miRNA與肺癌早期診斷及癌毒理論關(guān)系的研究進(jìn)展?

郭天灝，周紅光,2△，李 黎，李文婷

(1. 南京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院腫瘤研究所 江蘇省中醫(yī)藥防治腫瘤協(xié)同創(chuàng)新中心，南京 210023； 2. 南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)科，南京 210029)

人類基因組包含傳統(tǒng)意義上的遺傳信息和表觀遺傳信息兩類，DNA序列提供的蛋白質(zhì)模板信息屬于傳統(tǒng)意義上的遺傳信息，表觀遺傳信息提供了何時、何地、以何種方式去應(yīng)用遺傳信息的指令[1]。表觀遺傳調(diào)控在腫瘤發(fā)生發(fā)展各個階段起關(guān)鍵作用，微小核糖核酸(miRNA)是表觀遺傳的主要研究領(lǐng)域之一。miRNA是一類廣泛存在的非編碼蛋白的小分子單鏈RNA，具有巨大的調(diào)節(jié)基因表達(dá)的能力。不斷有研究表明，miRNA的失調(diào)與肺癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。肺癌目前呈高發(fā)態(tài)勢，是世界上最常見的惡性腫瘤之一。根據(jù)肺癌的生物學(xué)特性和治療方法，肺癌現(xiàn)分為小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)，其中非小細(xì)胞型肺癌包括鱗狀上皮細(xì)胞癌(鱗癌)、腺癌、大細(xì)胞癌等幾種類型。

癌毒病機(jī)理論認(rèn)為，癌癥病理過程雖異常復(fù)雜，但總由癌毒留著某處為先。癌毒一旦留結(jié)，阻礙經(jīng)絡(luò)氣機(jī)運行，津液不能正常輸布則留結(jié)為痰，血液不能正常運行則停留為瘀，癌毒與痰瘀搏結(jié)則形成腫塊，或軟或硬或堅硬如巖附著于某處且推之不移。以抗癌解毒為基本大法[2]。

本文首先就近年來miRNA在肺癌早期診斷中的研究進(jìn)展作一綜述，同時探討癌毒致病與miRNA調(diào)控基因之間的相關(guān)性，為進(jìn)一步的實驗研究提供理論指導(dǎo)。

1 miRNA概述

miRNA是廣泛存在于生物體內(nèi)的一組由19～25個核苷酸組成的單鏈非編碼的微小核糖核酸，具有時序特異性、組織表達(dá)特異性和高度的保守性，能夠在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控靶基因表達(dá)，調(diào)節(jié)細(xì)胞功能，屬于表觀遺傳學(xué)范疇。miRNA通過一些通路或基因調(diào)控癌細(xì)胞的增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移、侵襲和細(xì)胞周期[3]。由于miRNA具有巨大的調(diào)節(jié)基因表達(dá)的能力，并參與機(jī)體各種重要的生理病理過程，因此近年來的研究以腫瘤患者機(jī)體內(nèi)異常表達(dá)的miRNA為對象，探索其作為診斷、治療、預(yù)后的標(biāo)志物，以此提升腫瘤的診斷與治療水平。

2 miRNA與肺癌的相關(guān)研究進(jìn)展

肺癌是我國目前發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一。根據(jù)2015年的調(diào)查，每年新增肺癌患者約73.33萬人，每年因此死亡人數(shù)約61.02萬人[4]。目前現(xiàn)有的治療手段如手術(shù)治療、化療、放療、免疫療法、中醫(yī)治療等，雖然在一定程度上可以延長患者的生存期，但仍有許多問題亟待解決，包括肺癌的具體病因及發(fā)病機(jī)制尚不明確，缺乏有效的預(yù)防措施及早期診斷手段，術(shù)后復(fù)發(fā)率高且易發(fā)生轉(zhuǎn)移，尚未發(fā)現(xiàn)對其有特效而副作用小的藥物，靶向治療易產(chǎn)生耐藥性及反跳現(xiàn)象，綜合療法合理科學(xué)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一等?，F(xiàn)階段的檢查，胸部CT 雖然是目前肺癌診斷、分期、療效評價及治療后隨診中最重要和最常用的影像手段[5]。但由于CT的輻射性不適合頻繁使用篩查，因此具有一定局限性。實驗室檢查，目前美國臨床生化委員會和歐洲腫瘤標(biāo)志物專家組推薦常用的原發(fā)性肺癌標(biāo)志物有癌胚抗原(CEA)、神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)、細(xì)角蛋白片段19(CYFRA21-1) 和胃泌素釋放肽前體(ProGRP)以及鱗狀上皮細(xì)胞癌抗原 (SCC) 等[5]，以上血清學(xué)腫瘤標(biāo)志物的敏感度和特異度都不是很高。而隨著近年來對miRNA研究的逐步深入，其作為肺癌新的診斷和預(yù)后判斷工具成為可能，為肺癌的診治帶來新希望。同時miRNA復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制與中醫(yī)藥整體調(diào)治機(jī)體內(nèi)環(huán)境具有類似之處[6]：1個miRNA能夠調(diào)控多種蛋白質(zhì)的表達(dá)，影響多個與腫瘤相關(guān)信號通路的活性[7]，多環(huán)節(jié)、多靶點整體調(diào)節(jié)作用是中醫(yī)藥防治腫瘤的特點，兩者都具有多靶點整體調(diào)節(jié)作用，同時與國醫(yī)大師周仲瑛“癌毒”學(xué)說有契合之處。周仲瑛認(rèn)為，“癌毒”是誘導(dǎo)癌病的一類特異性致病因子，它既是致病因素，同時又是病理產(chǎn)物，具有猛烈性、頑固性、流竄性、隱匿性和損正性等特點，是腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵[8]，而miRNA與肺癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。上述表明，miRNA可能是中醫(yī)藥抗腫瘤研究的新靶點，現(xiàn)將miRNA肺癌外周血、細(xì)胞、組織中的研究進(jìn)展綜述如下。

2.1 miRNA在肺癌外周血研究中的進(jìn)展

近來研究表明，一些血清中特異的miRNA可以作為新型的非侵入性腫瘤標(biāo)志物，與現(xiàn)有的血清學(xué)腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合使用，可提高其在臨床應(yīng)用中的敏感度和特異度，從而改進(jìn)肺癌早期診斷水平。Ji等[9]通過臨床實驗發(fā)現(xiàn)，血清miR-21水平對于早期NSCLC的診斷效能較高，可作為輔助診斷的重要血清標(biāo)志物，將其與血清CYFRA21-1水平進(jìn)行聯(lián)合檢測，可提高其診斷效能。Yu等[10]進(jìn)行的臨床研究表明，循環(huán)miR-135a表達(dá)水平可以作為NSCLC患者患病風(fēng)險、疾病分期以及預(yù)后的生物標(biāo)志物。Zhu等[11]臨床研究表明，NSCLC 患者血清miR-200b水平顯著升高，在NSCLC 患者的疾病發(fā)展過程中起重要作用，可作為無創(chuàng)早期診斷NSCLC 的指標(biāo)之一。Wu等[12]臨床研究結(jié)果顯示，NSCLC患者血漿miR-506水平升高，尤甚是檢測NSCLC患者血漿miR-506水平有助于NSCLC的診斷及病情評估。此外有研究表明，miR-498、miR-21和miR-137在肺腺癌患者血清中升高，血清中miR-498、miR-21和miR-137在肺腺癌的診斷中具有潛在的應(yīng)用價值[13]。上述研究表明，一些血清中特異的miRNA在患者中的變化可以作為肺癌早期診斷的輔助參照依據(jù)。

2.2 miRNA在肺癌細(xì)胞研究中的進(jìn)展

越來越多研究表明，不同的miRNA通過影響不同的靶向通路從而對癌癥起到正/負(fù)調(diào)節(jié)作用，可以通過培養(yǎng)患者細(xì)胞，檢測其miRNA水平，從而達(dá)到早期診斷的目的。Liang等[14]研究發(fā)現(xiàn)，TGF-β1能誘導(dǎo)NSCLC細(xì)胞發(fā)生EMT，且能上調(diào)miR-29a并抑制PTEN的表達(dá)水平；抑制miR-29a的表達(dá)水平可能通過上調(diào)靶基因PTEN，促進(jìn)Akt磷酸化，抑制EMT的發(fā)生。Xu等[15]研究結(jié)果表明，miR-204可能通過調(diào)節(jié)Bcl-2的表達(dá)，從而影響非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖及凋亡。Liang等[16]的實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miR-653可通過負(fù)調(diào)控OIP5基因抑制mTOR通路激活，從而阻止NSCLC的發(fā)生與發(fā)展。Hong等[17]研究發(fā)現(xiàn)，miR-1908可能通過對PP5基因正向調(diào)控或間接調(diào)控影響A549細(xì)胞周期。Zhang等[18]研究發(fā)現(xiàn)，NSCLC患者腫瘤組織和血清中高表達(dá)的miR-21可能通過抑制PTEN蛋白參與癌細(xì)胞侵襲和增殖能力的調(diào)節(jié)。上述研究表明，可以通過檢測培養(yǎng)患者細(xì)胞的miRNA水平，對肺癌的早期診斷起到輔助參照作用。

2.3 miRNA在肺癌組織研究中的進(jìn)展

近年的研究表明，一些miRNA在肺癌組織中有特異性變化，因此可以通過檢測患者組織中miRNA水平，與病理組織切片結(jié)果相互補(bǔ)充，提高肺癌早期診斷準(zhǔn)確率。Zhang等[18]通過研究得出結(jié)論，NSCLC患者腫瘤組織高表達(dá)的miR-21可能通過抑制PTEN蛋白參與癌細(xì)胞侵襲和增殖能力的調(diào)節(jié)。Qi等[19]的研究顯示，miR-30b在NSCLC中的表達(dá)是下調(diào)的，可作為NSCLC預(yù)后的一個新的潛在標(biāo)志物。Xu等[15]實驗表明，miR-204在非小細(xì)胞肺癌組織中表達(dá)下調(diào)并與肺癌惡性臨床病理特征有關(guān)。此外有研究表明，miR-Let-7a在腫瘤組織中的表達(dá)顯著低于癌旁組織[20]，miR-196a在腫瘤患者組織中呈高表達(dá)[21]，miR-196b在非小細(xì)胞肺癌患者肺癌組織中呈高表達(dá)[22]。上述研究表明，可以通過檢測患者組織miRNA水平，對肺癌的早期診斷有參照補(bǔ)充作用。

3 癌毒理論與miRNA的相關(guān)性探索

3.1 癌毒理論概述

國醫(yī)大師周仲瑛根據(jù)其60余年的臨床實踐，于20世紀(jì)90年代率先提出“癌毒”學(xué)說。癌毒病機(jī)理論認(rèn)為，癌毒屬毒邪之一，是在內(nèi)外多種因素作用下，人體臟腑功能失調(diào)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一種對人體有明顯傷害性的病邪，是導(dǎo)致發(fā)生腫瘤的一種特異性致病因子。癌毒是腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵，貫穿其中，是在腫瘤發(fā)病過程中體內(nèi)產(chǎn)生的一種特殊的復(fù)合病理因素[23]。癌毒留結(jié)為腫瘤發(fā)病之基，癌毒自養(yǎng)為腫瘤生長之源，癌毒流注為腫瘤轉(zhuǎn)移之因，癌毒殘留為腫瘤復(fù)發(fā)之根，癌毒傷正為腫瘤惡化之本[24]。

3.2 癌毒理論與miRNA

腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后始終取決于邪正的消長動態(tài)變化，正虛是癌毒形成的先決條件，癌毒是在正虛的基礎(chǔ)上受多種因素誘導(dǎo)而生成[24]，與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對腫瘤致病機(jī)制的微觀解釋存在一定的相似性。如人體正氣似具有抑瘤作用的miRNA，而邪氣似具有致瘤作用的miRNA[25]，亦可這樣理解，人體正氣也許可以上調(diào)抑瘤作用的miRNA，下調(diào)具有致瘤作用的miRNA，進(jìn)而發(fā)揮對病邪-癌毒的抵抗能力。而邪氣-癌毒也許可以通過下調(diào)抑瘤作用的miRNA，上調(diào)具有致瘤作用的miRNA，進(jìn)而引起腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移等。從整體而言，癌毒對機(jī)體腫瘤的影響取決于人體正邪相搏，正如相關(guān)miRNA上調(diào)或下調(diào)的表達(dá)變化[25]。

癌毒致病隱匿[24]，一旦瘤體形成則狂奪精微以自養(yǎng)，致使機(jī)體迅速衰弱或失調(diào)，諸癥疊起，正氣虧虛，更無力制約癌毒，而癌毒愈強(qiáng)愈益耗傷正氣，如此反復(fù)，則癌毒與日俱增，機(jī)體愈益虛弱，終致毒猖正損，難以回復(fù)之惡境[2]，其致病兇猛、多變、損正、難消[24]。由此可見早期診斷之重要性，如《醫(yī)宗必讀·積聚》言:“初者，病邪初起，正氣尚強(qiáng)，邪氣尚淺，則任受攻。[26]”肺癌早診斷早治療，則患者相對會有較好的預(yù)后。通過上述研究可以看出，miRNA在肺癌外周血、細(xì)胞、組織中存在一些特異性改變，通過miRNA的檢測可以與現(xiàn)有的診斷方法相互補(bǔ)充參照，從而提高肺癌早期診斷水平。

4 展望

miRNA是近年來的研究熱點之一，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對其的研究有了新的進(jìn)展。如miRNA自身不能編碼蛋白質(zhì)，它通過調(diào)控下游靶基因mRNA的表達(dá)，進(jìn)而影響蛋白的表達(dá)，在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起著廣泛而復(fù)雜的調(diào)節(jié)作用，且無論是作為致癌基因或抑癌基因均影響著肺癌診治的研究進(jìn)展。盡管上述學(xué)者取得了一定的成果，但仍處于初步探索嘗試階段，多數(shù)研究主要以非小細(xì)胞肺癌為主，具有一定局限性，且研究結(jié)果未形成系統(tǒng)化、理論化。目前對中醫(yī)藥在肺癌方面的實驗室和臨床研究，存在拋開中醫(yī)藥理論指導(dǎo)，只按西醫(yī)思維模式進(jìn)行研究的問題，因此研究miRNA診治肺癌方面仍任重道遠(yuǎn)。在癌毒病機(jī)理論指導(dǎo)下結(jié)合臨床實踐，周仲瑛創(chuàng)制的中藥復(fù)方消癌解毒方和癌痛平膠囊臨床抗腫瘤有效，亦有體內(nèi)體外實驗研究證實其抗腫瘤作用機(jī)制[27]。下一步將以miRNA為切入點，觀察研究消癌解毒方對癌細(xì)胞的作用機(jī)制和相關(guān)miRNA的作用靶點。