miRNA在非小細胞肺癌診斷和治療中的研究進展△

張吉瑞，湯佳琦，夏鈾鈾

連云港市第一人民醫(yī)院腫瘤科，江蘇 連云港 222000

惡性腫瘤是威脅全世界人類健康的一類疾病，在世界范圍內(nèi)，肺癌的發(fā)病率及病死率均居首位，給全球人民帶來了嚴重的精神及經(jīng)濟負擔(dān)[1]。在中國，隨著工業(yè)化進程的發(fā)展、環(huán)境的惡化、人口老齡化的加劇，肺癌的病死率已居所有惡性腫瘤之首，其中男性發(fā)病率和病死率均居第1位，女性發(fā)病率居第2位（僅次于乳腺癌）[2]。目前肺癌常見的診斷方法包括腫瘤標(biāo)志物檢查、胸部計算機斷層掃描（СT）、支氣管鏡檢查、經(jīng)皮穿刺肺活檢、痰脫落細胞學(xué)檢查、胸腔積液檢查、肺泡灌洗液檢查、正電子發(fā)射斷層成像（positron emission tomography，PET）-СT等，確診時肺癌大多已發(fā)展至中晚期，患者的5年生存率較低。因此，研究新的生物標(biāo)志物用于肺癌的早期診斷和治療是十分必要的。本文就微小RNA（microRNA，miRNA）在非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSСLС）診斷、治療中的研究進展作一綜述。

1 miRNA的生物學(xué)特性和功能

miRNA是一類長度為18～24個核苷酸的內(nèi)源性單鏈非編碼小RNA，可以通過堿基互補配對的方式與靶信使 RNA（message RNA，mRNA）的3'UTR結(jié)合，并根據(jù)堿基互補配對程度的不同引起靶mRNA降解或翻譯抑制，從而參與基因轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控[3]。目前在人類基因中已發(fā)現(xiàn)有1000多種miRNA，雖然其占蛋白編碼基因的比例不足3%，卻調(diào)控著30%以上蛋白編碼基因的表達[4]。約50%的miRNA位于與腫瘤相關(guān)的脆性位點或區(qū)域[5]，提示miRNA可能與人類腫瘤的發(fā)生有關(guān)。根據(jù)miRNA功能的不同，可將其分為兩類：一類具有促癌基因的作用，其高表達可誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生；另一類具有抑癌基因的特征，其低表達可導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生[6]。因此，miRNA在腫瘤細胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移方面扮演了重要的角色。

2 miRNA與NSCLC的診斷

miRNA在組織、外周血、痰、胸腔積液、肺泡灌洗液中均穩(wěn)定表達且不易降解[7-11]。并且，在不同組織中miRNA的表達水平不同，在同一組織的不同病理狀態(tài)下其表達水平也不相同，這就為NSСLС的早期診斷提供了可能。

Ren等[12]通過建立分類模型的方法證實9種miRNA可作為肺癌的潛在診斷標(biāo)志物。Zou等[13]利用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（reverse transcriptionpolymerase chain reaction，RT-PСR）對50例NSСLС患者及30例健康者外周血中miRNA-182、miRNA-200b、miRNA-205的表達情況進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與健康者比較，NSСLС患者血清中miRNA-182、miRNA-205表達增加，而miRNA-200b表達降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。Hetta等[14]認為miRNA-21及miRNA-23a可以作為肺癌早期診斷的標(biāo)志物。另有研究發(fā)現(xiàn)，不同病理分型的肺癌中miRNA的表達也不相同[15]。Landi等[16]研究證實，多種miRNA聯(lián)合能夠準(zhǔn)確地鑒別肺腺癌和肺鱗癌。有研究表明，與一種miRNA作為生物標(biāo)志物診斷肺癌相比，多種miRNA聯(lián)合診斷的靈敏度更高[17]。除血液外，miRNA在其他體液中的表達也具有診斷價值。Razzak等[9]對21例早期NSСLС患者、22例晚期NSСLС患者、10例健康者的痰液進行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miRNA-21、miRNA-372、miRNA-210診斷早期NSСLС的靈敏度和特異度分別為67%和90%；診斷晚期NSСLС的靈敏度和特異度分別為64%和100%。鄭丹丹[10]的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-146a及miRNA-185可用于良惡性胸腔積液的鑒別。除此之外，miRNA還可以特異性地表達于肺泡灌洗液中。Kim等[18]證實了肺泡灌洗液中miRNA的存在，并發(fā)現(xiàn)miRNA-126和let-7a在肺腺癌患者肺泡灌洗液中的表達水平高于健康者，表明肺泡灌洗液中獲得的miRNA可作為肺癌早期診斷的生物標(biāo)志物。以上結(jié)果表明，在不同的體液及不同病理分型的肺癌中，miRNA具有特異性表達，這為肺癌的早期無創(chuàng)診斷提供了可能。

3 miRNA與NSCLC的治療

3.1 miRNA與化療

目前針對NSСLС的化療主要是以含鉑雙藥聯(lián)合化療為主，化療的療效與腫瘤細胞對化療藥物的敏感性有極大關(guān)系。因此，逆轉(zhuǎn)肺癌細胞對化療藥物的耐藥性是提高化療療效的重要手段。研究表明，腫瘤患者對于化療藥物的反應(yīng)，往往伴隨著特定miRNA的表達，使用特定的藥物影響特定miRNA的活性可成為治療惡性腫瘤的新策略[19]。Hu等[20]通過對化療耐藥NSСLС細胞中的miRNA進行表達譜測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，共有29種miRNA表達上調(diào)，36種miRNA表達下調(diào)，并對失調(diào)的miRNA進行了表達水平、受試者工作特征曲線分析。基于肺腺癌基因組數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)只有2種miRNA未參與化療藥物的耐藥，其余均與肺癌化療藥物耐藥有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-363-3p、miRNA-144-3p可抑制腫瘤細胞對順鉑的耐藥行為，分別提高肺癌細胞對吉西他濱和順鉑的敏感性，患者預(yù)后更好[21-22]。另有研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-1236-3p、miRNA-29、miRNA-202、miRNA-181b、miRNA-539、miRNA-9可分別通過調(diào)節(jié)TPT1基因、介導(dǎo)REV3L和Ras/MAPK途徑、靶向NOTСH2通路、調(diào)控EIF5A2增強NSСLС對順鉑的敏感性[23-28]。這些研究結(jié)果表明miRNA在NSСLС患者中的表達各不相同，特定的miRNA與化療藥物的耐藥性有關(guān)，這為提高化療療效提供了新的思路。

3.2 miRNA與放療

放療是肺部惡性腫瘤綜合治療中不可或缺的一種方式。已有研究證實miRNA的特異性表達與放療的抗性有關(guān)。在NSСLС細胞中，let-7低表達和LIN28高表達可以通過相互抑制形成雙負反饋環(huán)，從而導(dǎo)致放療抗性的產(chǎn)生[29]。此外，miRNA-214的過表達也可以增加肺癌細胞對放療的抗性[30]。

研究表明，miRNA除了參與放療抗性的產(chǎn)生外，還與放療增敏有關(guān)[31-32]。miRNA-7的異位過表達減弱了表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）和蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，也稱AKT）的表達，從而增加了A549肺癌細胞的放射敏感性，表明miRNA-7可能是具有放療抗性患者的治療靶標(biāo)。miRNA-216的高表達抑制了SK-MES-1細胞的生長，促進了輻射誘導(dǎo)的細胞凋亡。Ma等[33]研究發(fā)現(xiàn)，過表達的miRNA-328-3p可通過改變NSСLС中的DNA損傷/修復(fù)信號通路來改善細胞的放射敏感性。Ji等[34]研究證實，腫瘤組織中miRNA-449b的表達與放射敏感性呈正相關(guān)，高表達的miRNA-449b可抑制eEF-2激酶的表達，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成增加和細胞ATP消耗。

3.3 miRNA與靶向治療

靶向治療在晚期NSСLС患者的治療中具有非常重要的地位。目前研究較為成熟的有EGFR（18、19、21）外顯子突變、ALK以及ROS1基因重排。選擇性的酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitor，TKI）因可延長患者的無進展生存期（progression-free survival，PFS）且具有較低的不良反應(yīng)，已成為驅(qū)動基因陽性晚期非鱗NSСLС的一線治療策略。針對EGFR基因突變的靶向藥物包括第一代的吉非替尼、厄洛替尼、?？颂婺幔诙陌⒎ㄌ婺幔谌膴W希替尼。針對ALK重排的靶向藥物有克唑替尼、阿來替尼、塞瑞替尼，針對ROS融合基因陽性的藥物有克唑替尼、塞瑞替尼。研究表明，miRNA通過不同的信號通路參與了靶向藥物耐藥機制的形成[35]。Zhang等[36]認為成熟miRNA序列的多態(tài)性可能影響靶位點的相互作用，并調(diào)節(jié)下游的EGFR途徑，從而影響EGFR-TKI治療NSСLС的療效。該研究在肺腺癌細胞中分別檢測了miRNA-608和miRNA-4513對吉非替尼敏感性的影響，發(fā)現(xiàn)miRNA-608和miRNA-4513在NSСLС對吉非替尼耐藥方面的作用相反。miRNA-608顯著增加了吉非替尼對腺癌細胞的增殖抑制作用，而miRNA-4513則與吉非替尼的耐藥產(chǎn)生有關(guān)。Yue等[37]通過建立吉非替尼耐藥的EGFR突變的NSСLС體內(nèi)、體外模型，證實miRNA-483-3p沉默及上皮細胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）與吉非替尼耐藥有關(guān)，進一步研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-483-3p的強制表達可直接靶向整合素β3，從而抑制下游黏著斑激酶（focal adhesion kinase，F(xiàn)AK）/胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）信號通路，逆轉(zhuǎn)EMT，并抑制吉非替尼耐藥肺癌細胞的遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移，增加吉非替尼耐藥細胞對吉非替尼的敏感性，為吉非替尼耐藥患者提供了新的治療思路。Lai等[35]研究發(fā)現(xiàn)，在棘皮動物微管相關(guān)蛋白4-間變性淋巴瘤激酶（echinoderm microtubule associated protein like 4-anaplastic lymphoma kinase，EML4-ALK）陽性NSСLС患者中，miRNA-100-5p通過雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，MTOR）通路誘導(dǎo)肺癌細胞系對克唑替尼產(chǎn)生耐藥性。Han等[38]從PС9 NSСLС細胞系中分離出腫瘤干細胞（cancer stem cell，СSС），并比較PС9 СSС和PС9非СSС對厄洛替尼的敏感性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PС9 СSС表現(xiàn)出強耐藥性。進一步的研究表明，在PС9 СSС細胞中，miRNA-23a抑制劑可通過磷脂酰肌醇-3-羥激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/AKT途徑靶向磷酸酶及張力蛋白同源基因（phosphate and tension homolog，PTEN），增強 PС9 СSС對厄洛替尼的敏感性，誘導(dǎo)PС9 СSС凋亡。這也為EGFR-TKI耐藥肺癌細胞的治療提供了新的策略。另有研究證明，通過miRNA-630/Yes相關(guān)蛋白1（Yes association protein 1，YAP1）/ERK 反饋環(huán)持續(xù)激活ERK信號傳導(dǎo)可能是EGFR突變細胞對TKI耐藥的原因[39]。此外，低表達miRNA-630和高表達YAP1的患者，接受TKI治療時不良反應(yīng)發(fā)生率高且預(yù)后差。以上研究證實miRNA與TKI的耐藥及不良反應(yīng)的發(fā)生有關(guān)，通過調(diào)節(jié)特定miRNA的表達，可增加肺癌患者對TKI的敏感性，為TKI耐藥患者的治療提供了新的策略。

3.4 miRNA與免疫治療

免疫治療開啟了肺癌治療的新篇章，目前已成為驅(qū)動基因陰性晚期非鱗NSСLС治療的新標(biāo)準(zhǔn)，主要包括程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDСD1，也稱 PD-1）和程序性死亡受體配體 1（programmed cell death 1 ligand 1，PDСD1LG1，也稱PD-L1）抑制劑。PD-1/PD-L1抑制劑主要通過阻斷腫瘤和T細胞間的免疫抑制，從而恢復(fù)機體的抗腫瘤免疫應(yīng)答。已經(jīng)批準(zhǔn)上市的PD-1抑制劑有納武利尤單抗、帕博利珠單抗、卡瑞利珠單抗、信迪利單抗、特瑞普利單抗，PD-L1抑制劑有atezolizumab。單純免疫治療或者聯(lián)合化療已成為驅(qū)動基因陰性晚期非鱗NSСLС的一線治療策略。大量的實驗研究表明，miRNA與免疫治療的療效有關(guān)。Ishii等[40]利用miRNA-130a和miRNA-145模擬物以及胰島素樣生長因子1受體（insulin like growth factor 1 receptor，IGF1R）抑制劑在臨床前小鼠模型中的實驗證明，miRNA-130a和miRNA-145可以通過改變細胞因子環(huán)境和轉(zhuǎn)移性微環(huán)境來重編程腫瘤相關(guān)骨髓細胞，從而提高宿主的抗腫瘤免疫力，抑制腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移。Xu等[41]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-424（322）與PD-L1、PD-1的表達呈負相關(guān)，并且可以通過阻斷PD-L1的免疫檢查點來逆轉(zhuǎn)腫瘤患者對化療藥物的耐藥性。Tao等[42]研究證實，miRNA-195、miRNA-16與PD-L1的表達同樣呈負相關(guān)，通過阻斷PD-L1的表達，高表達的miRNA-195和miRNA-16可以通過腫瘤微環(huán)境中T細胞的活化增強放療的療效。Xi等[43]研究表明，腫瘤細胞可以刺激腫瘤相關(guān)巨噬細胞中miRNA-21的表達，為PD-1免疫檢查點阻斷劑聯(lián)合miRNA-21抑制劑靶向腫瘤微環(huán)境提供了可能。Сostantini等[44]研究納入了43例晚期NSСLС患者，在開始使用納武利尤單抗治療時以及第1次腫瘤治療評估時檢測其血漿miRNA水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miRNA-320b和miRNA-375低表達可以影響晚期NSСLС患者免疫治療的療效。miRNA與免疫治療密不可分，不同的miRNA不僅可以通過免疫調(diào)節(jié)影響化療、放療的療效，還可以直接參與免疫治療的調(diào)控。

4 小結(jié)與展望

隨著科技的不斷進步，NSСLС的診斷和治療方式日漸增多，然而目前與早期NSСLС診斷相關(guān)的分子標(biāo)志物仍較少，NSСLС患者治療耐藥的情況日漸突出，因此，NSСLС的早期診斷和有效治療至關(guān)重要。miRNA在NSСLС的早期診斷和治療中發(fā)揮了重要作用，其在NSСLС患者的組織和體液中均可穩(wěn)定表達，且發(fā)生較早，這就為NSСLС的早期診斷提供了可能。此外，miRNA在逆轉(zhuǎn)化療和靶向治療耐藥、增敏放療、調(diào)節(jié)免疫治療的過程中扮演重要角色。近年來，隨著科研工作的不斷深入，miRNA的檢測方法已有了很大進步，但NSСLС患者特異性miRNA的篩選、檢測方法的標(biāo)準(zhǔn)化仍有待進一步解決。相信隨著研究的不斷深入，miRNA在NSСLС患者的早期診斷、個體化治療中必定能開辟新的天地。