李璽?榮福
【摘要】 肺癌是最常見的惡性腫瘤之一, 居全球癌癥死亡的首位。肺癌預(yù)后差的原因是缺乏有效的早期診斷方法及治療手段。微小核糖核酸(MicroRNA, miRNA)是一種大小為18~23個堿基的非編碼單鏈小分子RNA。近年研究發(fā)現(xiàn), miRNA在肺癌的發(fā)生發(fā)展發(fā)揮著重要作用。本文對miRNA在非小細(xì)胞肺癌的診斷、治療和預(yù)后判斷中的作用做一綜述。
【關(guān)鍵詞】 非小細(xì)胞肺癌;微小核糖核酸;診斷;治療;預(yù)后
DOI:10.14163/j.cnki.11-5547/r.2016.02.214
2012年估計(jì)有180萬新發(fā)肺癌病例, 占所有癌癥的13%, 是全球男性因癌死亡的首要原因, 也是發(fā)達(dá)國家女性因癌死亡的首要原因 [1]。肺癌分為小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)和非小細(xì)胞肺癌(non small cell lung cancer, NSCLC), 其中大部分為NSCLC(約80%), 雖然近年來NSCLC治療手段不斷進(jìn)步發(fā)展, NSCLC患者的總體治療效果仍欠佳[2], 其主要原因是大部分NSCLC患者明確診斷時已是中晚期, 已無手術(shù)治療機(jī)會。尋找一種可靠的早期診斷NSCLC的手段和有效的NSCLC治療方案是目前NSCLC研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。目前許多研究表明, MicroRNA (miRNA)與NSCLC的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切, 可以作為NSCLC的早期診斷、治療和預(yù)后評估的重要指標(biāo)。
1 miRNA概述
自1993年第一個miRNA被發(fā)現(xiàn)以來, 現(xiàn)已在人類發(fā)現(xiàn)了超過1000個。miRNA是一種由18~ 23個堿基組成的非編碼單鏈小分子RNA, 經(jīng)過Dicer酶加工后生成, 通過降解或抑制使其靶mRNA分子翻譯而起作用。目前研究認(rèn)為, miRNA與人體細(xì)胞的分化、增殖、凋亡以及疾病的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。在腫瘤組織中, miRNA既可下調(diào)癌基因的活性從而抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展, 也可下調(diào)抑癌基因來促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展 [3]。
2 miRNA與NSCLC的診斷
2. 1 miRNA與NSCLC的早期診斷 目前臨床上NSCLC早期診斷困難, 缺乏行之有效的肺癌早期診斷生物標(biāo)志物, 大部分NSCLC發(fā)現(xiàn)時已晚期, 因此提高NSCLC早期診斷率尤為重要, 特別是無創(chuàng)或微創(chuàng)有效的可靠的檢測手段, miRNA使這一設(shè)想成為了可能。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn), 肺癌組織與癌旁組織對比, miRNA-21、miRNA-141、miRNA-210、miRNA-200b在肺癌組織中顯著高表達(dá), 而miRNA-126、 miRNA- 129、miRNA-346、miRNA-3a、miRNA-451、miRNA-486、miRNA-520、miRNA-521、miRNA-30b、miRNA-30c、miRNA-30d、miRNA-516a顯著低表達(dá)。王歡等[1]通過研究組織中的miRNA-106a, 發(fā)現(xiàn)miRNA-106a在NSCLC患者腫瘤組織中的表達(dá)水平明顯高于癌旁正常組織。Mitchell等[2]研究發(fā)現(xiàn), 血漿中存在成熟的miRNA, 且miRNA在室溫和反復(fù)凍融的條件下均保持穩(wěn)定, 因此認(rèn)為血液標(biāo)本也是進(jìn)行miRNA檢測的可靠樣本。張曉娟等[3]研究表明, miRNA穩(wěn)定的存在于血漿和血清中, 且血清和血漿中miRNA無顯著差異。Jeong等[4]分析血清中Let-7a, 發(fā)現(xiàn)Let-7a在NSCLC患者血清中表達(dá)水平顯著低于健康人, 低水平Let-7a促進(jìn)NSCLC發(fā)生發(fā)展, 可能是Let-7a通過抑制癌基因相關(guān)的細(xì)胞周期相關(guān)蛋白起到誘導(dǎo)肺癌發(fā)生的作用。比較NSCLC患者和健康人血清中的miRNA表達(dá)譜發(fā)現(xiàn), 有63種miRNA在NSCLC患者血清中檢測出而在健康人血清中沒有;同時發(fā)現(xiàn)miRNA-25和miRNA-223在NSCLC患者中顯著高表達(dá), 表明miRNA-25和miRNA-223是可能是NSCLC特異性生物標(biāo)志物。通過研究NSCLC患者和健康人血漿中miRNA-21發(fā)現(xiàn), miRNA-21在NSCLC患者血漿中表達(dá)水平顯著高于健康對照組, 認(rèn)為miRNA-21是診斷NSCLC的特異性生物標(biāo)志物。肺癌患者與肺部良性病變患者發(fā)現(xiàn), 發(fā)現(xiàn)肺癌患者血清中的miRNA-10b、miRNA -155、miRNA -141的表達(dá)水平顯著高于比良性病變者, 且有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的肺癌患者血清中miRNA-10b表達(dá)高危無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者, 因此認(rèn)為miRNA可作為肺癌早期診斷的生物標(biāo)志物。相關(guān)學(xué)者通過檢測肺癌患者和正常對照者血清中的miRNA -155、miRNA-197、miRNA-182表達(dá)水平, 發(fā)現(xiàn)miRNA -155、miRNA-197、miRNA-182在早期肺癌患者血清中表達(dá)水平顯著高于正常對照組, 聯(lián)合檢測上述三種miRNA的靈敏度和特異度均較高, 分別為81. 33%和86. 76%;而在有轉(zhuǎn)移的肺癌患者血清中miRNA-197H和miRNA-155的表達(dá)明顯高于無轉(zhuǎn)移者。這些研究表明, 檢測miRNA可作為早期診斷NSCLC的一種可靠的檢測方法。
2. 2 miRNA與NSCLC的分型的關(guān)系 NSCLC的準(zhǔn)確病理分型對指導(dǎo)臨床個體化治療有重要意義, 腺癌和鱗狀細(xì)胞癌是NSCLC兩個主要的組織學(xué)類型, 它們的病理學(xué)特征不同, 對治療的反應(yīng)也不同。目前, 對于低分化腫瘤組織及活檢獲取的少量腫瘤組織, 細(xì)胞和組織形態(tài)學(xué)有時無法明確病理類型, 而通過miRNA的新型生物標(biāo)記物的檢測有望彌補(bǔ)這一缺陷。多項(xiàng)研究表明, 在肺鱗癌和腺癌中有6種miRNA(miRNA-205、miRNA-99b、miRNA203、miRNA-202、miRNA-102、miRNA-204-pre)表達(dá)存在顯著差異。研究證實(shí)了檢測福爾馬林固定、石蠟包埋標(biāo)本的MiR-205在區(qū)分肺鱗癌和肺腺癌時miRNA-205具有較高敏感性(96%)和特異性(90%);進(jìn)一步研究表明, 利用經(jīng)皮肺穿刺標(biāo)本(FNA)、纖支鏡刷檢和灌洗液檢測miRNA-205, 鑒別鱗癌的敏感性也達(dá)到96%(95%CI, 91% to 98%)。相關(guān)研究表明, miRNA-205在區(qū)分鱗腺癌與手術(shù)切除標(biāo)本的病理診斷吻合率為100%。國內(nèi)研究也表明檢測手術(shù)切除標(biāo)本的miRNA-205, 其準(zhǔn)確鑒別肺鱗癌與肺腺癌的曲線下面積(AUC)達(dá)98.5%[5]。上述研究表明, miRNA-205是肺鱗癌特異性生物標(biāo)志物。值得注意的是, miRNA-205在25例腺癌中有4例誤判, 表明miRNA-205作為單獨(dú)的分型工具用于臨床還為時過早, 還不能取代以形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)方法, 但是可以作為它們的有效補(bǔ)充。
3 miRNA與NSCLC的治療
目前, NSCLC的化療是以鉑類藥物為基礎(chǔ), 延長了部分NSCLC患者的生存期, 但總體治療效果差強(qiáng)人意, 開發(fā)出高效安全的治療NSCLC的藥物乃是當(dāng)前肺癌熱點(diǎn)之一。靶向治療的出現(xiàn)和發(fā)展為EGFR或ALK基因突變的NSCLC患者提供了一種新的治療選擇, 而隨著miRNA研究的不斷深入, 發(fā)現(xiàn)miRNA也可作為NSCLC的治療新靶點(diǎn)。miRNA與NSCLC的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān), 既可起到促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展的作用也可以起到抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展的作用, 調(diào)控著腫瘤發(fā)生發(fā)展的各個階段。對在NSCLC發(fā)生發(fā)展過程中起到抑癌作用的miRNA, 可引入目標(biāo)miRNA或其DNA載體, 從而增加其表達(dá)量, 起到治療癌癥作用。有的研究發(fā)現(xiàn), miRNA-34c、miRNA-145和miRNA-142-5p在肺癌中的表達(dá)受到抑制, 提高癌細(xì)胞中這些miRNA的表達(dá)量, 能顯著抑制癌細(xì)胞的生長。相關(guān)的研究肺癌動物模型, 發(fā)現(xiàn)在動物模型中引入Let -7可以減小瘤體大??;研究體外培養(yǎng)的肺癌細(xì)胞, 發(fā)現(xiàn)增加癌細(xì)胞中Let-7的表達(dá)量可有效抑制癌細(xì)胞的增殖。發(fā)現(xiàn)在肺癌患者中具有促進(jìn)腫瘤發(fā)展及抑制上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化功能的miRNA-200家族的表達(dá)量有改變[6]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)肺癌細(xì)胞中miRNA -1的水平, 能增強(qiáng)化療藥物對癌細(xì)胞抑制作用。而對肺癌發(fā)生發(fā)展過程中有促進(jìn)作用的miRNA, 可通過抑制其活性或干擾其生成, 從而增強(qiáng)治療效果。相關(guān)研究表明, 通過降低肺癌細(xì)胞的miRNA-21和miRNA-200b的表達(dá)水平, 可以提高西他濱的化療效果, 表明miRNA參與了調(diào)控癌細(xì)胞對化療藥物的敏感性;而降低癌細(xì)胞中的miRNA-141的表達(dá)水平可降低癌細(xì)胞的生長速度。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn), 可通過抑制miRNA-34b和miRNA-34c甲基化的從而降低其活性, 起到治療肺癌的目的[7]。
4 miRNA與NSCLC的預(yù)后
miRNA的表達(dá)水平與NSCLC預(yù)后密切相關(guān), 在治療前后的表達(dá)水平也有所不同, 可作為NSCLC預(yù)后判斷的標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn), miRNA-125b的表達(dá)不僅能區(qū)分NSCIC人群和正常人群, 而且肺癌患者血清中的miRNA-125b高表達(dá)消失后預(yù)示預(yù)后不良, 與miRNA-125b低表達(dá)比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義, 因此認(rèn)為miRNA-125b是NSCLC的獨(dú)立預(yù)后因素。研究發(fā)現(xiàn), Let-7f、miRNA-20b和miRNA-30e-3p在NSCLC患者表達(dá)水平下降, Let-7f和miRNA-30e-3p表達(dá)水平可以判定肺癌的分期和進(jìn)行手術(shù)評估, 而且Let-7f和miRNA-30e-3p表達(dá)水平與總生存率相關(guān)。相關(guān)學(xué)者組織中的miRNA-34表達(dá)水平, 發(fā)現(xiàn)miRNA-34在NSCLC患者腫瘤組織中的表達(dá)水平顯著低于癌旁正常組織, 且NSCLC患者術(shù)后高復(fù)發(fā)率與miRNA-34低表達(dá)相關(guān), 同時合并有p53突變的miRNA-34表達(dá)患者術(shù)后復(fù)發(fā)率更高, 因此認(rèn)為miRNA-34a可作為評估NSCLC患者術(shù)后復(fù)發(fā)的生物標(biāo)志物。研究NSCLC患者Let-7的表達(dá)水平, 發(fā)現(xiàn)Let-7表達(dá)水平與生存時間相關(guān), 越低表達(dá)生存時間越長;研究發(fā)現(xiàn), 在NSCLC患者中, Let-7低表達(dá)組術(shù)后死亡危險比是高表達(dá)組的2.71倍。Let-7的也是NSCLC患者獨(dú)立的預(yù)后因素。對NSCLC標(biāo)本與正常對照組標(biāo)本比較發(fā)現(xiàn), NSCLC標(biāo)本中miRNA-21高表達(dá), 且復(fù)發(fā)的NSCLC患者標(biāo)本中miR-21也顯著升高;而無復(fù)發(fā)的病例中miRNA-21無明顯變化;miRNA-21也是NSCLC患者的預(yù)后因素。研究發(fā)現(xiàn), miRNA-145、miRNA-155、Let-7a-2、Let-7b和miRNA-21與肺腺癌的預(yù)后相關(guān), 其中miR-155是肺腺癌獨(dú)立預(yù)后因素。
5 小結(jié)
miRNA是當(dāng)今各領(lǐng)域包括NSCLC的研究熱點(diǎn), 隨著技術(shù)水平的提升, miRNA表達(dá)的檢測結(jié)果日益精準(zhǔn)可靠。miRNA參與了NSCLC發(fā)生發(fā)展的全過程, 研究腫瘤組織或血液中miRNA表達(dá)水平或表達(dá)譜, 可提高對NSCLC早期診斷、分型、治療及預(yù)后評估準(zhǔn)確度。降低NSCLC的死亡率的關(guān)鍵是提高NSCLC早期診斷率;NSCLC準(zhǔn)確病理分型和預(yù)后判斷可以指導(dǎo)醫(yī)生合理用藥, 減少死亡風(fēng)險, 提高生產(chǎn)率, 降低腫瘤的復(fù)發(fā);miRNA為NSCLC的治療提供新的靶點(diǎn), 為新藥開發(fā)帶來了新希望。然而, 目前尚無一種miRNA檢測真正進(jìn)入臨床階段, 大部分的miRNA檢測的靈敏度、特異性仍不令人十分滿意, miRNA的檢測能否應(yīng)用到臨床還需科技工作者的不懈努力, 相信在不久的將來, miRNA可作為新的生物標(biāo)志物被用于NSCLC的早期診斷、治療及預(yù)后評估。
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[收稿日期:2015-09-14]