MicrooRRNNAAss在肺癌發病和診療中作用的研究進展

穆 穎，許朝暉蘭州軍區臨潼療養院，陜西 西安 70000；解放軍第33醫院，陜西 西安 70000

肺癌作為全球死亡率最高的惡性腫瘤，已成為醫學界的巨大挑戰。據美國癌癥協會（ACS）統計的數據，2014年預計美國將有585 720人因癌癥去世，相當于每天約1600人死亡。肺癌，結腸癌，前列腺癌和乳腺癌仍是癌癥死亡的最常見原因，約占男性和女性總癌癥死亡人數的50%。肺癌導致的死亡剛好超過1/4，成為男性和女性的最大殺手［1］。盡管在蛋白和基因水平上，肺癌發生的分子網絡已經部分得到闡明，基于肺癌發生分子網絡的基因治療在過去10年也取得了一定的進展，但肺癌患者整體5年生存率仍僅為10%～15%。缺乏有效的早期診斷和治療手段是兩大主要原因。而MicroRNA這一內源性、非編碼的短RNA的發現為肺癌的早期診斷和治療帶來了希望。

1 MicroRNAs與肺癌的相關性

在人類蛋白質編碼基因中，有超過30%的基因受到miRNAs的調節，其中，有200多種microRNAs（miRNAs）與癌癥的發生、發展密切相關［2］。目前，miRNAs的研究尚處于初級階段，但其在腫瘤基因治療方面的成果已經引起廣泛關注。最新研究表明，miRNAs作為細胞通路的重要調控因子，具有以細胞周期依賴性方式調節轉錄及翻譯的潛能，在癌變過程中起到至關重要的作用［3-5］，這為我們在分子水平深入理解肺癌提供了新的思路。

與正常組織比較，miRNAs在腫瘤細胞中的表達異常是目前臨床上普遍存在的［6］。2002年Calin等［7］研究發現，相對于正常細胞，白血病中miR15和miR16的表達水平顯著降低，這一研究為癌癥中miRNAs異常表達提供了最直接的證據，也為后續相關科研工作奠定了基礎。2005年Johnson等［8］在研究中也發現了let-7和RAS原癌基因之間的相互作用。同年，He等［3］和O'Donnell［4］在研究中發現，當凋亡途徑被mir-17-19-b1去除后，癌基因MYC可誘導細胞不受控制地增殖，揭示腫瘤細胞的增殖與miRNA-mir17-92的異常表達關系密切。Huang等［9］研究發現MicroRNA-181 在非小細胞肺癌發生和進展中起到抑制作用。Borkowski等[10]的研究也發現miR-17～92的表達量與非小細胞肺癌發生和進展密切相關。這些研究都說明microRNA的表達調控在肺癌的發生與進展中起到很重要的作用。

2 microRNA與肺癌的治療

2.1 microRNA的致癌作用

癌基因miRNA-17-92基因簇和miRNA-31在肺癌的發病過程中異常活躍。miR-17-92基因簇位于染色體13q13，包括miR-17、miR-18a、miR-19a、miR-19b-1、miR-20a和miR-92a-1。其中經由該基因簇中miR-17和miR-20a對細胞凋亡過程中的關鍵因子（p21WAFI）的調控，抑制癌基因RAS的功能以誘導細胞凋亡。此外，通過miR-19負性調控抑癌基因PTEN以起到抗細胞凋亡的作用，表明癌基因miRNA-17-92基因簇在腫瘤細胞表達過程中持續高表達［5,11］。此外，如同上述He等［3］也通過人類B細胞淋巴瘤小鼠樣本發現mir-17-92基因簇高表達，并證實mir-17-92中的miRNAs與癌基因產生協同作用，并提出其靶基因可能是在MYC過表達條件下激活的凋亡蛋白。

在miR-31的亞型（miR-31-H，miR-31-P，miR-31-M）中，尤以在肺癌細胞中miR-31-P可直接抑制Dicer或腫瘤抑制因子LATS2和PPP2R2A促進腫瘤的發生［12］。由此，提示我們抑制肺癌細胞增殖可通過下調miR-31來實現。

2.2 microRNA的抑癌作用

大量研究顯示，microRNAs可產生抑制某些腫瘤的作用，對肺癌尤為突出。最早被發現的抑癌基因let-7通過調控致癌基因RAS的表達發揮作用。與正常肺組織相比，在肺癌組織中let-7表達降低而k-ras的表達升高，這可能是let-7通過與k-ras 3’末端非編碼區內作用靶點結合，從而對其調控的結果［13-14］。此外，Johnson等［15］的研究發現，let-7可抑制RAS的表達，而且，let-7的缺失或降低會導致肺癌細胞中RAS的高表達。另外，Takamizawa等[16]發現，非小細胞肺癌細胞中的let-7的表達水平越低，其預后越差，術后生存期越短，而體外組織培養實驗的結果表明，人肺癌細胞中let-7的高表達可有效抑制腫瘤細胞的增殖，說明let-7在肺癌細胞中可能起到抑癌基因的作用。

在非小細胞肺癌中，miR-212可導致與細胞凋亡相關的腫瘤壞死因子表達升高，調節TRAIL誘導細胞凋亡。此外，研究表明，miR-212可負性調控抗凋亡蛋白PED的表達和正性調節TRAIL的敏感性［17］。

2.3 調控miRNAs成熟的重要因子

調控miRNAs成熟的重要因子主要包括Dicer、Drosha和Ago2，其中Dicer表達水平與諸多腫瘤的發生發展關系緊密［18］。如Dicer的表達水平與腫瘤侵襲性密切相關：在非典型腺瘤樣增生和支氣管肺泡癌中Dicer呈現較高表達狀態，而在侵襲性強和晚期腺癌中為低表達[19]。其相關機制可能與SOX4有關，有研究表明，腫瘤侵襲性強的細胞中Dicer與SOX4的表達呈相關性升高；而將SOX4敲除后，Dicer表達水平下降，從而降低腫瘤細胞的侵襲性［20］。

3 MicroRNAs與肺癌診斷

3.1 肺癌病理分型

目前，臨床對于肺癌的病理分型特別是在區分肺腺癌和鱗癌的敏感性和特異性較差。研究表明，與肺腺癌相比，has-miR-205在鱗癌表達更高且區分兩者的敏感性和特異性分別為96%和90%［21-22］。miR-205、miR-210和miR-708診斷肺鱗癌時的敏感性和特異性分別為72%和96%［23］。因此，miRNAs可使肺癌的病理分型更為準確。

3.2 組織中miRNAs與肺癌診斷

miRNAs在腫瘤和正常組織之間的表達水平和表達模式存在顯著差異，可用于肺癌的早期診斷。Guan等[24]研究表明對肺癌組織和正常肺組織的miRNAs表達進行meta分析后發現，miR-210、miR-21、miR-31和miR-182在肺癌組織中表達上調，而miR-126和miR-145表達下調。Sun等［25］通過基因芯片發現5種miRNAs在原發和復發的肺癌組織表達有差異，且與正常肺組織相比miR-150和miR-3940-5p在肺癌中表達過低。研究表明miR-182、miR-183和miR-96在肺癌組織中高表達［26］。

3.3 血清/血漿中miRNAs與肺癌診斷

肺癌患者和正常人的血清或血漿中miRNAs表達模式仍存在差異。因血清或血漿中miRNAs以非常穩定的形式存在并且可抵抗RNA酶的降解，因而說明血清或血漿中miRNAs也可應用于肺癌的診斷。血清中miR-21，miR-126，miR-210和miR-486-Sp可鑒別正常人和非小細胞肺癌患者，其敏感性和特異性分別為86.22%和96.55%，并且它們診斷I期非小細胞肺癌的敏感性和特異性分別為73.33%和96.55%［27］。

3.4 miRNAs中的肺癌生物標記物

因為不同癌癥療法對不同亞型患者有效，所以急需新型預測和預后標志物來提高癌癥患者的療效。由癌細胞釋放的穩定地循環于體液中的miRNAs，有可能成為檢測早期肺癌的新型生物標記物。Yuan等［28］利用Solexa（一種小分子RNAs的高通量測序技術發現了兩個非小細胞肺癌NSCLC特異性血清miRNAs：miR-25和miR-223）。這些miRNAs在血清中的高表達是NSCLC的血液生物標記物，通過定量逆轉錄PCR即可檢測到。miRNAs作為抗癌治療療效的分子預測標志物及miRNAs在癌癥中的預后價值癌癥研究的一項重要挑戰是研發標準治療后腫瘤復發的可靠預測標志物以決定是否需要立即進行輔助治療。循環miRNAs是癌癥潛在的非侵入性預后生物標志物。在源自早期非小細胞肺癌和匹配對照組患者的血漿和血清配對樣本研究中，血漿let-7b表達減少與所有患者的癌癥特異性死亡率中等程度相關，血清miR-223表達減少則與IA/IB期患者的癌癥特異性死亡率中等程度相關［29］。

4 小結與展望

miRNA在腫瘤細胞的發生、發展、增殖、分化和凋亡及基因的調控網絡中均發揮著重要作用，也引起越來越多的科研工作者的關注。而肺癌作為我國常見的惡性腫瘤之一，其發病率及死亡率的居高不下，一直困擾著醫學工作者。而目前通過對miRNAs研究，可以較好的改善這種狀況。盡管目前在對miRNA和癌癥的研究中取得了一些成果，但仍有許多問題，如miRNAs種類繁多，如何尋找特異的miRNAs指導臨床診斷和治療；如何尋找miRNAs的靶基因或靶蛋白從而實現靶向治療等。但隨著對miRNAs的深入研究，我們也堅信人類將會解決這些問題并開啟腫瘤等疾病基因診斷、治療的新紀元。

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