何艷玲,涂紅纓
(江西省人民醫(yī)院,南昌 330006)
miRNA與非小細胞肺癌診治相關(guān)性的研究進展
何艷玲,涂紅纓
(江西省人民醫(yī)院,南昌 330006)
肺癌的早期癥狀不明顯,確診及治療困難。微小RNA(簡稱miRNA)是真核生物中一類長度約為22個核苷酸的小分子非編碼RNA,參與基因轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控,穩(wěn)定性較高。近來的研究表明,腫瘤患者的組織及血液中存在miRNA,一些miRNA與肺癌的發(fā)生、診斷、耐藥性、治療等方面有重要關(guān)聯(lián),其作為一種新生的腫瘤標記物有多項潛能。本文就幾個重要的miRNA在非小細胞肺癌早期診斷、預后判斷及治療等方面的作用及研究進展作一綜述。
非小細胞肺癌;微小RNA;早期診斷;預后判斷;治療
微小RNA(簡稱miRNA)是一類由19~22個成熟核苷酸組成的小分子非編碼RNA,通過與靶miRNA非翻譯區(qū)部分互補配對來調(diào)節(jié)特定基因的表達[1];參與調(diào)節(jié)生命的基本過程,如器官組織的發(fā)生、發(fā)育等。miRNA可作為腫瘤抑制因子,也可作為致瘤因子[2]。哺乳動物血漿和血清中的miRNA具有很高的穩(wěn)定性、可在反復凍融和不同pH條件下存在。目前已知800~1 000種miRNA與細胞的增殖、分化、凋亡、轉(zhuǎn)移有關(guān)。目前已知多種癌細胞系的miRNA表達譜,與肺癌相關(guān)的miRNA有miRNA-21、miRNA-143、miRNA-145、miRNA-210等約40種。本文就幾個重要的miRNA在非小細胞肺癌早期診斷、預后判斷及治療等方面的作用及進展作一綜述。
miRNA-21定位于人類第17號染色體,是目前已知的腫瘤有關(guān)的miRNA,這些腫瘤包括了全身多處器官,如腦部、腸道、肺部、乳腺等。腫瘤細胞在MCF-7細胞的誘導下,細胞可由上皮細胞轉(zhuǎn)化為間葉細胞,在這一過程中,細胞角蛋白已經(jīng)不能檢測到,但miRNA-21卻仍可檢測到[3]。Guo等[4]報道,高表達miRNA-21組織的細胞增殖能力明顯高于低表達組織,而COX-19是miRNA-21抑制細胞凋亡的關(guān)鍵因子,降低COX-19表達可抑制細胞增殖,促進細胞凋亡。
在肺癌研究中,王玉等[5]報道,25例肺鱗癌患者癌組織miRNA-21表達是其癌旁正常組織的9.1倍;在非典型增生組織中,miRNA-21mRNA的表達水平是癌旁正常組織的4.5倍;轉(zhuǎn)移癌是癌旁正常組織的11.8倍。提示miRNA-21可能與肺鱗癌的發(fā)生與演進相關(guān)。陳旭等[6]研究也發(fā)現(xiàn),miRNA-21在肺癌組織中表達明顯升高。陳光輝等[7]觀察了100例NSCLC患者及100例查體健康者血漿miRNA-21,結(jié)果顯示前者明顯高于后者,miRNA-21診斷肺癌的特異性及敏感性均在70%以上;miRNA-21表達高者復發(fā)率也相應升高。胡俊亭等[8]以90例肺癌患者、40例肺部良性疾病患者和90名體檢健康者作為研究對象,采用PCR法測定其血清miRNA-21相對表達量,采用ROC曲線評價其診斷肺癌的靈敏性和特異性。結(jié)果肺癌患者miRNA-21表達明顯高于其他兩組,診斷肺癌的特異性及敏感性均高于70%。但上述均為小樣本研究,客觀性有一定限制。有Meta分析結(jié)果表明,miRNA-21診斷肺癌有較高的特異性和敏感性[9]。
藥敏性方面,李明濤等[10]通過轉(zhuǎn)染miRNA-21抑制物下調(diào)肺腺癌吉非替尼耐藥細胞株P(guān)C9/GR細胞內(nèi)miRNA-21的表達,在PC9/GR細胞中加入GR處理因素干預,檢測細胞增殖、凋亡;通過Transwell遷移實驗檢測細胞遷移力,觀察miRNA-21抑制物對PC9/GR細胞GR耐藥的影響。結(jié)果顯示,在PC9/GR細胞中下調(diào)miRNA-21表達后,PC9/GR細胞對GR的敏感性升高,凋亡程度增強,部分逆轉(zhuǎn)了肺癌PC9/GR細胞對GR的耐藥性,此為miRNA-21與化療聯(lián)合治療肺癌提供了實驗依據(jù)。在肺癌的治療中,20%~30%的患者有EGFR突變,隨之而來的是對EGFR-TKIs抵抗。miRNA-21與TKI引起的抗癌藥物的抵抗有關(guān),在對46例非小細胞肺癌患者TKI治療的研究中發(fā)現(xiàn), miRNA-21低表達提示TKI的臨床效果不佳,總體生存率低;高表達會降低腫瘤細胞對吉西他賓的敏感性,反之可增加敏感性[11]。耐藥性機制很復雜,其中涉及到EMT、EKT及PTEN,目前還有待于進一步研究。鑒于miRNA可調(diào)控細胞生長、增殖,且對藥物敏感性也有較大影響,推測其可作為腫瘤治療的靶點。有學者用真核細胞的表達中介編碼反核苷酸形成P-miRNA-21-ASO并將其轉(zhuǎn)染到腫瘤細胞中,發(fā)現(xiàn)P-miRNA-21-ASO可抑制miRNA-21表達;伴隨著細胞增殖的抑制及分化,腫瘤細胞的侵入性和轉(zhuǎn)移性降低[12]。在另一項對腦膠質(zhì)母細胞瘤的研究中也得出相同的結(jié)論[13]。在一項對結(jié)腸癌的研究中發(fā)現(xiàn),相比單獨應用miRNA,miRNA-21與miRNA-145聯(lián)合應用對抑制腫瘤細胞增殖及藥物耐藥性方面有一定作用[14]?;谀[瘤的共性,該治療方案理論上可用于所有器官腫瘤,但還需大量及長期的研究證實。研究發(fā)現(xiàn),血清miRNA-21表達受體內(nèi)一些激素的影響[15];TGF-β與miRNA-21表達密切相關(guān),女性人群的表達量因年齡不同,表達也有差異[16]。
miRNA-145與miRNA-143均位于人類第5號染色體,兩者距離較近,可發(fā)揮類似的作用。張維等[17]采用PCR法對48例非小細胞肺癌組織及正常肺組織的miRNA-141、miRNA-145表達進行定量分析,結(jié)果提示miRNA-141高表達及miRNA-145低表達與NSCLC的臨床分期、病理分級密切相關(guān)。EMT是指上皮細胞在生理及病理情況下化生為間質(zhì)細胞,主要表現(xiàn)為上皮細胞失去細胞黏附結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)出間質(zhì)細胞特征,且具有高度的能動性和攻擊性。胡雯靜等[18]研究結(jié)果表明,miR-145可抑制肺腺癌起始細胞的發(fā)生,其機制可能與調(diào)控EMT通路有關(guān)。 miRNA-145可能的作用機制:① 通過作用于c-My而抑制c-Myc/eIF4E,進而抑制非小細胞肺癌表達;②作用于PDCD4。已知p70S6K1可下調(diào)PDCD4,在結(jié)腸腫瘤細胞的研究中發(fā)現(xiàn),miRNA-145可下調(diào)p70S6K1表達,高表達的miRNA-145可增加PDCD4表達,說明miRNA-145可通過抑制p70S6K1而抑制腫瘤,與Qing等[19]的研究結(jié)果一致。研究發(fā)現(xiàn),miRNA-143在非小細胞肺腫瘤組織表達下調(diào),且可通過CD44v3抑制腫瘤轉(zhuǎn)移和侵侵襲[20];miRNA-143可通過作用于Limk1而抑制腫瘤[21]。上述結(jié)果提示,miRNA-143有多種潛能。
診斷方面。寧志強等[22]觀察了肺癌組織及正常肺組織miRNA-143表達,發(fā)現(xiàn)miRNA-143在66.0%(33/50)的NSCLC組織中表達;其相對表達量明顯低于癌旁組織;miRNA-143可促進A549細胞增殖及遷移,可靶向作用于胰島素樣生長因子1受體(IGF1R)的3′UTR端并抑制IGF1R蛋白表達,進而抑制NSCLC增殖及遷移,其機制可能與靶向調(diào)節(jié)IGF1R基因并抑制其蛋白表達有關(guān)。但王玉涵等[23]觀察了30例肺癌患者及30例正常人血清miRNA差異水平,結(jié)果肺癌患者miRNA-143表達明顯升高。
耐藥性方面。有報道,miRNA-143、miRNA-145在多種腫瘤中對多重耐藥蛋白有調(diào)控作用;miRNA-145對腸道腫瘤的多種耐藥蛋白均有抑制作用[24]。目前設想將以上miRNA移入腫瘤細胞中,直接對耐藥性、腫瘤增殖起調(diào)控作用。最近有報道提出將間葉細胞(MSCs)作為傳送miRNA的工具,因MSCs在骨肉瘤及神經(jīng)膠質(zhì)瘤中有良好的轉(zhuǎn)移性,所以較容易成功轉(zhuǎn)入腫瘤細胞中,此可作為特殊的技術(shù)及中介將RNA轉(zhuǎn)入靶細胞中,從而為治療提供條件[25];還可將miRNA-145直接作用并沉默干細胞的OCT、SOX2和KLF4。因OCT、SOX2和KLF4均為在腫瘤形成中起關(guān)鍵作用的因子,可在腫瘤起始階段抑制腫瘤形成,但這樣的治療可能僅限于早期腫瘤,且單一的miRNA效果可能不明顯。聯(lián)合多個miRNA或是其他生物載體或是放化療,可以增強治療效果和對腫瘤的殺傷力,在轉(zhuǎn)染HSV的腫瘤細胞中,會有AP27il145的表達,且miRNA-145表達與AP27il145呈反比。聯(lián)合放療和AP27il145殺滅腫瘤細胞的效果優(yōu)于單用放療。
綜上所述,腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、治療涉及眾多復雜因素,其中包括基因、免疫等,而目前腫瘤演變的精確過程仍未明確,尚不能清楚了解miRNA如何作用于腫瘤發(fā)生、發(fā)展。其次,人類基因組內(nèi)容過于龐大,要找到與腫瘤密切相關(guān)且容易檢測的miRNA難度很大。目前研究的miRNA相比于其他傳統(tǒng)的腫瘤標記物有高度特異性、敏感性的優(yōu)點,且與患者預后、腫瘤的病理類型、藥物作用靶點、耐藥性等有關(guān);理論上可與傳統(tǒng)診斷腫瘤的手段互補,起到取長補短的作用。建立miRNA檢測的標準體系及流程,有望實現(xiàn)肺癌的個體化診治。
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