miRNA在非小細胞肺癌診斷和治療中的研究進展

周穎，吳發(fā)勝

廣西中醫(yī)藥大學附屬瑞康醫(yī)院放療科，廣西南寧 530000

肺癌是最常見的惡性腫瘤，據(jù)統(tǒng)計，2018年全球肺癌新發(fā)病例數(shù)為209萬，在所有惡性腫瘤中排名第一[1]。肺癌是目前癌癥死亡的主要原因，占所有癌癥死亡人數(shù)的將近20%。國家癌癥中心發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，我國肺癌的發(fā)病率為54.66/10萬，病死率為45.6/10萬[2]，預計2015—2030年，我國的肺癌病死率可能會增加40%。

MicroRNAs是一組非編碼小RNA，長度約20~25個核苷酸，主要通過堿基互補配對與信使RNA（mRNA）的3’非翻譯區(qū)結(jié)合，通過促使靶基因降解或抑制其翻譯來下調(diào)基因表達[3]。早在1993年，第一個miRNA lin4就從線蟲體內(nèi)鑒定出來[4]，但是直到21世紀，miRNA才被定義為一組調(diào)節(jié)基因表達的分子，此后越來越多的miRNA被發(fā)現(xiàn)及進一步研究，現(xiàn)在miRBase數(shù)據(jù)庫中已收錄了超過2 500種成熟miRNA。越來越多的研究表明[5]，miRNA參與細胞增殖、分化、凋亡等多種生命活動的調(diào)節(jié)，50%以上的miRNA基因位于腫瘤相關(guān)的基因組區(qū)域，miRNA與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，具有重要的研究及應用價值。現(xiàn)就miRNA在非小細胞肺癌（non-small lung cancer,NSCLC）診斷及治療中的相關(guān)研究作一綜述。

1 肺癌診斷治療的現(xiàn)狀

流行病學調(diào)查顯示[6]，肺癌的發(fā)病率及病死率逐年上升，盡管在篩查、早期診斷和開發(fā)新型靶向藥物方面取得了新的進展，肺癌的預后仍然很差。大多數(shù)患者在確診時已發(fā)展至疾病的中晚期，有數(shù)據(jù)顯示，超過60%的患者確診時處于Ⅲ或Ⅳ期[7]，肺癌患者整體5年生存率仍低于16.8%[8]，肺癌的侵襲性和遠處轉(zhuǎn)移導致的疾病進展仍是肺癌患者主要的死亡原因。因此，早期診斷和有效的治療是改善肺癌患者預后的關(guān)鍵。多項研究表明，miRNA在NSCLC的發(fā)生、浸潤、侵襲、轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用，可能成為NSCLC早期診斷的標志物，為NSCLC的治療提供新的方向。

2 血清中miRNA與肺癌的診斷

肺癌發(fā)生的病因目前尚未完全明確，傳統(tǒng)的篩查方法包括針對高危人群行低劑量螺旋CT掃描、檢測腫瘤標志物CEA等，miRNA的出現(xiàn)為早期診斷肺癌提供了新的思路。2008年，Chen等[9]研究發(fā)現(xiàn)miRNA在肺癌及非癌患者血清中的表達存在差異，且在血液中高度穩(wěn)定，對強酸、強堿、RNA酶等處理不敏感，提示miR NA可能成為肺癌早期診斷的重要方法。Szczyrek M等[10]采用qPCR方法檢測160名肺腺癌患者血漿中miRNA的相對表達，與正常人相比，肺腺癌患者中miRNA-27、miRNA-31和miRNA-182的血漿水平明顯增高，miRNA-195表達顯著降低，這4種miRNA對NSCLC的早期階段具有潛在診斷價值，miRNA-27作為診斷標志物的敏感性為94%、特異性81%，miRNA-31敏感性73%、特異性61%，miRNA-182敏感性為70%、特異性79%，miRNA-195敏感性為74%、特異性為80%。另外一項研究評估了50名NSCLC患者的血清樣本中6種miRNA的表達水平，結(jié)果表明，miR-21-5p、miR-30a-5p和miR-126-3p的表達明顯下調(diào)，miR-210-3p和miR-486-5p表達上調(diào)，并且miR-210-3p在區(qū)分肺腺癌方面表現(xiàn)出相當高的準確性，有望成為診斷肺腺癌的生物標志物[11]。單個miRNA作為疾病診斷標志物陽性率低，聯(lián)合檢測多個miRNA或者結(jié)合腫瘤標志物CEA、CYFRA21-2等可以獲得更好的預測價值。肺癌患者血清中miRNA-21和miRNA-31的表達水平明顯高于健康對照組，而淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的肺癌患者的miRNA-let7表達水平高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者。ROC曲線顯示3種miRNA對肺癌具有臨床診斷價值，并且3種miRNA的聯(lián)合檢測在診斷肺癌方面更有效。生存分析表明，miRNA-21和miRNA-31高表達組患者的中位生存時間更短，miRNA-let7高表達組患者則顯示出生存優(yōu)勢[12]。另外一些研究認為血液循環(huán)中miR-21和miR-23a、miR-200b的表達特征可作為早期檢測NSCLC的潛在生物標志物[13-14]。ZhangY等[15]研究了172例肺癌（131例腺癌和41例鱗癌）患者血清樣本中的miRNA表達譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NSCLC患者miR-17-5p的表達顯著上調(diào)，使用回歸模型來構(gòu)建由miR-17-5p和CEA、SCC、CYFRA21-1組成的診斷模型，當ROC為0.86時，診斷的敏感性為63%、特異性為93.3%。相關(guān)學者分析了NSCLC患者與肺結(jié)核、正常人血液中miRNA的不同，結(jié)果顯示NSCLC組miR-34b-3p和miR-302a-5p水平顯著高于肺結(jié)核組和健康組。在NSCLC患者中，血清miR-34b-3p水平與腫瘤直徑相關(guān)。當使用一種標志物診斷NSCLC時，miR-302a-5p具有最高的敏感性（82.6%），CEA具有最高的特異性（81.6%）。聯(lián)合檢測多種標志物時，miR-302a-5p+NSE+CYFRA21-1的敏感性最高（81.4%），miR-34b-3p+CEA+NSE的特異性最高（90.3%）。miR-34b-3p，miR-302a-5p和CEA的組合獲得曲線下的最高面積 （AUC），其為0.832。 Logistic回歸模型顯示，與對照組相比，miR-34b-3p是NSCLC的獨立危險因素[16]。除了血清中的miRNA可能成為肺癌診斷的標志物，痰液中檢測到的miRNA也是有希望用于診斷NSCLC的非侵入性方法。一項納入了14篇文章的、涉及1 009例NSCLC患者和1 006例對照的薈萃分析顯示，痰液中miRNA210、miRNA21、miRNA31組合用于檢測NSCLC的總體靈敏度達75%，特異性為88%，但仍需要更多的研究來進一步驗證[17]。

3 miRNA與肺癌治療

目前肺癌的治療主要有手術(shù)、放療、化療、靶向、免疫治療等，即使進行了規(guī)范治療，肺癌的總體生存仍未得到明顯提高。隨著對miRNA研究的深入，為治療肺癌提供了新思路，miRNA既可以作為放化療敏感性的預測指標，也可能改變患者對化療、放療和靶向等治療的反應。miR-106在NSCLC患者血清中表達升高，且與腫瘤分期相關(guān)，化療后miR-106表達下降，化療敏感組miR-106降低遠高于化療耐藥組。提示miR-106可用于預測順鉑化療的敏感性[18]。體內(nèi)和體外試驗中都觀察到miR-202表達顯著降低，miR-202表達水平的升高增加了肺癌細胞A549和NCI-H441對順鉑治療的敏感性[19]。miR-4662通過靶向PTEN和激活PI3K/Akt信號通路增強肺癌細胞A549和H1299對紫杉醇的化學抗性[20]。通過生物信息學分析，Chen等[21]鑒定出miR-98-5p、miR-302e、miR-495-3p、miR-613，4種miRNA作為NSCLC患者對放射治療反應的預測因子。miR-25通過改變輻射誘導細胞凋亡的敏感性、干擾損傷DNA修復來調(diào)節(jié)細胞周期，調(diào)節(jié)放射治療對肺癌細胞的作用，其他類似的研究還有miR-9、miR-365、miR-200a[22-25]。研究證實，對EGFR-TKI高度敏感肺癌細胞系PC9中觀察到miR-873高表達，且與GLI1表達呈負相關(guān)，miR-873通過上調(diào)GLI1基因的表達增強肺癌細胞對吉非替尼的耐藥性[26]。在原發(fā)耐藥（EGFR野生型）的肺癌細胞加入miR-34a類似物及厄洛替尼后，顯示出強烈的協(xié)同作用，使細胞重新獲得對EGFR-TKI的敏感性[27]。腫瘤免疫治療是近幾年研究的熱點，PD-1/PD-L1抑制劑的出現(xiàn)改變了晚期非小細胞肺癌的治療策略，但并非所有的晚期非小細胞肺癌患者都能從免疫治療中獲益，研究發(fā)現(xiàn)腫瘤突變負荷、PD-L1表達可能是免疫治療的生物標志物。miRNA與免疫治療之間也存在一定關(guān)系。Halvorsen AR等[28]發(fā)現(xiàn)7種miRNA（miR-215-5p、miR-411-3p、miR-493-5p、miR-494-3p、miR-495-3p、miR-548j-5p和miR-93-3p）與使用納武單抗（nivolumab）治療患者的總生存期呈正相關(guān)，提示miRNA可能成為NSCLC免疫治療的分子標志物，為患者提供更好的治療選擇。盡管在NSCLC的臨床研究中顯示了PD1/PDL1抑制劑有較高的客觀緩解率和疾病控制率，但對PDL1表達的調(diào)節(jié)卻知之甚少。研究發(fā)現(xiàn)p53通過miR-34調(diào)節(jié)PDL1表達，通過這個信號通路，腫瘤逃避了免疫檢查點的監(jiān)視，PDL1高表達和p53低水平的NSCLC患者比PDL1低表達/p53高水平患者生存期短，miR-34a/p53為高水平患者的預后比miR-34a/p53低表達患者差。MRX34(一種脂質(zhì)體miR-34a模擬物)是第一個進入臨床試驗的miRNA療法，Ⅰ期臨床試驗結(jié)果顯示MRX34具有良好的抗腫瘤活性，其1例HCC患者實現(xiàn)了持續(xù)48周的部分緩解（PR），4例患者經(jīng)歷了持續(xù)≥4周期的SD，MRX34治療是可行和可耐受的[30]。

4 存在的問題及展望

近幾年miRNA逐漸成為醫(yī)學研究的熱點，miRNA參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的各個階段，可能扮演癌基因或抑癌基因的角色，目前的研究對miRNA的生物學特征、作用特點有了初步了解，miRNA既可以作為肺癌診斷的標志物、治療的靶標，還參與了放化療增敏等過程，但其發(fā)揮作用的機制及相關(guān)調(diào)控網(wǎng)絡仍未完全明確，需要進一步在大樣本中進行驗證。相信隨著科學的進步、研究的深入，未來miRNA會在肺癌診斷、治療等方面發(fā)揮更積極的作用。