫应答的关键驱动因子STING。
3.4 激素与生长因子信号通路
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miR-221/222在ER阴性肿瘤中富集，其机制包括导致他莫昔芬耐药和ER下调。
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miR-133在乳腺癌中表达降低，通过抑制EGFR和AKT磷酸化来抑制增殖。
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miR-191是雌激素受体激活的直接靶标，通过SATB1增强乳腺癌进展和迁移。
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miR-382通过沉默雌激素调节的生长抑制因子RERG，激活Ras激酶通路，促进增殖。
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miR-17-92簇在TNBC和ER阳性乳腺癌中表现出相反的表达模式和预后关联：在TNBC中高表达与不良预后相关，而在ER阳性疾病中则与良好预后相关。
值得注意的是，部分miRNA在TNBC和ER阳性乳腺癌中表现出相反的作用，凸显了miRNA功能的背景依赖性。例如，miR-17-92簇、miR-425、miR-181家族成员、miR-31和miR-24均被报道在不同亚型中具有相反的活性。
4. 循环miRNA的临床诊断与治疗应用
4.1 液态活检miRNA在诊断/治疗中的应用与数据分析
液态活检为通过血液等样本无创分析细胞外miRNA提供了可能。研究表明，循环miRNA签名可作为诊断癌症、评估分期、转移进展、预后和复发风险的生物标志物。
例如，一项针对TNBC患者的多队列研究证实，血清中miR-21和miR-155（上调）以及miR-205（下调）的组合，在区分患者与健康对照时曲线下面积达到96.1%，显示出极高的诊断潜力。类似地，miR-21水平升高与更差的复发无关生存期相关。
基于TCGA等公共数据库的元分析和临床研究已评估了循环miRNA（如外泌体/血清miR-21和循环miR-155）作为乳腺癌诊断和预后生物标志物的价值。
在治疗方面，miRNA的调控已进入临床研究阶段。抑制性策略（如靶向miR-21、miR-155、miR-10b、miR-103/107的anti-miR药物）和替代策略（如使用miR-34a或miR-16家族模拟物）均在探索中。将这些新型miRNA疗法与标准化疗、靶向治疗或免疫疗法联合使用，是提高现有疗效的潜在方向。目前，唯一一项针对乳腺癌的miRNA治疗临床试验是使用脂质纳米颗粒配制的miR-193a模拟物治疗实体瘤的INT-1B3研究，尚处于安全性评估阶段。
然而，实现治疗性miRNA的应用面临多重挑战，包括递送机制、脱靶效应、潜在免疫原性以及需要针对特定乳腺癌亚型确定最有效的miRNA靶点组合。
4.2 基于miRNA分析的挑战
将循环miRNA转化为临床可用的生物标志物面临标准化难题。从样本采集、处理、miRNA提取到测量方法，各个环节都存在诸多变量，导致研究间可重复性有限。例如，使用血浆还是血清、抗凝剂的选择、溶血与否、以及不同的RNA提取和检测平台，都会影响最终测得的miRNA水平。因此，建立从采血、离心、溶血检测、RNA提取到最终测序的标准化操作流程，对于提高研究间的一致性和临床转化的可靠性至关重要。
5. 结论
循环miRNA代表了一类有前景的无创生物标志物和潜在治疗靶点。结合不同致癌性和抑癌性miRNA的组合面板可用于建立个体化治疗策略。不同乳腺癌亚型（如与ER相关的miR-206、miR-221/222，或TNBC相关的调节因子如miR-31、miR-365）的特异性miRNA水平也有助于指导治疗。
总之，乳腺癌相关miRNA的影响超越了局部肿瘤控制，通过其在循环中的存在影响着全身性疾病进程。它们在亚型间的失调反映了乳腺癌的生物学异质性，并强调了基于miRNA的生物标志物组合在增强当前诊疗框架方面的潜力。将循环miRNA特征整合到临床实践中，有望为乳腺癌提供更早的检测、更准确的预后和新的靶向干预途径。然而，其临床转化仍受限于生物学背景依赖性以及分析前和分析阶段的变异性，标准化方案和经过严格验证的、考虑亚型的生物标志物组合将是成功实施的关键。
