miRNA與非小細胞肺癌診治相關性的研究進展

何艷玲，涂紅纓

(江西省人民醫院，南昌 330006)

miRNA與非小細胞肺癌診治相關性的研究進展

何艷玲，涂紅纓

(江西省人民醫院，南昌 330006)

肺癌的早期癥狀不明顯，確診及治療困難。微小RNA(簡稱miRNA)是真核生物中一類長度約為22個核苷酸的小分子非編碼RNA，參與基因轉錄后水平調控，穩定性較高。近來的研究表明，腫瘤患者的組織及血液中存在miRNA，一些miRNA與肺癌的發生、診斷、耐藥性、治療等方面有重要關聯，其作為一種新生的腫瘤標記物有多項潛能。本文就幾個重要的miRNA在非小細胞肺癌早期診斷、預后判斷及治療等方面的作用及研究進展作一綜述。

非小細胞肺癌；微小RNA；早期診斷；預后判斷；治療

微小RNA(簡稱miRNA)是一類由19～22個成熟核苷酸組成的小分子非編碼RNA，通過與靶miRNA非翻譯區部分互補配對來調節特定基因的表達[1]；參與調節生命的基本過程，如器官組織的發生、發育等。miRNA可作為腫瘤抑制因子，也可作為致瘤因子[2]。哺乳動物血漿和血清中的miRNA具有很高的穩定性、可在反復凍融和不同pH條件下存在。目前已知800～1 000種miRNA與細胞的增殖、分化、凋亡、轉移有關。目前已知多種癌細胞系的miRNA表達譜，與肺癌相關的miRNA有miRNA-21、miRNA-143、miRNA-145、miRNA-210等約40種。本文就幾個重要的miRNA在非小細胞肺癌早期診斷、預后判斷及治療等方面的作用及進展作一綜述。

1 miRNA-21

miRNA-21定位于人類第17號染色體，是目前已知的腫瘤有關的miRNA，這些腫瘤包括了全身多處器官，如腦部、腸道、肺部、乳腺等。腫瘤細胞在MCF-7細胞的誘導下，細胞可由上皮細胞轉化為間葉細胞，在這一過程中,細胞角蛋白已經不能檢測到，但miRNA-21卻仍可檢測到[3]。Guo等[4]報道，高表達miRNA-21組織的細胞增殖能力明顯高于低表達組織，而COX-19是miRNA-21抑制細胞凋亡的關鍵因子，降低COX-19表達可抑制細胞增殖，促進細胞凋亡。

在肺癌研究中，王玉等[5]報道，25例肺鱗癌患者癌組織miRNA-21表達是其癌旁正常組織的9.1倍；在非典型增生組織中，miRNA-21mRNA的表達水平是癌旁正常組織的4.5倍；轉移癌是癌旁正常組織的11.8倍。提示miRNA-21可能與肺鱗癌的發生與演進相關。陳旭等[6]研究也發現，miRNA-21在肺癌組織中表達明顯升高。陳光輝等[7]觀察了100例NSCLC患者及100例查體健康者血漿miRNA-21，結果顯示前者明顯高于后者，miRNA-21診斷肺癌的特異性及敏感性均在70%以上；miRNA-21表達高者復發率也相應升高。胡俊亭等[8]以90例肺癌患者、40例肺部良性疾病患者和90名體檢健康者作為研究對象，采用PCR法測定其血清miRNA-21相對表達量，采用ROC曲線評價其診斷肺癌的靈敏性和特異性。結果肺癌患者miRNA-21表達明顯高于其他兩組，診斷肺癌的特異性及敏感性均高于70%。但上述均為小樣本研究，客觀性有一定限制。有Meta分析結果表明，miRNA-21診斷肺癌有較高的特異性和敏感性[9]。

藥敏性方面，李明濤等[10]通過轉染miRNA-21抑制物下調肺腺癌吉非替尼耐藥細胞株PC9/GR細胞內miRNA-21的表達，在PC9/GR細胞中加入GR處理因素干預，檢測細胞增殖、凋亡；通過Transwell遷移實驗檢測細胞遷移力，觀察miRNA-21抑制物對PC9/GR細胞GR耐藥的影響。結果顯示，在PC9/GR細胞中下調miRNA-21表達后，PC9/GR細胞對GR的敏感性升高，凋亡程度增強，部分逆轉了肺癌PC9/GR細胞對GR的耐藥性，此為miRNA-21與化療聯合治療肺癌提供了實驗依據。在肺癌的治療中，20%～30%的患者有EGFR突變，隨之而來的是對EGFR-TKIs抵抗。miRNA-21與TKI引起的抗癌藥物的抵抗有關，在對46例非小細胞肺癌患者TKI治療的研究中發現， miRNA-21低表達提示TKI的臨床效果不佳，總體生存率低；高表達會降低腫瘤細胞對吉西他賓的敏感性，反之可增加敏感性[11]。耐藥性機制很復雜，其中涉及到EMT、EKT及PTEN，目前還有待于進一步研究。鑒于miRNA可調控細胞生長、增殖，且對藥物敏感性也有較大影響，推測其可作為腫瘤治療的靶點。有學者用真核細胞的表達中介編碼反核苷酸形成P-miRNA-21-ASO并將其轉染到腫瘤細胞中，發現P-miRNA-21-ASO可抑制miRNA-21表達；伴隨著細胞增殖的抑制及分化，腫瘤細胞的侵入性和轉移性降低[12]。在另一項對腦膠質母細胞瘤的研究中也得出相同的結論[13]。在一項對結腸癌的研究中發現，相比單獨應用miRNA，miRNA-21與miRNA-145聯合應用對抑制腫瘤細胞增殖及藥物耐藥性方面有一定作用[14]。基于腫瘤的共性，該治療方案理論上可用于所有器官腫瘤，但還需大量及長期的研究證實。研究發現，血清miRNA-21表達受體內一些激素的影響[15]；TGF-β與miRNA-21表達密切相關，女性人群的表達量因年齡不同，表達也有差異[16]。

2 miRNA-145與miRNA-143

miRNA-145與miRNA-143均位于人類第5號染色體，兩者距離較近，可發揮類似的作用。張維等[17]采用PCR法對48例非小細胞肺癌組織及正常肺組織的miRNA-141、miRNA-145表達進行定量分析，結果提示miRNA-141高表達及miRNA-145低表達與NSCLC的臨床分期、病理分級密切相關。EMT是指上皮細胞在生理及病理情況下化生為間質細胞，主要表現為上皮細胞失去細胞黏附結構，呈現出間質細胞特征，且具有高度的能動性和攻擊性。胡雯靜等[18]研究結果表明，miR-145可抑制肺腺癌起始細胞的發生，其機制可能與調控EMT通路有關。 miRNA-145可能的作用機制：① 通過作用于c-My而抑制c-Myc/eIF4E，進而抑制非小細胞肺癌表達；②作用于PDCD4。已知p70S6K1可下調PDCD4，在結腸腫瘤細胞的研究中發現，miRNA-145可下調p70S6K1表達，高表達的miRNA-145可增加PDCD4表達，說明miRNA-145可通過抑制p70S6K1而抑制腫瘤，與Qing等[19]的研究結果一致。研究發現，miRNA-143在非小細胞肺腫瘤組織表達下調，且可通過CD44v3抑制腫瘤轉移和侵侵襲[20]；miRNA-143可通過作用于Limk1而抑制腫瘤[21]。上述結果提示，miRNA-143有多種潛能。

診斷方面。寧志強等[22]觀察了肺癌組織及正常肺組織miRNA-143表達，發現miRNA-143在66.0%(33/50)的NSCLC組織中表達；其相對表達量明顯低于癌旁組織；miRNA-143可促進A549細胞增殖及遷移，可靶向作用于胰島素樣生長因子1受體(IGF1R)的3′UTR端并抑制IGF1R蛋白表達，進而抑制NSCLC增殖及遷移，其機制可能與靶向調節IGF1R基因并抑制其蛋白表達有關。但王玉涵等[23]觀察了30例肺癌患者及30例正常人血清miRNA差異水平，結果肺癌患者miRNA-143表達明顯升高。

耐藥性方面。有報道，miRNA-143、miRNA-145在多種腫瘤中對多重耐藥蛋白有調控作用；miRNA-145對腸道腫瘤的多種耐藥蛋白均有抑制作用[24]。目前設想將以上miRNA移入腫瘤細胞中，直接對耐藥性、腫瘤增殖起調控作用。最近有報道提出將間葉細胞(MSCs)作為傳送miRNA的工具，因MSCs在骨肉瘤及神經膠質瘤中有良好的轉移性，所以較容易成功轉入腫瘤細胞中，此可作為特殊的技術及中介將RNA轉入靶細胞中，從而為治療提供條件[25]；還可將miRNA-145直接作用并沉默干細胞的OCT、SOX2和KLF4。因OCT、SOX2和KLF4均為在腫瘤形成中起關鍵作用的因子，可在腫瘤起始階段抑制腫瘤形成，但這樣的治療可能僅限于早期腫瘤，且單一的miRNA效果可能不明顯。聯合多個miRNA或是其他生物載體或是放化療，可以增強治療效果和對腫瘤的殺傷力，在轉染HSV的腫瘤細胞中，會有AP27il145的表達，且miRNA-145表達與AP27il145呈反比。聯合放療和AP27il145殺滅腫瘤細胞的效果優于單用放療。

綜上所述，腫瘤的發生、發展、治療涉及眾多復雜因素，其中包括基因、免疫等，而目前腫瘤演變的精確過程仍未明確，尚不能清楚了解miRNA如何作用于腫瘤發生、發展。其次，人類基因組內容過于龐大，要找到與腫瘤密切相關且容易檢測的miRNA難度很大。目前研究的miRNA相比于其他傳統的腫瘤標記物有高度特異性、敏感性的優點，且與患者預后、腫瘤的病理類型、藥物作用靶點、耐藥性等有關；理論上可與傳統診斷腫瘤的手段互補，起到取長補短的作用。建立miRNA檢測的標準體系及流程，有望實現肺癌的個體化診治。

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