循环microRNAs与非小细胞肺癌的研究进展

谢 云，诸兰艳，范 杜 (.长沙卫生职业学院护理系，湖南 长沙 4000;.中南大学湘雅二医院呼吸科，湖南 长沙400;.湖南省长沙市三医院呼吸科，湖南 长沙 4005)

在全球范围内，肺癌是发病率和死亡率最高的肿瘤之一。在美国，2012年约16.03万人死于肺癌，占因恶性肿瘤死亡总人数的28%［1］。在中国，2009年肺癌以53.57/10万人的发病率和45.57/10万人的死亡率高居恶性肿瘤的首位［2］。虽然近年来肺癌诊断和治疗技术不断进步，肺癌患者5年生存率由15%上升到16.8%，但仍是预后最差的肿瘤之一［3］。非小细胞肺癌(Non－small cell lung cancer，NSCLC)约占肺癌患者的80%以上，是肺癌防治的重点。

microRNAs(miRNAs)是一类长度为18～22个碱基且高度保守的非编码单链RNA。他广泛分布在人类的组织细胞内，循环(全血、血浆及血清)和其他体液中(胸腹水、尿液、乳汁、唾液)［4］，通过与特定的信使 RNA(messenger RNA，mRNA)结合，抑制或诱导降解mRNA，在分子水平调控蛋白合成。Ambros V等在1993年研究小杆线虫时首先发现［5］，而在人类目前分离出约1898种miRNAs［6］，他们调控约60%蛋白编码基因［7］。miRNAs作为调节基因表达的关键分子之一，在肿瘤的发生过程中发挥关键作用，大量研究证明miRNAs涉及肿瘤进展、细胞凋亡、侵袭和转移及抗癌耐药的每一个进程［8］。在肺癌方面，研究证明miRNAs可能成为肺癌诊断、预测、放化疗敏感性及预后的标志物，也可能直接成为肺癌治疗的靶目标［9］。以上的结论主要基于对肺癌细胞内miRNAs的研究结果，直到2008年Lawrie等第一次在弥漫性大B细胞淋巴瘤患者血清中发现高度稳定存在的循环miRNAs［10］，miRNAs研究翻开了崭新的一页。笔者将循环miRNAs与NSCLC诊断、治疗及预后方面的研究进展作如下综述。

1 循环microRNAs与NSCLC的诊断

早期的诊断是肺癌治疗的关键。相对NSCLC患者不到17%的5年生存率，早期发现和诊断的Ⅰ期患者的5年生存率可以达到60～80%［11］，然而不幸的是，仅仅只有20% ～25%的肺癌患者被早期诊断和治疗［12］。早期对miRNAs与肿瘤的研究表明：①miRNAs在肿瘤中表达异常［13］;②在人类肿瘤组织中异常表达的miRNAs有组织特异性［14］;③miRNAs在福尔马林固定的组织中有较高稳定性［15］。基于以上三点，人们推测检测循环miRNAs有可能为早期肿瘤的诊断提供了一种有效、准确、稳定、非侵入的方法。

对高危人群低剂量的螺旋CT检查是目前众多肺癌指南推荐的早期肺癌筛查的主要方法，可以减少20%的肺癌死亡率［16］。Bianchi等对比研究了检测血清miRNAs与LDCT对早期肺癌的诊断价值［17］。他选择93名LDCT诊断肺癌的患者和63名LDCT漏诊的肺癌患者做对照，检测所有患者血清中365种miRNAs，从中筛选了34种miRNAs。通过检测患者血清中这34种miRNAs，能将80%的肺癌患者从高危人群中筛选出来，而且能够从LDCT诊断的良性病变中筛选出漏诊的恶性病变。另一个独立研究也证实了这个结论，Boeri等发现当LDCT结果阳性时［18］，检测血浆miRNAs对肺癌诊断的敏感度和特异度为75%和100%，而当LDCT结果阴性时，检测血浆miRNAs对肺癌诊断的敏感度和特异度可达80%和90%。

当LDCT发现孤立性肺结节(solitary pulmonary nodules，SPNs)时，检测血浆miRNAs可能有助于鉴别良恶性。Shen J等检测了32名恶性SPNs［19］，33名良性SPNs和29名健康对照组患者的血浆中5种miRNAs的表达水平，发现恶性SPNs患者血浆中miR－21和miR－210表达增高而miR－486－5p表达降低。随后他们检测了76名恶性SPNs和80名良性SPNs患者的血浆进行验证，结果表明对恶性SPNs诊断的敏感性为75%，特异性为84.95%。

在肺癌的早期诊断中，除了LDCT检查，肿瘤标志物检查是另一种方法。肺癌诊断中常用的肿瘤标志物有：癌胚抗原、糖类抗原(CA242、CA153、SCC)、蛋白和酶类(NSE、Cyfra21 －1)，但他们对早期肺癌的敏感度和特异度都不理想。分子水平的循环miRNAs作为无创性肿瘤标志物将是早期肺癌诊断的一个全新方向。Chen等对200名NSCLC患者和110名健康对照者的血清中miRNAs进行了筛选［20］，10种miRNAs表达水平有统计学差异，并在另外200名NSCLC患者和110名健康对照者进行了验证，结果表明联合检测患者血清中这10种miRNA对NSCLC诊断的敏感度和特异度高达93%和90%。最重要的发现在于回顾性的研究表明在临床诊断肺癌前33个月，患者血清中这10种miRNAs表达的变化就能准确地被检测出。

Shen J等对Ⅰ期NSCLC患者血浆miRNAs进行了研究［21］。他们先从肺癌组织内表达异常的miRNAs中筛选了12种与早期肺癌有关，再对58名NSCLC患者和29名健康对照者血浆进行了验证，发现了5种差异性表达的miRNAs，进一步logistic回归分析表明miR－21、miR－126、miR－210、mir－486－5p对Ⅰ期NSCLC诊断的敏感性为73.33%，特异性为96.55%。

Shen Y等对循环miRNAs对肺癌诊断的研究进行了Meta分析［22］。有30项研究进入了Meta分析，循环miRNAs对肺癌诊断的敏感度为85%(95%CI：0.83～0.87)，特异度为84%(95%CI：0.81 ～0.86)，假阳性率 5.23(95%CI：3.75 ～7.29)，假阴性率0.2(95%CI：0.14 ～0.27)，诊断优势比31.77(95%CI：16.98～59.42)。ROC曲线在敏感度和特异度为85%时，ROC曲线下面积S为0.92，表明循环miRNAs对肺癌诊断准确度较高。

2 循环miRNAs与NSCLC的治疗

传统肺癌的治疗包括手术、化疗及放疗，分子靶向治疗是今年来肺癌治疗领域最重要的进展。miRNAs作为重要的基因表达调控因子，将在分子水平进一步指导肺癌的治疗。早期的研究表明，检测肺癌组织细胞中miRNAs可以预测对患者放疗的敏感性，亦可以作为患者对化疗敏感或耐药的预测指标，miRNAs还参与EGFR基因的调控，从而影响分子靶向治疗的效果［23］。循环miRNAs作为非侵入的指标，在肺癌治疗中也有重要的地位。

Le HB等评估了肺癌患者手术前后血清miRNAs的动态变化的意义［24］。他们检测了82名肺癌患者手术前和手术后10天血清中miR－21、miR－24表达水平，结果表明相对于手术前，术后患者血清中miR－21、miR－24表达水平明显降低(P=0.0004和P＜0.0001)，术前血清中 miR－21、miR－24表达水平越高的患者总生存率越短(P=0.0.0498和P=0.0019)。由此，笔者推测血清中miR－21、miR－24表达水平可能成为预测患者手术后癌症复发的标志物。Kaduthanam s等的研究也有类似的结论［25］，他们首先对肺腺癌手术24个月后复发的和没有复发的各40名患者手术前血清中664种miRNAs进行了筛选，进一步在另外114名肺腺癌手术前血清标本中验证，结果表明相对于手术24个月后未复发的早期肺腺癌患者，复发患者手术前血清中miR－142－3p(P=0.005)和miR－29b(P=0.01)表达水平明显增加，循环中miR－142－3p表达水平与早期肺腺癌患者复发的高风险有关，可能成为评估复发风险的血清指标。

淋巴结转移的评估是决定肺癌患者分期和治疗方法的主要因素，循环中某些miRNAs表达水平与肺癌患者淋巴结的转移有关。Silva等发现血浆中miR－20b表达水平越高［26］，患者癌症分期越高(P=0.001)，淋巴结转移率越高(P=0.01)。Roth等在研究肺癌患者外周血中循环核酸(DNA和miRNAs)时发现［27］，肺癌患者血清中 miR－10b表达水平，有淋巴结转移患者为2.2±1.4高于无淋巴结转移患者1.2±0.4(P＜0.03)。

在肺癌化疗方面，Cui EH等研究了晚期NSCLC患者血清miR－125b与以顺铂为基础的化疗敏感性的关系［28］。他们检测了260名晚期NSCLC患者和260名健康对照者血清中4种miRNAs(miR －125b、miR －10b、miR －34a及 miR －155)的表达水平，其中260名晚期NSCLC患者均无法手术治疗而采用了以顺铂为基础的化疗。结果表明4种miRNAs在晚期NSCLC患者血清中表达均增加，而只有miR－125b与肿瘤的分化程度有关，低分化程度肿瘤患者血清中miR－125b的表达水平明显高于分化程度中、高的肿瘤患者。血清中miR－125b的表达水平与患者化疗敏感性明显相关，血清中miR－125b高表达患者化疗敏感性差，生存期短。作者认为这一发现可能有助于对改善化疗耐药提供靶向治疗。Juan Wei等研究了35名接受以铂类为基础化疗的NSCLC患者血浆中miR－21表达水平与化疗敏感性的关系［29］。在24名化疗评估为病变进展(PD)和病变稳定(SD)患者血浆中miR－21表达水平明显高于11名部分缓解(PR)患者，而PR患者血浆中miR－21表达水平与健康对照者无统计学差异，由此作者推测血浆miR－21表达水平与以铂类为基础化疗的敏感性有关。

3 循环miRNAs与NSCLC的预后

目前，NSCLC患者的预后评估主要基于患者的分期，但大量临床观察表明即使患者分期相同，预后也相差很大。Ludwig JA曾设想将发现和利用新的分子生物标志物与传统的癌症分期相结合，从而提高肺癌患者预后评估的准确性［30］。

Silve等研究了78名NSCLC患者血浆中miR－30e－3p和let－7f与患者无病生存率和总生存率的关系［26］。在59个月的随访期中，手术切除肿瘤患者的无病生存率为33%。在这些患者中，血浆miR－30e－3p浓度低患者50个月的无病生存率仅为13%，而血浆miR－30e－3p浓度高患者50个月的无病生存率为50%，两者有显著的统计学差异(P=0.009)。在总生存率方面，血浆let－7f浓度低患者46月总生存率为30%，明显高于血浆let－7f浓度高患者的8%(P=0.038)。

Hu等对303名Ⅰ到Ⅲa期接受手术及辅助化疗的非小细胞肺癌患者总生存率和血清miRNAs关系进行了研究［31］。他先选择了30名较长生存期(平均49.54个月)患者和30名较短生存期(平均9.54个月)患者的血清miRNAs进行了比较筛选，随即在剩下243名肺癌患者进行验证，发现血清中4种miRNAs(miR－486、miR－30 d、miR －1和 miR －499)与患者的总生存率有关。在Cox比例风险回归模型中，无论是4种miRNAs单独或联合均可作为标志物预测肺癌的生存率。

Heegaard等检测了220名Ⅰ到Ⅱb期的早期NSCLC患者血浆中30种miRNAs的表达水平［32］，分析了他们与患者预后的关系。在所有患者中，血浆let－7b低水平表达与较差的癌症相关生存率有关;而在ⅠA/B期患者中，血清miR－223低水平表达者癌症相关生存率低。

综上所述，miRNAs是目前科学和医学前沿研究的热点，循环miRNAs的发现更是对肿瘤的研究具有革命性的意义［33］。相对组织细胞miRNAs，循环miRNAs是一种非侵入、无创性的生物学标志物，在NSCLC肺癌的早期诊断、治疗及预后预测中应用前景广泛。当然，这些结果需要更多设计严谨和大型多中心临床试验的验证，循环miRNAs真正进入NSCLC的临床诊治我们还要做得更多。

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