MiRNA在肺癌診斷與治療中的應用進展

林劍勇+肖樹榮+鄧益斌

【關鍵詞】微小RNA；肺癌；基因診斷；治療

中圖分類號：R730；R734.2文獻標識碼：ADOI：10.3969/j.issn.10031383.2016.05.025

微RNA（miRNAs）是一類存在于生物體內長度為20～25 nt、具有基因調控功能的非編碼RNA分子，主要參與基因轉錄后水平的調節[1]。研究表明[2～5]，miRNA的表達異常與多種腫瘤密切相關，這為其在腫瘤診斷、治療和預后判斷中的應用提供了潛在的研究價值。

1MiRNA與肺癌的關系

目前研究發現，MiR17、let7、miR29、miR126等微RNA與肺癌關系密切。其中，miR17在肺癌早期表達上調，隨著肺癌的發展其表達逐漸下降，而let7、miR29和miR126的表達則與肺癌呈負相關關系。MiR17的表達在肺癌發生、發展過程中扮演著重要角色，尤其是小細胞肺癌。Oeztuerk等[6]采用反義核酸技術對miR17表達進行抑制后，發現肺癌細胞增殖速度明顯下降，說明miR17的過表達與肺癌之間存在相關性。Ras和HMGA2是let7家族中最具代表性的兩個致癌基因，在肺癌組織細胞中其表達均明顯上調。Dai[7]和Tsai[8]等研究發現，將let7b體外轉染LKR13細胞后，能夠抑制Ras基因的表達，進而可抑制腫瘤細胞的增殖和生長，使細胞密度明顯降低。Dutta等[9]研究發現，let7g表達上調則細胞中HMGA2的表達下降，細胞增殖受抑制，說明let7表達下調與肺癌之間存在相關性。MiR29家族包括miR29a、miR29b、miR29c等，主要作用靶標是肺癌細胞中的甲基轉移酶（DNMT）。MiR29與甲基轉移酶的表達呈負相關關系，主要表現為在甲基轉移酶高表達的肺癌細胞中，miR29表達則明顯下調[10]。MiR126的主要作用靶標是Crk蛋白，這是一類參與細胞增殖、遷移、黏附和信號轉導等過程的接頭蛋白。有研究表明，當miR126[11]、miR182[12]等表達上調時，Crk蛋白則表達下降，并且伴隨著腫瘤細胞的遷移、浸潤和黏附能力也都相應減弱，說明miR126、miR182等的表達與肺癌之間呈負相關關系。

2MiRNA在肺癌基因診斷中的應用

基因診斷是指借助聚合酶鏈反應、基因測序、分子雜交等技術手段檢測和分析與腫瘤相關的基因結構或表達改變，從而對腫瘤進行診斷的一種新方法[3]。由于微RNA在不同腫瘤組織或腫瘤組織與非腫瘤組織中的表達模式不同，通過對比分析微RNA表達譜在不同組織間的變化情況，篩查出表達異常的miRNA分子，是腫瘤基因診斷研究的新思路[4]。Shikeeva等[13]研究發現，let7在非小細胞肺癌中表達明顯下調，其診斷敏感性為97%，特異性為92%，因此，認為let7可作為非小細胞肺癌的分子診斷標記物。Patnaik等[14]采用交叉驗證分析研究發現，miR146b在肺鱗癌細胞中表達明顯下調，其診斷敏感性為95%，特異性為98%。目前，大量研究表明，miRNA在腫瘤基因診斷中有較高的敏感性和特異性，因此可作為腫瘤診斷的分子標記物。

3MiRNA在肺癌治療中的應用

放療是腫瘤治療的常規方法，由于目前對放射性元素誘導基因表達改變的機制尚不明確，因此放療在腫瘤臨床治療中的廣泛應用受到限制。Weidhaas等[15]研究發現，肺癌細胞內let7家族的表達在放療前后均發生明顯改變，表現在放療后let7a和7b的表達均明顯下降，而let7g則顯著上調，說明let7a和7b表達顯著上調的肺癌細胞對放療敏感性增強，而表達明顯下調的肺癌細胞則對放療不敏感。因此，可以通過上調腫瘤細胞中對放射性元素敏感的微RNA的表達來提高放療效果。

化療是腫瘤治療的另一種常規方法，這種方法的最大特點是在腫瘤治療過程中除了殺傷腫瘤細胞外，對正常細胞也造成較大傷害。Bemis等[16]研究發現，對吉非替尼（表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑）治療敏感的肺癌細胞往往是miR128b表達不足或缺失，而不敏感的肺癌細胞則是miR128b的表達明顯上調。因此，篩選化療藥物敏感基因，提高腫瘤細胞的藥物敏感性，降低藥物用量和副作用，逐漸成為腫瘤治療研究新熱點。

基因治療是腫瘤治療研究的新方法，原理是通過導入外源miRNA或抑制細胞內miRNA表達，從而實現抑制癌基因或上調抑癌基因表達的目的，比如：（1）導入雙鏈RNA，經細胞內Dicer酶切割形成若干miRNA分子，與靶基因特異性結合，抑制癌基因表達；（2）導入可編碼miRNA的質粒DNA，產生源源不斷的miRNA分子，與靶基因特異性結合，抑制癌基因表達，但該法采用的腺病毒或逆轉錄病毒載體存在感染風險；（3）導入反義miRNA分子，直接與靶基因特異性結合，抑制癌基因表達。Xu等[17]研究結果顯示，采用脂質體將反義miR31導入A549細胞內，反義miR31能與靶基因特異性結合，抑制癌基因表達，從而抑制肺癌細胞的增殖。Matsubara等[18]研究發現，針對靶基因設計合成反義寡核苷酸分子，并借助脂質體轉染A549細胞后，能有效抑制miR17和miR20a的表達，引起肺癌細胞的凋亡。目前，大量研究表明，基因治療逐漸成為腫瘤治療研究的新熱點。

4問題與展望

盡管大量研究表明，微RNA表達改變與多種腫瘤發生關系密切，但目前利用微RNA作為腫瘤基因診斷指標，尚缺乏一套成熟的判斷標準。而通過導入外源miRNA或抑制細胞內miRNA表達，從而實現抑制癌基因或上調抑癌基因表達目的的基因治療，也由于靶向性、安全性和有效性等問題，使基因治療研究面臨重重困難。盡管如此，作為一類新型分子標記物，微RNA在肺癌發生發展、基因診斷和基因治療中的應用價值仍然是今后研究的熱點。參考文獻[1]Powdrill MH，Destrochers GF，Singaravelu R，et al.The role of microRNAs in metabolic interactions between viruses and their hosts[J].Curr Opin Virol，2016（19）：7176.

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（收稿日期：2016-08-02修回日期：2016-09-23）

（編輯：潘明志）