miRNA在非小細胞肺癌診斷和治療中的研究進展

周穎，吳發勝

廣西中醫藥大學附屬瑞康醫院放療科，廣西南寧 530000

肺癌是最常見的惡性腫瘤，據統計，2018年全球肺癌新發病例數為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的將近20%。國家癌癥中心發布的數據顯示，我國肺癌的發病率為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’非翻譯區結合，通過促使靶基因降解或抑制其翻譯來下調基因表達[3]。早在1993年，第一個miRNA lin4就從線蟲體內鑒定出來[4]，但是直到21世紀，miRNA才被定義為一組調節基因表達的分子，此后越來越多的miRNA被發現及進一步研究，現在miRBase數據庫中已收錄了超過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節，50%以上的miRNA基因位于腫瘤相關的基因組區域，miRNA與腫瘤的發生、發展密切相關，具有重要的研究及應用價值。現就miRNA在非小細胞肺癌（non-small lung cancer,NSCLC）診斷及治療中的相關研究作一綜述。

1 肺癌診斷治療的現狀

流行病學調查顯示[6]，肺癌的發病率及病死率逐年上升，盡管在篩查、早期診斷和開發新型靶向藥物方面取得了新的進展，肺癌的預后仍然很差。大多數患者在確診時已發展至疾病的中晚期，有數據顯示，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鍵。多項研究表明，miRNA在NSCLC的發生、浸潤、侵襲、轉移過程中發揮重要作用，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

肺癌發生的病因目前尚未完全明確，傳統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的出現為早期診斷肺癌提供了新的思路。2008年，Chen等[9]研究發現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，結果表明，miR-21-5p、miR-30a-5p和miR-126-3p的表達明顯下調，miR-210-3p和miR-486-5p表達上調，并且miR-210-3p在區分肺腺癌方面表現出相當高的準確性，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，聯合檢測多個miRNA或者結合腫瘤標志物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，而淋巴結轉移的肺癌患者的miRNA-let7表達水平高于無淋巴結轉移的患者。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勢[12]。另外一些研究認為血液循環中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，結果發現NSCLC患者miR-17-5p的表達顯著上調，使用回歸模型來構建由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%。相關學者分析了NSCLC患者與肺結核、正常人血液中miRNA的不同，結果顯示NSCLC組miR-34b-3p和miR-302a-5p水平顯著高于肺結核組和健康組。在NSCLC患者中，血清miR-34b-3p水平與腫瘤直徑相關。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、放療、化療、靶向、免疫治療等，即使進行了規范治療，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，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修復來調節細胞周期，調節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，miR-873通過上調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，研究發現腫瘤突變負荷、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系。Halvorsen AR等[28]發現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，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表達的調節卻知之甚少。研究發現p53通過miR-34調節PDL1表達，通過這個信號通路，腫瘤逃避了免疫檢查點的監視，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期臨床試驗結果顯示MRX34具有良好的抗腫瘤活性，其1例HCC患者實現了持續48周的部分緩解（PR），4例患者經歷了持續≥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逐漸成為醫學研究的熱點，miRNA參與腫瘤發生、發展的各個階段，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，但其發揮作用的機制及相關調控網絡仍未完全明確，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、治療等方面發揮更積極的作用。