miRNA與非小細(xì)胞肺癌診治相關(guān)性的研究進(jìn)展

何艷玲，涂紅纓

(江西省人民醫(yī)院，南昌 330006)

miRNA與非小細(xì)胞肺癌診治相關(guān)性的研究進(jìn)展

何艷玲，涂紅纓

(江西省人民醫(yī)院，南昌 330006)

肺癌的早期癥狀不明顯，確診及治療困難。微小RNA(簡稱miRNA)是真核生物中一類長度約為22個核苷酸的小分子非編碼RNA，參與基因轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控，穩(wěn)定性較高。近來的研究表明，腫瘤患者的組織及血液中存在miRNA，一些miRNA與肺癌的發(fā)生、診斷、耐藥性、治療等方面有重要關(guān)聯(lián)，其作為一種新生的腫瘤標(biāo)記物有多項潛能。本文就幾個重要的miRNA在非小細(xì)胞肺癌早期診斷、預(yù)后判斷及治療等方面的作用及研究進(jìn)展作一綜述。

非小細(xì)胞肺癌；微小RNA；早期診斷；預(yù)后判斷；治療

微小RNA(簡稱miRNA)是一類由19～22個成熟核苷酸組成的小分子非編碼RNA，通過與靶miRNA非翻譯區(qū)部分互補(bǔ)配對來調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá)[1]；參與調(diào)節(jié)生命的基本過程，如器官組織的發(fā)生、發(fā)育等。miRNA可作為腫瘤抑制因子，也可作為致瘤因子[2]。哺乳動物血漿和血清中的miRNA具有很高的穩(wěn)定性、可在反復(fù)凍融和不同pH條件下存在。目前已知800～1 000種miRNA與細(xì)胞的增殖、分化、凋亡、轉(zhuǎn)移有關(guān)。目前已知多種癌細(xì)胞系的miRNA表達(dá)譜，與肺癌相關(guān)的miRNA有miRNA-21、miRNA-143、miRNA-145、miRNA-210等約40種。本文就幾個重要的miRNA在非小細(xì)胞肺癌早期診斷、預(yù)后判斷及治療等方面的作用及進(jìn)展作一綜述。

1 miRNA-21

miRNA-21定位于人類第17號染色體，是目前已知的腫瘤有關(guān)的miRNA，這些腫瘤包括了全身多處器官，如腦部、腸道、肺部、乳腺等。腫瘤細(xì)胞在MCF-7細(xì)胞的誘導(dǎo)下，細(xì)胞可由上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為間葉細(xì)胞，在這一過程中,細(xì)胞角蛋白已經(jīng)不能檢測到，但miRNA-21卻仍可檢測到[3]。Guo等[4]報道，高表達(dá)miRNA-21組織的細(xì)胞增殖能力明顯高于低表達(dá)組織，而COX-19是miRNA-21抑制細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵因子，降低COX-19表達(dá)可抑制細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。

在肺癌研究中，王玉等[5]報道，25例肺鱗癌患者癌組織miRNA-21表達(dá)是其癌旁正常組織的9.1倍；在非典型增生組織中，miRNA-21mRNA的表達(dá)水平是癌旁正常組織的4.5倍；轉(zhuǎn)移癌是癌旁正常組織的11.8倍。提示miRNA-21可能與肺鱗癌的發(fā)生與演進(jìn)相關(guān)。陳旭等[6]研究也發(fā)現(xiàn)，miRNA-21在肺癌組織中表達(dá)明顯升高。陳光輝等[7]觀察了100例NSCLC患者及100例查體健康者血漿miRNA-21，結(jié)果顯示前者明顯高于后者，miRNA-21診斷肺癌的特異性及敏感性均在70%以上；miRNA-21表達(dá)高者復(fù)發(fā)率也相應(yīng)升高。胡俊亭等[8]以90例肺癌患者、40例肺部良性疾病患者和90名體檢健康者作為研究對象，采用PCR法測定其血清miRNA-21相對表達(dá)量，采用ROC曲線評價其診斷肺癌的靈敏性和特異性。結(jié)果肺癌患者miRNA-21表達(dá)明顯高于其他兩組，診斷肺癌的特異性及敏感性均高于70%。但上述均為小樣本研究，客觀性有一定限制。有Meta分析結(jié)果表明，miRNA-21診斷肺癌有較高的特異性和敏感性[9]。

藥敏性方面，李明濤等[10]通過轉(zhuǎn)染miRNA-21抑制物下調(diào)肺腺癌吉非替尼耐藥細(xì)胞株P(guān)C9/GR細(xì)胞內(nèi)miRNA-21的表達(dá)，在PC9/GR細(xì)胞中加入GR處理因素干預(yù)，檢測細(xì)胞增殖、凋亡；通過Transwell遷移實(shí)驗檢測細(xì)胞遷移力，觀察miRNA-21抑制物對PC9/GR細(xì)胞GR耐藥的影響。結(jié)果顯示，在PC9/GR細(xì)胞中下調(diào)miRNA-21表達(dá)后，PC9/GR細(xì)胞對GR的敏感性升高，凋亡程度增強(qiáng)，部分逆轉(zhuǎn)了肺癌PC9/GR細(xì)胞對GR的耐藥性，此為miRNA-21與化療聯(lián)合治療肺癌提供了實(shí)驗依據(jù)。在肺癌的治療中，20%～30%的患者有EGFR突變，隨之而來的是對EGFR-TKIs抵抗。miRNA-21與TKI引起的抗癌藥物的抵抗有關(guān)，在對46例非小細(xì)胞肺癌患者TKI治療的研究中發(fā)現(xiàn)， miRNA-21低表達(dá)提示TKI的臨床效果不佳，總體生存率低；高表達(dá)會降低腫瘤細(xì)胞對吉西他賓的敏感性，反之可增加敏感性[11]。耐藥性機(jī)制很復(fù)雜，其中涉及到EMT、EKT及PTEN，目前還有待于進(jìn)一步研究。鑒于miRNA可調(diào)控細(xì)胞生長、增殖，且對藥物敏感性也有較大影響，推測其可作為腫瘤治療的靶點(diǎn)。有學(xué)者用真核細(xì)胞的表達(dá)中介編碼反核苷酸形成P-miRNA-21-ASO并將其轉(zhuǎn)染到腫瘤細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)P-miRNA-21-ASO可抑制miRNA-21表達(dá)；伴隨著細(xì)胞增殖的抑制及分化，腫瘤細(xì)胞的侵入性和轉(zhuǎn)移性降低[12]。在另一項對腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的研究中也得出相同的結(jié)論[13]。在一項對結(jié)腸癌的研究中發(fā)現(xiàn)，相比單獨(dú)應(yīng)用miRNA，miRNA-21與miRNA-145聯(lián)合應(yīng)用對抑制腫瘤細(xì)胞增殖及藥物耐藥性方面有一定作用[14]。基于腫瘤的共性，該治療方案理論上可用于所有器官腫瘤，但還需大量及長期的研究證實(shí)。研究發(fā)現(xiàn)，血清miRNA-21表達(dá)受體內(nèi)一些激素的影響[15]；TGF-β與miRNA-21表達(dá)密切相關(guān)，女性人群的表達(dá)量因年齡不同，表達(dá)也有差異[16]。

2 miRNA-145與miRNA-143

miRNA-145與miRNA-143均位于人類第5號染色體，兩者距離較近，可發(fā)揮類似的作用。張維等[17]采用PCR法對48例非小細(xì)胞肺癌組織及正常肺組織的miRNA-141、miRNA-145表達(dá)進(jìn)行定量分析，結(jié)果提示miRNA-141高表達(dá)及miRNA-145低表達(dá)與NSCLC的臨床分期、病理分級密切相關(guān)。EMT是指上皮細(xì)胞在生理及病理情況下化生為間質(zhì)細(xì)胞，主要表現(xiàn)為上皮細(xì)胞失去細(xì)胞黏附結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出間質(zhì)細(xì)胞特征，且具有高度的能動性和攻擊性。胡雯靜等[18]研究結(jié)果表明，miR-145可抑制肺腺癌起始細(xì)胞的發(fā)生，其機(jī)制可能與調(diào)控EMT通路有關(guān)。 miRNA-145可能的作用機(jī)制：① 通過作用于c-My而抑制c-Myc/eIF4E，進(jìn)而抑制非小細(xì)胞肺癌表達(dá)；②作用于PDCD4。已知p70S6K1可下調(diào)PDCD4，在結(jié)腸腫瘤細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn)，miRNA-145可下調(diào)p70S6K1表達(dá)，高表達(dá)的miRNA-145可增加PDCD4表達(dá)，說明miRNA-145可通過抑制p70S6K1而抑制腫瘤，與Qing等[19]的研究結(jié)果一致。研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-143在非小細(xì)胞肺腫瘤組織表達(dá)下調(diào)，且可通過CD44v3抑制腫瘤轉(zhuǎn)移和侵侵襲[20]；miRNA-143可通過作用于Limk1而抑制腫瘤[21]。上述結(jié)果提示，miRNA-143有多種潛能。

診斷方面。寧志強(qiáng)等[22]觀察了肺癌組織及正常肺組織miRNA-143表達(dá)，發(fā)現(xiàn)miRNA-143在66.0%(33/50)的NSCLC組織中表達(dá)；其相對表達(dá)量明顯低于癌旁組織；miRNA-143可促進(jìn)A549細(xì)胞增殖及遷移，可靶向作用于胰島素樣生長因子1受體(IGF1R)的3′UTR端并抑制IGF1R蛋白表達(dá)，進(jìn)而抑制NSCLC增殖及遷移，其機(jī)制可能與靶向調(diào)節(jié)IGF1R基因并抑制其蛋白表達(dá)有關(guān)。但王玉涵等[23]觀察了30例肺癌患者及30例正常人血清miRNA差異水平，結(jié)果肺癌患者miRNA-143表達(dá)明顯升高。

耐藥性方面。有報道，miRNA-143、miRNA-145在多種腫瘤中對多重耐藥蛋白有調(diào)控作用；miRNA-145對腸道腫瘤的多種耐藥蛋白均有抑制作用[24]。目前設(shè)想將以上miRNA移入腫瘤細(xì)胞中，直接對耐藥性、腫瘤增殖起調(diào)控作用。最近有報道提出將間葉細(xì)胞(MSCs)作為傳送miRNA的工具，因MSCs在骨肉瘤及神經(jīng)膠質(zhì)瘤中有良好的轉(zhuǎn)移性，所以較容易成功轉(zhuǎn)入腫瘤細(xì)胞中，此可作為特殊的技術(shù)及中介將RNA轉(zhuǎn)入靶細(xì)胞中，從而為治療提供條件[25]；還可將miRNA-145直接作用并沉默干細(xì)胞的OCT、SOX2和KLF4。因OCT、SOX2和KLF4均為在腫瘤形成中起關(guān)鍵作用的因子，可在腫瘤起始階段抑制腫瘤形成，但這樣的治療可能僅限于早期腫瘤，且單一的miRNA效果可能不明顯。聯(lián)合多個miRNA或是其他生物載體或是放化療，可以增強(qiáng)治療效果和對腫瘤的殺傷力，在轉(zhuǎn)染HSV的腫瘤細(xì)胞中，會有AP27il145的表達(dá)，且miRNA-145表達(dá)與AP27il145呈反比。聯(lián)合放療和AP27il145殺滅腫瘤細(xì)胞的效果優(yōu)于單用放療。

綜上所述，腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、治療涉及眾多復(fù)雜因素，其中包括基因、免疫等，而目前腫瘤演變的精確過程仍未明確，尚不能清楚了解miRNA如何作用于腫瘤發(fā)生、發(fā)展。其次，人類基因組內(nèi)容過于龐大，要找到與腫瘤密切相關(guān)且容易檢測的miRNA難度很大。目前研究的miRNA相比于其他傳統(tǒng)的腫瘤標(biāo)記物有高度特異性、敏感性的優(yōu)點(diǎn)，且與患者預(yù)后、腫瘤的病理類型、藥物作用靶點(diǎn)、耐藥性等有關(guān)；理論上可與傳統(tǒng)診斷腫瘤的手段互補(bǔ)，起到取長補(bǔ)短的作用。建立miRNA檢測的標(biāo)準(zhǔn)體系及流程，有望實(shí)現(xiàn)肺癌的個體化診治。

[1] Parkin DM, Bray F, Ferlgy J, et al. Global cancer staffcs[J]. CA Cancer J Clin, 2011,61:69-90.

[2] Wolter JM, Kotagama K, Pierre-Bez AC, et al. 3′LIFE: a functional assay to detect miRNA targets inhigh-throughput[J]. Nucleic Acids Res, 2014,42(17):e132.

[3] Ortega FG, Lorente JA, Garcia Puche JL, et al. MiRNA in situ hybridization in circulating tumor cells-MishCTC[J]. Sci Rep, 2015,10(5):9207.

[4] Guo Q, Zhang H, Zhang L, et al. MicroRNA-21 regulates non-small cell lung cancer cell proliferration by affecting cell affecting cell apoptosis via COX-19[J]. Int J Clin Exp Med, 2015,8(6):8835-8841.

[5] 王玉,席樂峰,楊延桐,等.C-myc與肺鱗癌中miRNA-21表達(dá)的關(guān)系[J].中國解剖學(xué)雜志,2013,36(4):758-761.

[6] 陳旭,王琳,蔣敏,等.肺癌患者血清和單個核細(xì)胞9種miRNA的表達(dá)差異及其意義[J].中華醫(yī)學(xué)檢驗雜志,2013,36(2):165-172.

[7] 陳光輝,孫長義,趙靜,等.非小細(xì)胞肺癌患者癌組織中和血漿中microRNA-21的表達(dá)意義[J].臨床檢驗雜志,2014,32(9):652-655.

[8] 胡俊庭,鮑蘊(yùn)文,白艷,等.肺癌患者血清microRNA-21表達(dá)臨床意義探討[J].中華腫瘤防治雜志,2014,21(1):39-42.

[9] Klionsky DJ, Abdelmohsen K, Abe A, et al. Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition)[J]. Autophagy, 2016,12(1):1-222.

[10] 李明濤,王小平.MiRNA-21抑制物對人肺腺癌PC9/GR細(xì)胞吉非替尼耐藥性的影響[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué),2014,22(12):2789-2792.

[11] Shen H, Zhu F, Liu J, et al. Alteration in Mir-21/PTEN expression modulates gefitinib resistance in non-small cell lung cancer[J]. PLoS One, 2014,9(7):e103305.

[12] Tao YJ, Li YJ, Zheng W, et al. Antisense oligonucleotides against microRNA-21 reduced the proliferation and migration of human colon carcinoma cells[J]. Cancer Cell Int, 2015,15:227-228.

[13] Costa PM, Cardoso AL, Custódia C, et al. MiRNA-21 silencing mediated by tumor-targeted nanoparticles combined with sunitinib: a new multimodal gene therapy approach for glioblastoma[J]. Control Release, 2015,10(207):31-39.

[14] Yu Y, Nangia-Makker P, Farhana L, et al. miR-21 and miR-145 cooperation in regulation of colon cancer stem cells[J]. Mol Cancer, 2015,14:9-10.

[15] Abrahamsson A, Dabrosin C. Tissue specific expression of extracellular microRNA in human breast cancers and normal human breast tissue in vivo[J]. Oncotarget, 2015,6(26):22959-22969.

[16] Halper B, Hofmann M, Oesen S, et al. Influence of age and physical fitness on miRNA-21, TGF-A and its receptors in leukocytes of healthy women[J]. Exerc Immunol Rev, 2015,21:154-163.

[17] 張濰,張偉,王輝.miRNA-143、miRNA-145在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及臨床病理聯(lián)系[J].西安交通大學(xué)學(xué)報,2015,36(3):368-372.

[18] 胡雯靜,楊欣,王潔.微小RNA-145通過調(diào)控上皮細(xì)胞間質(zhì)化抑制肺腺癌起始細(xì)胞的發(fā)生[J].中華實(shí)驗外科雜志,2013,30(3):549-551.

[19] Xu Q, Liu LZ, Qian X, et al. MiR-145 directly targets p70S6K1 in cancer cells to inhibit tumor growth and angiogenesis[J]. Nucleic Acids Res, 2012,40(2):761-774.

[20] Qingping Ma, Qianqian Jiang, Qiang Pu, et al. MicroRNA-143 inhibits migration and invasion of human non-small-cell lung cancer and its relative mechanism[J]. Int J Biol Sci, 2013,9(7):680-692.

[21] Xia H, Sun S, Wang B, et al. miR-143 inhibits NSCLC cell growth and metastasis by targeting Limk1[J]. Int J Mol Sci, 2014,15(7):11973-11983.

[22] 寧志強(qiáng),束永前.微小RNA-143在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)臨床意義[J].江蘇醫(yī)藥,2015,41(15):1756-1758.

[23] 王玉涵,王潔,張浩為.血清miRNA-141和miRNA-143聯(lián)合監(jiān)測非小細(xì)胞肺癌的診斷價值[J].重慶醫(yī)學(xué),2015,44(7):904-906.

[24] Ikemura K, Yamamoto M, Miyazaki S, et al. MicroRNA-145 post-transcriptionally regulates the expression and function of P-glycoprotein in intestinal epithelial cells[J]. Mol Pharmacol, 2013,83(2):399-405.

[25] Shimbo K, Miyaki S, Ishitobi H, et al. Exosome-formed synthetic microRNA-143 is transferred to osteosarcoma cells and inhibits their migration[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2014,445(2):381-387.

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.04.038

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1002-266X(2017)04-0110-03

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