MicrooRRNNAAss在肺癌發(fā)病和診療中作用的研究進展

穆 穎，許朝暉蘭州軍區(qū)臨潼療養(yǎng)院，陜西 西安 70000；解放軍第33醫(yī)院，陜西 西安 70000

肺癌作為全球死亡率最高的惡性腫瘤，已成為醫(yī)學(xué)界的巨大挑戰(zhàn)。據(jù)美國癌癥協(xié)會（ACS）統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，2014年預(yù)計美國將有585 720人因癌癥去世，相當于每天約1600人死亡。肺癌，結(jié)腸癌，前列腺癌和乳腺癌仍是癌癥死亡的最常見原因，約占男性和女性總癌癥死亡人數(shù)的50%。肺癌導(dǎo)致的死亡剛好超過1/4，成為男性和女性的最大殺手［1］。盡管在蛋白和基因水平上，肺癌發(fā)生的分子網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)部分得到闡明，基于肺癌發(fā)生分子網(wǎng)絡(luò)的基因治療在過去10年也取得了一定的進展，但肺癌患者整體5年生存率仍僅為10%～15%。缺乏有效的早期診斷和治療手段是兩大主要原因。而MicroRNA這一內(nèi)源性、非編碼的短RNA的發(fā)現(xiàn)為肺癌的早期診斷和治療帶來了希望。

1 MicroRNAs與肺癌的相關(guān)性

在人類蛋白質(zhì)編碼基因中，有超過30%的基因受到miRNAs的調(diào)節(jié)，其中，有200多種microRNAs（miRNAs）與癌癥的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)［2］。目前，miRNAs的研究尚處于初級階段，但其在腫瘤基因治療方面的成果已經(jīng)引起廣泛關(guān)注。最新研究表明，miRNAs作為細胞通路的重要調(diào)控因子，具有以細胞周期依賴性方式調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄及翻譯的潛能，在癌變過程中起到至關(guān)重要的作用［3-5］，這為我們在分子水平深入理解肺癌提供了新的思路。

與正常組織比較，miRNAs在腫瘤細胞中的表達異常是目前臨床上普遍存在的［6］。2002年Calin等［7］研究發(fā)現(xiàn)，相對于正常細胞，白血病中miR15和miR16的表達水平顯著降低，這一研究為癌癥中miRNAs異常表達提供了最直接的證據(jù)，也為后續(xù)相關(guān)科研工作奠定了基礎(chǔ)。2005年Johnson等［8］在研究中也發(fā)現(xiàn)了let-7和RAS原癌基因之間的相互作用。同年，He等［3］和O'Donnell［4］在研究中發(fā)現(xiàn)，當?shù)蛲鐾緩奖籱ir-17-19-b1去除后，癌基因MYC可誘導(dǎo)細胞不受控制地增殖，揭示腫瘤細胞的增殖與miRNA-mir17-92的異常表達關(guān)系密切。Huang等［9］研究發(fā)現(xiàn)MicroRNA-181 在非小細胞肺癌發(fā)生和進展中起到抑制作用。Borkowski等[10]的研究也發(fā)現(xiàn)miR-17～92的表達量與非小細胞肺癌發(fā)生和進展密切相關(guān)。這些研究都說明microRNA的表達調(diào)控在肺癌的發(fā)生與進展中起到很重要的作用。

2 microRNA與肺癌的治療

2.1 microRNA的致癌作用

癌基因miRNA-17-92基因簇和miRNA-31在肺癌的發(fā)病過程中異?；钴S。miR-17-92基因簇位于染色體13q13，包括miR-17、miR-18a、miR-19a、miR-19b-1、miR-20a和miR-92a-1。其中經(jīng)由該基因簇中miR-17和miR-20a對細胞凋亡過程中的關(guān)鍵因子（p21WAFI）的調(diào)控，抑制癌基因RAS的功能以誘導(dǎo)細胞凋亡。此外，通過miR-19負性調(diào)控抑癌基因PTEN以起到抗細胞凋亡的作用，表明癌基因miRNA-17-92基因簇在腫瘤細胞表達過程中持續(xù)高表達［5,11］。此外，如同上述He等［3］也通過人類B細胞淋巴瘤小鼠樣本發(fā)現(xiàn)mir-17-92基因簇高表達，并證實mir-17-92中的miRNAs與癌基因產(chǎn)生協(xié)同作用，并提出其靶基因可能是在MYC過表達條件下激活的凋亡蛋白。

在miR-31的亞型（miR-31-H，miR-31-P，miR-31-M）中，尤以在肺癌細胞中miR-31-P可直接抑制Dicer或腫瘤抑制因子LATS2和PPP2R2A促進腫瘤的發(fā)生［12］。由此，提示我們抑制肺癌細胞增殖可通過下調(diào)miR-31來實現(xiàn)。

2.2 microRNA的抑癌作用

大量研究顯示，microRNAs可產(chǎn)生抑制某些腫瘤的作用，對肺癌尤為突出。最早被發(fā)現(xiàn)的抑癌基因let-7通過調(diào)控致癌基因RAS的表達發(fā)揮作用。與正常肺組織相比，在肺癌組織中l(wèi)et-7表達降低而k-ras的表達升高，這可能是let-7通過與k-ras 3’末端非編碼區(qū)內(nèi)作用靶點結(jié)合，從而對其調(diào)控的結(jié)果［13-14］。此外，Johnson等［15］的研究發(fā)現(xiàn)，let-7可抑制RAS的表達，而且，let-7的缺失或降低會導(dǎo)致肺癌細胞中RAS的高表達。另外，Takamizawa等[16]發(fā)現(xiàn)，非小細胞肺癌細胞中的let-7的表達水平越低，其預(yù)后越差，術(shù)后生存期越短，而體外組織培養(yǎng)實驗的結(jié)果表明，人肺癌細胞中l(wèi)et-7的高表達可有效抑制腫瘤細胞的增殖，說明let-7在肺癌細胞中可能起到抑癌基因的作用。

在非小細胞肺癌中，miR-212可導(dǎo)致與細胞凋亡相關(guān)的腫瘤壞死因子表達升高，調(diào)節(jié)TRAIL誘導(dǎo)細胞凋亡。此外，研究表明，miR-212可負性調(diào)控抗凋亡蛋白PED的表達和正性調(diào)節(jié)TRAIL的敏感性［17］。

2.3 調(diào)控miRNAs成熟的重要因子

調(diào)控miRNAs成熟的重要因子主要包括Dicer、Drosha和Ago2，其中Dicer表達水平與諸多腫瘤的發(fā)生發(fā)展關(guān)系緊密［18］。如Dicer的表達水平與腫瘤侵襲性密切相關(guān)：在非典型腺瘤樣增生和支氣管肺泡癌中Dicer呈現(xiàn)較高表達狀態(tài)，而在侵襲性強和晚期腺癌中為低表達[19]。其相關(guān)機制可能與SOX4有關(guān)，有研究表明，腫瘤侵襲性強的細胞中Dicer與SOX4的表達呈相關(guān)性升高；而將SOX4敲除后，Dicer表達水平下降，從而降低腫瘤細胞的侵襲性［20］。

3 MicroRNAs與肺癌診斷

3.1 肺癌病理分型

目前，臨床對于肺癌的病理分型特別是在區(qū)分肺腺癌和鱗癌的敏感性和特異性較差。研究表明，與肺腺癌相比，has-miR-205在鱗癌表達更高且區(qū)分兩者的敏感性和特異性分別為96%和90%［21-22］。miR-205、miR-210和miR-708診斷肺鱗癌時的敏感性和特異性分別為72%和96%［23］。因此，miRNAs可使肺癌的病理分型更為準確。

3.2 組織中miRNAs與肺癌診斷

miRNAs在腫瘤和正常組織之間的表達水平和表達模式存在顯著差異，可用于肺癌的早期診斷。Guan等[24]研究表明對肺癌組織和正常肺組織的miRNAs表達進行meta分析后發(fā)現(xiàn)，miR-210、miR-21、miR-31和miR-182在肺癌組織中表達上調(diào)，而miR-126和miR-145表達下調(diào)。Sun等［25］通過基因芯片發(fā)現(xiàn)5種miRNAs在原發(fā)和復(fù)發(fā)的肺癌組織表達有差異，且與正常肺組織相比miR-150和miR-3940-5p在肺癌中表達過低。研究表明miR-182、miR-183和miR-96在肺癌組織中高表達［26］。

3.3 血清/血漿中miRNAs與肺癌診斷

肺癌患者和正常人的血清或血漿中miRNAs表達模式仍存在差異。因血清或血漿中miRNAs以非常穩(wěn)定的形式存在并且可抵抗RNA酶的降解，因而說明血清或血漿中miRNAs也可應(yīng)用于肺癌的診斷。血清中miR-21，miR-126，miR-210和miR-486-Sp可鑒別正常人和非小細胞肺癌患者，其敏感性和特異性分別為86.22%和96.55%，并且它們診斷I期非小細胞肺癌的敏感性和特異性分別為73.33%和96.55%［27］。

3.4 miRNAs中的肺癌生物標記物

因為不同癌癥療法對不同亞型患者有效，所以急需新型預(yù)測和預(yù)后標志物來提高癌癥患者的療效。由癌細胞釋放的穩(wěn)定地循環(huán)于體液中的miRNAs，有可能成為檢測早期肺癌的新型生物標記物。Yuan等［28］利用Solexa（一種小分子RNAs的高通量測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)了兩個非小細胞肺癌NSCLC特異性血清miRNAs：miR-25和miR-223）。這些miRNAs在血清中的高表達是NSCLC的血液生物標記物，通過定量逆轉(zhuǎn)錄PCR即可檢測到。miRNAs作為抗癌治療療效的分子預(yù)測標志物及miRNAs在癌癥中的預(yù)后價值癌癥研究的一項重要挑戰(zhàn)是研發(fā)標準治療后腫瘤復(fù)發(fā)的可靠預(yù)測標志物以決定是否需要立即進行輔助治療。循環(huán)miRNAs是癌癥潛在的非侵入性預(yù)后生物標志物。在源自早期非小細胞肺癌和匹配對照組患者的血漿和血清配對樣本研究中，血漿let-7b表達減少與所有患者的癌癥特異性死亡率中等程度相關(guān)，血清miR-223表達減少則與IA/IB期患者的癌癥特異性死亡率中等程度相關(guān)［29］。

4 小結(jié)與展望

miRNA在腫瘤細胞的發(fā)生、發(fā)展、增殖、分化和凋亡及基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中均發(fā)揮著重要作用，也引起越來越多的科研工作者的關(guān)注。而肺癌作為我國常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率及死亡率的居高不下，一直困擾著醫(yī)學(xué)工作者。而目前通過對miRNAs研究，可以較好的改善這種狀況。盡管目前在對miRNA和癌癥的研究中取得了一些成果，但仍有許多問題，如miRNAs種類繁多，如何尋找特異的miRNAs指導(dǎo)臨床診斷和治療；如何尋找miRNAs的靶基因或靶蛋白從而實現(xiàn)靶向治療等。但隨著對miRNAs的深入研究，我們也堅信人類將會解決這些問題并開啟腫瘤等疾病基因診斷、治療的新紀元。

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