謝 云,諸蘭艷,范 杜 (.長沙衛(wèi)生職業(yè)學院護理系,湖南 長沙 4000;.中南大學湘雅二醫(yī)院呼吸科,湖南 長沙400;.湖南省長沙市三醫(yī)院呼吸科,湖南 長沙 4005)
在全球范圍內,肺癌是發(fā)病率和死亡率最高的腫瘤之一。在美國,2012年約16.03萬人死于肺癌,占因惡性腫瘤死亡總人數的28%[1]。在中國,2009年肺癌以53.57/10萬人的發(fā)病率和45.57/10萬人的死亡率高居惡性腫瘤的首位[2]。雖然近年來肺癌診斷和治療技術不斷進步,肺癌患者5年生存率由15%上升到16.8%,但仍是預后最差的腫瘤之一[3]。非小細胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)約占肺癌患者的80%以上,是肺癌防治的重點。
microRNAs(miRNAs)是一類長度為18~22個堿基且高度保守的非編碼單鏈RNA。他廣泛分布在人類的組織細胞內,循環(huán)(全血、血漿及血清)和其他體液中(胸腹水、尿液、乳汁、唾液)[4],通過與特定的信使 RNA(messenger RNA,mRNA)結合,抑制或誘導降解mRNA,在分子水平調控蛋白合成。Ambros V等在1993年研究小桿線蟲時首先發(fā)現[5],而在人類目前分離出約1898種miRNAs[6],他們調控約60%蛋白編碼基因[7]。miRNAs作為調節(jié)基因表達的關鍵分子之一,在腫瘤的發(fā)生過程中發(fā)揮關鍵作用,大量研究證明miRNAs涉及腫瘤進展、細胞凋亡、侵襲和轉移及抗癌耐藥的每一個進程[8]。在肺癌方面,研究證明miRNAs可能成為肺癌診斷、預測、放化療敏感性及預后的標志物,也可能直接成為肺癌治療的靶目標[9]。以上的結論主要基于對肺癌細胞內miRNAs的研究結果,直到2008年Lawrie等第一次在彌漫性大B細胞淋巴瘤患者血清中發(fā)現高度穩(wěn)定存在的循環(huán)miRNAs[10],miRNAs研究翻開了嶄新的一頁。筆者將循環(huán)miRNAs與NSCLC診斷、治療及預后方面的研究進展作如下綜述。
早期的診斷是肺癌治療的關鍵。相對NSCLC患者不到17%的5年生存率,早期發(fā)現和診斷的Ⅰ期患者的5年生存率可以達到60~80%[11],然而不幸的是,僅僅只有20% ~25%的肺癌患者被早期診斷和治療[12]。早期對miRNAs與腫瘤的研究表明:①miRNAs在腫瘤中表達異常[13];②在人類腫瘤組織中異常表達的miRNAs有組織特異性[14];③miRNAs在福爾馬林固定的組織中有較高穩(wěn)定性[15]?;谝陨先c,人們推測檢測循環(huán)miRNAs有可能為早期腫瘤的診斷提供了一種有效、準確、穩(wěn)定、非侵入的方法。
對高危人群低劑量的螺旋CT檢查是目前眾多肺癌指南推薦的早期肺癌篩查的主要方法,可以減少20%的肺癌死亡率[16]。Bianchi等對比研究了檢測血清miRNAs與LDCT對早期肺癌的診斷價值[17]。他選擇93名LDCT診斷肺癌的患者和63名LDCT漏診的肺癌患者做對照,檢測所有患者血清中365種miRNAs,從中篩選了34種miRNAs。通過檢測患者血清中這34種miRNAs,能將80%的肺癌患者從高危人群中篩選出來,而且能夠從LDCT診斷的良性病變中篩選出漏診的惡性病變。另一個獨立研究也證實了這個結論,Boeri等發(fā)現當LDCT結果陽性時[18],檢測血漿miRNAs對肺癌診斷的敏感度和特異度為75%和100%,而當LDCT結果陰性時,檢測血漿miRNAs對肺癌診斷的敏感度和特異度可達80%和90%。
當LDCT發(fā)現孤立性肺結節(jié)(solitary pulmonary nodules,SPNs)時,檢測血漿miRNAs可能有助于鑒別良惡性。Shen J等檢測了32名惡性SPNs[19],33名良性SPNs和29名健康對照組患者的血漿中5種miRNAs的表達水平,發(fā)現惡性SPNs患者血漿中miR-21和miR-210表達增高而miR-486-5p表達降低。隨后他們檢測了76名惡性SPNs和80名良性SPNs患者的血漿進行驗證,結果表明對惡性SPNs診斷的敏感性為75%,特異性為84.95%。
在肺癌的早期診斷中,除了LDCT檢查,腫瘤標志物檢查是另一種方法。肺癌診斷中常用的腫瘤標志物有:癌胚抗原、糖類抗原(CA242、CA153、SCC)、蛋白和酶類(NSE、Cyfra21 -1),但他們對早期肺癌的敏感度和特異度都不理想。分子水平的循環(huán)miRNAs作為無創(chuàng)性腫瘤標志物將是早期肺癌診斷的一個全新方向。Chen等對200名NSCLC患者和110名健康對照者的血清中miRNAs進行了篩選[20],10種miRNAs表達水平有統(tǒng)計學差異,并在另外200名NSCLC患者和110名健康對照者進行了驗證,結果表明聯合檢測患者血清中這10種miRNA對NSCLC診斷的敏感度和特異度高達93%和90%。最重要的發(fā)現在于回顧性的研究表明在臨床診斷肺癌前33個月,患者血清中這10種miRNAs表達的變化就能準確地被檢測出。
Shen J等對Ⅰ期NSCLC患者血漿miRNAs進行了研究[21]。他們先從肺癌組織內表達異常的miRNAs中篩選了12種與早期肺癌有關,再對58名NSCLC患者和29名健康對照者血漿進行了驗證,發(fā)現了5種差異性表達的miRNAs,進一步logistic回歸分析表明miR-21、miR-126、miR-210、mir-486-5p對Ⅰ期NSCLC診斷的敏感性為73.33%,特異性為96.55%。
Shen Y等對循環(huán)miRNAs對肺癌診斷的研究進行了Meta分析[22]。有30項研究進入了Meta分析,循環(huán)miRNAs對肺癌診斷的敏感度為85%(95%CI:0.83~0.87),特異度為84%(95%CI:0.81 ~0.86),假陽性率 5.23(95%CI:3.75 ~7.29),假陰性率0.2(95%CI:0.14 ~0.27),診斷優(yōu)勢比31.77(95%CI:16.98~59.42)。ROC曲線在敏感度和特異度為85%時,ROC曲線下面積S為0.92,表明循環(huán)miRNAs對肺癌診斷準確度較高。
傳統(tǒng)肺癌的治療包括手術、化療及放療,分子靶向治療是今年來肺癌治療領域最重要的進展。miRNAs作為重要的基因表達調控因子,將在分子水平進一步指導肺癌的治療。早期的研究表明,檢測肺癌組織細胞中miRNAs可以預測對患者放療的敏感性,亦可以作為患者對化療敏感或耐藥的預測指標,miRNAs還參與EGFR基因的調控,從而影響分子靶向治療的效果[23]。循環(huán)miRNAs作為非侵入的指標,在肺癌治療中也有重要的地位。
Le HB等評估了肺癌患者手術前后血清miRNAs的動態(tài)變化的意義[24]。他們檢測了82名肺癌患者手術前和手術后10天血清中miR-21、miR-24表達水平,結果表明相對于手術前,術后患者血清中miR-21、miR-24表達水平明顯降低(P=0.0004和P<0.0001),術前血清中 miR-21、miR-24表達水平越高的患者總生存率越短(P=0.0.0498和P=0.0019)。由此,筆者推測血清中miR-21、miR-24表達水平可能成為預測患者手術后癌癥復發(fā)的標志物。Kaduthanam s等的研究也有類似的結論[25],他們首先對肺腺癌手術24個月后復發(fā)的和沒有復發(fā)的各40名患者手術前血清中664種miRNAs進行了篩選,進一步在另外114名肺腺癌手術前血清標本中驗證,結果表明相對于手術24個月后未復發(fā)的早期肺腺癌患者,復發(fā)患者手術前血清中miR-142-3p(P=0.005)和miR-29b(P=0.01)表達水平明顯增加,循環(huán)中miR-142-3p表達水平與早期肺腺癌患者復發(fā)的高風險有關,可能成為評估復發(fā)風險的血清指標。
淋巴結轉移的評估是決定肺癌患者分期和治療方法的主要因素,循環(huán)中某些miRNAs表達水平與肺癌患者淋巴結的轉移有關。Silva等發(fā)現血漿中miR-20b表達水平越高[26],患者癌癥分期越高(P=0.001),淋巴結轉移率越高(P=0.01)。Roth等在研究肺癌患者外周血中循環(huán)核酸(DNA和miRNAs)時發(fā)現[27],肺癌患者血清中 miR-10b表達水平,有淋巴結轉移患者為2.2±1.4高于無淋巴結轉移患者1.2±0.4(P<0.03)。
在肺癌化療方面,Cui EH等研究了晚期NSCLC患者血清miR-125b與以順鉑為基礎的化療敏感性的關系[28]。他們檢測了260名晚期NSCLC患者和260名健康對照者血清中4種miRNAs(miR -125b、miR -10b、miR -34a及 miR -155)的表達水平,其中260名晚期NSCLC患者均無法手術治療而采用了以順鉑為基礎的化療。結果表明4種miRNAs在晚期NSCLC患者血清中表達均增加,而只有miR-125b與腫瘤的分化程度有關,低分化程度腫瘤患者血清中miR-125b的表達水平明顯高于分化程度中、高的腫瘤患者。血清中miR-125b的表達水平與患者化療敏感性明顯相關,血清中miR-125b高表達患者化療敏感性差,生存期短。作者認為這一發(fā)現可能有助于對改善化療耐藥提供靶向治療。Juan Wei等研究了35名接受以鉑類為基礎化療的NSCLC患者血漿中miR-21表達水平與化療敏感性的關系[29]。在24名化療評估為病變進展(PD)和病變穩(wěn)定(SD)患者血漿中miR-21表達水平明顯高于11名部分緩解(PR)患者,而PR患者血漿中miR-21表達水平與健康對照者無統(tǒng)計學差異,由此作者推測血漿miR-21表達水平與以鉑類為基礎化療的敏感性有關。
目前,NSCLC患者的預后評估主要基于患者的分期,但大量臨床觀察表明即使患者分期相同,預后也相差很大。Ludwig JA曾設想將發(fā)現和利用新的分子生物標志物與傳統(tǒng)的癌癥分期相結合,從而提高肺癌患者預后評估的準確性[30]。
Silve等研究了78名NSCLC患者血漿中miR-30e-3p和let-7f與患者無病生存率和總生存率的關系[26]。在59個月的隨訪期中,手術切除腫瘤患者的無病生存率為33%。在這些患者中,血漿miR-30e-3p濃度低患者50個月的無病生存率僅為13%,而血漿miR-30e-3p濃度高患者50個月的無病生存率為50%,兩者有顯著的統(tǒng)計學差異(P=0.009)。在總生存率方面,血漿let-7f濃度低患者46月總生存率為30%,明顯高于血漿let-7f濃度高患者的8%(P=0.038)。
Hu等對303名Ⅰ到Ⅲa期接受手術及輔助化療的非小細胞肺癌患者總生存率和血清miRNAs關系進行了研究[31]。他先選擇了30名較長生存期(平均49.54個月)患者和30名較短生存期(平均9.54個月)患者的血清miRNAs進行了比較篩選,隨即在剩下243名肺癌患者進行驗證,發(fā)現血清中4種miRNAs(miR-486、miR-30 d、miR -1和 miR -499)與患者的總生存率有關。在Cox比例風險回歸模型中,無論是4種miRNAs單獨或聯合均可作為標志物預測肺癌的生存率。
Heegaard等檢測了220名Ⅰ到Ⅱb期的早期NSCLC患者血漿中30種miRNAs的表達水平[32],分析了他們與患者預后的關系。在所有患者中,血漿let-7b低水平表達與較差的癌癥相關生存率有關;而在ⅠA/B期患者中,血清miR-223低水平表達者癌癥相關生存率低。
綜上所述,miRNAs是目前科學和醫(yī)學前沿研究的熱點,循環(huán)miRNAs的發(fā)現更是對腫瘤的研究具有革命性的意義[33]。相對組織細胞miRNAs,循環(huán)miRNAs是一種非侵入、無創(chuàng)性的生物學標志物,在NSCLC肺癌的早期診斷、治療及預后預測中應用前景廣泛。當然,這些結果需要更多設計嚴謹和大型多中心臨床試驗的驗證,循環(huán)miRNAs真正進入NSCLC的臨床診治我們還要做得更多。
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