小分子核糖核酸在惡性胸膜間皮瘤的研究進(jìn)展①

江 杰 韓 丹（昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，昆明 650032）

惡性胸膜間皮瘤（malignant pleural mesothelioma，MPM）是一種來源于漿膜間皮細(xì)胞的高度惡性腫瘤，發(fā)病率逐年升高，其發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，公認(rèn)的主要致病因素是石棉暴露［1-2］。MPM早期常無任何臨床癥狀及體征，出現(xiàn)異常時(shí)多處于腫瘤中晚期，嚴(yán)重影響患者生存質(zhì)量及預(yù)后。目前臨床上仍缺乏有效手段來早期診斷MPM、評(píng)價(jià)療效及評(píng)估預(yù)后。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的發(fā)展，一些生物標(biāo)記物正不斷被發(fā)現(xiàn)對(duì)MPM高危人群的篩查、早期診斷、療效評(píng)價(jià)、預(yù)后評(píng)估均有不同的價(jià)值。研究報(bào)道關(guān)于MPM生物標(biāo)記物有20余種，其中小分子核糖核酸（MiRNAs）是目前研究最為熱點(diǎn)的標(biāo)記物之一。因此本文就MiRNAs在MPM的應(yīng)用做一綜述。

1 MiRNAs對(duì)MPM的作用機(jī)制

MiRNAs是一種小分子非編碼RNA序列，在不同類型的癌癥中用作診斷和預(yù)后的標(biāo)記物，有研究提出以MiRNAs為基礎(chǔ)治療癌癥的新治療手段［3-4］。近年MiRNAs的作用正逐漸引起關(guān)注，相關(guān)研究也較多［5］。參與基因表達(dá)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的MiRNAs在間皮瘤生物學(xué)中被發(fā)現(xiàn)在癌細(xì)胞和血清中表達(dá)失調(diào)，在不同組織類型腫瘤存在表達(dá)差異。研究發(fā)現(xiàn)MiRNAs可影響細(xì)胞生長的任一過程，包括細(xì)胞增殖、凋亡和遷移［3］。特異性MiRNAs表達(dá)的改變與包括癌癥在內(nèi)的多種人類疾病有關(guān)。值得注意的是，MiRNAs在不同來源的健康組織和癌癥組織中的差異表達(dá)已經(jīng)被描述，證實(shí)了MiRNAs在癌癥發(fā)病機(jī)制的多個(gè)方面起作用，涉及腫瘤的建立到進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和對(duì)治療的耐藥性等［6］。因此MiRNAs特異性表達(dá)特征可能與不同的患者預(yù)后或?qū)χ委煼椒ǖ姆磻?yīng)有關(guān)。MiRNAs可在多種生物液體中被量化，如血液、腦脊液、尿液和唾液。由于具備這些特性使MiRNAs成為一種診斷、療效評(píng)價(jià)、預(yù)后評(píng)估的生物標(biāo)記物［7］。

GULED等［8］于2009年首次提出MiRNAs用于MPM，通過使用miRNA微陣列技術(shù)分析MPM與正常心包，證實(shí)了MPM的MiRNAs表達(dá)與非癌組織不同，分析17個(gè)MPM樣品，檢測(cè)723個(gè)MiRNAs顯示腫瘤組織中l(wèi)et-7e、miR-7-1、miR-9、miR-34a、miR-144、miR-203、miR-340、miR-423、miR-582表 達(dá) 較低，而let-7b、miR-30b、miR-32、miR-195、miR-345、miR-483-3p、miR-584、miR-595、miR-615-3p、miR-1228存在高表達(dá)。研究采用微陣列方法比較了5個(gè)正常胸膜間皮細(xì)胞與5個(gè)MPM組織樣本的MiRNA表達(dá)譜，顯示miR-17-5p、miR-18a、miR-19b、miR-20a、miR-20b、miR-25、miR-92、miR-106a、miR-106b存在高 表 達(dá)，miR-7、miR-182、miR-214和miR-497在MPM中失調(diào)［9］。后來也證實(shí)部分MiRNAs在目標(biāo)基因參與調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)展。RAMIREZ-SALAZAR等［10］采用PCR芯片分析正常間皮細(xì)胞、胸膜慢性炎癥、胸膜增生、MPM來鑒定與腫瘤發(fā)生相關(guān)的MiRNAs表達(dá)及其生物學(xué)特性網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)miR-101-3p和miR-494胸膜慢性炎癥和間皮細(xì)胞增生表達(dá)下調(diào)，在MPM組織中miR-181a-5p、miR-101-3p、miR-145-5p、miR-212-3p表達(dá)下調(diào)，這些MiRNAs的表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致了間質(zhì)轉(zhuǎn)移相關(guān)分子FZDA的表達(dá)量增加，轉(zhuǎn)錄因子ETS1和信號(hào)激活分子MAPK1具有很強(qiáng)的致癌功能。提示胸膜炎癥、胸膜增厚與MPM的發(fā)生可能存在聯(lián)系。AK等［11］使用PCR法比較18個(gè)MPM胸膜組織和6個(gè)具有石棉接觸的良性胸腔積液患者的非癌性胸膜組織的MiRNAs表達(dá)差異，發(fā)現(xiàn)MPM中有11個(gè)MiRNAs存在高表達(dá)，包括let-7a、let-7d、miR-20a、miR-92a、miR-125a-5p、miR-152、miR-155、miR-193b、miR-320、miR-484和miR-744，研究進(jìn)一步評(píng)估MiRNAs相互作用，發(fā)現(xiàn)8個(gè)MiRNAs重要的靶向通路，包括兩個(gè)與NOTCH信號(hào)通路相關(guān)的通路，MET是MPM中表達(dá)最多的基因。TOMASETTI等［12］利用納米技術(shù)評(píng)價(jià)福爾馬林固定石蠟包埋24例MPM樣本的800個(gè)MiRNAs的表達(dá)情況，主要目的是明確MiRNA表達(dá)對(duì)MDM2-P14/ARF（CDKN2A）-TP53通路的影響，發(fā)現(xiàn)MDM2和CDKN2A的表達(dá)調(diào)控TP53，可能參與了TP53的失活，MiRNAs可能抑制TP53，而MiRNAs對(duì)CDKN2A和MDM2本身的影響是輕微的，后又發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶的一小部分MiRNAs參與DNA損傷修復(fù)。BONONI等［13］研究了MPM不同亞型細(xì)胞系的MiRNAs（MS1）表達(dá)譜，結(jié)果表明有一部分MiRNAs參與了腫瘤進(jìn)展，其中參與最多的是DDIT4和ROCK2，他們通過激活ErbB-2受體酪氨酸激酶信號(hào)通路參與MPM進(jìn)展過程。上述研究證實(shí)MiRNAs參與了腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程，其中多個(gè)研究報(bào)道了miR-145在MPM組織中表達(dá)下調(diào)，導(dǎo)致MPM腫瘤細(xì)胞增殖和遷移。其他可能涉及的機(jī)制包括：①部分MiRNAs表達(dá)并且相互作用，導(dǎo)致NOTCH信號(hào)通路激活，參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展；②MiRNAs表達(dá)通過影響MDM2-P14/ARF（CDKN2A）-TP53通路，參與調(diào)控TP53，導(dǎo)致TP53失活；③部分MiRNAs通過激活ErbB-2受體酪氨酸激酶信號(hào)通路參與腫瘤進(jìn)展，其中參與最多的細(xì)胞亞群包括DDIT4和ROCK2；④MiRNAs在目標(biāo)基因參與調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)展，MiRNAs的表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致了間質(zhì)轉(zhuǎn)移相關(guān)分子FZDA的表達(dá)量增加，轉(zhuǎn)錄因子ETS1和信號(hào)激活分子MAPK1導(dǎo)致MPM發(fā)生，但具體機(jī)制尚未完全闡明，還需進(jìn)一步研究。

2 MiRNAs對(duì)MPM篩查、診斷及鑒別診斷的價(jià)值

MiRNAs對(duì)具有石棉暴露史的高危人群篩查MPM、診斷及鑒別診斷MPM具有重要價(jià)值。研究指出血清miR-548a-3p和miR-20a水平的定量是很有前途的新診斷工具，通過qRT-PCR分析對(duì)照組、石棉暴露組和MPM患者血清中的MiR-20a和miR-548a-3p在MPM中的表達(dá)具有差異，靈敏度均為100%，特異度分別為91.6%和96.7%［14］。CAVALLERI等［15］使用開放陣列方法研究了具有石棉暴露史的19例高危人群和23例MPM患者的754個(gè)MiRNAs在胞外質(zhì)粒中的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)兩組間有55個(gè)MiRNAs存在表達(dá)差異，其中16個(gè)MiRNAs在驗(yàn)證階段經(jīng)RT-qPCR證實(shí)，其中miR-30e-3p、miR-98、miR-103a-3p、miR-148b、miR-744為最具鑒別價(jià)值的MiRNA，miR-30e-3p與miR-103a-3p的結(jié)合敏感度為95.5%，特異度為80.0%。本研究是唯一一個(gè)在血漿外泌體中使用MiRNAs定量的研究。這種新的診斷方法很有意義，因?yàn)槠淇商峁┐罅筷P(guān)于Mi-RNAs的信息釋放機(jī)制，缺點(diǎn)就是非常昂貴。WEBER等［16］研究證實(shí)了miR-103家族作為診斷生物標(biāo)記物的作用，在后面連續(xù)2項(xiàng)工作中，使用2種完全不同的診斷技術(shù)，其基礎(chǔ)是識(shí)別和量化人外周血細(xì)胞組分中的MiRNAs，研究人員招募了17例具有石棉暴露史的高危人群和23例MPM患者，利用微陣列分析了328個(gè)MiRNAs，發(fā)現(xiàn)miR-20a和miR-103存在低表達(dá)；定量RT-PCR證實(shí)miR-103在MPM患者血液的細(xì)胞分?jǐn)?shù)顯著下調(diào)，區(qū)分MPM與健康人群的敏感度、特異度分別為78%、76%，區(qū)分MPM與具有石棉暴露史的高危人群的敏感度、特異度分別為83%、71%。該團(tuán)隊(duì)的另一項(xiàng)研究采用ELISA法分析52例具有石棉暴露的高危人群和43例MPM男性患者血漿間皮素濃度，采用RT-qPCR法測(cè)定兩組血細(xì)胞分?jǐn)?shù)中miR-103a-3p水平，評(píng)估結(jié)合miR-103a-3p和定量間皮素診斷MPM的價(jià)值，認(rèn)為間皮素、MiRNA及兩者結(jié)合起來區(qū)分具有石棉暴露史的高危人群和MPM患者的敏感度分別為89%、74%、95%，特異度分別為63%、85%、81%。以上研究表明，MiRNAs對(duì)具有石棉暴露史的高危人群診斷具有價(jià)值，可用于健康人群與高危人群的篩查，但指標(biāo)不同，還需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

GULED等［8］證實(shí)特定的MiRNA在MPM腫瘤和非腫瘤組織間存在差異，并對(duì)組織亞型有一定價(jià)值。BENJAMIN等［17］使用微陣列發(fā)現(xiàn)不同種類的癌癥與MPM的MiRNA組織表達(dá)譜存在差異。MPM中miR-193-3p水平較高，而肺原發(fā)腺癌miR-192和miR-200c水平較高，敏感度為100%，特異度為94%。GEE等［18］采用微陣列分析了15例MPM和10例肺腺癌組織樣本的MiRNA，證實(shí)MPM樣本中miR-141、miR-200b、miR-200c、miR-203、miR-205和miR-429表達(dá)低于肺腺癌，可用于鑒別診斷。SANTARELLI等［19］測(cè)試了88例MPM活檢標(biāo)本，并與非癌組織對(duì)照結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)miR-126在癌組織 中顯著下調(diào)。AK等［11］研 究 發(fā) 現(xiàn)MPM患 者M(jìn)iRNA明顯呈倍數(shù)上調(diào)，并證實(shí)let-7a、miR-125a-5p、miR-320和miR-484能夠鑒別與石棉相關(guān)的良性胸膜疾病與MPM。此外研究發(fā)現(xiàn)胸腔積液細(xì)胞定量miRNAs檢測(cè)在識(shí)別新的微創(chuàng)診斷生物標(biāo)記物方面有很大潛力［20］。首先BIRNIE等［21］利用RT-qPCR方法分析MPM患者的胸腔積液和MPM組織樣本中的miRNAs表達(dá)，通過對(duì)比6例非腫瘤組織和17例腫瘤組織，10例良性腫瘤的胸腔積液和26例MPM的胸腔積液，發(fā)現(xiàn)MPM胸腔積液和組織樣本中的miR-223水平均顯著降低，提示其可用于鑒別診斷。CAPPELLESSO等［22］分析了15個(gè)正常胸膜間皮細(xì)胞（MeT-5A）和2個(gè)MPM腫瘤細(xì)胞系（H2052和H28）的miRNAs，在51例MPM和40例非腫瘤的胸膜組織樣本，29例腫瘤和24例非腫瘤胸腔積液的細(xì)胞學(xué)標(biāo)本中進(jìn)行MiRNAs檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)miR-19a、miR-19b和miR-21在腫瘤樣本中高表達(dá)，miR-126低表達(dá)，在MPM胸腔積液的細(xì)胞學(xué)成分中同樣可以檢測(cè)到miRNAs，尤其是miR-21和miR-126的組合在MPM診斷具有價(jià)值，其敏感度、特異度分別為86%、87%；該團(tuán)隊(duì)還分析了肺腺癌及MPM胸腔積液、組織標(biāo)本miRNAs的表達(dá)差異，結(jié)果顯示miR-130a、miR-141、miR-193a、miR-205、miR-375和miR-675表達(dá)均有差異，MPM中僅miR-130a出現(xiàn)明顯高表達(dá)，診斷敏感度、特異度分別為77%、67%，說明通過MiRNAs可鑒別肺癌與MPM。上述研究證實(shí)通過MiRNAs可鑒別MPM與肺癌，MPM與其他非MPM胸膜病變，但檢測(cè)miRNAs指標(biāo)不盡相同，還需進(jìn)一步研究。

3 MiRNAs對(duì)MPM的療效評(píng)價(jià)及預(yù)后評(píng)估

研究證實(shí)MiRNAs可作為MPM療效評(píng)價(jià)及預(yù)后評(píng)估的生物標(biāo)記物［23］。MICOLUCC等［24］通過自定義MiRNA表達(dá)分析平臺(tái)對(duì)44個(gè)訓(xùn)練集和98個(gè)MPM腫瘤樣本進(jìn)行分析，高水平的組織miR-29c證實(shí)術(shù)后具有較高生存時(shí)間，可作為評(píng)估腫瘤進(jìn)展的獨(dú)立預(yù)后指標(biāo)。KINOSHITA等［25］使用qRT-PCR檢測(cè)了25例MPM患者組織樣本和20例反應(yīng)性間皮細(xì)胞增殖（RMPs）患者組織中miR-31的表達(dá)，結(jié)果顯示與RMPs相比，MPM中miR-31表達(dá)降低。然而miR-31的上調(diào)與肉瘤樣成分的存在有關(guān)，且受這種組織學(xué)腫瘤亞型影響的患者預(yù)后較差。miR-17-5p和miR-30c的低組織水平與肉瘤樣MPM患者更好的OS相關(guān)。miR-30c在3種MPM組織型中均有差異表達(dá)。說明MiRNAs的表達(dá)在腫瘤分型中也具有一定價(jià)值。NICOLè等［26］研究發(fā)現(xiàn)miR-205的組織水平在更具侵襲性的混合型和肉瘤型MPM組織類型中較低，而在預(yù)后較好的上皮樣組織中較高，提示miR-31、miR-17-5p、miR-30c和miR-205在MPM組織病理學(xué)鑒別中具有價(jià)值，與KINOSHITA等［25］的研究結(jié)果類似。KAO等［27］研究發(fā)現(xiàn)6-miR評(píng)分可預(yù)測(cè)行胸膜外全肺切除術(shù)的MPM患者生存率，包括miR-21-5p、miR-23a-3p、miR-30e-5p、miR-221-3p、miR-222-3p、miR-31-5p，并首次將6-miR評(píng)分修改為2-miR評(píng)分用于診斷未進(jìn)行化療的患者，將2-miR評(píng)分與臨床評(píng)分聯(lián)合預(yù)測(cè)預(yù)后更有價(jià)值。類似的研究中DE SANTI等［28］通過分析52例MPM組織標(biāo)本發(fā) 現(xiàn) 了2個(gè)miRNA的 預(yù)后特征，miR-let-7c-5p和miR-151a-5p的高水平表達(dá)與較低的總生存期相關(guān)。TRUINI等［29］使用微陣列平臺(tái)分析了未經(jīng)切除的MPM患者，共獲得27例組織樣本，對(duì)其進(jìn)行完整的MiRNA分析后，認(rèn)為miR-99a、miR-let-7c和miR-125b可作為潛在的預(yù)后因子。72例已知總生存期的MPM患者進(jìn)行MiRNA測(cè)序測(cè)試，并在30名MPM患者的獨(dú)立組中通過RT-qPCR進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)miR-99a、miR-let-7、miR-125b MiRNA簇下調(diào)能夠預(yù)測(cè)未切除MPM的不良預(yù)后。ANDERSEN等［30］通過對(duì)5例術(shù)前診斷為MPM的活檢標(biāo)本、5例非腫瘤間皮標(biāo)本、5例化療后的MPM標(biāo)本共計(jì)742個(gè)MiRNAs進(jìn)行檢測(cè)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)MPM樣品中miR-126、miR-143、miR-145和miR-652的表達(dá)水平顯著低于非腫瘤胸膜組織，術(shù)前與化療后MiRNAs具有差異，表明對(duì)MPM的療效評(píng)價(jià)均具有價(jià)值。上述研究表現(xiàn)MiRNAs對(duì)MPM療效評(píng)價(jià)及預(yù)后評(píng)估具有重要價(jià)值，但采用的方法、指標(biāo)不盡相同，部分樣本量太小，尚需更多的研究證實(shí)。

4 小結(jié)與展望

綜上所述，MiRNAs參與了MPM的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移等過程，但具體作用機(jī)制未完全闡明。MiRNAs在MPM的篩查、診斷及鑒別診斷中具有重要價(jià)值，可鑒別胸膜良惡性病變、病理亞型，對(duì)MPM的療效評(píng)價(jià)、生存預(yù)后評(píng)估也有一定價(jià)值。但由于Mi-RNAs標(biāo)記物多樣、驗(yàn)證方法不同、研究對(duì)象也不統(tǒng)一（血清、組織標(biāo)本、胸腔積液），使得研究結(jié)果不能標(biāo)準(zhǔn)化，還需更多中心參與。未來隨著對(duì)MiRNAs深入研究，可能闡明MiRNAs在MPM發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移等過程具體作用機(jī)制，為MPM的早期篩查、診斷、靶向治療提供新的思路。