miRNA在非小细胞肺癌诊断和治疗中的研究进展

周颖，吴发胜

广西中医药大学附属瑞康医院放疗科，广西南宁 530000

肺癌是最常见的恶性肿瘤，据统计，2018年全球肺癌新发病例数为209万，在所有恶性肿瘤中排名第一[1]。肺癌是目前癌症死亡的主要原因，占所有癌症死亡人数的将近20%。国家癌症中心发布的数据显示，我国肺癌的发病率为54.66/10万，病死率为45.6/10万[2]，预计2015—2030年，我国的肺癌病死率可能会增加40%。

MicroRNAs是一组非编码小RNA，长度约20~25个核苷酸，主要通过碱基互补配对与信使RNA（mRNA）的3’非翻译区结合，通过促使靶基因降解或抑制其翻译来下调基因表达[3]。早在1993年，第一个miRNA lin4就从线虫体内鉴定出来[4]，但是直到21世纪，miRNA才被定义为一组调节基因表达的分子，此后越来越多的miRNA被发现及进一步研究，现在miRBase数据库中已收录了超过2 500种成熟miRNA。越来越多的研究表明[5]，miRNA参与细胞增殖、分化、凋亡等多种生命活动的调节，50%以上的miRNA基因位于肿瘤相关的基因组区域，miRNA与肿瘤的发生、发展密切相关，具有重要的研究及应用价值。现就miRNA在非小细胞肺癌（non-small lung cancer,NSCLC）诊断及治疗中的相关研究作一综述。

1 肺癌诊断治疗的现状

流行病学调查显示[6]，肺癌的发病率及病死率逐年上升，尽管在筛查、早期诊断和开发新型靶向药物方面取得了新的进展，肺癌的预后仍然很差。大多数患者在确诊时已发展至疾病的中晚期，有数据显示，超过60%的患者确诊时处于Ⅲ或Ⅳ期[7]，肺癌患者整体5年生存率仍低于16.8%[8]，肺癌的侵袭性和远处转移导致的疾病进展仍是肺癌患者主要的死亡原因。因此，早期诊断和有效的治疗是改善肺癌患者预后的关键。多项研究表明，miRNA在NSCLC的发生、浸润、侵袭、转移过程中发挥重要作用，可能成为NSCLC早期诊断的标志物，为NSCLC的治疗提供新的方向。

2 血清中miRNA与肺癌的诊断

肺癌发生的病因目前尚未完全明确，传统的筛查方法包括针对高危人群行低剂量螺旋CT扫描、检测肿瘤标志物CEA等，miRNA的出现为早期诊断肺癌提供了新的思路。2008年，Chen等[9]研究发现miRNA在肺癌及非癌患者血清中的表达存在差异，且在血液中高度稳定，对强酸、强碱、RNA酶等处理不敏感，提示miR NA可能成为肺癌早期诊断的重要方法。Szczyrek M等[10]采用qPCR方法检测160名肺腺癌患者血浆中miRNA的相对表达，与正常人相比，肺腺癌患者中miRNA-27、miRNA-31和miRNA-182的血浆水平明显增高，miRNA-195表达显着降低，这4种miRNA对NSCLC的早期阶段具有潜在诊断价值，miRNA-27作为诊断标志物的敏感性为94%、特异性81%，miRNA-31敏感性73%、特异性61%，miRNA-182敏感性为70%、特异性79%，miRNA-195敏感性为74%、特异性为80%。另外一项研究评估了50名NSCLC患者的血清样本中6种miRNA的表达水平，结果表明，miR-21-5p、miR-30a-5p和miR-126-3p的表达明显下调，miR-210-3p和miR-486-5p表达上调，并且miR-210-3p在区分肺腺癌方面表现出相当高的准确性，有望成为诊断肺腺癌的生物标志物[11]。单个miRNA作为疾病诊断标志物阳性率低，联合检测多个miRNA或者结合肿瘤标志物CEA、CYFRA21-2等可以获得更好的预测价值。肺癌患者血清中miRNA-21和miRNA-31的表达水平明显高于健康对照组，而淋巴结转移的肺癌患者的miRNA-let7表达水平高于无淋巴结转移的患者。ROC曲线显示3种miRNA对肺癌具有临床诊断价值，并且3种miRNA的联合检测在诊断肺癌方面更有效。生存分析表明，miRNA-21和miRNA-31高表达组患者的中位生存时间更短，miRNA-let7高表达组患者则显示出生存优势[12]。另外一些研究认为血液循环中miR-21和miR-23a、miR-200b的表达特征可作为早期检测NSCLC的潜在生物标志物[13-14]。ZhangY等[15]研究了172例肺癌（131例腺癌和41例鳞癌）患者血清样本中的miRNA表达谱，结果发现NSCLC患者miR-17-5p的表达显著上调，使用回归模型来构建由miR-17-5p和CEA、SCC、CYFRA21-1组成的诊断模型，当ROC为0.86时，诊断的敏感性为63%、特异性为93.3%。相关学者分析了NSCLC患者与肺结核、正常人血液中miRNA的不同，结果显示NSCLC组miR-34b-3p和miR-302a-5p水平显着高于肺结核组和健康组。在NSCLC患者中，血清miR-34b-3p水平与肿瘤直径相关。当使用一种标志物诊断NSCLC时，miR-302a-5p具有最高的敏感性（82.6%），CEA具有最高的特异性（81.6%）。联合检测多种标志物时，miR-302a-5p+NSE+CYFRA21-1的敏感性最高（81.4%），miR-34b-3p+CEA+NSE的特异性最高（90.3%）。miR-34b-3p，miR-302a-5p和CEA的组合获得曲线下的最高面积 （AUC），其为0.832。 Logistic回归模型显示，与对照组相比，miR-34b-3p是NSCLC的独立危险因素[16]。除了血清中的miRNA可能成为肺癌诊断的标志物，痰液中检测到的miRNA也是有希望用于诊断NSCLC的非侵入性方法。一项纳入了14篇文章的、涉及1 009例NSCLC患者和1 006例对照的荟萃分析显示，痰液中miRNA210、miRNA21、miRNA31组合用于检测NSCLC的总体灵敏度达75%，特异性为88%，但仍需要更多的研究来进一步验证[17]。

3 miRNA与肺癌治疗

目前肺癌的治疗主要有手术、放疗、化疗、靶向、免疫治疗等，即使进行了规范治疗，肺癌的总体生存仍未得到明显提高。随着对miRNA研究的深入，为治疗肺癌提供了新思路，miRNA既可以作为放化疗敏感性的预测指标，也可能改变患者对化疗、放疗和靶向等治疗的反应。miR-106在NSCLC患者血清中表达升高，且与肿瘤分期相关，化疗后miR-106表达下降，化疗敏感组miR-106降低远高于化疗耐药组。提示miR-106可用于预测顺铂化疗的敏感性[18]。体内和体外试验中都观察到miR-202表达显著降低，miR-202表达水平的升高增加了肺癌细胞A549和NCI-H441对顺铂治疗的敏感性[19]。miR-4662通过靶向PTEN和激活PI3K/Akt信号通路增强肺癌细胞A549和H1299对紫杉醇的化学抗性[20]。通过生物信息学分析，Chen等[21]鉴定出miR-98-5p、miR-302e、miR-495-3p、miR-613，4种miRNA作为NSCLC患者对放射治疗反应的预测因子。miR-25通过改变辐射诱导细胞凋亡的敏感性、干扰损伤DNA修复来调节细胞周期，调节放射治疗对肺癌细胞的作用，其他类似的研究还有miR-9、miR-365、miR-200a[22-25]。研究证实，对EGFR-TKI高度敏感肺癌细胞系PC9中观察到miR-873高表达，且与GLI1表达呈负相关，miR-873通过上调GLI1基因的表达增强肺癌细胞对吉非替尼的耐药性[26]。在原发耐药（EGFR野生型）的肺癌细胞加入miR-34a类似物及厄洛替尼后，显示出强烈的协同作用，使细胞重新获得对EGFR-TKI的敏感性[27]。肿瘤免疫治疗是近几年研究的热点，PD-1/PD-L1抑制剂的出现改变了晚期非小细胞肺癌的治疗策略，但并非所有的晚期非小细胞肺癌患者都能从免疫治疗中获益，研究发现肿瘤突变负荷、PD-L1表达可能是免疫治疗的生物标志物。miRNA与免疫治疗之间也存在一定关系。Halvorsen AR等[28]发现7种miRNA（miR-215-5p、miR-411-3p、miR-493-5p、miR-494-3p、miR-495-3p、miR-548j-5p和miR-93-3p）与使用纳武单抗（nivolumab）治疗患者的总生存期呈正相关，提示miRNA可能成为NSCLC免疫治疗的分子标志物，为患者提供更好的治疗选择。尽管在NSCLC的临床研究中显示了PD1/PDL1抑制剂有较高的客观缓解率和疾病控制率，但对PDL1表达的调节却知之甚少。研究发现p53通过miR-34调节PDL1表达，通过这个信号通路，肿瘤逃避了免疫检查点的监视，PDL1高表达和p53低水平的NSCLC患者比PDL1低表达/p53高水平患者生存期短，miR-34a/p53为高水平患者的预后比miR-34a/p53低表达患者差。MRX34(一种脂质体miR-34a模拟物)是第一个进入临床试验的miRNA疗法，Ⅰ期临床试验结果显示MRX34具有良好的抗肿瘤活性，其1例HCC患者实现了持续48周的部分缓解（PR），4例患者经历了持续≥4周期的SD，MRX34治疗是可行和可耐受的[30]。

4 存在的问题及展望

近几年miRNA逐渐成为医学研究的热点，miRNA参与肿瘤发生、发展的各个阶段，可能扮演癌基因或抑癌基因的角色，目前的研究对miRNA的生物学特征、作用特点有了初步了解，miRNA既可以作为肺癌诊断的标志物、治疗的靶标，还参与了放化疗增敏等过程，但其发挥作用的机制及相关调控网络仍未完全明确，需要进一步在大样本中进行验证。相信随着科学的进步、研究的深入，未来miRNA会在肺癌诊断、治疗等方面发挥更积极的作用。