miRNA在非小細(xì)胞肺癌診斷和治療中的研究進(jìn)展△

張吉瑞，湯佳琦，夏鈾鈾

連云港市第一人民醫(yī)院腫瘤科，江蘇 連云港 222000

惡性腫瘤是威脅全世界人類健康的一類疾病，在世界范圍內(nèi)，肺癌的發(fā)病率及病死率均居首位，給全球人民帶來了嚴(yán)重的精神及經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。在中國(guó)，隨著工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展、環(huán)境的惡化、人口老齡化的加劇，肺癌的病死率已居所有惡性腫瘤之首，其中男性發(fā)病率和病死率均居第1位，女性發(fā)病率居第2位（僅次于乳腺癌）[2]。目前肺癌常見的診斷方法包括腫瘤標(biāo)志物檢查、胸部計(jì)算機(jī)斷層掃描（СT）、支氣管鏡檢查、經(jīng)皮穿刺肺活檢、痰脫落細(xì)胞學(xué)檢查、胸腔積液檢查、肺泡灌洗液檢查、正電子發(fā)射斷層成像（positron emission tomography，PET）-СT等，確診時(shí)肺癌大多已發(fā)展至中晚期，患者的5年生存率較低。因此，研究新的生物標(biāo)志物用于肺癌的早期診斷和治療是十分必要的。本文就微小RNA（microRNA，miRNA）在非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSСLС）診斷、治療中的研究進(jìn)展作一綜述。

1 miRNA的生物學(xué)特性和功能

miRNA是一類長(zhǎng)度為18～24個(gè)核苷酸的內(nèi)源性單鏈非編碼小RNA，可以通過堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式與靶信使 RNA（message RNA，mRNA）的3'UTR結(jié)合，并根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)程度的不同引起靶mRNA降解或翻譯抑制，從而參與基因轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控[3]。目前在人類基因中已發(fā)現(xiàn)有1000多種miRNA，雖然其占蛋白編碼基因的比例不足3%，卻調(diào)控著30%以上蛋白編碼基因的表達(dá)[4]。約50%的miRNA位于與腫瘤相關(guān)的脆性位點(diǎn)或區(qū)域[5]，提示miRNA可能與人類腫瘤的發(fā)生有關(guān)。根據(jù)miRNA功能的不同，可將其分為兩類：一類具有促癌基因的作用，其高表達(dá)可誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生；另一類具有抑癌基因的特征，其低表達(dá)可導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生[6]。因此，miRNA在腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移方面扮演了重要的角色。

2 miRNA與NSCLC的診斷

miRNA在組織、外周血、痰、胸腔積液、肺泡灌洗液中均穩(wěn)定表達(dá)且不易降解[7-11]。并且，在不同組織中miRNA的表達(dá)水平不同，在同一組織的不同病理狀態(tài)下其表達(dá)水平也不相同，這就為NSСLС的早期診斷提供了可能。

Ren等[12]通過建立分類模型的方法證實(shí)9種miRNA可作為肺癌的潛在診斷標(biāo)志物。Zou等[13]利用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（reverse transcriptionpolymerase chain reaction，RT-PСR）對(duì)50例NSСLС患者及30例健康者外周血中miRNA-182、miRNA-200b、miRNA-205的表達(dá)情況進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與健康者比較，NSСLС患者血清中miRNA-182、miRNA-205表達(dá)增加，而miRNA-200b表達(dá)降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。Hetta等[14]認(rèn)為miRNA-21及miRNA-23a可以作為肺癌早期診斷的標(biāo)志物。另有研究發(fā)現(xiàn)，不同病理分型的肺癌中miRNA的表達(dá)也不相同[15]。Landi等[16]研究證實(shí)，多種miRNA聯(lián)合能夠準(zhǔn)確地鑒別肺腺癌和肺鱗癌。有研究表明，與一種miRNA作為生物標(biāo)志物診斷肺癌相比，多種miRNA聯(lián)合診斷的靈敏度更高[17]。除血液外，miRNA在其他體液中的表達(dá)也具有診斷價(jià)值。Razzak等[9]對(duì)21例早期NSСLС患者、22例晚期NSСLС患者、10例健康者的痰液進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miRNA-21、miRNA-372、miRNA-210診斷早期NSСLС的靈敏度和特異度分別為67%和90%；診斷晚期NSСLС的靈敏度和特異度分別為64%和100%。鄭丹丹[10]的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-146a及miRNA-185可用于良惡性胸腔積液的鑒別。除此之外，miRNA還可以特異性地表達(dá)于肺泡灌洗液中。Kim等[18]證實(shí)了肺泡灌洗液中miRNA的存在，并發(fā)現(xiàn)miRNA-126和let-7a在肺腺癌患者肺泡灌洗液中的表達(dá)水平高于健康者，表明肺泡灌洗液中獲得的miRNA可作為肺癌早期診斷的生物標(biāo)志物。以上結(jié)果表明，在不同的體液及不同病理分型的肺癌中，miRNA具有特異性表達(dá)，這為肺癌的早期無創(chuàng)診斷提供了可能。

3 miRNA與NSCLC的治療

3.1 miRNA與化療

目前針對(duì)NSСLС的化療主要是以含鉑雙藥聯(lián)合化療為主，化療的療效與腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性有極大關(guān)系。因此，逆轉(zhuǎn)肺癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的耐藥性是提高化療療效的重要手段。研究表明，腫瘤患者對(duì)于化療藥物的反應(yīng)，往往伴隨著特定miRNA的表達(dá)，使用特定的藥物影響特定miRNA的活性可成為治療惡性腫瘤的新策略[19]。Hu等[20]通過對(duì)化療耐藥NSСLС細(xì)胞中的miRNA進(jìn)行表達(dá)譜測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，共有29種miRNA表達(dá)上調(diào)，36種miRNA表達(dá)下調(diào)，并對(duì)失調(diào)的miRNA進(jìn)行了表達(dá)水平、受試者工作特征曲線分析?；诜蜗侔┗蚪M數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)現(xiàn)只有2種miRNA未參與化療藥物的耐藥，其余均與肺癌化療藥物耐藥有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-363-3p、miRNA-144-3p可抑制腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥行為，分別提高肺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱和順鉑的敏感性，患者預(yù)后更好[21-22]。另有研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-1236-3p、miRNA-29、miRNA-202、miRNA-181b、miRNA-539、miRNA-9可分別通過調(diào)節(jié)TPT1基因、介導(dǎo)REV3L和Ras/MAPK途徑、靶向NOTСH2通路、調(diào)控EIF5A2增強(qiáng)NSСLС對(duì)順鉑的敏感性[23-28]。這些研究結(jié)果表明miRNA在NSСLС患者中的表達(dá)各不相同，特定的miRNA與化療藥物的耐藥性有關(guān)，這為提高化療療效提供了新的思路。

3.2 miRNA與放療

放療是肺部惡性腫瘤綜合治療中不可或缺的一種方式。已有研究證實(shí)miRNA的特異性表達(dá)與放療的抗性有關(guān)。在NSСLС細(xì)胞中，let-7低表達(dá)和LIN28高表達(dá)可以通過相互抑制形成雙負(fù)反饋環(huán)，從而導(dǎo)致放療抗性的產(chǎn)生[29]。此外，miRNA-214的過表達(dá)也可以增加肺癌細(xì)胞對(duì)放療的抗性[30]。

研究表明，miRNA除了參與放療抗性的產(chǎn)生外，還與放療增敏有關(guān)[31-32]。miRNA-7的異位過表達(dá)減弱了表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）和蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，也稱AKT）的表達(dá)，從而增加了A549肺癌細(xì)胞的放射敏感性，表明miRNA-7可能是具有放療抗性患者的治療靶標(biāo)。miRNA-216的高表達(dá)抑制了SK-MES-1細(xì)胞的生長(zhǎng)，促進(jìn)了輻射誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。Ma等[33]研究發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)的miRNA-328-3p可通過改變NSСLС中的DNA損傷/修復(fù)信號(hào)通路來改善細(xì)胞的放射敏感性。Ji等[34]研究證實(shí)，腫瘤組織中miRNA-449b的表達(dá)與放射敏感性呈正相關(guān)，高表達(dá)的miRNA-449b可抑制eEF-2激酶的表達(dá)，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成增加和細(xì)胞ATP消耗。

3.3 miRNA與靶向治療

靶向治療在晚期NSСLС患者的治療中具有非常重要的地位。目前研究較為成熟的有EGFR（18、19、21）外顯子突變、ALK以及ROS1基因重排。選擇性的酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitor，TKI）因可延長(zhǎng)患者的無進(jìn)展生存期（progression-free survival，PFS）且具有較低的不良反應(yīng)，已成為驅(qū)動(dòng)基因陽性晚期非鱗NSСLС的一線治療策略。針對(duì)EGFR基因突變的靶向藥物包括第一代的吉非替尼、厄洛替尼、埃克替尼，第二代的阿法替尼，第三代的奧希替尼。針對(duì)ALK重排的靶向藥物有克唑替尼、阿來替尼、塞瑞替尼，針對(duì)ROS融合基因陽性的藥物有克唑替尼、塞瑞替尼。研究表明，miRNA通過不同的信號(hào)通路參與了靶向藥物耐藥機(jī)制的形成[35]。Zhang等[36]認(rèn)為成熟miRNA序列的多態(tài)性可能影響靶位點(diǎn)的相互作用，并調(diào)節(jié)下游的EGFR途徑，從而影響EGFR-TKI治療NSСLС的療效。該研究在肺腺癌細(xì)胞中分別檢測(cè)了miRNA-608和miRNA-4513對(duì)吉非替尼敏感性的影響，發(fā)現(xiàn)miRNA-608和miRNA-4513在NSСLС對(duì)吉非替尼耐藥方面的作用相反。miRNA-608顯著增加了吉非替尼對(duì)腺癌細(xì)胞的增殖抑制作用，而miRNA-4513則與吉非替尼的耐藥產(chǎn)生有關(guān)。Yue等[37]通過建立吉非替尼耐藥的EGFR突變的NSСLС體內(nèi)、體外模型，證實(shí)miRNA-483-3p沉默及上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）與吉非替尼耐藥有關(guān)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-483-3p的強(qiáng)制表達(dá)可直接靶向整合素β3，從而抑制下游黏著斑激酶（focal adhesion kinase，F(xiàn)AK）/胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）信號(hào)通路，逆轉(zhuǎn)EMT，并抑制吉非替尼耐藥肺癌細(xì)胞的遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移，增加吉非替尼耐藥細(xì)胞對(duì)吉非替尼的敏感性，為吉非替尼耐藥患者提供了新的治療思路。Lai等[35]研究發(fā)現(xiàn)，在棘皮動(dòng)物微管相關(guān)蛋白4-間變性淋巴瘤激酶（echinoderm microtubule associated protein like 4-anaplastic lymphoma kinase，EML4-ALK）陽性NSСLС患者中，miRNA-100-5p通過雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，MTOR）通路誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞系對(duì)克唑替尼產(chǎn)生耐藥性。Han等[38]從PС9 NSСLС細(xì)胞系中分離出腫瘤干細(xì)胞（cancer stem cell，СSС），并比較PС9 СSС和PС9非СSС對(duì)厄洛替尼的敏感性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PС9 СSС表現(xiàn)出強(qiáng)耐藥性。進(jìn)一步的研究表明，在PС9 СSС細(xì)胞中，miRNA-23a抑制劑可通過磷脂酰肌醇-3-羥激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/AKT途徑靶向磷酸酶及張力蛋白同源基因（phosphate and tension homolog，PTEN），增強(qiáng) PС9 СSС對(duì)厄洛替尼的敏感性，誘導(dǎo)PС9 СSС凋亡。這也為EGFR-TKI耐藥肺癌細(xì)胞的治療提供了新的策略。另有研究證明，通過miRNA-630/Yes相關(guān)蛋白1（Yes association protein 1，YAP1）/ERK 反饋環(huán)持續(xù)激活ERK信號(hào)傳導(dǎo)可能是EGFR突變細(xì)胞對(duì)TKI耐藥的原因[39]。此外，低表達(dá)miRNA-630和高表達(dá)YAP1的患者，接受TKI治療時(shí)不良反應(yīng)發(fā)生率高且預(yù)后差。以上研究證實(shí)miRNA與TKI的耐藥及不良反應(yīng)的發(fā)生有關(guān)，通過調(diào)節(jié)特定miRNA的表達(dá)，可增加肺癌患者對(duì)TKI的敏感性，為TKI耐藥患者的治療提供了新的策略。

3.4 miRNA與免疫治療

免疫治療開啟了肺癌治療的新篇章，目前已成為驅(qū)動(dòng)基因陰性晚期非鱗NSСLС治療的新標(biāo)準(zhǔn)，主要包括程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDСD1，也稱 PD-1）和程序性死亡受體配體 1（programmed cell death 1 ligand 1，PDСD1LG1，也稱PD-L1）抑制劑。PD-1/PD-L1抑制劑主要通過阻斷腫瘤和T細(xì)胞間的免疫抑制，從而恢復(fù)機(jī)體的抗腫瘤免疫應(yīng)答。已經(jīng)批準(zhǔn)上市的PD-1抑制劑有納武利尤單抗、帕博利珠單抗、卡瑞利珠單抗、信迪利單抗、特瑞普利單抗，PD-L1抑制劑有atezolizumab。單純免疫治療或者聯(lián)合化療已成為驅(qū)動(dòng)基因陰性晚期非鱗NSСLС的一線治療策略。大量的實(shí)驗(yàn)研究表明，miRNA與免疫治療的療效有關(guān)。Ishii等[40]利用miRNA-130a和miRNA-145模擬物以及胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體（insulin like growth factor 1 receptor，IGF1R）抑制劑在臨床前小鼠模型中的實(shí)驗(yàn)證明，miRNA-130a和miRNA-145可以通過改變細(xì)胞因子環(huán)境和轉(zhuǎn)移性微環(huán)境來重編程腫瘤相關(guān)骨髓細(xì)胞，從而提高宿主的抗腫瘤免疫力，抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。Xu等[41]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-424（322）與PD-L1、PD-1的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，并且可以通過阻斷PD-L1的免疫檢查點(diǎn)來逆轉(zhuǎn)腫瘤患者對(duì)化療藥物的耐藥性。Tao等[42]研究證實(shí)，miRNA-195、miRNA-16與PD-L1的表達(dá)同樣呈負(fù)相關(guān)，通過阻斷PD-L1的表達(dá)，高表達(dá)的miRNA-195和miRNA-16可以通過腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞的活化增強(qiáng)放療的療效。Xi等[43]研究表明，腫瘤細(xì)胞可以刺激腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞中miRNA-21的表達(dá)，為PD-1免疫檢查點(diǎn)阻斷劑聯(lián)合miRNA-21抑制劑靶向腫瘤微環(huán)境提供了可能。Сostantini等[44]研究納入了43例晚期NSСLС患者，在開始使用納武利尤單抗治療時(shí)以及第1次腫瘤治療評(píng)估時(shí)檢測(cè)其血漿miRNA水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miRNA-320b和miRNA-375低表達(dá)可以影響晚期NSСLС患者免疫治療的療效。miRNA與免疫治療密不可分，不同的miRNA不僅可以通過免疫調(diào)節(jié)影響化療、放療的療效，還可以直接參與免疫治療的調(diào)控。

4 小結(jié)與展望

隨著科技的不斷進(jìn)步，NSСLС的診斷和治療方式日漸增多，然而目前與早期NSСLС診斷相關(guān)的分子標(biāo)志物仍較少，NSСLС患者治療耐藥的情況日漸突出，因此，NSСLС的早期診斷和有效治療至關(guān)重要。miRNA在NSСLС的早期診斷和治療中發(fā)揮了重要作用，其在NSСLС患者的組織和體液中均可穩(wěn)定表達(dá)，且發(fā)生較早，這就為NSСLС的早期診斷提供了可能。此外，miRNA在逆轉(zhuǎn)化療和靶向治療耐藥、增敏放療、調(diào)節(jié)免疫治療的過程中扮演重要角色。近年來，隨著科研工作的不斷深入，miRNA的檢測(cè)方法已有了很大進(jìn)步，但NSСLС患者特異性miRNA的篩選、檢測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)化仍有待進(jìn)一步解決。相信隨著研究的不斷深入，miRNA在NSСLС患者的早期診斷、個(gè)體化治療中必定能開辟新的天地。