[摘要] 目的 檢測微小核糖核酸145(microRNA 145,miR-145)、轉化生長因子-β1(transforming growth factor β1,TGF-β1)在非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)中的表達并研究其臨床價值。方法選取2020年1月至2021年1月杭州市中醫(yī)院診治的92例NSCLC患者(NSCLC組)及45例肺部良性疾病患者(對照組)為研究對象。檢測并比較兩組患者的miR-145、TGF-β1表達差異。采用受試者操作特征曲線(receiver operatingcharacteristiccurve,ROC曲線)分析miR-145聯合TGF-β1預測NSCLC預后不良的敏感度及特異性。多因素Cox回歸分析探討NSCLC患者預后的危險因素。Kaplan-Meier模型分析miR-145、TGF-β1與生存期的關系。結果與NSCLC組癌旁正常組織和對照組活檢組織比較,NSCLC組腫瘤組織的miR-145表達顯著降低(<0.001),TGF-β1表達顯著升高(<0.001)。T分期T3~T4、區(qū)域淋巴結N2+N3、有遠處轉移及TNM分期Ⅲ~Ⅳ期NSCLC患者的miR-145表達低于T分期T1~T2、區(qū)域淋巴結N0+N1、無遠處轉移及TNM分期Ⅰ~Ⅱ期患者,TGF-β1高于T分期T1~T2、區(qū)域淋巴結N0+N1、無遠處轉移及TNM分期Ⅰ~Ⅱ期患者,差異有統(tǒng)計學意義(<0.001)。miR-145聯合TGF-β1預測NSCLC患者預后不良的敏感度、特異性高于miR-145、TGF-β1、T分期、區(qū)域淋巴結、遠處轉移及TNM分期(<0.05)。NSCLC組中miR-145≤0.61且TGF-β1≥0.85患者的中位生存期顯著低于其他患者(miR-145>0.61或TGF-β1<0.85)[中位生存期(29.37±5.51)個月(34.34±6.09)個月,Log Rank=16.478,<0.001]。結論 NSCLC患者miR-145表達顯著降低而TGF-β1顯著升高,在NSCLC病情及預后評估中具有一定的臨床價值。miR-145及TGF-β1聯合檢測可顯著提高預測NSCLC預后不良的敏感度及特異性。
[關鍵詞] 非小細胞肺癌;微小核糖核酸145;轉化生長因子-β1;臨床病理特征;預后
[中圖分類號] R734.2[文獻標識碼] A [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2024.27.011
Study on the clinical value of miR-145 combined with TGF-β1detection in non-small cell lung cancer
1.Department of Pathology, Hangzhou Hospital of Traditional Chinese Medicine, Hangzhou 310007, Zhejiang,China;2.Department of Pathology, Run Run Shaw Hospital, Affiliated to Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou, 310007, Zhejiang, China
[Abstract] Objective To detect the expression of microRNA 145(miR-145)and transforming growth factor β1(TGF-β1) in non-small cell lung cancer (NSCLC) and study their clinical value. Methods92 NSCLC patients (NSCLC group) and 45 patients with benign lung diseases (control group) diagnosed and treated from January 2020 to January 2021 in Hangzhou Hospital of Traditional Chinese Medicinewere selected as the research subjects. The expression differences of miR-145 and TGF-β1between two groups of research subjects were detected and compared. Receiver operatingcharacteristic(ROC) curve was used to analyze the sensitivity and specificity of miR-145 combined with TGF-β1in predicting poor prognosis of NSCLC. Multivariate Cox regression analysis was used forrisk factors ofprognosis in NSCLC patients. Kaplan-Meier model was used to analyze the relationship between miR-145, TGF-β1and survivaltime. ResultsCompared with the adjacent normal tissue inNSCLC group and the biopsy tissue in control group, the expression of miR-145 in the tumor tissue of NSCLC group was significantly reduced (<0.001), and the expression of TGF-β1was significantly increased (<0.001). The expression of miR-145 in NSCLC patients with T stage T3-T4, regional lymph nodes N2+N3, distant metastasis and TNM stage Ⅲ-Ⅳis lower than that in T stage T1-T2, regional lymph nodes N0+N1, no distant metastasis and TNMstage Ⅰ-Ⅱ. TGF-β1was higher than that in patients with T stage T1-T2, regional lymph nodes N0+N1, no distant metastasis and TNM stage Ⅰ-Ⅱ, and the difference was statistically significant (<0.001). The sensitivity and specificity of miR-145 combined with TGF-β1in predicting poor prognosis in NSCLC patients was higher than that of miR-145, TGF-β1, T stage, regional lymph nodes, distant metastasis and TNM stage (<0.05). In NSCLC group, the median survival time of patients with miR-145≤0.61 and TGF-β1≥0.85 was significantly lower than that of other patients (miR-145>0.61 or TGF-β1<0.85) [median survival time (29.37±5.51)months (34.34±6.09)months, Log Rank=16.478, <0.001]. ConclusionThe expression of miR-145 is significantly reduced and TGF-β1is significantly increased in NSCLC patients, which has certain clinical value in the evaluation of NSCLC condition and prognosis. Combined detection of miR-145 and TGF-β1can significantly improve the sensitivity and specificity in predicting poor prognosis of NSCLC.
[Key words]Non-small cell lung cancer; MicroRNA 145; Transforming growth factor β1; Clinicopathological characteristics; Prognosis
非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)發(fā)病率呈逐年上升趨勢,起病隱匿且確診時往往處于進展期,導致目前NSCLC近遠期療效較差,改善NSCLC臨床診療現狀并提高患者的生存期具有重要意義[1]。NSCLC發(fā)病機制與空氣污染和肺部慢性炎癥誘導的基因突變有關,基因表達異常與NSCLC臨床病理特征和生存期密切相關,對NSCLC病情和預后評估的臨床價值高于腫瘤標志物和TNM分期[2]。微小核糖核酸145(microRNA 145,miR-145)具有調控細胞增殖、凋亡等多種功能,可抑制腫瘤細胞遷移、侵襲等惡性生物學行為,其在多種惡性腫瘤中表達降低,與臨床病理特征相關,其水平降低為多種惡性腫瘤預后不良的標志[3-4]。轉化生長因子-β1(transforming growth factor β1,TGF-β1)與腫瘤細胞的增殖、遷移、侵襲等惡性生物學行為有關,在多種惡性腫瘤細胞中可檢測到其表達異常[5-6]。研究發(fā)現miR-145可靶向調控TGF-β1參與良惡性疾病發(fā)病機制[7-8]。目前miR-145和TGF-β1在N0e817cb28f022a674c90aef4eaad119eSCLC中的檢測及其臨床價值尚未完全明確。本研究分析檢測NSCLC患者的miR-145和TGF-β1表達并研究其臨床價值,現報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取2020年1月至2021年1月杭州市中醫(yī)院診治的92例NSCLC患者(NSCLC組)作為研究對象。納入標準:①經病理組織學檢查確診(肺穿刺或術后病理);②臨床資料完整;③術前影像學檢查(CT等)和(或)術后病理檢查有明確的TNM分期(cTNM或pTNM);④知情并同意參加本研究。排除標準:①合并其他良惡性腫瘤、肺部轉移瘤;②無法配合本研究;③合并神經精神疾??;④隨訪時脫訪者。同期選取45例肺良性疾病可取得病理組織的患者(包括良性結節(jié)、肺結核、肺炎等)作為對照組。兩組患者的一般資料比較,差異無統(tǒng)計學意義(>0.05),具有可比性,見表1。本研究經杭州市中醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審批通過(倫理審批號:2024KLL071)。
1.2miR-145和TGF-β1檢測
RNA提取試劑盒購自上海翌圣公司;定量反轉錄聚合酶鏈反應(quantitative reverse transcriptase-mediated polymerase chain reaction,qRT-PCR)檢測試劑購自大連寶生物公司;qRT-PCR擴增儀為美國賽默飛公司QuantStudio 6 Pro系統(tǒng)。收集NSCLC組患者的腫瘤組織及癌旁正常組織(僅限術后病理組織學),收集對照組患者的肺部活檢組織。提取兩組患者的組織總RNA后純化并定量,采用qRT-PCR檢測miR-145和TGF-β1,miR-145正向引52e3e5ea711589cbd78b8e01fa260064物為5′-GTCCAGTTTTCCCAGGA-3′,反向引物為5′-GAACATGTCTGCGTATCTC-3′;TGF-β1正向引物為5′-TACCTGAACCCGTGTTGCTCTC-3′,反向引物為5′-GTTGCTGAGGTATCGCCAGGAA-3′;U6正向引物為5′-CTCGCTTCGGCAGCACAT-3′,反向引物為5′-TTTGCGTGTCATCCTTGCG-3′;β-肌動蛋白正向引物為5′-CACCATTGGCAATGAGCGGTTC-3′,反向引物為5′-AGGTCTTTGCGGATGTCCACGT-3′。miR-145選擇U6為參照,TGF-β1選擇β-肌動蛋白為參照,分別采用2-△△-ct計算miR-145和TGF-β1的相對表達量。
1.3 預后隨訪及生存統(tǒng)計
NSCLC組患者定期門診或住院復查,隨訪截至2024年1月,統(tǒng)計患者生存及預后狀況(生存、預后、腫瘤復發(fā)等),其中出現疾病進展(復發(fā)或轉移)、死亡、嚴重并發(fā)癥(惡病質、大咯血、氣管縱隔漏)等定義為預后不良。
1.4 統(tǒng)計學方法
采用Sigmaplot 12.00統(tǒng)計學軟件及R語言中R-statistics統(tǒng)計模塊對數據進行統(tǒng)計學分析。計量資料經K-S檢驗符合正態(tài)分布,以均數±標準差(x±s)表示,兩組間比較采用檢驗。多組間比較采用單因素方差分析(組間比較采用LSD檢驗)。計數資料以例數(百分率)[(%)]表示,比較采用2檢驗。采用受試者操作特征曲線(receiver operatingcharacteristiccurve,ROC曲線)的曲線下面積(area under the curve,AUC)分析各指標預測NSCLC患者預后不良的效能。Kaplan-Meier模型分析生存期并進行Log-Rank比較。對單因素分析中<0.05的變量予以多因素Cox回歸分析。<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2 結果
2.1miR-145和TGF-β1表達比較
與對照組患者的活檢組織和NSCLC組患者的癌旁正常組織比較,NSCLC組患者的腫瘤組織miR-145表達顯著降低,TGF-β1表達顯著升高,差異均有統(tǒng)計學意義(<0.001),見表2。
2.2miR-145、TGF-β1表達與臨床病理特征的關系
NSCLC組患者的腫瘤組織miR-145、TGF-β1表達與性別、年齡、腫瘤位置、組織學分型及表皮生長因子受體(epidermal growthfactorreceptor,EGFR)突變無關(>0.05),與T分期、區(qū)域淋巴結、遠處轉移及TNM分期有關(<0.001)。T分期T3~T4、區(qū)域淋巴結N2+N3、有遠處轉移及TNM分期Ⅲ~Ⅳ期患者的miR-145表達低于T分期T1~T2、區(qū)域淋巴結N0+N1、無遠處轉移及TNM分期Ⅰ~Ⅱ期患者,TGF-β1表達高于T分期T1~T2、區(qū)域淋巴結N0+N1、無遠處轉移及TNM分期Ⅰ~Ⅱ期患者,差異有統(tǒng)計學意義(<0.001),見表3。
2.3 miR-145、TGF-β1及臨床病理特征預測NSCLC患者預后不良的效能
miR-145、TGF-β1預測NSCLC患者預后不良的敏感度、特異性及AUC顯著高于T分期、區(qū)域淋巴結、遠處轉移及TNM分期(<0.05)。miR-145聯合TGF-β1預測NSCLC患者預后不良的敏感度、特異性及AUC顯著高于miR-145、TGF-β1、T分期、區(qū)域淋巴結、遠處轉移及TNM分期(<0.05),見表4。
2.4 NSCLC預后不良的危險因素分析
以T分期、區(qū)域淋巴結、遠處轉移、TNM分期、miR-145及TGF-β1為自變量,預后狀態(tài)為因變量行多因素Cox回歸分析,變量賦值見表5。分析顯示miR-145≤0.61、TGF-β1≥0.85、T分期T3~T4、區(qū)域淋巴結N2+N3、有遠處轉移、TNM分期Ⅲ~Ⅳ期為NSCLC預后不良的獨立危險因素(<0.05),見表6。
2.5 miR-145、TGF-β1表達與NSCLC患者生存期的關系分析
NSCLC組中miR-145≤0.61且TGF-β1≥0.85患者的中位生存期顯著低于其他患者(miR-145>0.61或TGF-β1<0.85)[中位生存期(29.37±5.51)個月(34.34±6.09)個月,Log Rank=16.478,<0.001],見圖1。
3 討論
NSCLC的分子機制主要為各種因素導致的基因表達異常,其中miRNA在NSCLC發(fā)生、發(fā)展及轉歸中扮演重要角色,通過調控細胞遷移、侵襲及微血管再生等多種方式參與其發(fā)病機制[9]。研究發(fā)現miRNA表達異常在NSCLC廣泛存在,且與病情及預后相關指標緊密相關,可作為NSCLC病情及預后評估的標志物[10]。miRNA具有翻譯前基因表達調控功能,可結合靶基因抑制其表達[11-12]。miR-145為新近發(fā)現的類似抑癌功能的miRNA,通過調控細胞增殖、遷移及侵襲等功能參與惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉歸,為惡性腫瘤的保護性因素。miR-145為具有促癌作用的miRNA,通過多個靶基因調控細胞周期、遷移侵襲及上皮間質轉化等功能[13]。研究證實miR-145通過靶向調控TGF-β1等參與惡性腫瘤發(fā)病機制與呼吸系統(tǒng)腫瘤等多種惡性腫瘤發(fā)病機制相關[14]。研究發(fā)現miR-145在呼吸系統(tǒng)腫瘤中表達顯著降低,與腫瘤分期及惡性程度密切相關,為預后不良的生物標志物[15]。Yan等[16]檢測NSCLC患者血清miR-145表達,發(fā)現miR-145低表達與NSCLC患者預后不良有關。本研究中NSCLC組患者腫瘤組織miR-145表達均低于癌旁正常組織和對照組,與T分期、區(qū)域淋巴結、遠處轉移及TNM分期有關,miR-145≤0.61為NSCLC預后不良的獨立危險因素,表明miR-145與NSCLC病情及預后存在關聯,在NSCLC病情及預后評估中具有一定臨床價值。
TGF-β1與惡性腫瘤的發(fā)病機制密切相關,對腫瘤的作用呈時空依賴性,在腫瘤早期可抑制細胞增殖誘導凋亡并發(fā)揮抑癌基因作用,在腫瘤細胞惡性增殖進展期可增強腫瘤細胞惡性生物學行為而具有促癌基因功能[17-18]。研究發(fā)現TGF-β1自身或作為多種miRNA靶標參與NSCLC發(fā)病機制,在NSCLC病情及預后評估中具有一定臨床價值[19]。鄭宗耀等[20]發(fā)現TGF-β在肺癌細胞中通過Smad通路下調過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔助激活因子1α表達抑制線粒體代謝功能,促進細胞上皮間質轉化。周士霞等[21]采用免疫組化法檢測NSCLC患者腫瘤組織TGF-β1表達,發(fā)現其TGF-β1陽性率顯著高于癌旁正常組織,為預后不良的標志物。越來越多的研究證實TGF-β1信號通路與NSCLC的發(fā)生、發(fā)展及轉歸相關,可作為NSCLC診斷及療效評估的標志物[22-23]。本研究中NSCLC組腫瘤組織TGF-β1表達均高于癌旁正常組織和對照組,與T分期、區(qū)域淋巴結、遠處轉移及TNM分期有關,TGF-β1≥0.85為NSCLC預后不良的獨立危險因素,證實TGF-β1在NSCLC中表達升高且與病情和預后密切相關。
當前NSCLC病情及預后評估的方法多為血清學腫瘤標志物及TNM分期,存在敏感度及特異性不高及依賴于閱片者主觀經驗等缺點,普適性差而導致在臨床應用中的價值有限[24-25]。隨著對NSCLC發(fā)病機制的闡明及分子技術檢測水平的進展,基因層次的分子檢測因其擴增放大效應在NSCLC病情及預后評估中具有更佳的敏感度及特異性、可重復性高等優(yōu)點,但單個指標的檢測尚無法達到臨床廣泛應用的目的,目前多采用多個指標、多種檢測技術聯合應用以提高臨床價值[26-27]。本研究中,miR-145聯合TGF-β1預測NSCLC預后不良的敏感度、特異性均高于傳統(tǒng)的TNM分期等,表明miR-145、TGF-β1表達檢測預測NSCLC預后不良的效能高于現行檢測指標。此外,本研究中miR-145聯合TGF-β1檢測可顯著提高預測NSCLC預后不良的敏感度及特異性,提示在NSCLC臨床診療方面應密切監(jiān)測miR-145和TGF-β1表達以提高療效。
綜上所述,NSCLC患者miR-145表達顯著降低,TGF-β1表達顯著升高,與T分期、區(qū)域淋巴結、遠處轉移、TNM分期等傳統(tǒng)指標存在相關性,在NSCLC病情及預后評估中具有一定臨床價值,miR-145聯合TGF-β1檢測時更具有臨床價值。值得注意的是,本研究為單中心研究且樣本量較小,miR-145聯合TGF-β1檢測在NSCLC病情及預后評估中的臨床價值有待進一步研究證實。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。
[參考文獻]
[1] MEMON D, SCHOENFELD A J, YE D, et al. Clinical and molecular features of acquired resistance to immunotherapy in non-small cell lung cancer[J]. Cancer Cell, 2024, 42(2): 209–224.
[2] CORDS L, ENGLER S, HABERECKER M, et al. Cancer-associated fibroblast phenotypes are associated with patient outcome in non-small cell lung cancer[J]. Cancer Cell, 2024, 42(3): 396–412.
[3] ABDOLRAHMANI A, KARDOUNI KHOOZESTANI N, AZMOUDEH-ARDALAN F, et al. Prognostic impact of MUC1 and potential regulatory miR-145 and miR-21 expression in salivary mucoepidermoid carcinoma[J]. Head Neck Pathol, 2022, 16(4): 1134–1145.
[4] GEATER S L, CHANIAD P, TRAKUNRAM K, et al. Diagnostic and prognostic value of serum miR-145 and vascular endothelial growth factor in non-small cell lung cancer[J]. Oncol Lett, 2022, 23(1): 12.
[5] ZHANG Q, JIA Y, PAN P, et al. α5-nAChR associated with Ly6E modulates cell migration via TGF-β1/Smad signaling in non-small cell lung cancer[J]. Carcinogenesis, 2022, 43(4): 393–404.
[6] ZHANG S, WANG Y, LUO D, et al. Pirfenidone inhibits TGF-β1-induced metabolic reprogramming during epithelial-mesenchymal transition in non-small cell lung cancer[J]. J Cell Mol Med, 2024, 28(3): e18059.
[7] QIU J L, ZHANG G F, CHAI Y N, et al. Ligustrazine attenuates liver fibrosis by targeting miR-145 mediated transforming growth factor-β/Smad signaling in an animal model of biliary atresia[J]. J Pharmacol Exp Ther, 2022, 381(3): 257–265.
[8] SHEN J, WANG Z, LIU M, et al. LincRNA-ROR/miR-145/ZEB2 regulates liver fibrosis by modulating HERC5-mediated p53 ISGylation[J]. FASEB J, 2023, 37(6): e22936.
[9] WANG B, LI J, LI Y, et al. MiR-630 suppresses non-small cell lung cancer by targeting vimentin[J]. J Clin Lab Anal, 2022, 36(9): e24536.
[10] ZHENG Y K, ZHOU Z S, WANG G Z, et al. MiR-122-5p regulates the mevalonate pathway by targeting p53 in non-small cell lung cancer[J]. Cell Death Dis, 2023, 14(4): 234.
[11] QIAN S, LIU J, LIAO W, et al. METTL3 promotes non-small-celllung cancer growth and metastasis by inhibiting FDX1 through copper death-associated pri-miR-21-5p maturation[J]. Epigenomics, 2023, 15(23): 1237–1255.
[12] 萬晶晶, 姚莉, 李夢琳, 等. TOP2A聯合miR-21檢測在宮頸癌病情及預后評估中的價值[J]. 疑難病雜志, 2023, 22(10): 1045–1050.
[13] ROSHANI M, MOLAVIZADEH D, SADEGHI S, et al. Emerging roles of miR-145 in gastrointestinal cancers: A new paradigm[J]. Biomed Pharmacother, 2023, 166: 115264.
[14] TABEI A, SAKAIRI T, HAMATANI H, et al. The miR-143/145 cluster induced by TGF-β1suppresses Wilms’ tumor 1 expression in cultured human podocytes[J]. Am J Physiol Renal Physiol, 2023, 325(1): F121–F133.
[15] GUPTA S, SILVEIRA D A, PIEDADE G, et al. A dynamic Boolean network reveals that the BMI1 and MALAT1 axis is associated with drug resistance by limiting miR-145-5p in non-small cell lung cancer[J]. Noncoding RNA Res, 2024, 9(1): 185–193.
[16] YAN M, KANG W, LIU X, et al. Prognostic value of plasma microRNAs for non-small cell lung cancer based on data mining models[J]. BMC Cancer, 2024, 24(1): 52.
[17] GULLEY J L, SCHLOM J, BARCELLOS-HOFF M H, et al. Dual inhibition of TGF-β and PD-L1: A novel approach to cancer treatment[J]. Mol Oncol, 2022, 16(11): 2117–2134.
[18] PENG D, FU M, WANG M, et al. Targeting TGF-β signal transduction for fibrosis and cancer therapy[J]. Mol Cancer, 2022, 21(1): 104.
[19] SEO Y, SEO M, KIM J. Effects of cilengitide derivatives on TGF-β1-induced epithelial-to-mesenchymal transition and invasion in gefitinib-resistant non-small cell lung cancer cells[J]. Front Pharmacol, 2023, 14: 1277199.
[20] 鄭宗耀, 陳智鵬, 曾觀娣. TGF-β通過調控線粒體功能影響肺癌細胞的侵襲和遷移[J]. 暨南大學學報(自然科學與醫(yī)學版), 2023, 44(2): 113–123.
[21] 周士霞, 王海莉, 趙蓉爽. PAX-9、CXCL-14、TGF-β1在非小細胞肺癌中的表達及與其預后的關系[J]. 分子診斷與治療雜志, 2023, 15(8): 1323–1326, 1330.
[22] 黃如敬, 魯洪嶺, 吳超, 等. 甘草甜素調節(jié)TGF-β/Smad信號通路對肺癌荷瘤小鼠放射性肺損傷的影響[J]. 臨床肺科雜志, 2024, 29(4): 566–571.
[23] 薛鳴, 帖永新, 張如楠, 等. 肺癌放療后放射性肺炎合并肺部感染病原菌及PCT和IL-16與TGF-β水平[J]. 中華醫(yī)院感染學雜志, 2024, 34(3): 332–336.
[24] YANG S R, SCHULTHEIS A M, YU H, et al. Precision medicine in non-small cell lung cancer: Current applications and future directions[J]. Semin Cancer Biol, 2022, 84: 184–198.
[25] WANG D R, WU X L, SUN Y L. Therapeutic targets and biomarkers of tumor immunotherapy: Response versus non-response[J]. Signal Transduct Target Ther, 2022, 7(1): 331.
[26] GUO H, ZHANG J, QIN C, et al. Biomarker-targeted therapies in non-small cell lung cancer: Current status and perspectives[J]. Cells, 2022, 11(20): 3200.
[27] PELLINI B, CHAUDHURI A A. Circulating tumor DNA minimal residual disease detection of non-small-cell lung cancer treated with curative intent[J]. J Clin Oncol, 2022, 40(6): 567–575.
(收稿日期:2024–05–25)
(修回日期:2024–09–08)