微小核糖核酸（miRNA）是一类内源性单链非编码小分子RNA，长约19～25个核苷酸，广泛存在于真核生物中，通过与靶分子信使RNA（mRNA）3'末端的非翻译区结合，抑制其翻译及蛋白质合成，参与生命过程中的一系列重要进程，如早期胚胎发育、细胞增殖、细胞凋亡、细胞周期调控及免疫调节等【1-2】。近期研究表明，miRNA在肿瘤细胞的增殖、迁移及肿瘤血管生成等方面也发挥重要作用，与包括乳腺癌、肺癌、胃癌在内的诸多恶性肿瘤关系密切【3】。
乳腺癌是女性常见的肿瘤之一，有20%～25%患者呈HER2阳性【4】。HER2阳性乳腺癌往往表现为肿瘤恶性程度高、生存率低、病情进展迅速、早期易转移【5】。临床中通常采取化疗及靶向治疗（如曲妥珠单抗），但近年来患者逐渐出现耐药现象【6】。越来越多的研究表明，miRNA与HER2阳性乳腺癌密切相关，HER2阳性乳腺癌中特定miRNA的表达可通过参与细胞周期、信号转导通路等方面影响乳腺癌细胞的增殖；同时，通过微环境、上皮间质转换、血管生成等各因素调控HER2阳性乳腺癌的侵袭及转移【7】；HER2阳性乳腺癌相关miRNA在预测患者预后及临床靶向治疗耐药方面也有相应的实验及推理，引起了国内外学者的广泛关注【8】。深入研究特定miRNA将为HER2阳性乳腺癌的诊断、治疗及耐药方面的处理策略提供新思路。
1 miRNA的合成及作用机制
miRNA通常位于蛋白质编码基因的内含子、非编码基因的内含子或外显子处。在细胞核中，miRNA主要由位于基因间隔区域的核苷酸编码，经RNA聚合酶Ⅱ转录，形成初始miRNA，随后在Drosha酶的作用下裂解为长约60～70核苷酸的前体miRNA，由核转运蛋白5转运至细胞质，经Dicer酶加工成较短的双链miRNA，解链后形成成熟的miRNA【9-10】。miRNA与相关蛋白组成RNA诱导沉默复合物，与编码蛋白的mRNA3'非编码区序列完全或不完全互补配对，降解编码mRNA或抑制其翻译过程从而使靶基因沉默【11】，进一步调节细胞的生长、分化、增殖、凋亡等重要环节。
miRNA在肿瘤形成及发展的各环节均起到关键调控作用。根据miRNA在肿瘤中的作用，大致将其分为原癌miRNA和抑癌miRNA。原癌miRNA在肿瘤中呈高表达状态，通常通过下调调控细胞分化及凋亡的基因（多为抑癌基因）表达，刺激细胞增生、血管形成，从而促进肿瘤的发生、发展。抑癌miRNA在肿瘤中则呈低表达状态，通过抑制原癌基因的表达，促进细胞的分化、凋亡，抑制肿瘤的形成【12-13】。
2 miRNA在HER2阳性乳腺癌中的作用
2.1 miRNA在HER2阳性乳腺癌信号转导通路中的作用
HER2属于表皮生长因子受体家族的成员，是具有蛋白酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白。HER2过表达可致持久而增强的受体酪氨酸激酶活化，使其下游分子发生磷酸化级联反应，激活磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B（PI3K-AKT）、Ras蛋白-丝裂原活化蛋白激酶（Ras-MAPK）、Janus激酶-信号转导及转录活化因子（JAK-STAT）等诸多重要的细胞信号通路【14】。而HER2阳性乳腺癌相关特定miRNA的表达可通过参与调控相应的信号转导通路，影响乳腺癌细胞的增殖。
Mattie等【15】通过检测临床乳腺癌患者肿瘤组织标本中miRNA的表达，发现与其他类型乳腺癌相比，miRNA-125在HER2阳性乳腺癌组织中明显低表达，提示miRNA-125可能为抑癌miRNA。Scott等【16】的研究表明，在HER2阳性乳腺癌细胞株SKBR3中过表达miRNA-125a及miRNA-125b可使HER2、HER-3表达水平明显下降，从而严重影响HER2-HER-3二聚体的促肿瘤作用；下游信号通路中的细胞外调节蛋白激酶（ERK）和AKT表达进而受到抑制，从而使HER2阳性乳腺癌细胞生长缓慢，迁移能力下降显著。Hofmann等【17】则发现miRNA-125b不仅可抑制HER2阳性乳腺癌细胞株中HER2的表达，还能作用于c-Raf激酶，其机制可能是通过ERK通路下调G1/S特异性周期蛋白D1，从而抑制乳腺癌细胞的生长。
Blenkiron等【18】通过检测93例原发性乳腺癌组织中300余种miRNA的表达，发现miRNA-199b-5p在HER2阳性乳腺癌组织中呈低表达状态。Fang等【19】进一步在HER2阳性乳腺癌细胞株SKBR3、BT-474中过表达miRNA-199b-5p，发现癌细胞的迁移及集落形成能力明显下降，深入研究证实miRNA-199b-5p可直接靶向作用于HER2的3'末端序列，从而抑制其蛋白的表达，HER2下游信号通路中ERK1/2及AKT的水平也同样受到抑制，致使乳腺癌细胞株生长缓慢。
Persson等【20】研究发现，miRNA-4726、miRNA-4727、miRNA-4728和miRNA-4734定位于染色体17q12区域，该区域基因的异常变异可导致HER2基因扩增。其中miRNA-4728定位于HER2基因的一个内含子处，提示其可能为半mirtron（miRNA的一个亚型）。进一步研究发现，在HER2阳性乳腺癌组织标本及HER2阳性乳腺癌细胞株中miRNA-4728-3p均呈过表达状态，Persson等【20】猜测，miRNA-4728-3p可能作用于HER2下游信号通路中调控细胞生长和分化的MAPK1及交换因子1反馈调整HER2的表达，从而影响HER2阳性乳腺癌的发生、发展。
Patel等【21】检测HER2阳性乳腺癌细胞中miRNA的表达，发现miRNA-489表达水平低，在乳腺癌细胞中过表达miRNA-489则抑制其生长。进一步检测表明，HER2可通过MAPK通路抑制miRNA-489的表达，而过表达miRNA-489的乳腺癌细胞中HER2、磷酸化的HER2、含Src同源区2蛋白酪氨酸磷酸酶2（SHP2）、磷酸化的AKT和ERK的水平降低。针对HER2的3'非编码区实验表明，miRNA-489可与其3'非编码区结合从而直接抑制HER2的表达。此外，在MDA-MB-231细胞株中过表达HER2和SHP2，下游磷酸化的ERK水平升高，转染miRNA-489后ERK受抑制，细胞生长明显减缓。综合以上研究结果，Patel等【21】提出，miRNA-489参与了一个双反馈环，HER2、SHP2通过活化ERK通路抑制miRNA-489的表达，而miRNA-489反之可作用于HER2、SHP2影响ERK通路，从而抑制肿瘤细胞的生长。可见miRNA与HER2信号通路关系极为密切，互相作用，互相影响。
2.2 miRNA在HER2阳性乳腺癌侵袭和转移中的作用
肿瘤的侵袭、转移是一个相当复杂的过程，也是导致HER2阳性乳腺癌患者死亡的主要原因之一。miRNA可通过调节机体原癌基因、抑癌基因及相关细胞因子的表达，调控血管生成、上皮间质转化，从而影响HER2阳性乳腺癌的侵袭和转移。
研究表明，miRNA-21在乳腺癌中呈高表达状态，提示其可能发挥致癌基因的作用，属于原癌miRNA【22】。Lee等【23】通过检测109例临床乳腺癌组织标本发现：miRNA-21的表达与肿瘤大小、临床分期、病理分级及HER2、ER状态相关；高水平的miRNA-21与HER2阳性呈正相关。另有研究表明，HER2可诱导miRNA-21的表达，从而下调在肿瘤侵袭转移中起重要作用的程序性细胞死亡4（PCD4）的表达水平，促进乳腺癌细胞的异常增殖，使其侵袭、转移能力增强【24】。另外，miRNA-21还可抑制PTEN、ANP32A、SMARCA4等抑癌基因的表达，进一步促进HER2阳性乳腺癌的发展【25-26】。
miRNA-10b是转录因子twist直接作用的靶miRNA，而twist在转移性乳腺癌中高表达，可增强体内外肿瘤细胞的侵袭能力。同时miRNA-10b可抑制同源异型框D10（HOXD10），促进转移基因Ras同源基因家族成员C（RhoC）的表达，促进乳腺癌的侵袭与转移【27】。Liu等【28】则在正常乳腺组织、乳腺癌组织及乳腺癌转移组织中检测miRNA-10b的水平，发现miRNA-10b的表达与HER2阳性正相关，且在乳腺癌转移组织中明显呈高表达状态，提示miRNA-10b在可能HER2阳性乳腺癌的侵袭、转移中发挥着重要作用。
Mattie等【15】研究发现miRNA-205在HER2阳性乳腺癌组织中表达水平低，提示miRNA-205可能起抑癌作用。Adachi等【29】将乳腺上皮细胞株MCF10A转染HER2后细胞生长迅速，细胞周期相关蛋白周期蛋白D1、周期蛋白E等表达升高，但miRNA-205表达水平明显降低；而用siRNA抑制HER2后miRNA-205表达较前升高。过表达HER2的MCF-10A集落形成顺利，而将miRNA-205转染后，细胞生长速度下降，集落形成减少，细胞周期相关蛋白周期蛋白E表达下降。综合以上研究结果，Adachi等【29】猜测miRNA-205可能参与HER2调控周期蛋白E的过程，而HER2可通过下调miRNA-205的表达促进乳腺癌的侵袭。两者相互作用的机制有待进一步研究。
Zhu等【30】进行了H-Ras、HER2、c-Myc等基因的小鼠乳腺癌成瘤实验，检测转基因小鼠模型中miRNA的表达水平，发现在HER2小鼠模型中let-7d/7e/7f、miRNA-193、miRNA-185、miRNA-130b、miRNA-98、miRNA-691、miRNA-684、miRNA-469、miRNA-539均有所表达，但对比其他转基因小鼠模型，miRNA-193为HER2小鼠特异性表达，表明miRNA-193可能在HER2阳性乳腺癌的发生、发展及侵袭、转移中起重要促进作用。
2.3 miRNA影响HER2阳性乳腺癌的预后及治疗
结合现有研究，miRNA与HER2阳性乳腺癌关系密切，检测特定miRNA的表达水平可能对临床诊断及预后判断提供新思路。另外，HER2阳性乳腺癌恶性程度较高、早期易复发转移，针对HER2的靶向治疗虽然延长了部分患者的生存期，但常由于抑癌基因PTEN表达下降或缺失、PI3K/AKT通路异常激活等出现耐药现象，而特殊miRNA对靶向药物的疗效也起显著影响，研究其具体作用有助于临床靶向治疗的深入发展【31】。
Tashkandi等【32】检测了过表达HER2的乳腺上皮细胞株MCF10A中miRNA的表达，发现miRNA-146a-5p表达水平升高，而miRNA-195-5p、miRNA-181d表达水平降低。进一步研究发现，miRNA-146a-5p在HER2阳性乳腺癌中高表达，生存分析提示，高表达miRNA-146a-5p及低表达miRNA-195-5p、miRNA-181d的乳腺癌患者预后不良。Leivonen等【33】研究发现，miRNA-342-5p对HER2阳性乳腺癌细胞的生长有抑制作用，深入探究HER2阳性乳腺癌患者群体的生存率，结果发现miRNA-342-5p高表达提示患者预后相对良好。这些miRNA指标可能为HER2阳性乳腺癌的预后提供有力参考依据。
前已提及，miRNA-199b-5p对HER2阳性乳腺癌细胞的生长有抑制作用，而众所熟知曲妥珠单抗也能抑制HER2阳性乳腺癌细胞的增殖。Fang等【19】进一步在HER2阳性乳腺癌细胞株SKBR3、BT-474中联合应用曲妥珠单抗及miRNA-199b-5p，发现肿瘤细胞迁移及集落形成能力较单用曲妥珠单抗下降更为明显，提示miRNA-199b-5p增强了曲妥珠单抗的抗肿瘤效果。
Gong等【34】研究发现，在接受新辅助治疗的HER2阳性乳腺癌患者中，miRNA-21高表达的患者对曲妥珠单抗治疗的反应性相对较差。进一步在细胞水平研究证实，HER2阳性乳腺癌细胞株出现获得性曲妥珠单抗耐药后，miRNA-21的表达水平升高；而在曲妥珠单抗敏感的HER2阳性乳腺癌细胞株中，过表达miRNA-21可通过抑制PTEN引起曲妥珠单抗耐药【34】。而DeMattos-Arruda等【35】不仅证实miRNA-21能下调PTEN、PDCD4的表达，间接引起HER2阳性乳腺癌细胞株对曲妥珠单抗、多柔比星或紫杉醇敏感度降低，还发现miRNA-21下调PTEN后IL-6释放增加，诱导上皮间质转化，同时PI3K/AKT通路、STAT3/NF-κB通路异常活化，进一步促进乳腺癌细胞耐药。
Ye等【36】用曲妥珠单抗持续处理HER2阳性乳腺癌细胞株SKBR3获得耐药细胞株，检测不同miRNA的表达水平变化，发现miRNA-375表达下降明显，而胰岛素样生长因子1受体（IGF1R）表达升高；进一步过表达miRNA-375后IGF1R水平下降，耐药细胞株对曲妥珠单抗敏感度增强，集落形成受到抑制，在体实验中裸鼠移植瘤对曲妥珠单抗的反应也显著提升。Ye等【36】推测miRNA-375可能通过调控IGF1R的表达，影响AKT等下游信号通路因子，部分逆转曲妥珠单抗耐药。
Iorio等【37】研究表明，miRNA-205可直接抑制HER2阳性乳腺癌细胞株SKBR3中HER-3的表达，而又有研究报道HER-3可能导致吉非替尼（EGFR酪氨酸激酶抑制剂）和拉帕替尼（HER2酪氨酸激酶抑制剂）耐药【38】。Iorio等【37】在SKBR3细胞株中转染前体miRNA-205，发现肿瘤细胞对吉非替尼和拉帕替尼2种药物的敏感度增加，细胞死亡比例明显升高，这为临床相应靶向药物的应用提供了有力的支持。
3 结语
HER2阳性乳腺癌作为乳腺癌的亚型之一，恶性程度高、易出现复发转移，且临床治疗耐药现象严重。针对miRNA的诸多研究表明，miRNA在HER2阳性乳腺癌的发生、发展及侵袭、转移中起着重要作用，将其作为辅助工具应用于临床具有相当广阔的前景。但目前对miRNA的作用靶点、作用机制的了解仍十分有限，随着对miRNA更加深入的研究，相信在不久的将来，能通过检测特异性miRNA来指导临床HER2阳性乳腺癌的诊断、治疗，为临床耐药现象提供新思路、新方法，为HER2阳性乳腺癌患者带来福音。
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