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这篇综述聚焦非编码 RNA（ncRNA）在乳腺癌中的作用。详细阐述了长链非编码 RNA（lncRNA）如 HOTAIR、MALAT1、NEAT1，以及微小 RNA（miRNA）如 miR - 21、miR - 221/222、miR - 155 等在乳腺癌细胞增殖、转移、耐药和凋亡中的调控机制，探讨了研究方法及临床应用前景与挑战。
### 乳腺癌现状与非编码 RNA 研究背景
乳腺癌是一个全球性问题，严重威胁女性健康。2020 年，世界卫生组织报告显示，有 230 万女性被诊断患有乳腺癌，68.5 万女性因此失去生命，且预计到 2040 年，新发病例将增至 300 万，死亡人数达 100 万。乳腺癌分为管腔 A 型、管腔 B 型、人表皮生长因子受体 2（HER2）阳性和三阴性乳腺癌（TNBC）四种主要亚型，各亚型在分子特征、预后和治疗策略上存在差异。目前的治疗方法，如手术、放疗、化疗和靶向治疗，面临着治疗耐药和副作用等挑战，因此寻找新的治疗靶点至关重要。
细胞中的 RNA 分为编码 RNA 和非编码 RNA，在高等生物中，不到 3% 的转录基因编码蛋白质，而约 80% 的基因组转录为非编码 RNA。长链非编码 RNA（lncRNA）和微小 RNA（miRNA）是两类重要的非编码 RNA，它们在乳腺癌的发生发展和耐药过程中发挥着重要作用，有望成为乳腺癌治疗的新靶点。
非编码 RNA 的发现历程与分类
1955 年，Georges Palade 通过电子显微镜首次发现核糖体 RNA（rRNA）。1957 年，Francis Crick 提出中心法则，解释了基因表达过程中遗传信息从 DNA 到 RNA 再到蛋白质的流动。随后，1958 年 Paul Zamecnik 和同事发现转运 RNA（tRNA），1968 年 Harris Busch 和 Sheldon Penman 发现小核 RNA（snRNA），1976 年 Sanger 等人报道了环状 RNA（circRNA）的存在，1990 年 Brannan 等人发现第一个 lncRNA——H19，1993 年 Lee 等人在秀丽隐杆线虫中发现微小 RNA（miRNA），1998 年 Andrew Fire 和 Craig Mello 描述了 RNA 干扰（RNAi）现象。此后，非编码 RNA 的研究不断深入，2013 年 miRNA 疗法进入临床试验阶段。
非编码 RNA 可分为看家非编码 RNA 和调节性非编码 RNA，也可根据转录本大小分为小非编码 RNA（<200 核苷酸）和长非编码 RNA（>200 核苷酸）。lncRNA 包含至少 20,000 个不同基因，一些 lncRNA 能与 RNA、DNA 和蛋白质特异性相互作用，如 HOTAIR、NEAT1 和 MALAT1 等。小非编码 RNA 中，研究较多的有 miRNA、snRNA、小核仁 RNA（snoRNA）、小干扰 RNA（siRNA）和 Piwi 相互作用 RNA（piRNA）等。miRNA 可激活基因表达，异常表达与多种人类疾病相关；snRNA 参与初级基因组转录本中内含子的剪接；snoRNA 在核糖体 RNA 修饰中起关键作用；piRNA 在维持基因组完整性和癌症发生发展中具有重要功能；siRNA 在真核基因转录后调控中发挥作用。
非编码 RNA 在乳腺癌中的作用
- 长链非编码 RNA
- HOTAIR：HOX 转录反义基因间 RNA（HOTAIR）在乳腺癌组织中的表达明显高于正常组织，抑制其表达可减少癌细胞的迁移和增殖。HOTAIR 通过抑制具有肿瘤抑制作用的 miRNA，激活促癌 miRNA，影响上皮 - 间质转化（EMT）相关蛋白的表达，从而促进乳腺癌的进展。例如，HOTAIR 可降低 miR - 130a - 3p 的水平，调节 Suv39H1 / 蛋白激酶 B（AKT）/ 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路，促进乳腺癌细胞的生长和转移。此外，HOTAIR 还与乳腺癌的血管生成、自噬以及放疗和化疗耐药性相关，可作为乳腺癌液体活检的潜在生物标志物。
- MALAT1：转移相关肺腺癌转录本 1（MALAT1）在乳腺癌晚期（III 和 IV 期）表达较高，与转移和不良预后相关。MALAT1 可通过多种途径促进乳腺癌进展，如通过磷脂酰肌醇 - 3 - 激酶（PI3K）-AKT 途径诱导 EMT，靶向 miR - 570 - 3p 增加癌细胞对阿霉素的耐药性，通过海绵作用调控 miR - 101 - 3p，激活 mTOR / 丙酮酸激酶 M2（PKM2）通路，促进癌细胞的增殖、迁移和侵袭。同时，MALAT1 还参与乳腺癌的血管生成，其基因变异与乳腺癌风险相关。
- NEAT1：核旁斑组装转录本 1（NEAT1）在乳腺癌中发挥重要作用。它可靶向 miR - 146b - 5p，促进 EMT、增殖和侵袭；调节 miR - 410 - 3p / 细胞周期蛋白 D1（CCND1）轴，促进乳腺癌进展；抑制 miR - 448，增加 ZEB1 表达，促进乳腺癌发展。此外，NEAT1 还与乳腺癌的化疗耐药性相关，其高表达与肿瘤进展、侵袭、转移和不良预后密切相关，可作为乳腺癌的潜在生物标志物。
- 微小 RNA
- 肿瘤抑制性 miRNA：miR - 34a 在癌症中常作为肿瘤抑制因子，其表达水平在乳腺癌 III 期患者中显著低于 I 和 II 期患者，可作为疾病进展的生物标志物。miR - 34a 可调节癌症干细胞功能，抑制乳腺癌干细胞中 Notch 通路，减少细胞增殖，增强对紫杉醇的敏感性。同时，miR - 34a 还可调节 EMT，影响肿瘤微环境，增强抗癌药物的功能。miR - 200 可与 Notch 信号通路相互作用，调节肿瘤阶段。它通过靶向 ZEB1 和 ZEB2 等转录因子，限制 EMT，减少癌症干细胞数量，抑制细胞迁移和侵袭，促进细胞凋亡。此外，miR - 200 还可增加乳腺癌细胞对多柔比星的敏感性。miR - 15a/16 - 1 可抑制细胞生长，诱导癌细胞凋亡，通过靶向抗凋亡基因 BCL2，调节细胞增殖和 EMT，抑制血管生成，增加放疗敏感性，增强乳腺癌细胞对多柔比星的敏感性。
- 致癌性 miRNA：miR - 21 在乳腺癌中与细胞侵袭、增殖和抗凋亡相关，其高表达与乳腺癌晚期相关，可作为区分疾病早期和晚期的潜在生物标志物。miR - 21 通过抑制关键基因，如亮氨酸拉链转录因子样 1（LZTFL1）和磷酸酶和张力蛋白同源物（PTEN），促进乳腺癌进展，与患者预后不良、淋巴结转移和肿瘤大小相关。miR - 221/222 在乳腺癌中作为癌基因，促进肿瘤发展，抑制凋亡，诱导药物耐药性。它们可通过负调控 Notch3 参与 EMT，调节癌细胞的增殖、侵袭和迁移，靶向生长停滞特异性 5（GAS5）肿瘤抑制基因，促进肿瘤生长。此外，抑制 miR - 221/222 可恢复乳腺癌细胞对他莫昔芬的敏感性。miR - 155 与多种肿瘤的发展、生长和治疗耐药性相关，在乳腺癌中，其表达增加与肿瘤分级和疾病阶段相关，可作为临床重要的 miRNA。miR - 155 通过上调 MMP16，促进肿瘤迁移和侵袭，通过负调控 SOCS1，激活 JAK - STAT 信号通路，增强细胞增殖。同时，miR - 155 还与乳腺癌干细胞的生长和对药物的耐药性相关。
研究非编码 RNA 的实验方法
- 微阵列分析：微阵列分析可用于比较乳腺癌组织和正常组织中 miRNA 和 lncRNA 的表达，在许多研究中发挥重要作用。其原理是将成熟 miRNA 样本纯化并反转录为 cDNA，用荧光染料标记后与微阵列上的 DNA 探针杂交，通过测量荧光强度比较样本间的表达差异。该方法可用于研究不同人群中与肿瘤相关的 miRNA 表达差异，以及非小细胞肺癌中 circRNA 的表达谱，但存在实验成本高、探针特异性低、准确性和重复性受多种因素影响等局限性。
- 下一代测序（NGS）：NGS 技术包括第二代和第三代测序技术，可用于研究转录组，包括非编码 RNA。它在肿瘤研究中具有重要作用，可识别 ncRNA 及其与乳腺癌的关联，如通过对癌细胞和正常细胞的测序，发现差异表达的 lncRNA 和 miRNA。然而，不同的 NGS 技术存在一些局限性，如 Roche 454 在测序同聚物区域困难，Illumina 在扩增不同 GC 含量的 DNA 片段时存在偏差，且错误率较高。
- 定量实时 PCR：定量实时 PCR（qPCR）是一种基于 PCR 的技术，可实时检测 DNA 扩增产物，逆转录定量 PCR（RT - qPCR）可用于检测样本中的 RNA 含量。在乳腺癌研究中，RT - qPCR 可用于检测 lncRNA 的表达，但对于短 RNA 分子（如 miRNA）的定量较困难，且 lncRNA 的稳定性和基因组定位会影响其定量准确性。
- Northern 印迹：Northern 印迹是一种用于分析 RNA 的实验室方法，可根据 RNA 片段大小进行分离，然后与标记的 DNA 探针杂交，以检测基因的表达情况。在乳腺癌研究中，该方法可用于研究 lncRNA 的大小和表达水平，如研究 lncRNA DIO3OS 对乳腺癌代谢重编程和耐药性的影响，但该方法需要高质量的 RNA，且实验时间较长。
- 荧光原位杂交（FISH）：荧光原位杂交（FISH）可用于评估 RNA 转录、降解率以及 lncRNA 的细胞定位。通过设计特异性探针并标记荧光染料，可在细胞水平观察 lncRNA 的分布。例如，通过 RNA - FISH 发现 lncRNA NONHSAT028712 在乳腺癌细胞的细胞质中表达，但该方法存在杂交时间长、探针制备困难、成本较高等局限性。
- CRISPR - Cas9：CRISPR - Cas9 系统最初在细菌中发现，可用于基因编辑。在癌症研究中，它可通过删除转录终止或起始位点、去除启动子和外显子 - 内含子连接等方式，实现对特定非编码 RNA 的敲低。例如，使用 CRISPR - Cas9 敲除 lncRNA RP11 - 156p1.3 可改变肝癌细胞的基因网络，敲除 miR - 3662 可抑制三阴性乳腺癌细胞的增殖和迁移，但该技术存在脱靶效应等局限性。
- CLIP - Seq（交联免疫沉淀后测序）：CLIP - Seq 可精确确定与特定 RNA 结合蛋白相关的 RNA 靶标。通过交联 RNA - 蛋白质复合物，纯化后进行 RNA 片段提取、连接、扩增和测序，可寻找 RNA 结合蛋白的天然结合位点。该方法可用于构建 miRNA - mRNA 和 RNA - lncRNA 相互作用网络，但在测量体内蛋白质与转录本的结合占有率方面存在挑战。
- 生物信息学工具：生物信息学工具在非编码 RNA 研究中具有重要作用，如 miRBase 是一个全面的 miRNA 序列和注释数据库，可用于发现生物标志物和药物靶点；miRWalk 可预测和验证 miRNA 的结合位点；LNCipedia 是一个注释人类 lncRNA 测序的数据库；NONCODE 涵盖了广泛的非编码 RNA 信息。这些工具为研究非编码 RNA 的功能和作用机制提供了有力支持。
非编码 RNA 作为乳腺癌诊断和预后的生物标志物
ncRNAs 在乳腺癌的诊断、预后和治疗反应预测方面具有潜在价值。miRNAs 可调节多种生物学过程，肿瘤来源的 miRNAs 存在于癌症患者的循环核酸中，可作为非侵入性诊断的潜在方法。例如，miR - 21 在 TNBC 组织和细胞中上调，抑制 miR - 21 或过表达 PTEN 蛋白可能是治疗 TNBC 患者的有前景的策略；miR - 34a 在乳腺癌组织和细胞系中显著下调，可作为多药耐药（MDR）和预后的指标。lncRNAs 是肿瘤发展和进展的关键调节因子，其异常表达与乳腺癌的发生和转移密切相关。例如，MALAT1 过表达与患者生存率低相关，可作为潜在的预后因素；LINC01787 在乳腺癌组织中上调，与晚期阶段和不良生存相关。然而，ncRNAs 作为生物标志物在临床应用中仍面临一些挑战，如稳定性、特异性、检测难度以及个体差异等问题，需要进一步研究加以解决。
非编码 RNA 在乳腺癌治疗中的临床应用
在临床前研究中，多种非编码 RNA 已显示出治疗乳腺癌的潜力。例如，miR - 100 模拟物可通过靶向 FOXA1 抑制乳腺癌细胞的增殖、侵袭和迁移；miR - 205 可抑制三阴性乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭，影响癌症干细胞的更新；miR - 145 可抑制乳腺癌细胞的生长和运动；使用 miR - 21 拮抗剂可抑制肿瘤生长、血管生成和癌细胞迁移，提高抗癌药物的疗效；miR - 34a 模拟物与其他抗癌疗法联合使用，可显著抑制肿瘤生长和转移。
在临床试验方面，以 MRX34（一种脂质体形式的 miR - 34a）为例，2017 年进行的一项针对成人难治性实体瘤患者的临床试验中，部分患者为乳腺癌患者。该试验中患者接受 MRX34 静脉注射，虽显示出一定的安全性和抗肿瘤活性，但也面临严重的免疫介导的不良事件，导致试验提前结束。这表明在将非编码 RNA 用于临床治疗时，需要充分考虑毒性、给药方案和免疫反应等问题，进一步优化治疗策略，以提高治疗效果和安全性。
讨论与展望
非编码 RNA 的研究经历了漫长的发展历程，从最初的发现到逐渐应用于临床研究，取得了许多重要进展。在乳腺癌研究中，ncRNAs 表现出复杂的作用，既是肿瘤抑制因子，又可能作为癌基因，这种双重作用使得对其功能的研究充满挑战。不同研究中 ncRNAs 的功能存在差异，如 MALAT1 在一些研究中被认为是癌基因，而在另一些研究中则表现出肿瘤抑制作用；miR - 21 也具有双重作用，其对肿瘤生长的影响取决于肿瘤细胞中癌基因和肿瘤抑制基因的相对抑制程度。
目前，虽然对 ncRNAs 的研究取得了一定成果，但仍存在许多未解决的问题。在临床应用方面，需要进一步研究 ncRNA 药物在整个身体系统中的副作用，加强对小鼠模型等动物实验的研究，以更好地了解其安全性和有效性。同时，要深入研究 ncRNAs 的作用机制，明确其在不同乳腺癌亚型中的功能差异，为开发更精准的治疗策略提供依据。未来，随着技术的不断进步和研究的深入，有望充分发挥 ncRNAs 在乳腺癌治疗中的潜力，为乳腺癌患者带来新的希望。
