miRNAs作為癌癥預測和預后標志物的巨大潛能

南娟 翻譯 曹志成 校對

1天津醫科大學總醫院，天津市肺癌研究所，天津市肺癌轉移與腫瘤微環境重點實驗室；2香港特別行政區 伊利沙伯醫院 臨床腫瘤科

“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。”

miRNAs作為細胞通路的重要調控因子，在癌變過程中起著關鍵作用。最近研究已鑒定出許多潛在癌癥標志物的miRNAs，部分miRNAs起癌基因、抑癌基因或轉移調節因子的作用。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[1]。

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

為了改善抗癌治療患者的預后，亟待發現生物標志物以預測患者抗癌治療療效，并幫助研究者設計可更好地分層患者的臨床試驗。小細胞肺癌腫瘤樣本的微陣列分析顯示，miR-92a-2*、miR-147和miR-574-5p與耐藥明顯相關。腫瘤中miR-92a-2*的高表達與小細胞肺癌患者生存期縮短亦相關。這些miRNAs有可能用于篩查小細胞肺癌患者的再次耐藥風險[2]。

在胰腺癌術后患者中發現，miR-142-5p高表達的吉西他濱治療患者明顯比低表達者的生存期長。該miRNA可能成為術后胰腺癌患者采用吉西他濱治療療效的預測標志物[3]。另一方面，基于紫杉醇治療未完全緩解的卵巢癌患者的miR-200c水平較完全緩解者低。低腫瘤miR-200表達與高β-tubulin III蛋白含量明顯相關。此miRNA可能成為卵巢癌患者采用基于紫杉醇治療療效的生物標志物[4]。在單一采用他莫昔芬治療的雌激素受體陽性的乳腺癌患者中發現，miR-210表達與臨床預后不良相關。功能分析顯示，miR-210參與細胞增殖、遷移和侵襲[5]。

在不同的惡性腫瘤中，異常的miRNA表達可能具有潛在的預后價值。對源自術前未接受任何治療的I期-III期鱗癌（squamous cell carcinoma, SCC）患者的配對癌組織和非癌組織的miRNA表達檢測發現，miR-31高表達與生存期不佳相關。腫瘤抑癌基因DICER1被鑒定為miR-31的靶標，人肺癌細胞中miR-31的表達可抑制DICER1的活性[6]。在食道SCC患者中也發現，血清miR-31高表達者無復發生存期和癌癥相關生存期的預后較差。體外研究顯示，miR-31可促進食道SCC集落形成、遷移和侵襲。三種腫瘤抑癌基因（EMP1、KSR2和RGS4）被證實為miR-31的靶標[7]。該miRNA可能成為SCC的潛在預后生物標志物。

“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。”

可切除的胰腺導管腺癌患者的臨床協變量獨立分析顯示，miR-21高表達和miR-34a表達降低與術后總生存期（overall survival, OS）不佳明顯相關。這些miRNAs的異常表達水平可能成為胰腺導管腺癌的預后生物標志物[8]。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。從福爾馬林固定樣本中鑒定出兩個miRNAs和十個蛋白編碼基因（miR-519d、miR-647、ANXA1、BID、CCNG2、ETV1、FBP1、LETMD1、NOTCH3、RAD23B、SIM2和TNFRSF1A），有助于鑒別前列腺癌患者術后有無生化復發。這組標志物可能提高對前列腺癌患者根治性前列腺切除術后預測的準確性[9]。

對采用利妥昔單抗、環磷酰胺、阿霉素和長春新堿治療的彌漫性大B細胞淋巴瘤患者樣本進行單因素分析發現，miR-18a表達與OS相關，而miR-222表達與無進展生存期相關。包含國際預后指數的Cox回歸分析顯示，這些特定miRNAs的表達水平是彌漫性大B細胞淋巴瘤患者生存期的獨立預測因子[10]。另一方面，miRNA分析顯示，侵襲性甲狀腺乳頭狀癌較非侵襲性甲狀腺乳頭狀癌的miR-146b和miR-222上調，而miR-34b和miR-130b下調。在BRAF陽性的腫瘤中，miR-146b與侵襲性甲狀腺乳頭狀癌密切相關。在侵襲性甲狀腺乳頭狀癌中，MET被鑒定為miR-34b的潛在靶基因[11]。在胃癌中也發現，miR-146a低表達與淋巴轉移、靜脈侵襲和OS相關。miR-146a的異常表達可抑制胃癌細胞的侵襲和轉移，并下調及靶向EGFR和IRAK1的表達[12]。

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期/B期患者的癌癥特異性死亡率中等程度相關[13]。另一方面，在脊髓增生異常綜合征患者中，血漿let-7a和miR-16水平是雙峰的。它們的表達水平與OS和無進展生存期明顯相關。多因素分析顯示，let-7a是該人群OS的獨立預測因子[14]。另一最近研究證實，在鼻咽癌患者中一個包括5個miRNAs的標志物（miR-142-3p、miR-29c、miR-26a、miR-30e和miR-93）與無疾病生存期明顯相關。此生物標志物組可以增加TNM分期系統的預后價值，并有助于為存在進展高風險的患者制定治療方案[15]。

為檢測直腸癌是否存在轉移，一個包括5個miRNAs（let-7a、miR-21、miR-135a、miR-206和miR-335）表達水平的預后標志物也被鑒定出來。其中，在KRAS突變陽性腫瘤的轉移病變中let-7a表達增高。該包括5個miRNAs的標志物可能成為直腸癌的潛在預后工具[16]。同樣地，在室管膜瘤和正常腦組織中檢測miRNAs表達發現，miR-203是預測復發的獨立標志物，與OS密切相關的3個miRNAs（let-7d、miR-367和miR-596）也被鑒定出來[17]。通過原位雜交篩查let-7家族發現，let-7g表達減少也可成為乳腺癌患者淋巴轉移和生存狀況差的預后生物標志物。剔除非轉移性乳腺癌細胞中let-7g表達導致癌細胞從原位通過GAB2和FN1以及后續p44/42 MAPK和特定基質金屬蛋白酶的激活而迅速轉移[18]。

“……解密miRNAs在復發和轉移信號通路中的作用，將有助于更好地利用miRNAs對癌癥治療的預測和預后價值。”

在乳腺癌病例中，完整的miRNA和mRNA全表達譜已鑒定出與無遠處復發生存期獨立相關的9個miRNAs（miR-27b、miR-29c、miR-30c、miR-30e-3p、miR-128a、miR-150、miR-210、miR-342和miR-548d）。其中，miR-27b、miR-150和miR-342在受體三陰性乳腺癌中具有預后價值[19]。MLLT11是小兒急性髓細胞白血病預后不佳的生物標志物。體外轉染實驗顯示，miR-29b直接調節MLLT11的表達。miR-29b低表達和MLLT11高表達的急性髓細胞白血病患者的OS不佳，提示miR-29b可能是急性髓細胞白血病患者的潛在預后生物標志物[20]。另一方面，甲狀腺髓樣癌的miRNA譜顯示，在甲狀腺髓樣癌中，miR-183和miR-375的過度表達可預測外側淋巴結轉移。它們與殘余病變、遠處轉移和死亡相關。在人甲狀腺髓樣癌細胞中，敲除miR-183表達導致活細胞數明顯減少和自噬相關蛋白LC3B表達顯著增高[21]。

討論與展望

探尋可提供有用信息的生物標志物已成為過去十年癌癥研究的主要焦點。因為血液易于通過輕微創傷性方式收集，故對于腫瘤生物標志物檢測來說血液為理想的樣本類型[22]。一些研究也曾嘗試采用源于糞便的miRNAs作為胃腸癌的標志物[23,24]。采用不同樣本類型使得新型標志物的檢測受到不同程度的限制。另一方面，未來的趨勢是聯合多個miRNAs作為標志物組，這通常有助于提高敏感性和特異性。同樣地，miRNA標志物與其它分子標志物（如蛋白標志物、SNPs和DNA甲基化標志物）的聯合也可能有助于更好地預測個體患者的治療效果。但是，盡管已報道許多預測和預后標志物具有統計學上的明顯差異，但將已有研究成果應用于臨床實踐仍需嚴格地驗證[25]。為了提高生物標志物的可靠性、質量保證和有效性，還需要對不同樣本類型制定標準的制備過程并設計更好的方法來評估miRNA標志物的質量。一個穩定可靠的miRNA標志物需經多中心研究共同驗證。癌癥是一種復雜的疾病，解密miRNAs在復發和轉移信號通路中的作用，將有助于更好地利用miRNAs對癌癥治療的預測和預后價值。盡管仍有許多挑戰亟待解決，但是最近鼓舞人心的結果顯示，miRNAs有成為對人類癌癥有用的預測和預后標志物的潛能。

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