李敬華(綜述)　王萍玉(審校)

濱州醫(yī)學院公共衛(wèi)生與管理學院流行病學教研室　煙臺　264003

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·綜述·

microRNA及SNP在非小細胞肺癌治療和預后中的作用*

李敬華(綜述)王萍玉(審校)

濱州醫(yī)學院公共衛(wèi)生與管理學院流行病學教研室煙臺264003

MicroRNA；單核苷酸多態(tài)性；非小細胞肺癌；治療；預后

近年來，肺癌發(fā)病率和病死率呈逐年遞增和年輕化趨勢，肺癌已成為世界范圍內(nèi)最具有致命性的惡性腫瘤之一[1]。據(jù)統(tǒng)計，2012年全世界肺癌患者高達180萬人，占所有腫瘤的13%，每年約有150萬人死于肺癌，占所有腫瘤死亡總數(shù)的23%[2]。肺癌按生物學行為分為小細胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)和非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)兩種類型。NSCLC是肺癌的主要類型，進一步分為腺癌(adenocarcinoma, ADC)、鱗癌(squamous cell carcinoma, SCC)和大細胞癌(large cell carcinoma, LCC)三種細胞組織類型。盡管NSCLC的手術、放化療等技術在臨床上已取得很大進步，但每年新確診肺癌患者中有85%是NSCLC患者，并且初次治療時約有70%是晚期患者，預后差，5年生存率低，且復發(fā)率高[3]。因此研究NSCLC的發(fā)病機制，尋找精準化的治療方案，改善預后狀況、降低復發(fā)率尤為重要。

miRNA是一類具有蛋白翻譯調(diào)控功能且長度為18～23個堿基，內(nèi)源性非編碼的小分子RNA，參與機體的正常發(fā)育及人類多種疾病。近年來，miRNA與NSCLC的關系成為研究的熱點，單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism, SNP)是第三代遺傳的標志，對NSCLC相關miRNA基因及其相關SNP進行研究，有利于闡述肺癌的發(fā)生、發(fā)展機制，明確肺癌的致病機制，更有助于肺癌的精準化診治，進一步提高患者的生存率。

1　miRNA及SNP與NSCLC的治療

NSCLC的手術、放化療等技術在臨床上雖已取得很大進步，但NSCLC的不良預后和高復發(fā)率仍未得到改善。因此尋找有效治療NSCLC的新方法迫在眉睫。近年來，隨著新的miRNA及其相關SNP的生物功能不斷被發(fā)現(xiàn)和闡釋，也給NSCLC的治療提供了新的思路和方法。

1.1癌基因和抑癌基因相關miRNA與NSCLC治療的關系在NSCLC的發(fā)生發(fā)展過程中，miRNA作為癌基因或抑癌基因參與NSCLC的各個階段。因此針對NSCLC的治療可以從抑制癌基因的表達或促進抑癌基因的表達方面進行。研究發(fā)現(xiàn)[4]，在小鼠中抑制miR-10b的表達可提高Hoxd10的表達水平，有效抑制NSCLC的轉(zhuǎn)移。給小鼠靜脈注射反寡義核苷酸，研究顯示其相應組織細胞的miR-16、miR-122、miR-192及miR-194的表達均受到明顯抑制，這種應用反寡義核苷酸技術治療肺癌的方法具有高效、特異、持久的特點。最新報道發(fā)現(xiàn)[5]，將miR-34c-3p的前體轉(zhuǎn)染入NSCLC細胞中，其表達水準明顯下調(diào)，NSCLC細胞的生長和凋亡受到明顯影響。Xi等[6]研究發(fā)現(xiàn)Wnt信號通路受miR-487b表達水平的影響，Wnt通路的阻斷抑制腫瘤細胞的生長和侵襲，降低NSCLC細胞的體內(nèi)轉(zhuǎn)移率。Tominaga等[7]發(fā)現(xiàn)，miR-100的靶細胞可以下調(diào)Slug,抑制上皮細胞表型細胞轉(zhuǎn)化成肺癌細胞。實驗證實，在高轉(zhuǎn)移能力的NSCLC A549細胞中，miR-100能夠抑制內(nèi)源性IGF2在其3'端非翻譯區(qū)(3'-untranslated region，3'TUR) SNP位點的表達，使該基因發(fā)揮類似抑癌基因作用，降低了NSCLC的易感性[8]。

1.2miRNA與NSCLC傳統(tǒng)治療的關系化療治療是目前NSCLC的主要診治方法之一，但并未明顯提高療效和改善生存，癌細胞對其藥物產(chǎn)生了耐藥性是化療方案失敗的主要原因。NSCLC的耐藥機制形成很復雜，不僅與藥理學機制有關,而且還受細胞相關蛋白及信號通路的影響。增加抑癌miRNA表達和減少致癌miRNA的表達可調(diào)節(jié)癌變中的生物學特性，突顯miRNA在NSCLC治療中室溫作用。有研究發(fā)現(xiàn)下調(diào)let-7、miR-6以及miR-21的表達，可減弱NSCLC A549細胞系對NSCLC類抗癌藥物的耐藥性。Feng等[9]研究發(fā)現(xiàn)，miR-200 b可以抑制細胞增殖、誘導細胞凋亡和改變G2/M期細胞周期，并且非正常表達miR-200b還可以促進SPC-A1/DTX肺腺癌細胞逆轉(zhuǎn)。而低表達的miR-200b減弱了多西紫杉醇的敏感性，使NSCLC細胞對多西紫杉醇的耐藥性增強。上調(diào)miR-200b的靶基因E2F3表達，降低了癌細胞的耐藥性。Qiu等[10]研究發(fā)現(xiàn)，miR-503在正常A549細胞表達比人肺腺癌耐藥株中表達水平高，Bo1-2是miR-503的靶基因，肺癌耐藥株對順鉑的敏感性的強弱可通過miR-503調(diào)節(jié)靶基因改善。因此，可以說明miRNA參與NSCLC化療耐藥性/敏感性的調(diào)節(jié)，也提示通過對miRNA的處理來調(diào)節(jié)NSCLC對化療的耐藥問題。

1.3miRNA與NSCLC靶向治療的關系靶向治療為NSCLC治療添加了新的領域，也為NSCLC患者的個性化治療帶來了新的希望。隨著分子生物學的發(fā)展，分子靶向治療在臨床應用中的地位日益突出，并成為惡性腫瘤治療的一種新方案，將促使人們開發(fā)出更有效和毒性更小的抗NSCLC治療的藥物。一些靶向治療NSCLC的藥物開發(fā)和應用技術將會日趨成熟。探索NSCLC有效治療方法仍是當前NSCLC基礎研究領域的當務之急。有研究發(fā)現(xiàn)[11]，miR-21是肺癌靶向治療的有效靶點，EGFR-TKI治療聯(lián)合miR-21基因剔除可以誘使癌細胞凋亡。Cho等[12]研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤抑制基因miR-145的修復對EGFR激活突變的腺癌細胞有抑制作用。

2　miRNA及SNP與NSCLC預后的關系

NSCLC的惡性程度高，發(fā)病隱匿，早期不易發(fā)現(xiàn)，預后差，5年生存率低。為了合理有效的治療，侵襲性的生物學診斷標記物在識別和檢測NSCLC的預后或正確定義其臨床治療的有效性方面發(fā)揮著重要作用。目前，許多研究發(fā)現(xiàn)，miRNA及其SNP與NSCLC的預后密切相關，并且成為NSCLC預后的有效生物學標記物。

2.1不利NSCLC預后的miRAN及SNP2008年，Hu等[13]首次發(fā)現(xiàn)miR-196a SNP(rs11614913)位點與NSCLC預后密切相關，攜帶純合子CC基因的NSCLC患者個體生存率顯著降低，而且該SNP促進miR-196a的表達，影響miR-196a與其靶基因的結合，以上顯示，該SNP有望成為新的NSCLC預后標記物。Rotunno等[14]研究了與miRNA生物合成有關基因的12個SNP與肺癌預后的關系，結果顯示，RNASEN(Drosha)基因的一個單倍體不僅與肺癌患者的生存期縮短密切相關，而且還發(fā)現(xiàn)在ADC患者組織中該單倍體的SNP與RNASEN mRNA 基因的低表達以及已知的與肺癌相關的miRNA(如let-7家族、miR-21、miR-25、miR-126和miR-15a)的表達有關。因此，發(fā)生在miRNA生物加工合成過程的遺傳變異特異性影響肺癌患者的預后生存率。研究發(fā)現(xiàn)，位于XPO5 3'UTR區(qū)域的miR-SNP rs11077不僅與NSCLC的化療敏感性相關，還可以預測NSCLC患者不良臨床后果[15]。

2.2有利NSCLC預后的miRAN及SNP2011年，Hu等[16]人再次進行miRNA SNP與NSCLC預后的研究，起初篩選出11個SNP，但驗證階段，僅發(fā)現(xiàn)miR-30c-1 rs928508 與NSCLC的預后有關，而且rs928508的GG/AG基因型可以改善早期患者和手術治療患者的預后。Campayo等[17]研究了miR-SNP與手術切除治療的NSCLC患者預后之間的關系，發(fā)現(xiàn)miR-SNP與術后復發(fā)率和復發(fā)時間有著密切聯(lián)系，某些基因可以使術后復發(fā)的時間延長，復發(fā)率降低，如KRT81 rs3660 CG/CG、XPO5 rs11077 AC/AC等基因型；而且分層分析結果顯示，KRT81 rs3660 CG/CG基因型和XPO5 rs11077 AC/AC基因型可以延遲SCC患者的預后復發(fā)時間，但在ADC患者中沒有發(fā)現(xiàn)其有延緩預后復發(fā)的作用?？傊?，miR-SNP有望成為手術切除NSCLC患者臨床結果的生物預測標記物。Yoon等[18]研究了手術切除治療的NSCLC患者預后與7個miRNA的SNP之間的關系，其中5個SNP存在于前體miRNA (rs11614913/ miR-196-a2、rs2910164/miR-146a、rs6505162/ miR-423、rs2289030/ miR-492和rs895819/miR-27a)中，另外2個SNP存在于初級miRNA(rs7372209/miR-26a-1和rs213210/ miR-219-1)中。該研究表明，miR-146a的rs2910164和miR-196-a2 的rs11614913 SNP與被完全切除的NSCLC患者的預后有關，并且SNP位點的突變體顯著延長了II、III期患者的預后生存時間。

Pu等[19]研究miRNA相關基因的SNP與I 期和II期NSCLC患者預后的關系發(fā)現(xiàn),FZD4基因的SNP(rs713065)位點的G等位基因可使手術治療患者的死亡風險明顯降低；DROSHA基因的SNP(rs6886834)位點A等位基因的突變可使手術治療患者和所有患者預后復發(fā)率顯著增加；FAS基因的SNP(rs2234978)位點的G等位基因可以延長手術治療患者、手術和化療聯(lián)合治療患者以及所有患者的生存期。FAS基因的SNP是miR-651的結合位點。綜上所述，一些miRNA基因的SNP通過改變對其靶基因的調(diào)控作用來影響NSCLC的臨床效果。

2.3NSCLC預后有爭議的miRAN及SNPNSCLC的發(fā)生發(fā)展過程中，miR-126發(fā)揮的作用仍存在爭議。Yang等[20]探討miR-126與NSCLC之間的關系發(fā)現(xiàn)，裸鼠模型試驗中，過表達的miR-126有抑制腫瘤細胞增殖的作用，而且過表的miR-126會延長NSCLC患者的生存時間。但是實驗沒有發(fā)現(xiàn)該基因的SNP(rs4636297)位點與NSCLC患者的預后之間有聯(lián)系，而且也沒有發(fā)現(xiàn)其在變異的3種基因型中的表達存在差異。因此，該研究顯示，miR-126在NSCLC的發(fā)生發(fā)展過程中起腫瘤抑制作用，而且低表達的miR-126是NSCLC的不良預后預測因素。Zhan等[21]研究發(fā)現(xiàn)，has-miR-196-a2的SNP (rs11614913)與成熟miRNA表達和功能改變有關，并且將來有可能改善NSCLC患者預后。

miRNA 3'TUR 的SNP不僅與NSCLC的發(fā)生發(fā)展、診斷和治療有關聯(lián)，而且與NSCLC的預后也有著密切的聯(lián)系。Nelson等[22]探討let-7靶基因的KRAS-LCS6 3'UTR 的SNP與NSCLC的關系，但研究結果發(fā)現(xiàn)，該SNP不僅與KARS突變沒有關系，而且與NSCLC的預后生存也沒有顯著性關聯(lián)。還有研究發(fā)現(xiàn)SET8 3'UTR與miR-502結合位點的突變與肺癌的預后有著密不可分的聯(lián)系，而且結合區(qū)的SNP(rs16917496)位點與NSCLC患者的預后有關聯(lián)，同時多變量分析發(fā)現(xiàn)，攜帶CC+CT基因型的NSCLC患者的生存期有所延長，但是該SNP位點是否與NSCLC患者的預后有無關聯(lián)尚未報道，miR-502在肺癌中的整體作用有待進一步研究[23]。

miR-27a是一種癌基因,在NSCLC的發(fā)生發(fā)展扮演著一個重要的角色，miR-27a的SNP影響has-miR-27a成熟或異常表達,增加了患NSCLC的風險和不良預后的發(fā)生率。Xu等[24]研究pre-miR-27a與NSCLC患者的預后關系發(fā)現(xiàn)，患者接受以鉑為基礎的化療治療時，pre-miR-27a的SNP (rs895819)位點的等位基因與化療療效有關，該SNP的G等位因型不僅顯著性降低患者的化療效果，也顯著性增加了NSCLC患者的死亡風險，縮短了患者的生存期。最新研究發(fā)現(xiàn)，miR-27a SNP(rs895819)位點的G等位基因增加了患NSCLC的風險性，但沒有發(fā)現(xiàn)該SNP的等位基因與NSCLC患者的預后有顯著性聯(lián)系[25]。該研究的結論與Xu等[24]研究結果不一致，有待進一步研究。

3　問題和展望

miRNA是近幾年研究的熱點，新的miRNA及其相關SNP的生物功能不斷被發(fā)現(xiàn)和闡釋，其在NSCLC表達異常也不斷得到證實，并且大量研究已經(jīng)證實miRNA及其相關SNP在NSCLC的發(fā)生發(fā)展、診斷、治療及預后等方面起著重要作用，為研究NSCLC的發(fā)病機制，尋找精準化的治療方案，改善預后狀況、降低復發(fā)率開辟了一條新的途徑，也為藥物研發(fā)和聯(lián)合用藥等提供了嶄新的思路。但至今為止，miRNA及其SNP與肺癌的研究仍處于試驗階段，還有大量工作需要進一步完善。腫瘤二級預防方面，miRNA用于NSCLC早期篩查、診斷、治療尚未展開。針對不同分期和分型的NSCLC患者以及不同的患者個體，如何采用精準有效的個性化治療方案有待進一步研究。miRNA在NSCLC中起致癌或抑癌作用，如何設計癌基因的反寡義核苷酸，進而將其安全導入體內(nèi)并使其高效特異性表達以及免疫排斥等安全性要求仍是我們需要思考的問題。盡管NSCLC有手術、放化療和靶向治療的等多種治療方法，但治療效果不佳，主要原因是NSCLC抗腫瘤治療之后產(chǎn)生了耐藥性，而且關于耐藥分子機制的最新研究還不是很多，仍需要科學家的不懈努力?？茖W研究發(fā)現(xiàn)NSCLC的預后生物學標記物意義重大，但具體結論要應用于臨床實踐中，仍然需要大量科學、嚴謹?shù)膶嶒炚撟C。以上問題的研究不僅可以逐步闡明NSCLC的發(fā)生發(fā)展機制、miRNA及其相關SNP表達調(diào)節(jié)機制，同時更好地認識miRNA及其SNP在NSCLC的治療和預后等方面的實際應用價值。

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國家自然科學基金資助項目(31440061)；山東省科技發(fā)展計劃項目(2015GSF118073)

王萍玉，E-mail: wpingyugirl@163.com

R734.2

B

1001-9510(2016)04-0285-04

2016-03-26)