孫乃輝 蔣湘俐 張 亮 張崇光 袁 媛

作者單位：1.天津市寧河區(qū)醫(yī)院 外三科 301500 2.天津醫(yī)科大學(xué) 300060 3.華北理工大學(xué) 063000

肺癌在世界范圍內(nèi)的患病率與死亡率增長(zhǎng)迅速，對(duì)人類的健康造成了嚴(yán)重影響。大部分(80%)肺癌發(fā)病者是患非小細(xì)胞肺癌(Non-Small Cell Lung Cancer，NSCLC)，通常檢查出患有NSCLC時(shí)癌癥已經(jīng)發(fā)展至中期或晚期，這是因?yàn)槟壳癗SCLC診斷方式精確度有待提高以及缺少相關(guān)診斷標(biāo)志物，如此使治療康復(fù)難度大大提高，預(yù)后復(fù)發(fā)率高。miRNA是一類內(nèi)生非編碼RNA，長(zhǎng)度約22個(gè)核苷酸，在生物細(xì)胞中可以參與基因轉(zhuǎn)錄后表達(dá)調(diào)控，其在包括肺癌在內(nèi)的眾多惡性腫瘤細(xì)胞中發(fā)揮了重要作用，本文選取一些有代表性的miRNA，就其在非小細(xì)胞肺癌中發(fā)揮的作用、相關(guān)機(jī)制及其在臨床應(yīng)用中的前景展開討論。

1. miRNA與腫瘤

1.1 miRNA簡(jiǎn)介 miRNA是一類在真核生物細(xì)胞中高度保守的、內(nèi)生的，在轉(zhuǎn)錄后發(fā)揮調(diào)控作用的非編碼RNA。研究表明，在人類細(xì)胞基因組中可能存在超過(guò)1000種miRNA，并且人體內(nèi)可能有超過(guò)1/3的基因表達(dá)受其調(diào)控[1]。目前的研究已經(jīng)證實(shí)了miRNA的調(diào)節(jié)功能在包括肺癌在內(nèi)多種惡性腫瘤中扮演了重要角色，在腫瘤細(xì)胞中發(fā)揮作用的同時(shí)伴有其自身的異常表達(dá)，往往在發(fā)揮促癌作用的細(xì)胞中會(huì)有過(guò)表達(dá)現(xiàn)象；同時(shí)其發(fā)揮抑癌作用時(shí)在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)水平往往是降低的。miRNA調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞發(fā)生發(fā)展的作用往往是間接的，其和相應(yīng)癌基因靶向結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)基因的表達(dá)水平，從而可對(duì)癌細(xì)胞如遷移侵襲等能力產(chǎn)生影響，發(fā)揮促癌或抑癌的作用。

1.2 miRNA在腫瘤中的作用 miRNA可以通過(guò)多種生物機(jī)制以及靶向相應(yīng)癌基因與抑癌基因，發(fā)揮調(diào)節(jié)包含非小細(xì)胞肺癌在內(nèi)的多種腫瘤的作用。有促癌作用的miRNA在肺癌組織中通常為過(guò)表達(dá)[2]。例如miR-34a可以通過(guò)和C-myc相作用抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展，其和C-myc水平含量之間存在負(fù)相關(guān)性。同時(shí)作為核蛋白的P53可以在一定程度上調(diào)節(jié)miR-34a和C-myc之間的作用。同時(shí)具有抑癌作用的miRNA還如miR-128a，與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和生理功能有關(guān)，同時(shí)還與包括肺癌在內(nèi)的多種惡性腫瘤具有相關(guān)性。miR-128a和癌基因Bmi-1相互作用，可以發(fā)揮抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞增殖與遷移的作用。有促癌作用的miRNA有miR-106a，miR-130a，miR-224，miR-335等一系列miRNA。miR-106a在肺癌和胃癌等多種惡性腫瘤中有高表達(dá)現(xiàn)象，并且調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞如增殖轉(zhuǎn)移等多種生物機(jī)制。miR-130a在不同的腫瘤細(xì)胞中含量不同，在一些癌癥中上調(diào)，可以發(fā)揮促癌作用，如肝癌、宮頸癌和結(jié)直腸癌等；在另外的一些癌癥如前列腺癌和白血病細(xì)胞中表達(dá)水平下調(diào)，發(fā)揮抑癌作用。miR-130a在NSCLC中顯著上調(diào)，研究分析表明miR-130a水平含量和腫瘤大小有關(guān)，還能明顯抑制癌細(xì)胞的增殖。miR-224在NSCLC和結(jié)直腸癌中都存在高表達(dá)現(xiàn)象，可以通過(guò)靶向SMAD4增加結(jié)直腸癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，同時(shí)還能和靶基因Bim結(jié)合發(fā)揮調(diào)節(jié)非小細(xì)胞肺癌的作用。同樣有促癌作用的還有miR-335，也在包括肺癌在內(nèi)的多種腫瘤中高表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)miR-335的高表達(dá)可以對(duì)NSCLC細(xì)胞產(chǎn)生明顯影響，調(diào)節(jié)遷移侵襲等能力。

以上結(jié)果表明，當(dāng)miRNA在非小細(xì)胞肺癌等癌癥中有高表達(dá)現(xiàn)象時(shí)，可發(fā)揮使腫瘤抑制因子表達(dá)得到抑制的作用，從而增強(qiáng)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。當(dāng)miRNA在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)降低時(shí)，它可以對(duì)相應(yīng)癌基因產(chǎn)生負(fù)調(diào)控作用，從而發(fā)揮抑制腫瘤的作用，以此來(lái)調(diào)控腫瘤細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展[3]。

2 miRNA在NSCLC中的作用機(jī)制

2.1 miR-34a和NSCLC miR-34a在miRNA中扮演重要角色，可通過(guò)與C-myc mRNA作用抑制腫瘤發(fā)生[4]，以往有研究表明，P53蛋白可以調(diào)節(jié)miR-34a對(duì)于C-myc的調(diào)控[5]。C-myc蛋白在細(xì)胞中可以發(fā)揮調(diào)控細(xì)胞增殖及分化的作用，其在正常細(xì)胞中的存在并不穩(wěn)定，生成后被快速降解，但其在腫瘤細(xì)胞中的穩(wěn)定性相對(duì)來(lái)說(shuō)要高得多，故C-myc高表達(dá)可作為癌癥發(fā)生的信號(hào)。研究發(fā)現(xiàn)miR-34a和C-myc mRNA水平呈負(fù)相關(guān)，miR-34a和C-myc RNA相作用導(dǎo)致C-myc蛋白水平降低，通過(guò)此機(jī)制可以抑制腫瘤發(fā)生[6]。另有研究表明腫瘤組織中P53蛋白的表達(dá)水平要高于其在癌旁組織中的表達(dá)水平，miR-34a在P53表達(dá)陽(yáng)性組織中的表達(dá)水平要比其在P53陰性組織中表達(dá)水平低，即P53對(duì)miR-34a有調(diào)節(jié)作用。

總而言之，miR-34a可通過(guò)和C-myc相作用在一定程度上調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生，研究miR-34a具體機(jī)制對(duì)于腫瘤治療將是有利的。

2.2 miR-106a和NSCLC miR-106a是最近幾年發(fā)現(xiàn)的由23個(gè)核苷酸組成的miRNA。miR-106a的基因位于Xq26.2染色體，且在胃癌[7]、腸癌[8]、胰腺癌[9]、膠質(zhì)瘤[10]等多種惡性腫瘤中有高表達(dá)現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)miR-106a可以調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生發(fā)展，并且在中路細(xì)胞中可以發(fā)揮調(diào)節(jié)增值、轉(zhuǎn)移、血管生成等多種生物過(guò)程。和胃癌正常癌旁組織相比，miR-106a在胃癌組織中的含量水平要明顯增多，同時(shí)其表達(dá)水平還與胃癌大小、淋巴轉(zhuǎn)移、分期、浸潤(rùn)等現(xiàn)象存在明顯的關(guān)聯(lián)，故miR-106a可以在胃癌早期的診斷以及預(yù)后中作為潛在的分子標(biāo)志物。

miR-106a在肺癌中同樣發(fā)揮重要作用，在肺癌組織中有明顯的表達(dá)上調(diào)，并且和肺癌患者的淋巴轉(zhuǎn)移明顯相關(guān)性，患者的平均生存時(shí)間和其表達(dá)含量具有負(fù)相關(guān)性。miR-106a可能對(duì)于NSCLC的增殖轉(zhuǎn)移有所影響，但其對(duì)非小細(xì)胞肺癌的具體調(diào)控機(jī)制尚不明確[11]，據(jù)此可得若可以深入研究miR-106a在NSCLC中作用機(jī)制可在未來(lái)為NSCLC的診斷和治療提供新方法。

2.3 miR-128a和NSCLC miR-128a是一種在正常神經(jīng)系統(tǒng)高表達(dá)的miRNA，在神經(jīng)發(fā)育與維護(hù)中起到了重要作用[12,13]。以往研究[14,15]顯示，miR-128a在包括乳腺癌、前列腺癌以及神經(jīng)上皮腫瘤等腫瘤細(xì)胞中有下調(diào)現(xiàn)象，并且和腫瘤細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展有較強(qiáng)關(guān)聯(lián)。miR-128a可通過(guò)和靶基因(如Bim-1等促癌基因)相互作用，從而達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用。另外，在非小細(xì)胞肺癌組織中miR-128a表達(dá)降低，且在其腫瘤發(fā)生發(fā)展中可發(fā)揮重要作用。對(duì)于非小細(xì)胞肺癌，miR-128a可在一定程度上抑制其遷移作用，同時(shí)miR-128a對(duì)NSCLC中靶基因和具體調(diào)節(jié)機(jī)制的研究仍有余地，所以研究miRNA對(duì)與預(yù)防、診斷、治療非小細(xì)胞肺癌具有新的意義和途徑[16]。

2.4 miR-130a和NSCLC miR-130a是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的與腫瘤增殖、轉(zhuǎn)移以及耐藥性有關(guān)的miRNA，它的含量水平在不同腫瘤中是不同的。miR-130a在肝癌[17]、卵巢癌[18]、宮頸癌[19]以及直腸癌[20]中表達(dá)水平是上調(diào)的，同時(shí)miR-130a可以作為一種癌基因來(lái)增加癌細(xì)胞的增殖和浸潤(rùn)。而miR-130a在神經(jīng)膠質(zhì)瘤[21]、前列腺癌[22]和白血病[23]細(xì)胞中其相對(duì)表達(dá)水平是下降的，作為抑癌基因發(fā)揮抑制腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移的作用。研究發(fā)現(xiàn)[24]在非小細(xì)胞肺癌組織中miR-130a的表達(dá)有明顯上調(diào)現(xiàn)象，并且和肺癌尺寸、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤分期有明顯相關(guān)性。miR-130a在NSCLC中水平含量上調(diào)很明顯，通過(guò)對(duì)NSCLC患者臨床病理參數(shù)分析得知miR-130a表達(dá)水平與腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和分期明顯相關(guān)。同時(shí)，體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，下調(diào)肺癌細(xì)胞中miR-130a的表達(dá)可以明顯抑制腫瘤細(xì)胞的增殖[24]。由此可推測(cè)，miR-130a在非小細(xì)胞肺癌中作為癌基因參與調(diào)控腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移[25]。

2.5 miR-200c和NSCLC miR-200c可以靶向非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中的ZEB2，并且研究證實(shí)在NSCLC中miR200c與ZEB2呈負(fù)相關(guān)作用。在細(xì)胞中轉(zhuǎn)染ZEB2 siRNA后，ZEB2表達(dá)降低，這會(huì)使NSCLC細(xì)胞的遷移侵襲能力降低，而若上調(diào)miR-200c可得到同樣的結(jié)果[26]。研究結(jié)果還證明miR-200c可以抑制ZEB2等多種EMT相關(guān)因子的含量水平從而達(dá)到抑制EMT的作用[26]。

2.6 miR-224和NSCLC 研究顯示，結(jié)直腸癌中miR-224有高表達(dá)情況，并且還可以通過(guò)負(fù)調(diào)控SMAD4從而提高結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移[27]。和癌癥周圍正常組織相比，miR-224在NSCLC組織和細(xì)胞內(nèi)均高表達(dá)。熒光素酶實(shí)驗(yàn)顯示miR-224可以和靶基因Bim結(jié)合，還有研究表明miR-224在非小細(xì)胞肺癌中有高表達(dá)現(xiàn)象，可以調(diào)節(jié)Bim靶基因從而抑制NSCLC細(xì)胞的增殖且誘導(dǎo)凋亡[28]。

2.7 miR-335和NSCLC 研究證明，miR-335在結(jié)腸癌、兒童急性粒細(xì)胞性白血病及星形細(xì)胞瘤等中高表達(dá)[29,30,31]。還有發(fā)現(xiàn)表明[31]過(guò)表達(dá)miR-335可增加星形細(xì)胞瘤細(xì)胞遷移、侵襲和細(xì)胞增殖能力。另有研究使用miRNA芯片技術(shù)，獲得非小細(xì)胞肺癌組織和相應(yīng)正常肺組織的miRNA差異表達(dá)圖譜，還用realtime PCR鑒定了40個(gè)差異表達(dá)的miRNA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)和正常肺組織相比，miR-335在NSCLC組織中的表達(dá)有顯著增高現(xiàn)象[32]。進(jìn)一步的研究顯示，在NSCLC中miR-335的高表達(dá)現(xiàn)象和癌細(xì)胞遷移與侵襲能力緊密相關(guān)；而miR-335表達(dá)的下調(diào)可以明顯抑制非小細(xì)胞肺癌的遷移和侵襲能力，由此可得miR-335可能是治療和診斷非小細(xì)胞肺癌的新靶點(diǎn)，這可以為非小細(xì)胞肺癌的診斷提供有用的指標(biāo)，也將為臨床治療非小細(xì)胞肺癌提供新的方法[33]。

3. miRNA和NSCLC的診斷、治療和預(yù)后

miRNA作為一個(gè)研究熱點(diǎn)，其在生命科學(xué)中具有重要地位。通過(guò)靶向相應(yīng)靶基因，可以發(fā)揮促癌基因或抑癌基因的作用從而在細(xì)胞各種生理活動(dòng)中扮演重要角色，在腫瘤中發(fā)揮重要作用。由于其在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)水平的不同，可以作為腫瘤發(fā)生發(fā)展及診斷腫瘤的臨床標(biāo)志物，同時(shí)還能針對(duì)其在腫瘤中發(fā)揮的作用制定相應(yīng)治療方式，將其作為一種診斷治療腫瘤的靶點(diǎn)。近年來(lái)出現(xiàn)了更多針對(duì)其臨床應(yīng)用的研究，希望將miRNA作為腫瘤診斷、治療以及預(yù)后的有效標(biāo)志物。

以非小細(xì)胞肺癌為例，大部分非小細(xì)胞肺癌患者在檢查出患癌時(shí)已經(jīng)處于癌癥晚期了，據(jù)統(tǒng)計(jì)，Ⅰ期非小細(xì)胞肺癌患者5年生存率為80%，然而Ⅲ期和Ⅳ期患者生存率則分別低至5%～15%和2%以下[34]。若能找到準(zhǔn)確性高的癌癥標(biāo)志物，更多的癌癥將會(huì)在早期被診斷出，這可大大降低癌癥患者的死亡率。隨著臨床上對(duì)于腫瘤標(biāo)志物研究的加深，越來(lái)越多的標(biāo)志物開始應(yīng)用于臨床診斷。但目前應(yīng)用的臨床腫瘤標(biāo)志物敏感度較低，同時(shí)特異性也并不理想，需要更加特異更加靈敏的標(biāo)志物才能滿足臨床診斷需求。由于可以調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞表達(dá)的miRNA在腫瘤中表達(dá)水平變化較為明顯，故miRNA有能作為腫瘤標(biāo)志物的潛力，有希望在腫瘤早期及時(shí)診斷出來(lái)，目前的研究也證實(shí)了這一點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)[3]，與正常者的血清相比，miRNA的水平含量在非小細(xì)胞肺癌患者的血清中具有明顯的差別，如此miRNA有希望成為臨床上診斷腫瘤的標(biāo)志物。

再者，如上文所示，越來(lái)越多的miRNA已被證實(shí)可以發(fā)揮促癌基因或抑癌基因的作用而對(duì)腫瘤產(chǎn)生影響，待對(duì)miRNA對(duì)于癌癥的作用研究更加深入，相信miRNA會(huì)在癌癥治療方面占有一席之地，提高癌癥整體治療效果及患者的存活率。關(guān)于腫瘤的預(yù)后評(píng)估依然是治療中很重要的一點(diǎn)，在預(yù)后這一項(xiàng)上miRNA同樣有著巨大的應(yīng)用潛力，并且很多研究也證實(shí)了miRNA可以作為非小細(xì)胞肺癌復(fù)發(fā)以及生存期的獨(dú)立預(yù)后因子[2]。

總之，在NSCLC以及其他腫瘤中，miRNA在臨床診斷、治療以及預(yù)后評(píng)估中都可以發(fā)揮重要的作用，并且其臨床應(yīng)用潛力巨大，可以預(yù)見，今后miRNA在臨床應(yīng)用上的發(fā)展將會(huì)越來(lái)越深入，在NSCLC等惡性腫瘤的治療中扮演重要角色。

4.小結(jié)與展望

對(duì)于miRNA的研究近年來(lái)一直都是生命科學(xué)的熱點(diǎn)，越來(lái)越多新的miRNA被發(fā)現(xiàn)，并且miRNA在包括肺癌在內(nèi)的許多惡性腫瘤中的異常表達(dá)現(xiàn)象以及其發(fā)揮的重要作用已經(jīng)被證實(shí)。隨著針對(duì)miRNA研究的不斷深入，各種來(lái)源不同的miRNA在細(xì)胞中的表達(dá)及其機(jī)制相繼被發(fā)現(xiàn)，然而仍然存在有待解決的問(wèn)題。如許多研究雖然都證實(shí)了miRNA可以靶向特定的基因從而直接或間接發(fā)揮調(diào)控作用，然而miRNA的自我調(diào)節(jié)尚未明確，針對(duì)其自身調(diào)節(jié)是否可對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生影響，以及這種影響的機(jī)制研究甚少[2]。同時(shí)，miRNA和其在腫瘤細(xì)胞中的靶向基因相互作用，從而調(diào)控癌細(xì)胞內(nèi)的生物過(guò)程的精密機(jī)理尚未明確。有研究推斷miRNA和腫瘤干細(xì)胞有著緊密關(guān)聯(lián)，這是一個(gè)重要的研究方向。若能在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上逐步闡明并且解決這些問(wèn)題，

miRNA日后必然會(huì)在非小細(xì)胞肺癌等惡性腫瘤的診斷、治療以及預(yù)后評(píng)估中發(fā)揮非常重要的作用。