丁燕 南娟 翻譯 曹志成 校對

1天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院，天津市肺癌研究所，天津市肺癌轉(zhuǎn)移與腫瘤微環(huán)境重點實驗室；

2香港特別行政區(qū) 伊利沙伯醫(yī)院 臨床腫瘤科

“在過去的十年里，miRNA已成為調(diào)節(jié)基因表達的關(guān)鍵分子之一。它幾乎涉及肺癌癌變的每一個進程，包括腫瘤進展、血管新生、侵襲和轉(zhuǎn)移?！?/p>

肺癌是最主要的惡性腫瘤類型，也是全球男性癌癥死亡率最高的疾病。對于女性來說，肺癌為第四位最常見惡性腫瘤，其死亡率更高居癌癥第二位[1]。肺癌預(yù)后不良，主要原因為診斷時多為晚期且易復(fù)發(fā)。通過可靠的早期診斷和預(yù)后標志物的應(yīng)用，全球部分肺癌負擔或可得以減輕。。

在過去的十年里，miRNA已成為調(diào)節(jié)基因表達的關(guān)鍵分子之一。它幾乎涉及肺癌癌變的每一個進程，包括腫瘤進展、血管新生、侵襲和轉(zhuǎn)移[2]。miRNA芯片的廣泛綜合利用或可識別一些可作為潛在腫瘤標志物的miRNAs[3]。近幾年來，一些研究已經(jīng)有效地研發(fā)出用于肺癌分子診斷的miRNA生物標志物[4]。本文將探索miRNAs作為肺癌生物標志物的最新研究，并將討論該熱點研究領(lǐng)域的前景與挑戰(zhàn)。

miRNAs在肺癌風(fēng)險評估中的作用

在人類基因組中單核苷酸多態(tài)性是最常見的遺傳變異，它們有助于癌癥風(fēng)險的評估[5]。一項meta分析探討了hsa-miR-196a2rs11614913多態(tài)性與癌癥風(fēng)險的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)攜帶TC/CC基因型的個體較攜帶TT的個體患肺癌風(fēng)險高。該研究結(jié)果提示hsa-miR-196a2rs11614913多態(tài)性的變異或使個體對肺癌更為易感[6]。

肺癌早期發(fā)現(xiàn)與診斷

通過特定miRNA表達的檢測，發(fā)展中的肺癌或可先于診斷前數(shù)年被發(fā)現(xiàn)。在眾多樣本類型中，因為血液易于通過輕微創(chuàng)傷性方式收集，故對于腫瘤生物標志物檢測來說血液為理想的樣本類型。研究發(fā)現(xiàn)與對照組相比，在早期非小細胞肺癌（non-small-cell lung cancer, NSCLC）的血清樣本中hsa-miR-1254和hsa-miR-574-5p的表達明顯升高。上述兩個miRNAs的異常表達可先于臨床診斷前數(shù)月被檢測到，敏感性為82%，特異性為77%，可作為篩查與早期診斷的有效生物標志物[7]。通過基于Taqman探針的定量反轉(zhuǎn)錄（reverse transcription,RT）-PCR和風(fēng)險評分分析，一組由10個miRNAs（miR-20a、miR-24、miR-25、miR-145、miR-152、miR-199a-5p、miR-221、miR-222、miR-223和miR-320）組成的血清譜亦可準確分辨出NSCLC臨床診斷前33個月收集的血清樣本。其在非小細胞肺癌檢測的曲線下面積、敏感性和特異性分別為0.97、0.93和0.90[8]。

“通過特定miRNA表達的檢測，發(fā)展中的肺癌或可先于診斷前數(shù)年被發(fā)現(xiàn)。在眾多樣本類型中，對于腫瘤生物標志物檢測來說，血液為理想的樣本類型。”

從肺癌患者血清中鑒定的miRNA標志物中，聚類分析和自組圖譜已識別出一個包含大部分可預(yù)測樣本的集群。相關(guān)性分析顯示miRNA表達譜最明顯的變化似乎發(fā)生在接近診斷的某個時間[9]。通過研究早期NSCLC患者和匹配的對照人群的配對血清標本，一個研究小組發(fā)現(xiàn)NSCLC患者血清中miR-146b、miR-221、let-7a、miR-155、miR-17-5p、miR-27a和miR-106a的表達明顯降低，而miR-29c的表達卻明顯升高[10]。另有一項調(diào)查研究評估了與良性腫瘤患者相比肺癌患者血清中miRNAs的臨床相關(guān)性。與良性腫瘤患者相比，肺癌患者中miR-10b、miR-141和miR-155的水平明顯升高。而且，他們發(fā)現(xiàn)血清中miR-10b的高表達和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)[11]。

研究發(fā)現(xiàn)螺旋計算機斷層掃描（c o m p u t e d tomography, CT）是診斷無癥狀肺癌的一個有效的檢測方法。借助一項通過每年一次的低劑量螺旋CT對高危人群進行篩查以發(fā)現(xiàn)肺癌的大型研究，建立了一個多因素風(fēng)險預(yù)測34-miRNA模型，無癥狀高風(fēng)險人群診斷為I期NSCLCs的曲線下面積為0.89。這種血清檢測或可用于高危人群早期NSCLC的篩查中[12]。

肺癌預(yù)后和預(yù)測的miRNA標志物

為了避免不必要的治療和增強CT篩查對死亡率的影響，侵襲性疾病生物標志物的識別對于定義高風(fēng)險病變的臨床有效預(yù)測性標志物至關(guān)重要。檢測CT篩查發(fā)現(xiàn)腫瘤發(fā)生前收集到的血漿樣品的miRNA表達譜，由9個不同miRNAs（miR-221、miR-660、miR-486-5p、miR-28-3p、miR-197、miR-106a、miR-451、miR-140-5p和miR-16）組成的10個表達比率正確地識別了伴有侵襲性疾病的肺癌患者。該標志物的敏感性為80%，特異性為100%。這些miRNA生物標志物可能有助于避免低風(fēng)險惰性疾病的過度治療以及高風(fēng)險轉(zhuǎn)移性疾病的延誤診斷。

另一方面，預(yù)測生存期的分子生物標志物的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用也可改善肺癌患者的治療。研究發(fā)現(xiàn)I期NSCLC患者血清中miR-223表達的降低與預(yù)后較差密切相關(guān)[10]。對I-IIIA期肺癌患者進行全基因組Solexa研究，之后進行三套獨立的定量RT-PCR評估，發(fā)現(xiàn)血清中miR-486、miR-30d的高表達以及miR-1、miR-499的低表達與NSCLC的不良生存相關(guān)。這四個miRNAs在血清中的表達或可作為NSCLC患者總生存期的無創(chuàng)性預(yù)測性標志物[14]。

越來越多的證據(jù)表明肺腫瘤組織中miRNA表達的改變也與腫瘤進展和患者的生存相關(guān)。miRNAs的沉默是肺癌變的常見事件，而癌組織中的DNA甲基化在激活肺癌表觀遺傳miRNAs沉默中起重要作用。一項詳細的DNA甲基化分析發(fā)現(xiàn)41%的原發(fā)性NSCLC病例伴有miR-34b甲基化，而且一項多因素分析表明miR-34b甲基化與淋巴浸潤顯著相關(guān)。因此，該miRNA的DNA甲基化可作為肺癌侵襲性表型的生物標志物[15]。就侵襲而言，腦轉(zhuǎn)移（brain metastasis, BM）在NSCLC患者中很常見。使用miRNA微陣列分析和定量RT-PCR分析，研究發(fā)現(xiàn)miR-328和miR-330-3p的聯(lián)合能夠正確區(qū)分BM陽性和BM陰性的NSCLC患者，準確率達80%（敏感性為0.75，特異性為0.82）。這兩個miRNAs或可用于臨床治療決策以區(qū)分BM高風(fēng)險的NSCLC患者[16]。

“肺癌組織分析也表明miRNAs可作為肺癌分類、預(yù)后分層和藥物反應(yīng)預(yù)測的有效分子標志物?！?/h2>

miR-21在多種癌癥類型中是致癌性miRNA。通過定量RT-PCR檢測NSCLC患者組織中的miRNAs表達，研究發(fā)現(xiàn)miR-21的高表達與I期肺腺癌患者的疾病進展呈正相關(guān)，與無復(fù)發(fā)生存呈負相關(guān)。該miRNA可作為肺腺癌的早期預(yù)后生物標志物[17]。另一方面，研究認為miR-126與腫瘤血管新生和VEGF-A有關(guān)。通過高通量組織芯片、原位雜交和免疫組織化學(xué)方法檢測I-IIIA期NSCLC患者切除的腫瘤組織樣本， 發(fā)現(xiàn)miR-126和VEGF-A的共表達對5年生存率具有顯著的預(yù)后影響。研究認為在NSCLC中該miRNA是一個強且獨立的負性預(yù)后因素[18]。

NSCLC患者的表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor, EGFR）突變與EGFR酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitor, TKI）的敏感性密切相關(guān)。我們的初步研究發(fā)現(xiàn)，miR-145的上調(diào)是控制肺腺癌細胞增殖的一個重要的基因調(diào)控機制，且與EGFR的下調(diào)密切相關(guān)。miR-145作為EGFR-TKI作用的預(yù)測性生物標志物值得進一步研究，并有可能促進肺腺癌患者的個體化EGFR-TKI治療[19]。

結(jié)論與挑戰(zhàn)

miRNA標志物發(fā)現(xiàn)的日益增加為癌癥分子診斷提供了令人鼓舞的機會[20]。肺癌患者血液中miRNAs標志物的鑒定正在快速開展，這可能對無創(chuàng)性早期診斷和隨訪觀察有一定價值。肺癌組織分析也表明miRNAs可作為肺癌分類、預(yù)后分層和藥物反應(yīng)預(yù)測的有效分子標志物。

盡管近年來肺癌中miRNA標志物的鑒定取得了可喜的成果，但仍無一標志物得以進入臨床階段。大多數(shù)用于早期檢測的標志物的敏感性和特異性水平似乎還不盡人意，miRNA表達分析的檢測和定量技術(shù)也需要改善。用于區(qū)分早期惡性和非惡性腫瘤的miRNA標志物有待大力發(fā)展。沒有臨床易用并經(jīng)濟有效的miRNA檢測技術(shù)，miRNAs就不能直接影響肺癌的治療。

對于肺癌的預(yù)后和預(yù)測性標志物，盡管在眾多研究中病例與對照組之間存在明顯的統(tǒng)計學(xué)差異，這些令人振奮的結(jié)果應(yīng)用到臨床實踐仍需要合理的驗證。充分認識并定義常規(guī)程序、標準以及質(zhì)控從而將寶貴的實驗結(jié)果轉(zhuǎn)化為肺癌患者的臨床相關(guān)程序非常必要。須特別關(guān)注的是用以解決標志物的臨床問題的周密的系列設(shè)計和大型多中心臨床試驗的執(zhí)行。如果設(shè)計嚴謹且嚴格遵守良好的臨床實踐，這些試驗有可能會使新興的生物標志物用于臨床實踐。到底miRNA標志物能否轉(zhuǎn)化為肺癌的臨床實踐，結(jié)論為時過早，但大量的有關(guān)miRNAs用于肺癌篩查、預(yù)后和監(jiān)測抗癌治療療效的潛在應(yīng)用的信息無疑已經(jīng)涌現(xiàn)。

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