miRNA与肺癌关系的研究进展

许德兵，吴凌云综述，宋 勇审校

(本文编辑:潘雪飞)

肺癌是最常见的肺原发性恶性肿瘤，过去几十年中，肺癌的发病率和死亡率明显有升高的趋势［1］。它严重威胁着人类的身体健康。在我国，肺癌已超过癌症死因的20%［2］。近几年来，微小RNA(microRNA，简称miRNA)和肿瘤的关系渐渐引起人们的重视，它是一种具有调控蛋白翻译功能的细胞内源性的非编码RNA分子，是细胞发育、凋亡和代谢等多种维持生命必需的生物学功能调节因子，它调节人类近30%的基因表达［3］。现就miRNA与肺癌关系的研究进展综述如下。

1 miRNA概述

miRNA是长度约21～25个核苷酸(Nucleotide，简称nt)的非编码的小RNA分子。它是通过Drosha剪切路径产生的。成熟的miRNA在细胞核由长约2 kb非编码的原始miRNA转录本(pri－miRNA)转录而来。在细胞核的RNA酶Drosha作用下，长的primiRNA被剪切为小的、长约70nt的具有茎环结构的前体miRNA(pre－miRNA)，前体miRNA被输送到细胞质中，在另一种高度保守的RNA酶Dicer的作用下剪切成长约22nt的成熟miRNA［4］。miRNA主要通过抑制其靶基因而起到调控作用，在人体发育、细胞增殖、凋亡、激素分泌及肿瘤发生等多种生理和病理过程中发挥着重要作用［5］。

2 miRNA与肺癌

目前已有多项研究证实在肺癌患者或多数肺癌细胞株中某些 miRNA 异常表达［6］。Cho［7］认为miRNA具有以细胞周期依赖性方式调节转录和翻译潜能，这为我们在分子水平上进一步认识恶性肿瘤开拓了新的视野。

首先，miRNA可能参与调控细胞增殖和凋亡。miRNA异常表达时可使细胞增殖和凋亡紊乱，从而可能促进肿瘤发生。如miRNA－21作为一种表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)调节的抗凋亡因子可能导致从不吸烟者罹患肺腺癌［8］。印洁等［9］认为 miRNA－21 可能通过调节血管内皮生长因子(VEGF)表达水平及血管内皮细胞生长因子受体2(VEGFR2)磷酸化水平参与肿瘤血管生成的调控，培美曲塞对肿瘤血管生成具有一定的抑制作用。王璇等［10］通过回顾性分析301例非小细胞肺癌组织EGFR基因突变检测结果，比较聚合酶链反应(PCR)结合直接测序法、TaqMan探针荧光定量PCR法和扩增阻碍突变系统(ARMS)法三种实验方法检查EGFR突变的差异，探讨肺癌临床靶向个体化治疗进行EGFR分子病理检查的最佳方法，认为对于不同来源的肺癌组织标本，不同方法检测EGFR突变具有各自的优点和不足。其次，miRNA本身会发生突变或缺失。异常表达的miRNA进而参与调节靶分子翻译，使其表达上升或下降。

在肺癌中，let－7是典型的具有抑癌基因作用的分子，let－7表达下调时可引起原癌基因(RAS)的表达上调而成为肺癌发生的潜在原因［11］。王鹤等［12］认为 miRNA－335在非小细胞肺癌中呈高表达，miRNA－335低表达能显著抑制肺腺癌(SPCA)－1 细胞的迁移和侵袭能力。最近研究发现miRNA－335在结肠癌、儿童急性粒细胞性白血病及星形细胞瘤中也呈现高表达［13－14］，发挥着癌基因的作用。而Xu等 发现miRNA－335在乳腺癌、胃癌中低表达，过表达后抑制肿瘤侵袭、转移，显示出miRNA－335在不同的肿瘤中发挥着不同的作用。

3 miRNA的检测与肺癌的诊断

3.1 组织中miRNA的检测与肺癌的诊断 到目前为止尚未发现针对肺癌诊断的有效预测性的生物标志物。曾婷等［16］认为 miRNA－34a对非小细胞肺癌的发生具有一定的调节作用，可能是非小细胞肺癌发生的重要环节，miRNA－34a主要是通过与 c－myc的结合而发挥其调节作用。他们通过选取56例经病理诊断确诊为非小细胞肺癌患者的癌组织及癌旁组织，RT－PCR 法测定 miRNA－34a 及 c－myc mRNA的表达水平，免疫组织化学法检测癌组织及癌旁组织的P53蛋白及c－myc蛋白的表达水平，结果显示癌组织的miRNA－34a的表达水平低于癌旁组织，cmyc mRNA表达及c－myc、P53蛋白表达阳性率高于癌旁组织(P ＜ 0.05)，miRNA－34a 与 c－myc mRNA表达水平呈负相关关系(P ＜0.05)。Wang等［17］利用miRNA芯片技术，获得了NSCLC组织与癌旁正常肺组织的miRNA差异表达图谱，并通过荧光实时定量PCR鉴定了40个差异表达的miRNAs，发现与癌旁正常肺组织相比，在非小细胞肺癌(NSCLC)组织中miRNA－335表达显著增高。

Lu等［18］对334例肿瘤及正常组织的miRNA表达谱进行了分析，发现各种肿瘤具有各自的特征性miRNA，这对肺癌的诊断分型有重要的作用。王生等［19］通过采用实时定量 RT－PCR(quantitative realtime RT－PCR)方法对75例肺癌患者术后癌组织及癌旁正常组织中miRNA－31的表达量进行检测，结果提示miRNA－31在癌组织中的相对表达量是癌旁正常组织的6.48倍(P＜0.01)。吸烟患者miRNA－31的表达量是不吸烟患者的3.06倍(P＜0.05)。在NSCLC中，与肿瘤长径≤3 cm肿瘤相比，长径3cm肿瘤中miRNA－31的表达量较高(P＜0.05)，从而认为miRNA－31在肺癌组织中高表达、在不同肿块中表达的差异以及与吸烟的关系，提示其可能成为肺癌的筛查、诊断及预测肿块大小的一个生物标志物。

李光剑等［20］应用miRNA微阵列芯片分析技术，检测37例宣威地区非吸烟女性肺癌患者和32例非宣威地区非吸烟女性肺癌患者癌组织中的miRNA 表达谱，发现 miRNA－494、miRNA－22 及 miRNA－200b在两组癌组织中的表达水平差异有统计学意义(P＜0.05)，且均在16例宣威地区Ⅰ期非吸烟女性肺癌患者和14例良性病变女性血清中稳定表达，并在两血清中的表达量显著不同(P＜0.01)，用其作为分子标志物筛查早期肺癌患者，其敏感度和特异性为 85.26%和 94.45%。Lebanony 等［21］采用高通量微阵列法检测122例NSCLC患者的miRNA表达，同时用定量逆转录(quantitative reverse－transcription，qRT)PCR技术在20个NSCLC石蜡包埋组织标本中进行验证，证实了miRNA－205是肺鳞癌的高特异性标志物。Barshack等［22］发表的一项数据提示，miRNA－186和 miRNA－126的差异性表达在鉴别原发性肺癌和转移性肺癌时精确度较高。

3.2 血液中miRNA的检测与肺癌的诊断 肺癌是危害人类健康的恶性肿瘤之一，常常由于不能及时诊断，大部分肺癌患者发现时多已经是晚期了，因而预后较差。提高肺癌患者治愈率的主要措施是对肺癌患者进行早期诊断、及时治疗。由癌细胞释放的miRNA能稳定地循环于体液中，这使得它们有可能成为早期肺癌的生物标志物。Bianchi［23］等通过实验检测血清中miRNA34，发现miRNA34在一群无症状高危人群中检测出早期NSCLC腺癌(非小细晚肺癌)的准确率达80%。

Chen等［24］发现，在血清和血浆中含有大量源自各种组织和器官的稳定的miRNA;这些miRNA的表达谱显示出它有望成为诊断早期肺癌的新型无创生物标记物。Rabinowits等［25］通过基因微阵列分析血清成分以外和全血中的miRNA的研究，也证明了肺癌组miRNA的表达比对照组的显著升高。Wei等［26］应用RT－PCR法，研究63例 NSCLC 患者和30例健康对照组血浆中的miRNA－21表达情况，结果显示NSCLC患者的血浆miRNA－21水平明显高于年龄、性别匹配的对照组。

3.3 痰液中miRNA的检测与肺癌的诊断 杨小倩等［27］通过选取NSCLC患者24例，肺良性疾病(other pulmonary diseases，OPD)患者24 例，11 例健康志愿者为对照，用 RT－PCR方法检测痰中 miRNA－21、miRNA－155、miRNA－137 及 let－7a 的表达，结果显示NSCLC 患者痰中 miRNA－21、miRNA－155 表达均显著高于OPD患者及健康对照者。NSCLC患者let－7a表达均显著低于OPD患者和健康对照者。而三组患者痰中miRNA－137表达无统计学差异，从而认为痰miRNA可能成为肺癌诊断的一种新指标。

4 miRNA与肺癌的治疗

目前肺癌治疗包括手术、化疗、放疗、介入治疗、中医中药等，进展不大。miRNA可通过不同途径调控肺癌的发生和发展，从而为肺癌治疗提供了一些新方法。Kumar等［28］报道将miRNA类似物miRNA－15a、miRNA－16－1 及 miRNA－29 导入到老鼠模型内，证实了这种方法可以抑制白血病细胞的生长;在NSCLC老鼠模型内导入外源性合成的let－7类似物后，可以诱导肺癌缓解。Liu等［29］研究发现，在转基因肺癌中，miRNA－34c、miRNA－142－5p 和 miRNA－145被抑制，而这些miRNA的单一过表达可显著抑制肺癌细胞生长。

5 miRNA与肺癌的预后判断

miRNA主要参与肿瘤的发生和发展，提示这些调节因子可能对于肺癌的预后判断有一定的作用。Hu等［30］报道基于Solexa测序方法在血清中检测出4种 miRNA的组合能够准确预测出Ⅰ至Ⅲa期NSCLC患者的预后。这些研究为肺癌患者的预后提供了一些有益的探索和参考。

随着科学技术的不断进步，如全基因组转录谱、单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)分析、miRNA微阵列、磁珠芯片技术等，为肺癌中miRNA进一步研究提供了可能。最近Rao等［31］研究发现，在人淋巴瘤细胞中，miR17－92族通过激活PI3K/Akt信号通路来促进肿瘤细胞生长和调节其耐药性。miRNA是近几年来生命科学的一个研究热点，与肺癌之间关系密切。目前，人们对miRNA的生物学特征、生成及作用机制，以及其在肺癌中的异常表达等，已有初步了解，将为今后肺癌的预防、早诊断和早治疗提供有力的理论和实践依据。因此，随着miRNA的研究进展，miRNA与肺癌的关系越来越明了，肺癌患者将会从中获益。

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