miRNA与非小细胞肺癌诊治相关性的研究进展

何艳玲，涂红缨

(江西省人民医院，南昌 330006)

miRNA与非小细胞肺癌诊治相关性的研究进展

何艳玲，涂红缨

(江西省人民医院，南昌 330006)

肺癌的早期症状不明显，确诊及治疗困难。微小RNA(简称miRNA)是真核生物中一类长度约为22个核苷酸的小分子非编码RNA，参与基因转录后水平调控，稳定性较高。近来的研究表明，肿瘤患者的组织及血液中存在miRNA，一些miRNA与肺癌的发生、诊断、耐药性、治疗等方面有重要关联，其作为一种新生的肿瘤标记物有多项潜能。本文就几个重要的miRNA在非小细胞肺癌早期诊断、预后判断及治疗等方面的作用及研究进展作一综述。

非小细胞肺癌；微小RNA；早期诊断；预后判断；治疗

微小RNA(简称miRNA)是一类由19～22个成熟核苷酸组成的小分子非编码RNA，通过与靶miRNA非翻译区部分互补配对来调节特定基因的表达[1]；参与调节生命的基本过程，如器官组织的发生、发育等。miRNA可作为肿瘤抑制因子，也可作为致瘤因子[2]。哺乳动物血浆和血清中的miRNA具有很高的稳定性、可在反复冻融和不同pH条件下存在。目前已知800～1 000种miRNA与细胞的增殖、分化、凋亡、转移有关。目前已知多种癌细胞系的miRNA表达谱，与肺癌相关的miRNA有miRNA-21、miRNA-143、miRNA-145、miRNA-210等约40种。本文就几个重要的miRNA在非小细胞肺癌早期诊断、预后判断及治疗等方面的作用及进展作一综述。

1 miRNA-21

miRNA-21定位于人类第17号染色体，是目前已知的肿瘤有关的miRNA，这些肿瘤包括了全身多处器官，如脑部、肠道、肺部、乳腺等。肿瘤细胞在MCF-7细胞的诱导下，细胞可由上皮细胞转化为间叶细胞，在这一过程中,细胞角蛋白已经不能检测到，但miRNA-21却仍可检测到[3]。Guo等[4]报道，高表达miRNA-21组织的细胞增殖能力明显高于低表达组织，而COX-19是miRNA-21抑制细胞凋亡的关键因子，降低COX-19表达可抑制细胞增殖，促进细胞凋亡。

在肺癌研究中，王玉等[5]报道，25例肺鳞癌患者癌组织miRNA-21表达是其癌旁正常组织的9.1倍；在非典型增生组织中，miRNA-21mRNA的表达水平是癌旁正常组织的4.5倍；转移癌是癌旁正常组织的11.8倍。提示miRNA-21可能与肺鳞癌的发生与演进相关。陈旭等[6]研究也发现，miRNA-21在肺癌组织中表达明显升高。陈光辉等[7]观察了100例NSCLC患者及100例查体健康者血浆miRNA-21，结果显示前者明显高于后者，miRNA-21诊断肺癌的特异性及敏感性均在70%以上；miRNA-21表达高者复发率也相应升高。胡俊亭等[8]以90例肺癌患者、40例肺部良性疾病患者和90名体检健康者作为研究对象，采用PCR法测定其血清miRNA-21相对表达量，采用ROC曲线评价其诊断肺癌的灵敏性和特异性。结果肺癌患者miRNA-21表达明显高于其他两组，诊断肺癌的特异性及敏感性均高于70%。但上述均为小样本研究，客观性有一定限制。有Meta分析结果表明，miRNA-21诊断肺癌有较高的特异性和敏感性[9]。

药敏性方面，李明涛等[10]通过转染miRNA-21抑制物下调肺腺癌吉非替尼耐药细胞株PC9/GR细胞内miRNA-21的表达，在PC9/GR细胞中加入GR处理因素干预，检测细胞增殖、凋亡；通过Transwell迁移实验检测细胞迁移力，观察miRNA-21抑制物对PC9/GR细胞GR耐药的影响。结果显示，在PC9/GR细胞中下调miRNA-21表达后，PC9/GR细胞对GR的敏感性升高，凋亡程度增强，部分逆转了肺癌PC9/GR细胞对GR的耐药性，此为miRNA-21与化疗联合治疗肺癌提供了实验依据。在肺癌的治疗中，20%～30%的患者有EGFR突变，随之而来的是对EGFR-TKIs抵抗。miRNA-21与TKI引起的抗癌药物的抵抗有关，在对46例非小细胞肺癌患者TKI治疗的研究中发现， miRNA-21低表达提示TKI的临床效果不佳，总体生存率低；高表达会降低肿瘤细胞对吉西他宾的敏感性，反之可增加敏感性[11]。耐药性机制很复杂，其中涉及到EMT、EKT及PTEN，目前还有待于进一步研究。鉴于miRNA可调控细胞生长、增殖，且对药物敏感性也有较大影响，推测其可作为肿瘤治疗的靶点。有学者用真核细胞的表达中介编码反核苷酸形成P-miRNA-21-ASO并将其转染到肿瘤细胞中，发现P-miRNA-21-ASO可抑制miRNA-21表达；伴随着细胞增殖的抑制及分化，肿瘤细胞的侵入性和转移性降低[12]。在另一项对脑胶质母细胞瘤的研究中也得出相同的结论[13]。在一项对结肠癌的研究中发现，相比单独应用miRNA，miRNA-21与miRNA-145联合应用对抑制肿瘤细胞增殖及药物耐药性方面有一定作用[14]。基于肿瘤的共性，该治疗方案理论上可用于所有器官肿瘤，但还需大量及长期的研究证实。研究发现，血清miRNA-21表达受体内一些激素的影响[15]；TGF-β与miRNA-21表达密切相关，女性人群的表达量因年龄不同，表达也有差异[16]。

2 miRNA-145与miRNA-143

miRNA-145与miRNA-143均位于人类第5号染色体，两者距离较近，可发挥类似的作用。张维等[17]采用PCR法对48例非小细胞肺癌组织及正常肺组织的miRNA-141、miRNA-145表达进行定量分析，结果提示miRNA-141高表达及miRNA-145低表达与NSCLC的临床分期、病理分级密切相关。EMT是指上皮细胞在生理及病理情况下化生为间质细胞，主要表现为上皮细胞失去细胞黏附结构，呈现出间质细胞特征，且具有高度的能动性和攻击性。胡雯静等[18]研究结果表明，miR-145可抑制肺腺癌起始细胞的发生，其机制可能与调控EMT通路有关。 miRNA-145可能的作用机制：① 通过作用于c-My而抑制c-Myc/eIF4E，进而抑制非小细胞肺癌表达；②作用于PDCD4。已知p70S6K1可下调PDCD4，在结肠肿瘤细胞的研究中发现，miRNA-145可下调p70S6K1表达，高表达的miRNA-145可增加PDCD4表达，说明miRNA-145可通过抑制p70S6K1而抑制肿瘤，与Qing等[19]的研究结果一致。研究发现，miRNA-143在非小细胞肺肿瘤组织表达下调，且可通过CD44v3抑制肿瘤转移和侵侵袭[20]；miRNA-143可通过作用于Limk1而抑制肿瘤[21]。上述结果提示，miRNA-143有多种潜能。

诊断方面。宁志强等[22]观察了肺癌组织及正常肺组织miRNA-143表达，发现miRNA-143在66.0%(33/50)的NSCLC组织中表达；其相对表达量明显低于癌旁组织；miRNA-143可促进A549细胞增殖及迁移，可靶向作用于胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)的3′UTR端并抑制IGF1R蛋白表达，进而抑制NSCLC增殖及迁移，其机制可能与靶向调节IGF1R基因并抑制其蛋白表达有关。但王玉涵等[23]观察了30例肺癌患者及30例正常人血清miRNA差异水平，结果肺癌患者miRNA-143表达明显升高。

耐药性方面。有报道，miRNA-143、miRNA-145在多种肿瘤中对多重耐药蛋白有调控作用；miRNA-145对肠道肿瘤的多种耐药蛋白均有抑制作用[24]。目前设想将以上miRNA移入肿瘤细胞中，直接对耐药性、肿瘤增殖起调控作用。最近有报道提出将间叶细胞(MSCs)作为传送miRNA的工具，因MSCs在骨肉瘤及神经胶质瘤中有良好的转移性，所以较容易成功转入肿瘤细胞中，此可作为特殊的技术及中介将RNA转入靶细胞中，从而为治疗提供条件[25]；还可将miRNA-145直接作用并沉默干细胞的OCT、SOX2和KLF4。因OCT、SOX2和KLF4均为在肿瘤形成中起关键作用的因子，可在肿瘤起始阶段抑制肿瘤形成，但这样的治疗可能仅限于早期肿瘤，且单一的miRNA效果可能不明显。联合多个miRNA或是其他生物载体或是放化疗，可以增强治疗效果和对肿瘤的杀伤力，在转染HSV的肿瘤细胞中，会有AP27il145的表达，且miRNA-145表达与AP27il145呈反比。联合放疗和AP27il145杀灭肿瘤细胞的效果优于单用放疗。

综上所述，肿瘤的发生、发展、治疗涉及众多复杂因素，其中包括基因、免疫等，而目前肿瘤演变的精确过程仍未明确，尚不能清楚了解miRNA如何作用于肿瘤发生、发展。其次，人类基因组内容过于庞大，要找到与肿瘤密切相关且容易检测的miRNA难度很大。目前研究的miRNA相比于其他传统的肿瘤标记物有高度特异性、敏感性的优点，且与患者预后、肿瘤的病理类型、药物作用靶点、耐药性等有关；理论上可与传统诊断肿瘤的手段互补，起到取长补短的作用。建立miRNA检测的标准体系及流程，有望实现肺癌的个体化诊治。

[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,席乐峰,杨延桐,等.C-myc与肺鳞癌中miRNA-21表达的关系[J].中国解剖学杂志,2013,36(4):758-761.

[6] 陈旭,王琳,蒋敏,等.肺癌患者血清和单个核细胞9种miRNA的表达差异及其意义[J].中华医学检验杂志,2013,36(2):165-172.

[7] 陈光辉,孙长义,赵静,等.非小细胞肺癌患者癌组织中和血浆中microRNA-21的表达意义[J].临床检验杂志,2014,32(9):652-655.

[8] 胡俊庭,鲍蕴文,白艳,等.肺癌患者血清microRNA-21表达临床意义探讨[J].中华肿瘤防治杂志,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] 李明涛,王小平.MiRNA-21抑制物对人肺腺癌PC9/GR细胞吉非替尼耐药性的影响[J].现代肿瘤医学,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] 张潍,张伟,王辉.miRNA-143、miRNA-145在非小细胞肺癌中的表达及临床病理联系[J].西安交通大学学报,2015,36(3):368-372.

[18] 胡雯静,杨欣,王洁.微小RNA-145通过调控上皮细胞间质化抑制肺腺癌起始细胞的发生[J].中华实验外科杂志,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] 宁志强,束永前.微小RNA-143在非小细胞肺癌中的表达临床意义[J].江苏医药,2015,41(15):1756-1758.

[23] 王玉涵,王洁,张浩为.血清miRNA-141和miRNA-143联合监测非小细胞肺癌的诊断价值[J].重庆医学,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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