血液miRNA與肺癌關系的研究進展

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·綜述·

血液miRNA與肺癌關系的研究進展

丁琦晨鄭敏

(上海交通大學醫(yī)學院附屬同仁醫(yī)院胸外科，上海200050)

Advance on MiRNA in Blood with Dignosis of Lung CancerDINGQichenZHENGMinDepartmentofThoracicSurgery,TongrenHospital,ShanghaiJiaoTongUniversityofMedical,Shanghai200050,China

全世界的肺癌的發(fā)病率呈上升趨勢。在我國男性中，肺癌的發(fā)生率已居惡性腫瘤的首位，每年因肺癌病死者超過百萬[1]。目前，肺癌的手術、放化療技術有提高，肺癌的靶向藥物也已廣泛應用，但肺癌患者的預后仍不理想，5年生存率仍低于20%[2]。

miRNA是一類新近發(fā)現(xiàn)的非編碼小RNA分子，參與人體一系列的生理和病理過程，包括發(fā)育、造血、器官形成、細胞凋亡、細胞增殖、腫瘤的發(fā)生及發(fā)展等。近年來，研究[3]發(fā)現(xiàn)，患者腫瘤組織及血液中的miRNA參與了細胞的癌變過程，miRNA的表達異常有促癌或抑癌作用。有文獻[4]報道，在肺癌中，miRNA有特定的表達譜，并參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉移及預后等。

1miRNA的生物學特點

miRNA是一類天然存在的具有高度保守性、可再生性和持續(xù)存在性的非編碼調控單鏈RNA，長度一般為19~25個堿基序列。miRNA通過靶向結合mRNA的3’非翻譯區(qū)(3′-UTR)導致mRNA的降解或翻譯抑制[5-6]。成熟的miRNA在細胞核由長約2 kb的非編碼原始miRNA轉錄本(pri-miRNA)轉錄而來，然后在細胞核的RNA酶Ⅲ-Drosha作用下，長的pri-miRNA被剪切為長約77 nt的具有莖環(huán)結構的前體miRNA，前體miRNA被輸送到細胞漿中，在另一種高度保守的RNA酶Ⅲ-Dicer的作用下剪切成長約22 nt的成熟miRNA[7-8]。

2血液中的miRNA在腫瘤發(fā)生中的作用

腫瘤的發(fā)生是細胞不受控制地增殖及損傷細胞不能正常死亡導致的。miRNA能夠調控各種基因的表達，其在腫瘤中的作用類似于癌基因或抑癌基因，通過調節(jié)多個靶基因影響多種信號通路，從而改變細胞的分化、增殖和凋亡過程。近年研究[9-10]發(fā)現(xiàn)，miRNA與癌癥的發(fā)生、發(fā)展密切相關。而循環(huán)miRNA的發(fā)現(xiàn)也顯示了基因調控的新方向。

雖然大多數(shù)的miRNA是在細胞內被發(fā)現(xiàn)的，但有資料[11-16]顯示，在細胞外，比如各種體液中也存在著一定量的miRNA；這些miRNA不僅能夠穩(wěn)定存在于體液中，可以經受苛刻的環(huán)境條件，如高溫、高滲、強酸、強堿環(huán)境，而且在不同的體液中有不同的表達模式。血液中的miRNA在血液中高度穩(wěn)定并持續(xù)存在，是血液小核苷酸物質的主要部分，能抵抗消化酶RNaseA，且可再生并無性別及年齡差異[17]。這些特點很可能使血液miRNA成為一種新型的非侵入性生物標志物，開辟癌癥診斷的一個全新的領域[18]。

3血液miRNA檢測方法的進展

近年出現(xiàn)了多種miRNA檢測技術，如克隆測序、RNA印跡、熒光定量聚合酶鏈反應以及基因芯片、高通量檢測等。實時熒光定量聚合酶鏈反應法是目前最常用、最成熟且最有效的miRNA檢測方法之一?；蛐酒瑱z測方法的特點是高通量檢測，能快速篩選出有意義的miRNA，但價格昂貴。作為新一代生物芯片技術，微球雜交的流式細胞檢測法即液相芯片技術，將流式細胞檢測與芯片技術有機結合，通量大、檢測速度較快、靈敏度高、特異性好，但是檢測過程中必須防止可能的交叉污染[19]。

4血液miRNA與肺癌的關系

4.1血液miRNA與肺癌早期診斷的關系多項研究顯示，健康志愿者和肺癌患者中血液miRNA的表達差異顯著，肺癌患者血液miRNA的特定表達模式為肺癌發(fā)生、發(fā)展的研究提供了新的方向。Shen等[20]通過對研究數(shù)據(jù)建立邏輯預測回歸模型并分析發(fā)現(xiàn)，miRNA-21、miRNA-210和miRNA-486-5p聯(lián)合檢測能夠顯著區(qū)分肺癌與良性結節(jié)，診斷敏感性達75%，特異性達84.9%，受試者工作特征(ROC)曲線下面積為0.86。Shen等[21]在另一項研究中，通過檢測miRNA-21、miRNA-126、miRNA-210和miRNA-486-5p診斷Ⅰ期非小細胞肺癌(NSCLC)，特異度及敏感度良好，并能準確地鑒別肺癌的病理類型。此外，miRNA-20a 、miRNA-24 、miRNA-25、miRNA-145、miRNA-152、miRNA-199a-5p、miRNA-221、miRNA-222、miRNA-223、miRNA-320也可以用于診斷早期肺癌[22]。 Boeri[23]等通過檢測肺癌患者的血液及組織樣本中miRNA的表達情況，證實miRNA的表達改變促進了腫瘤微環(huán)境的形成，且在患者發(fā)病前1~2年的血液樣本中發(fā)現(xiàn)miRNA表達譜的改變。但是，目前尚未發(fā)現(xiàn)單獨應用即可診斷肺癌的單一miRNA，能否將miRNA用于早期肺癌的診斷仍需要長期的研究[24]。

4.2血液miRNA與肺癌轉移及預后的關系早期肺癌患者與晚期肺癌患者中miRNA的表達模式不同，這說明miRNA表達譜的變化是隨腫瘤的發(fā)展而改變的。Lin等[25]比較了NSCLC Ⅰ/Ⅱ期、Ⅳ期患者及健康人血清中miRNA的表達水平，發(fā)現(xiàn)hsa-miRNA-126和hsa-miRNA-183在Ⅰ/Ⅱ期患者和Ⅳ期患者中的表達有顯著差異，而在Ⅰ/Ⅱ期患者與健康人中無顯著差異，說明hsa-miRNA-126和hsa-miRNA-183可作為NSCLC轉移的潛在血清生物標志物。而Heegaard等[26]發(fā)現(xiàn)，let-7b在血漿中的低表達與患者的死亡率升高有關，miRNA-223在血清中的低表達與Ⅰ/Ⅱ期肺癌患者的死亡率相關，說明這兩種miRNA的改變與患者的預后明顯相關。Yu等[27]還發(fā)現(xiàn)，血液中hsa-miRNA-221和hsa-let-7a的高表達在高侵襲肺癌細胞株中可以阻止肺癌的侵襲轉移，而hsa-miRNA-137、hsa-miRNA-372和 hsa-miRNA-182可以促進肺癌細胞的侵襲與轉移，并認為這些miRNA是癌癥復發(fā)及患者生存的獨立預測因素。Silva等[28]發(fā)現(xiàn)，let-7f、miRNA-30e-3p與患者的生存期有關。而Hu等[29]對肺癌的研究發(fā)現(xiàn)，11個血清miRNA在較長存活組及較短存活組間的表達相差5倍，其中miRNA-486、miRNA-30d、miRNA-1和miRNA-499與總生存期顯著有關，是總生存期的獨立預測因素?？傊琺iRNA檢測作為一種非侵入性檢測，可預測NSCLC的轉移及總生存期，有助于患者預后的判斷。

5展望

目前，雖然miRNA在臨床上的應用仍有一些問題需要予以解決，如檢測方法的精密度、簡便性及高效性等，且樣本收集和數(shù)據(jù)分析的差異性也阻礙著miRNA在臨床的應用，但是，最新的實驗證據(jù)仍然是鼓舞人心的。miRNA檢測有望幫助醫(yī)師更準確地早期診斷肺癌并有效地判斷轉移及預后。

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基金項目：上海市科學技術委員會醫(yī)學引導項目(編號：124119b1900)

中圖分類號R 734.2

文獻標識碼A