miRNAs作為癌癥預(yù)測(cè)和預(yù)后標(biāo)志物的巨大潛能

南娟 翻譯 曹志成 校對(duì)

1天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院，天津市肺癌研究所，天津市肺癌轉(zhuǎn)移與腫瘤微環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2香港特別行政區(qū) 伊利沙伯醫(yī)院 臨床腫瘤科

“因?yàn)椴煌┌Y療法對(duì)不同亞型患者有效，所以急需新型預(yù)測(cè)和預(yù)后標(biāo)志物來提高癌癥患者的療效?！?/p>

miRNAs作為細(xì)胞通路的重要調(diào)控因子，在癌變過程中起著關(guān)鍵作用。最近研究已鑒定出許多潛在癌癥標(biāo)志物的miRNAs，部分miRNAs起癌基因、抑癌基因或轉(zhuǎn)移調(diào)節(jié)因子的作用。因?yàn)椴煌┌Y療法對(duì)不同亞型患者有效，所以急需新型預(yù)測(cè)和預(yù)后標(biāo)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(yù)測(cè)標(biāo)志物及miRNAs在癌癥中的預(yù)后價(jià)值

為了改善抗癌治療患者的預(yù)后，亟待發(fā)現(xiàn)生物標(biāo)志物以預(yù)測(cè)患者抗癌治療療效，并幫助研究者設(shè)計(jì)可更好地分層患者的臨床試驗(yàn)。小細(xì)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(guān)。腫瘤中miR-92a-2*的高表達(dá)與小細(xì)胞肺癌患者生存期縮短亦相關(guān)。這些miRNAs有可能用于篩查小細(xì)胞肺癌患者的再次耐藥風(fēng)險(xiǎn)[2]。

在胰腺癌術(shù)后患者中發(fā)現(xiàn)，miR-142-5p高表達(dá)的吉西他濱治療患者明顯比低表達(dá)者的生存期長(zhǎng)。該miRNA可能成為術(shù)后胰腺癌患者采用吉西他濱治療療效的預(yù)測(cè)標(biāo)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(dá)與高β-tubulin III蛋白含量明顯相關(guān)。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(biāo)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(fā)現(xiàn)，miR-210表達(dá)與臨床預(yù)后不良相關(guān)。功能分析顯示，miR-210參與細(xì)胞增殖、遷移和侵襲[5]。

在不同的惡性腫瘤中，異常的miRNA表達(dá)可能具有潛在的預(yù)后價(jià)值。對(duì)源自術(shù)前未接受任何治療的I期-III期鱗癌（squamous cell carcinoma, SCC）患者的配對(duì)癌組織和非癌組織的miRNA表達(dá)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，miR-31高表達(dá)與生存期不佳相關(guān)。腫瘤抑癌基因DICER1被鑒定為miR-31的靶標(biāo)，人肺癌細(xì)胞中miR-31的表達(dá)可抑制DICER1的活性[6]。在食道SCC患者中也發(fā)現(xiàn)，血清miR-31高表達(dá)者無復(fù)發(fā)生存期和癌癥相關(guān)生存期的預(yù)后較差。體外研究顯示，miR-31可促進(jìn)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(shí)為miR-31的靶標(biāo)[7]。該miRNA可能成為SCC的潛在預(yù)后生物標(biāo)志物。

“癌癥研究的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)是研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)治療后腫瘤復(fù)發(fā)的可靠預(yù)測(cè)標(biāo)志物以決定是否需要立即進(jìn)行輔助治療?！?/h2>

可切除的胰腺導(dǎo)管腺癌患者的臨床協(xié)變量獨(dú)立分析顯示，miR-21高表達(dá)和miR-34a表達(dá)降低與術(shù)后總生存期（overall survival, OS）不佳明顯相關(guān)。這些miRNAs的異常表達(dá)水平可能成為胰腺導(dǎo)管腺癌的預(yù)后生物標(biāo)志物[8]。癌癥研究的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)是研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)治療后腫瘤復(fù)發(fā)的可靠預(yù)測(cè)標(biāo)志物以決定是否需要立即進(jìn)行輔助治療。從福爾馬林固定樣本中鑒定出兩個(gè)miRNAs和十個(gè)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(shù)后有無生化復(fù)發(fā)。這組標(biāo)志物可能提高對(duì)前列腺癌患者根治性前列腺切除術(shù)后預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性[9]。

對(duì)采用利妥昔單抗、環(huán)磷酰胺、阿霉素和長(zhǎng)春新堿治療的彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤患者樣本進(jìn)行單因素分析發(fā)現(xiàn)，miR-18a表達(dá)與OS相關(guān)，而miR-222表達(dá)與無進(jìn)展生存期相關(guān)。包含國際預(yù)后指數(shù)的Cox回歸分析顯示，這些特定miRNAs的表達(dá)水平是彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤患者生存期的獨(dú)立預(yù)測(cè)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(diào)，而miR-34b和miR-130b下調(diào)。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(guān)。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(fā)現(xiàn)，miR-146a低表達(dá)與淋巴轉(zhuǎn)移、靜脈侵襲和OS相關(guān)。miR-146a的異常表達(dá)可抑制胃癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移，并下調(diào)及靶向EGFR和IRAK1的表達(dá)[12]。

循環(huán)miRNAs是癌癥潛在的非侵入性預(yù)后生物標(biāo)志物。在源自早期非小細(xì)胞肺癌和匹配對(duì)照組患者的血漿和血清配對(duì)樣本研究中，血漿let-7b表達(dá)減少與所有患者的癌癥特異性死亡率中等程度相關(guān)，血清miR-223表達(dá)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(guān)[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(dá)水平與OS和無進(jìn)展生存期明顯相關(guān)。多因素分析顯示，let-7a是該人群OS的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[14]。另一最近研究證實(shí)，在鼻咽癌患者中一個(gè)包括5個(gè)miRNAs的標(biāo)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(guān)。此生物標(biāo)志物組可以增加TNM分期系統(tǒng)的預(yù)后價(jià)值，并有助于為存在進(jìn)展高風(fēng)險(xiǎn)的患者制定治療方案[15]。

為檢測(cè)直腸癌是否存在轉(zhuǎn)移，一個(gè)包括5個(gè)miRNAs（let-7a、miR-21、miR-135a、miR-206和miR-335）表達(dá)水平的預(yù)后標(biāo)志物也被鑒定出來。其中，在KRAS突變陽性腫瘤的轉(zhuǎn)移病變中l(wèi)et-7a表達(dá)增高。該包括5個(gè)miRNAs的標(biāo)志物可能成為直腸癌的潛在預(yù)后工具[16]。同樣地，在室管膜瘤和正常腦組織中檢測(cè)miRNAs表達(dá)發(fā)現(xiàn)，miR-203是預(yù)測(cè)復(fù)發(fā)的獨(dú)立標(biāo)志物，與OS密切相關(guān)的3個(gè)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(fā)現(xiàn)，let-7g表達(dá)減少也可成為乳腺癌患者淋巴轉(zhuǎn)移和生存狀況差的預(yù)后生物標(biāo)志物。剔除非轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞中l(wèi)et-7g表達(dá)導(dǎo)致癌細(xì)胞從原位通過GAB2和FN1以及后續(xù)p44/42 MAPK和特定基質(zhì)金屬蛋白酶的激活而迅速轉(zhuǎn)移[18]。

“……解密miRNAs在復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移信號(hào)通路中的作用，將有助于更好地利用miRNAs對(duì)癌癥治療的預(yù)測(cè)和預(yù)后價(jià)值?！?/h2>

在乳腺癌病例中，完整的miRNA和mRNA全表達(dá)譜已鑒定出與無遠(yuǎn)處復(fù)發(fā)生存期獨(dú)立相關(guān)的9個(gè)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(yù)后價(jià)值[19]。MLLT11是小兒急性髓細(xì)胞白血病預(yù)后不佳的生物標(biāo)志物。體外轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)顯示，miR-29b直接調(diào)節(jié)MLLT11的表達(dá)。miR-29b低表達(dá)和MLLT11高表達(dá)的急性髓細(xì)胞白血病患者的OS不佳，提示miR-29b可能是急性髓細(xì)胞白血病患者的潛在預(yù)后生物標(biāo)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(dá)可預(yù)測(cè)外側(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。它們與殘余病變、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和死亡相關(guān)。在人甲狀腺髓樣癌細(xì)胞中，敲除miR-183表達(dá)導(dǎo)致活細(xì)胞數(shù)明顯減少和自噬相關(guān)蛋白LC3B表達(dá)顯著增高[21]。

討論與展望

探尋可提供有用信息的生物標(biāo)志物已成為過去十年癌癥研究的主要焦點(diǎn)。因?yàn)檠阂子谕ㄟ^輕微創(chuàng)傷性方式收集，故對(duì)于腫瘤生物標(biāo)志物檢測(cè)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(biāo)志物[23,24]。采用不同樣本類型使得新型標(biāo)志物的檢測(cè)受到不同程度的限制。另一方面，未來的趨勢(shì)是聯(lián)合多個(gè)miRNAs作為標(biāo)志物組，這通常有助于提高敏感性和特異性。同樣地，miRNA標(biāo)志物與其它分子標(biāo)志物（如蛋白標(biāo)志物、SNPs和DNA甲基化標(biāo)志物）的聯(lián)合也可能有助于更好地預(yù)測(cè)個(gè)體患者的治療效果。但是，盡管已報(bào)道許多預(yù)測(cè)和預(yù)后標(biāo)志物具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的明顯差異，但將已有研究成果應(yīng)用于臨床實(shí)踐仍需嚴(yán)格地驗(yàn)證[25]。為了提高生物標(biāo)志物的可靠性、質(zhì)量保證和有效性，還需要對(duì)不同樣本類型制定標(biāo)準(zhǔn)的制備過程并設(shè)計(jì)更好的方法來評(píng)估m(xù)iRNA標(biāo)志物的質(zhì)量。一個(gè)穩(wěn)定可靠的miRNA標(biāo)志物需經(jīng)多中心研究共同驗(yàn)證。癌癥是一種復(fù)雜的疾病，解密miRNAs在復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移信號(hào)通路中的作用，將有助于更好地利用miRNAs對(duì)癌癥治療的預(yù)測(cè)和預(yù)后價(jià)值。盡管仍有許多挑戰(zhàn)亟待解決，但是最近鼓舞人心的結(jié)果顯示，miRNAs有成為對(duì)人類癌癥有用的預(yù)測(cè)和預(yù)后標(biāo)志物的潛能。

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