MicroRNA在肺癌中的作用

　　肺癌是与癌症有关的死亡的主要病因，在世界范围内治疗手段有限。由于延迟诊断，有限的治疗工具，复发和耐药性的发展，治疗的临床成功前景不是很乐观。最近，被称为microRNA的约20-24个核苷酸的小分子成为备受关注的分子，因为它们通过调节细胞周期，转移，血管生成，代谢和细胞凋亡在肿瘤发生过程中发挥了重要作用。miRNA通过转录后调控基本上调控基因表达mRNA。然而，很少有研究承认miRNA在激活基因表达中的作用。许多研究产生的大量数据表明它们在肺癌中具有抑制肿瘤，致癌，诊断和预后的生物标志物的作用。它们还涉及调节癌细胞的代谢以及对化学疗法和放射疗法的抗性或敏感性。此外，miRNA也已在调节免疫检查点–程序性死亡1及其配体方面令人费解。这些分子在肿瘤免疫逃逸中起重要作用，导致形成有利于肿瘤生长和进展的微环境。因此，探索miRNA的表达势在必行。并了解其与肺癌的相关性以及抗癌策略的发展。有鉴于此，本篇综述了miRNA在肺癌中的作用，并讨论了相关的机制和途径。
　　 肺癌是导致致命恶性肿瘤的首要原因，每年导致160万人死亡。在病理上已将其分为两个子集：小细胞肺癌或SCLC；非小细胞肺癌或非小细胞肺癌。NSCLC进一步分为三类：鳞状细胞癌，大细胞癌和腺癌。早期出现的非转移性肺肿瘤需进行手术切除以进行治疗，但晚期或转移性肺癌则需要单独或与放疗协同进行化疗。尽管开发了创新疗法，但LC患者的生存率仍然很低，即15％。疾病晚期呈现，组织学亚型肿瘤异质性，对肿瘤生物学的了解受限以及耐药性的发展是不良预后的关键原因。此外，由于对致病机理的LC认识有限以及肿瘤基因表达谱的波动，NSCLC治疗已进入平稳期。因此，基因组医学是朝这个方向发展的新兴领域，它将弥补对肺癌致癌作用的研究。
　　 miRNA是非常短的非编码RNA。它们是在1993年对秀丽隐杆线虫进行的研究中发现的，然后人们迅速认识到，存在明显保守的miRNA序列在单细胞和多细胞真核生物的调控途径中起着至关重要的作用。首先，众所周知，miRNA可以识别并结合靶mRNA3'非翻译区中存在的互补位点，从而导致转录后基因沉默由于miRNA和靶位点的互补性，通过mRNA变性或抑制翻译来实现。完美的互补性通过切割和降解mRNA导致转录抑制，不完全的互补性或有限的碱基配对导致翻译抑制。但是，一些研究并未掩盖miRNA在直接或间接在特定条件下激活基因表达的作用。并且存在某些辅助因子，例如GW182和FXR1。GW182在G0状态下调，由于它错过了与AGO2蛋白的相互作用，因此为结合另一种蛋白FXR1创造了空间。这种mi-RNP复合物导致基因激活。此外，在这些条件下，尽管经典地结合3'UTR，miRNA仍结合5'UTR和ORF。这些站点不那么健壮，但是仍然影响翻译激活。此外，预计在5'UTR和ORF的核糖体扫描过程中将去除退火的miRNA。因此，这些模型尚未被普遍接受。
　　 数千种miRNA与多种人类疾病有关。miRNA的表达谱表明了其合理的作用。相对的稳定性，较小的尺寸，对基因表达的显着调控是miRNA的独有特征，这些特征使它们与mRNA脱颖而出，并将其表征为新一代生物标志物，并有望成为未来的治疗靶标。卡林等。最早在2002年揭露了miRNA解除调控与癌症之间可能存在的相互依存关系。后来，在2004年，Takamizawa等人。强调了miRNA表达与肺癌之间的关系。
　　 miRNA的生物发生和作用方式
　　 通过RNA聚合酶II构建pri-miRNA，可以很好地描述保守的miRNA处理农作物的机制。Prise-miRNA受RNAseIII，Drosha和DGCR8的作用而转化为pre-miRNA。DGCR8在识别茎和侧翼单链茎–ssRNA连接处统治着Drosha。该过程通过细胞核中的经典途径发生。新合成的pre-miRNA通过exportin-5或RANGTP转运到细胞质。另一种酶然后，DicerRNAseIII与TRBP/PACT蛋白一起将其转化为成熟的双链miRNA。在组装miRNA颗粒期间，双链体miRNA的两条链被RNA解旋酶提取。唯一的5'末端与其伴侣形成最不稳定双链体的单链进入含有miRNA的核糖核蛋白颗粒的复合体，并将在miRNP中存活。另一个链被降解。加工完成后，单链miRNA与RNA诱导的沉默复合物中的Argonaute和Argonaute，然后与靶mRNA的3'UTR结合，导致翻译减少或腺苷酸化。。
　　 肺癌中的miRNA
　　 肺癌在组织学上分类为腺癌。混合腺癌有5种主要类型：腺泡，实体，鳞状，乳头状或微乳头状;鳞状细胞癌和更晚期的“神经内分泌肿瘤”，包括大细胞神经内分泌癌，类癌和SCLC。大量证据提示miRNA与肺癌增强和改善中的几种因素相关。
　　 在实体腺癌中，miR-212-3p，miR-27a-3p和miR-132-5p明显上调。miR-205-5p是SqCC和非SqCC之间的一种独特的miRNA，对SqCC具有特异性。SCLC是一种神经内分泌肿瘤，其中ASCL1的表达高度增强。miR-375在SCLC中高度表达。miR-21-5p在SCLC和LCNEC中上调。miR-34a与非典型类癌相关。肺腺癌具有体细胞遗传修饰，这些遗传修饰已演变为驱动基因突变。这些包括KRAS，EGFR，ERBB2，HRAS，MAP2K1，NF1，BRAF和RIT1突变以及NRG2，RET，NTKR1，ROS1和ERBB4重排。NSCLC可以归为野生型。突变的EGFR或KRAS，并根据miR-1253表达重新排列ALK。此外，石棉和吸烟是肺癌的首要致癌物。重度吸烟患者的肺腺癌的miRNA分析显示出更高水平的miR-210-3p。它可以稳定HIF-1α，并与肺癌相关的缺氧有关。
　　 抑癌基因失活也是肺癌致癌的重要因素。大约60–75％的SCLC和NSCLC病例是由于Chr.17p上存在的抑癌基因p53失活所致。SCLC还涉及另一个肿瘤抑制基因RB的失活。miR-34s参与p53表达的调节，其引入会导致肺癌的细胞凋亡。miR-197-5p，miR-93-5p，miR-378a-3p和miR-98-5p下调FUS1/TUSC2的表达，FUS1/TUSC2是另一个位于Chr.3p21.3上的肿瘤抑制基因。82％的NSCLC和100％的SCLC细胞系分别显示FUS1表达减少和完全丧失。20％的鳞状细胞癌和30％的肺腺癌是LKB1功能丧失突变/缺失的结果。一项关于肺癌侵袭性调节的研究表明，miR-126-5p表达与Crk在鳞状细胞肿瘤中具有相反的关系。
　　 此外，已经确定了可能负责将SCLC与NSCLC区分的miRNA群落。区别特征之一是大约87–100％的SCLC肿瘤失去Rb表达，而对于NSCLC，它在不到15％的肿瘤中失去Rb表达。miR-17-5p和miR-135在SCLC中高度表达。miR-17-5p靶向Rb12，肿瘤抑制基因和Rb家族成员。与NSCLC相比，SCLC中的肿瘤抑制基因APC杂合性丧失的发生率更高。但是，CpG甲基化会导致NSCLC中APC的基因沉默。靶向DNMT3B的miR-148b-5p的表达发现在小细胞肺癌中增加。其他的miRNA，例如miR-221-3p，miR-222-5p和miR-21-5p在SCLC中被下调。此外，异常的microRNA表达同时影响肿瘤抑制和肿瘤发生，表明它们在调节肺癌中的重要性。
　　 miRNA解除管制：机制和途径
　　 miRNA表达的失调导致其功能修饰。过表达和低表达的miRNA可以作为癌基因通过促进癌症的发展和肿瘤抑制基因通过抑制癌症的生长和发育分别。在一种癌症亚型中充当癌基因的miRNA可能在另一种亚型中诱导肿瘤抑制。这是由于目标和生物学功能的多样性。遗传损失，表观遗传修饰，广泛的转录抑制或有缺陷的生物发生是引起癌症的成熟miRNA水平异常的主要原因。尽管Myc的激活下调了一些具有抗增殖，促凋亡作用的miRNA的表达，但对于致癌的转录因子Myc却有很好的说明，该因子上调了miR-17-92簇。和例如抑癌作用；miR-15a-5p，miR-16-5p，let-7，miR-26a-5p和miR-34家族成员。
　　 甲基化的CpG岛也被发现去调控的miR-34A在LC患者的29％。miR-200c-3p启动子区域的超甲基化将导致其失调。miR-29家族是描述epi-miRNA的家族之一，其靶向DNMT3A和DNMT3B表达并在LC中抑制Mcl-1。涉及的其他因素是-Ras反应元件结合蛋白与miR-143-5p/145-5p的启动子区域结合，从而激活Ras，最终导致完全miR-143-5p/145-p的阻遏。KRAS突变癌中的5p簇。同样，ZEB1直接抑制miR-141-5p，miR-200c-3p和miR-200家族成员的转录。已发现在H1299中，miR-128b破坏了E2F5在p21转录中的抑制作用。miR-221-3p，miR-222-5p和miR-194-5p直接抑制p27并放大NSCLC细胞的细胞存活率。miR-31-5p通过增加人类大肿瘤抑制基因2和PP2A调节亚基β的表达来抑制NSCLC细胞的生长α同工型。p53是一种著名的转录因子，可调节细胞周期，凋亡和对DNA损伤的细胞应答，也可调节涉及抑制细胞生长的几种miRNA。，血管生成和上皮向间质转化。p53还通过与Drosha加工复合物相互作用来发挥其对miRNA生物加工的调控作用。此外，p63上调Dicer1和miR-130b-5p的表达，导致转移敏感性增加。通过Dirk1辅助因子TARBP2的Erk介导的磷酸化，miR-21-5p扩增，并且在pre-miRNA加工过程中let-7a的水平降低。Dicer1的一个等位基因的缺失会导致肺腺癌的发展，而两个等位基因的缺失会抑制其在KRAS小鼠模型中的发育。因此，Dicer被认为是单倍型肿瘤抑制剂。TARBP2和XPO5中的突变会抑制miRNA的加工并将其操纵到细胞核，从而导致微卫星的形成不稳定的癌。miR-103a-3p，miR-107家族靶向Dicer，导致miRNA自身水平全面降低。其他事件可以引发mRNA中的可变3'UTR，从而调节miRNA的靶位点。RNA结合蛋白修饰miRNA活性；与p27肿瘤抑制mRNA结合的Pumilio；刺激刺激miR-221-3p和miR-222-5p结合的mRNA结构改变，导致p27抑制和细胞周期快速发展。
　　 miRNA具有在许多与肺癌相关的途径中调节基因调控复杂网络的特殊能力，包括细胞增殖和细胞周期调控，细胞凋亡，p53，侵袭和转移。与DNA合成和涉及受体酪氨酸激酶，ErbB3和ErbB4的细胞增殖有关的信号级联与癌细胞的增殖和肿瘤发生有关。miR-126-5p表达的降低促进了肺癌的几种细胞系中VEGF-A的更高表达，从而调节了血管生成。miR-17-92和miR-1519c通过直接靶向HIF-1α影响肿瘤血管生成。miR-210-3p靶向HIF-1α启动子区域中存在的HRE并使其稳定。miR-34a和miR-137的引入可诱导SBC-5和A549细胞系中的G1期细胞周期停滞。miR-129-5p特别针对G1/S阶段特定的调节剂。pre-miR-630靶向细胞周期的G0/G1期，降低了A549细胞对晚期S/G2/M细胞周期停滞的敏感性。然而，miR-223-3p在NSCLC细胞中阻滞了G2/M期。miR-223-3p直接靶向Lewis肺癌细胞系中的CDK2。miR-129-5p和miR-214-3p靶向CDK6。miR-137靶向Cdc42和CDK6，并诱导NSCLC细胞系中的G1细胞周期停滞。miR-186-5p靶向CDK2和CDK6。miR-34a靶向细胞周期蛋白D1和CDK6，导致G1细胞周期停滞。miR-206，miR-15，miR-9-5p，miR-16-5p和miR-193b-5p控制A549细胞系中CCND1的表达。
　　 miR-138-5p靶向H2AX表达，miR-126-5p靶向SLC7A5，并显着降低SCLC细胞系中的细胞生长。最近，有报道说miR-101-5p直接抑制NSCLC细胞中zeste同源物2增强子的过度表达，从而抑制侵袭，细胞增殖并加剧紫杉醇诱导的凋亡。miR-34a和miR-34c的下调会诱导TRAIL介导的NSCLC细胞凋亡。发现miR-212-3p通过诱导TRAIL介导的细胞凋亡导致细胞死亡。miR-503-5p可以降低A549细胞中抗凋亡Bcl-2蛋白的表达。miR-181b-5p，miR-200b-3p/c-429簇和miR-497-5p负调节Bcl-2。miR-125b抑制LC中抗凋亡分子Mcl-1，Bcl-w的表达，刺激细胞凋亡并增加对不同凋亡刺激的敏感性。miR-181a-5p和miR-60靶标低聚Bax蛋白的蛋白质，成熟的胱天蛋白酶3和9和线粒体的溶解跨膜电位。表3中讨论了其他与肺癌有关的miRNA。
　　 miRNA与肺癌代谢
　　 癌细胞的代谢与未转化的实体有很大的不同，主要是通过在富氧条件下将葡萄糖代谢为乳酸，这种现象被称为有氧糖酵解或Warburg效应。基本上，癌基因和肿瘤抑制基因的修饰决定了癌细胞中从氧化磷酸化到有氧糖酵解的代谢改变。这种新陈代谢的改变对于癌细胞满足其高生物合成和生物能所必不可少要求支持其积极的增殖表型。随着我们对miRNA的理解的发展，miRNA在癌症葡萄糖代谢中的重要性由于其巨大的治疗潜力而受到了极大的关注。新兴研究表明，miRNA可通过直接调节主要糖酵解酶的表达来影响癌症的代谢。间接地，通过调节致癌或肿瘤抑制信号通路和控制葡萄糖代谢的转录因子。
　　 在直接靶向糖酵解酶表达的miRNA组中，miR-143-5p靶向糖酵解酶Hexokinase2的表达，已通过mTOR信号的过度活化，重新表达在肺癌中被下调。miR-143-5p的表达，抑制Hexokinase2的表达，并影响肺癌细胞的葡萄糖代谢。在头颈部鳞状细胞癌，结肠癌和乳腺癌中也是如此。同样，在肺癌中显着降低的miR-144-5p通过结合3'UTR靶向GLUT1的表达，因此减少miR-144-5p的表达可增强肺癌细胞的葡萄糖代谢。
　　 长期以来，已知患有非小细胞肺癌的患者已证明miRNA-124-5p的表达明显减少，miRNA-124-2和miRNA-的甲基化和沉默增加在患有晚期肿瘤的患者中报道了124-3。值得注意的是，在NSCLC细胞中诱导的miR-124-5p表达通过抑制肺癌细胞的增殖，血管生成，侵袭和迁移而发挥其肿瘤抑制功能。此外，赵等人的当代研究。已证明非小细胞肺癌中的miR-124-5p表达抑制糖酵解酶GLUT1和HK2的表达，以AKT1和2为目标。最近使用2D蛋白质组分析方法进行的研究表明，miR-29a-3p在DLKP-A肺癌细胞系中的外源表达下调了关键糖酵解酶磷酸葡萄糖突变酶，烯醇酶和磷酸甘油酸激酶1的表达。并且与肿瘤增殖和侵袭性的降低密切相关。miR-320a是一种氧化应激反应性microRNA，可通过控制PFKm的表达来调节肺癌细胞中的葡萄糖代谢。在另一种情况下，与放射敏感性肺癌细胞相比，获得放射抗性的NSCLC细胞在miR-133b表达中显示出明显的下调，并且与糖酵解速率升高相关。后来，该研究发现miR-133b的低迷提高了其丙酮酸激酶的靶标M2亚型的表达，从而证明了NSCLC的抗辐射性中的糖酵解速率增加。最近对miR-210-3p的研究表明其可调节线粒体代谢肺癌细胞。在具有低氧特征的肺癌的晚期以及暴露于低氧微环境的培养的肺癌细胞中，已证明miR-210-3p的表达会升高。缺氧诱导的miR-210-3p靶向琥珀酸脱氢酶复合物的D亚基的表达，SDHD是一种柠檬酸循环酶，并调节线粒体代谢和HIF1活性以促进糖酵解。
　　 除了上述提到的大多数主要调节糖酵解酶功能的miRNA，肺癌中的一组miRNA还显示出靶向关键信号通路和转录因子的作用，而这些信号途径和转录因子已知参与能量代谢的重编程。但是，有更多的证据必须得出结论，这些miRNA的抗肿瘤特征是由于它们对肺癌细胞能量代谢的间接影响。在这种情况下，通过靶向K-Ras和c-Myc的表达，表明let-7在A549细胞中的表达可在体外和体内抑制肿瘤的进展。同样地，的miR-26A-5P已显示触发PI3K/AKT/mTOR途径通过靶向磷酸盐和表达张力蛋白同源物，并影响肿瘤的增殖和转移。此外，还需要大量研究来研究miR-26a-5p刺激的Pi3K/AKT/mTOR途径对癌症代谢的重要性。
　　 肺癌免疫检查点的miRNA调控
　　 几种佐证已揭示出免疫监视的肿瘤逃逸是涉及癌症发生和发展的重要因素。肿瘤细胞可以多种方式扭曲宿主的免疫检查点，从而避免被免疫系统排斥。目前在研究的重点检查点是细胞毒性T淋巴细胞-相关的抗原-4，主要调节早期T细胞在肿瘤微环境中的活性，程序性死亡-1和它的配体PD-L1和PD-L2;在肿瘤发生的后期限制T细胞活性。PD-L1是一种跨膜蛋白，在抗原呈递细胞上高表达并且参与给予自我宽容。这是通过将PD-1与PD-L1结合，从而导致细胞毒性T细胞抑制细胞因子和蛋白水解酶分泌，从而破坏表达PD-L1的自身细胞的破坏来实现的。癌细胞高表达PD-L1，可帮助其逃避免疫反应。使用单克隆抗体和其他阻滞剂阻断这些免疫检查点已在NSCLC患者的临床试验中证明了显着的优势，从而导致建立最新有效的免疫治疗靶标。此外，一些miRNA还调节PD-L1表达，并具有潜在的治疗用途。例如，miR-200/ZEB轴与高PD-L1表达，CD8+细胞浸润一致consistent灭和高EMT得分密切相关。他们还发现，间质性肺癌细胞中PD-L1的表达要比肺癌细胞中高得多。最近的一项研究发现，miR-34a在突变的TP53NSCLC细胞系中高度上调，而miR-34b-5p和miR-34c的表达水平没有差异。在临床试验的第一阶段，最近发现的合成miR-34a-5pMRX34的使用已显示PD-L1的肿瘤表达显着降低。此外，MRX34和放射疗法的结合可增强CD8+细胞计数，并减少巨噬细胞和Treg细胞对肿瘤的浸润。因此，它们可能是当代癌症治疗中的治疗手段。另一个miRNA，miR-197-5p通过CDC28蛋白激酶调节亚基1B/STAT3轴与PD-L1表达负相关。它还与NSCLC患者的短期生存有关。发现miR-33a-5p在肺腺癌中高表达，并且与PD-1，PD-L1和CTLA-4的表达降低以及预后更好有关。因此，可以推断出免疫检查点的表达谱将被描述为诊断的有效工具，而调节其表达的miRNA将成为肺癌治疗中的一种新型治疗方式。
　　 外泌体和肺癌干细胞中的miRNA
　　 外泌体被定义为直径为30-150nm的小分泌小囊泡。这些囊泡通过将mRNA，蛋白质和miRNA转移至受体细胞来介导许多生物学过程，例如免疫应答，转移，耐药性，肿瘤发生等。这些外泌体分泌的miRNA的作用已得到广泛研究，被认为是诊断和预后人类癌症的潜在工具。研究正在进行以揭示外泌体分泌的miRNA在NSCLC中的作用，直到目前为止所知甚少。一些研究发现LC患者和健康对照组的miRNA和外泌体水平存在显着差异，但肿瘤来源的miRNA模式与循环的外泌体miRNA相同。已经发现存在于LC来源的外泌体中的miR-21-5p和miR-29a-3p刺激TLR介导的NF-κβ活化和促转移性炎症促进肿瘤的生长和转移。源自外泌体的miR-23a-3p靶向CD107a，可保护NK细胞免于降解，因此可作为免疫抑制因子。一份报告指出，源自高度转移性LC细胞的外泌体中波形蛋白水平显着增加。波形蛋白与癌症的发生，发展，EMT和转移有关，表明外泌体可能是肺癌发病机制的介质。据报道，源自LC的外泌体中的miR-210-3p下调了内皮细胞中的EphrinA3，从而促进了血管生成。研究表明，特定的血浆外泌体miRNA可以作为证明NSCLC间断的生物标志物。血浆中miR-21-5p和miR-4257的水平决定了NSCLC的复发。高水平的miR-223-3p和miR-155-5p和低水平的miR-199a-5p决定了SqCC的生存率预测。血清外泌体中高表达的miR-155-5p有助于早期发现肺腺癌，因此可以作为诊断标记。从循环外泌体中分离出的4种miRNA可用作肺腺癌和肉芽肿的区分标志物。
　　 已经确定的是，miRNA通过外泌体在细胞之间转移，并与它们的靶标mRNA结合以调节受体细胞中的基因表达。而且，已经显示miRNA也可以与蛋白质直接相互作用。例如，miR-21-5p和miR-29a-3p可以与TLR家族成员相互作用，以刺激TLR介导的促转移性炎症反应，从而导致肿瘤生长和转移。TLR家族成员，特别是鼠TLR7和人TLR8，具有识别并结合树突状细胞和B细胞上的病毒ssRNA序列的能力，从而导致哺乳动物先天免疫系统的后续激活和细胞因子的生产。同样，循环的miRNA也可以用作TLR7和TLR8的肿瘤释放配体。已显示外泌体中肿瘤细胞分泌的miR-29a-3p和mir-21-5p代表肿瘤相关巨噬细胞上存在的两种受体的生理配体，并在结合后激活它们以触发TLR介导的NF-κβ途径并分泌促炎细胞因子。这提示了miRNA–TLR介导的肿瘤微环境内细胞间通讯的新机制。
　　 最近已经证实，miRNA也参与LC干细胞的代谢和自我更新。在肺腺癌相关癌干细胞中观察到低水平的miR-145-5p。它下调了肺腺癌患者标本中的Oct4/Sox2/Fascin1，从而抑制了LAD-CSCs的增殖。在对侧群细胞的一项研究中，还发现Let-7a和miR-31-5p被负调控。这些细胞是癌症干细胞的丰富来源。还已知这两个miR在肺腺癌相关癌干细胞的静止和分化之间保持平衡。多项研究表明，miRNA确实通过调节细胞周期，免疫应答，分化，增殖和凋亡中涉及的信号途径来影响LC干细胞的行为。
　　 miRNA作为肺癌的生物标志物
　　 循环中的miRNA显示出对LC筛查的保证。这些miRNA的差异表达模式可以在癌症的早期到进展甚至转移后的任何阶段被感知到，从而使我们能够实时动态地观察变化。例如，miR-195-5p可通过多个靶标抑制NSCLC的增殖，迁移和侵袭，但在临床晚期或淋巴结转移的情况下，它们在血浆中会下调。即使在临床症状出现之前或在活检和图像证据检查之前，也可以在早期观察到这些变化。该miRNA的LC的表达谱可能具有诊断意义，因为已发现存在大量miRNA并在人体液中稳定表达。另外，循环miRNA的水平与患者的存活，癌症进展和对治疗的反应平行。此外，miRNA在福尔马林固定石蜡包埋样品中不易降解，通常在医院中收集和储存这些样品。这些标本可以很容易地存档并用于翻译研究。体液中容易获得的miRNA大量存在，使其成为有效的生物标记物，可用于非侵入性液体活检中筛查癌症。大量研究表明，血浆或血清中循环的miRNA可能是肺癌的重要筛查因素。以下是解释上述陈述的几个示例。已证明miR-145-5p，miR-21-5p，miR-221-3p，miR-222-5p，mir-20a-5p，miR-146a-5p和miR-223-3p可确保早期检测中的生物标志物NSCLC。发现4种miRNA签名与NSCLC和非癌症个体之间的差异相关。6种miRNA可以区分肺腺癌和肉芽肿。在I期和II期NSCLC中，几种血浆miRNA-miR-21-5p，miR-141-3p，miR-145-5p，miR-20a-5p，miR-155-5p和miR-223-3p均显着上调患者。在NSCLC患者中，血清miR-182-5p，miR-210-3p，miR-183-5p和miR-126-3p具有早期检测价值，并且发现其敏感性和特异性与CEA相似。pri-miR-944和pri-miR-3662的水平可用于区分NSCLC的I-IIIA期。同样，在肺腺癌中，miR-361-5p和miR-181-5p的血浆外泌体水平是鳞状细胞癌的十倍。然而，发现miR-320b在鳞状细胞癌的血浆外泌体中更高，而miR-9-5p在腺癌中高度减少。
　　 近12种miRNA。通过qRT-PCR观察到NSCLC患者血清中miR-486-5p，miR-30d-5p和miR-499a-5p的较高表达水平在最早的报告之一中。NSCLC样品的广谱分析表明，有46种miRNA在PBMC中显示差异表达模式，其中42种在切除肿瘤后被下调。在miR-34a，miR-769-5p，miR-202-3p，miR-642a-5p和let-7c的表达模式中观察到了显着变化。肺鳞状细胞癌患者的血浆中miR-19a-5p/19b，miR-205-5p，miR-20a-5p和miR-30b-5p均被下调，即使在肿瘤切除7-10天后也是如此。一项研究还报告说，肿瘤切除后，miR-205-5p的血清水平持续下降。miR-205-5p，miR-708-5p，miR-210-3p在肺腺癌痰液中，特别是在鳞状细胞肺癌中的表达模式相同，这证明了miRNA在检测组织学特异性LC中的作用。据报道，有五个miRNA签名可以区分SqCC和腺癌。在鳞状细胞癌和肺腺癌中，miR-15a-5p，miR-16-5p更常见地受到负调控。miR-192-5p，miR-193b-5p，miR-486-5p，miR-150-5p，miR-3940的丢失-5p，miR-34b-5p与肺部发育受阻有关。肿瘤大小也与miRNA的表达有关。miR-150-5p在TII期组织样本中上调，在肿瘤大小等于或大于3cm的患者中以及在III期和IV期临床阶段中均下调。已经发现与突变的蛋白质编码基因相关的miRNA的独特表达模式有助于肿瘤发生。这可以用一个实例来解释，其中EGFR/KRAS阴性组显示miR-155-5p的较高表达，而EGFR阳性组显示miR-25-3p的较高表达。但是，KRAS阳性广告显示上调miR-495-3p。此外，以上三组均证明let-7g表达降低，而EGFR/KRAS阴性ADs明显降低。miRNA还可充当基于TRAIL的治疗的生物标记。据报道，miR-221-3p/222的较高表达与增强的迁移，侵袭性和对TRAIL的抗性有关。然而，miR-34a和miR-34c的下调通过调节PDGFR-α/β表达来调节对TRAIL治疗的敏感性。因此，miRNA表达谱分析将提供合理的诊断工具。
　　 miRNA在肺癌预后中的作用
　　 研究miRNA在不同组织中的表达谱可能会提供有效和可靠的生物标记物，以预测疾病的结果。miR-574p在早期NSCLC的血清中表达，而miR-210-3p在晚期NSCLC的血清中表达。miR-126-5p和miR-182-5p证明了miRNA的“组织特异性”特征性特征，因为它们能够区分原发性和转移性肺肿瘤。miR-194-5p的过表达抑制LC细胞转移。mir-155-5p和mir-197-5p在转移性LC中上调。高miR-16-5p水平与患者存活率有关。但是，miR-21-5p与患者的生存负相关，并且预后不良可能与过表达的miR-155-5p相关。5种miRNA签名与NSCLC中的无病生存相关。miR-34a表达水平低与复发的可能性增加有关。另一方面，低水平的miR-186-5p，pri-let-7a和pri-let-7f与较短的患者总生存期相关。而且，上调mir-21-5p，mir-93-5p，mir-17-5p，miR-106a-5pa和mir-155-5p的表达以及miR-145-5p，let-7a-2和let-的下调7b与AD的不良后果相关，并被用作浸润性LC的预后指标。的miR-146-5p在血清外来体的降低的水平与更短的有相关性无病生存-进展和顺铂抗性的NSCLC患者。血清外泌体miR-222-3p的表达水平可能与NSCLC预后不良有关，如其小窝蛋白和脂质筏介导的内吞作用之后，它诱导受体细胞的增殖，迁移，侵袭和化学抗性。此外，miR-21-5p，miR-23b-3p和miR-10b-3p的上调也与NSCLC患者的整体生存不良有关。NSCLC患者常见脑转移，mir-328和mir-330-3p可区分BM阳性和BM阴性NSCLC患者，准确率达80％，因此可作为高危患者的分层标记BM的开发。
　　 从以上研究中，我们可以说，尽管循环中的miRNA具有作为早期诊断和预后生物标志物的潜力，但是有一些报道也显示出与上述概念的差异。在其中一份报告中，miRNA的表达水平与患者存活率之间无显着关联在NSCLC中。同样，在miRNA水平与临床特异性，SCLC中的预后和治疗反应之间未发现关联肿瘤或NSCLC细胞系。在腺癌患者血浆中，miR-19b-3p，miR-221-3p，miR-409-3p，miR-21-5p，miR-425-5p和miR-584-5p的水平上调，但仅miR-21血浆外泌体中-5p，miR-221-3p和miR-19-3P上调。此外，它们中的许多在某些癌症类型中显示出改变的表达，而不是特定类型。因此，需要进行大规模研究来确定更好的筛选标准，并进一步支持循环miRNA作为未来生物标记物的敏感性，特异性和相关性。
　　 miRNA与肺癌的治疗抗性
　　 miRNA调节涉及耐药性的主要机制的基因表达，例如细胞周期控制，细胞凋亡和DNA损伤修复。miRNA调节的任何偏差也可能影响上述机制，因此会导致化学/放射电阻或化学/放射敏感性。但是，获得性耐药通常与相关蛋白的改变相关，例如PTEN，P-糖蛋白，PDCD4和多药耐药性1蛋白。此外，由于激活的MET扩增，PI3K突变，HER2扩增，NSCLC到SCLC的转化，T790M热点突变和上皮到间质转化。
　　 破坏DNA的电离辐射下调miR-16-5p，miR-516a-5，miR-106a-5p和miR-139-5p。另一方面，IR通过使细胞周期停滞在G2/M期，从而诱导miR-15b-5p的表达并加剧了对人支气管上皮细胞DNA损伤的反应。此外，它的过表达通过激活ATM/ATR途径来放大对DNA损伤的反应，表明其在放射抗性发展中的合理作用。缺氧也会引起化学和放射抗性。上调低氧条件下miR-210-3p的表达减少了辐射介导的细胞凋亡。miR-210-3p被HIF-1激活，敲除HIF-1可增强放射敏感性。相反，对IR有抗性的LC细胞下调miR-18a-5p。然而，它的过表达降低了NSCLC细胞中ATM的表达并增强了放射敏感性。miR-101-5p还靶向ATM和DNA-PKc表达，从而提高LC细胞的放射敏感性。由肿瘤抑制基因p53诱导的miR-34a作为放射增敏剂，通常在NSCLC中被下调。还报道了let-7a，7b和miR-26b-5p对肺癌细胞具有放射敏感性。五个miRNA上调，七个miRNA。
　　 与SCLC中的化学耐药性无可比拟的miRNA是miR-92a-2，miR-147，miR-574-5p，以及miR-92a-2，处于较高的关联水平，患者生存率降低。因此，它可以作为从头化疗耐药患者的风险和治疗分层的标志物。miR-192-5p，miR-424-5p，miR-95-3p的升高水平和miR-200b-3p，miR-212-3p，miR-194-5p的降低水平与多西他赛耐药的NSCLC有关。众所周知，miR-200c-3p的过表达可恢复NCI-H1299细胞的顺铂和西妥昔单抗敏感性。miR-1497通过上调Bcl2蛋白来提高A549/CDDP细胞对抗癌药物的敏感性。因此，miRNA可能是决定治疗反应和后遗症的最合适预后的最细致的生物标志物。
　　 除了调节化学疗法的反应，miRNA还通过化学疗法使自己同步化。miR-21-5p在对铂类化疗药物耐药的患者中高表达，但当用靶向miR-21-5p的反义寡核苷酸进行反义寡核苷酸治疗时，肺腺癌导致肿瘤抑制因子PTEN和降低抗凋亡Bcl2的表达。同样，miR-513a的miRNA模拟物可诱导顺铂介导的细胞凋亡。这些研究表明，尽管miRNA可用作化学抗性标记，但它们也可用作增强LC细胞敏感性的有前途的治疗剂。
　　 miRNA在肺癌治疗中的作用
　　 LC的典型疗法应针对LC发病机理中涉及的关键调控和编码序列。miRNA非常擅长调节非编码序列的表达以及参与调节控制肿瘤发生的信号级联的其他众多基因的表达。因此，miRNA可以作为潜在的治疗靶标。例如，最近的一些研究发现miR-128b与EGFR信号通路之间存在关联。表皮生长因子受体是近五年来最常研究的原癌基因。现已显示，miR-128b直接调节EGFR。杂合性的丧失在非小细胞肺癌中观察到miR-128b的表达，与吉非替尼治疗后的生存率和临床反应呈正相关。EGFR激活突变可恢复肿瘤抑制因子miR-145-5p并阻断癌性生长。此外，miR-7-5p抑制EGFR和Raf-1mRNA表达并减弱ERK和Akt激活，表明miR-7-5p下调了EGFR通路。
　　 基于miRNA的疗法旨在针对病理学上的担忧以及表达不足的miRNA的附属器官。这可以通过改变miRNA编码序列或通过阻碍或补充miRNA序列来实现。miRNA编码序列的改变主要是通过基因工程表达载体编码的siRNA和小发夹RNA进行的。基于siRNA的治疗可以一次靶向和沉默单个基因，而miRNA可以靶向多个基因。例如，miR-124-5p靶向MAPK，STAT3和AKT2，它们均参与EGFR信号传导途径。此外，对这些策略的要求还取决于临床病理因素，肿瘤的类型和分期。
　　 miRNA也被赋予免疫调节作用。遗传上不稳定的癌细胞会通过改变抗原模式来改变免疫反应，从而导致癌细胞的免疫识别受损。miR-9-5p通过否定MHC-1来防止癌细胞检测。miR-222-5p和miR-339-5p通过下调癌细胞膜上的ICAM-1表达来减弱CTL介导的细胞毒性。因此，这些miRNA可用作免疫治疗靶标。
　　 除了针对驱动程序突变，一些报告还提出了证据，表明miRNA与其他分子靶标的关联，这可能是LC治疗的一种新手段。PD-L1就是这样一种靶标，它与肺腺癌中EGFR的高死亡率和野生型状态相关。它的表达暗示了对PD-L1靶向疗法的临床反应。miR-34a-5p通过TP-53调节PD-L1。miR-34a与放射疗法的结合可能构成免疫疗法的一部分。B7-H3是与肺腺癌中吸烟和EGFR野生型相关的另一个靶标。它抑制T淋巴细胞和NK细胞介导的抗肿瘤活性。miR-29a-3p调节其表达。在癌症中过表达TROP2分别与腺癌和HGNET的高死亡率和低死亡率有关。但是，它与SqCC的死亡率没有任何关联。miR-125b-1直接下调TROP2表达，从而激活LC中的MAPK途径，从而为LC中的治疗性干预提供了新的机会。
　　 利用miRNA的抗miR或小分子抑制剂的其他策略也可用于抑制致癌miRNA的生物发生。另外，也可以采用使用miRNA模拟物的替代疗法。使用miRNA模拟物可以补偿癌症改善期间抑制肿瘤的miRNA活性降低的现象。
　　 microRNA海绵：竞争性内源RNA
　　 微小RNA已经显示出在与靶mRNA的3'UTR上的miRNA响应元件结合后控制基因表达，从而导致翻译抑制或mRNA降解。最近已经建立了一个蛋白质编码和非编码RNA的网络，例如环状RNA，假基因，小的非编码RNA和长的非编码RNA。并且在3'UTR上带有相同MRE的RNA转录本可以相互竞争有限的miRNA集合。因此，此类RNA被称为竞争内源RNA，并能够没收miRNA，从而充当天然的microRNA海绵。因此，通过共享miRNA的竞争性结合，这些mRNA在复杂的ceRNA网络中相互影响表达并彼此共同调节，以支持miRNA抑制。在过去的十年中，已经有许多研究报道了肺癌中促进癌症的miRNA的研究。抑制这些致癌性miRNA是基于miRNA的抗癌治疗策略之一和ceRNAs发挥乳腺癌，肝癌，结肠癌，前列腺癌，胃癌，肺癌，的情况下，用海绵在几个致癌途径的microRNA的显著作用的子宫内膜，黑色素瘤，甲状腺癌，胶质母细胞瘤，神经母细胞瘤，视网膜母细胞瘤和其他。此外，在体外和体内，也已更全面地研究了微RNA海绵的抗癌作用。例如，基于慢病毒转导miR-135b-5p海绵的体内研究可导致小鼠模型中正交各向异性肺肿瘤的生长，侵袭和转移受到抑制。逆转录病毒转染miR-544-5p海绵在肺癌小鼠模型中显示出降低的肿瘤进展和延长的动物存活率。此外，Hmga2miRNA介导的let-7miRNA家族的海绵刺激肺癌的进展，从而调节TGFbr3的表达并改善TGF-β信号传导。LncGAS5通过抑制NSCLC细胞的增殖，侵袭和促进细胞凋亡而在NSCLC中起抑癌作用。通过下调miR-135b-5p来提高放射敏感性。同样，AEG-1的3'UTR调节miR-30a-5p诱导的活性通过上调NSCLC中的波形蛋白和蜗牛来上皮向间质转化。LINC00858将miR-422a海绵化以调节激肽释放酶相关肽酶4的表达，以促进NSCLC中的肿瘤进展。Pecanex通过与miR-26，miR-182-5p，miR-340-5p和miR-506的MRE竞争结合而积极调节S期激酶相关蛋白2的表达，从而在NSCLC中发挥致癌作用。-3p。PCNX通过Akt磷酸化在调节细胞生长，增殖，细胞周期和凋亡中发挥作用。这些研究表明，ceRNA作为miRNA海绵具有广阔的前景，使其成为未来基于RNA的治疗方法的合适候选者。
　　 临床前和临床研究
　　 在miRbase中记录的2500种成熟人类miRNA中，约有200种miRNA高度表达，这使它们成为了公认的治疗靶点。当代的临床前研究基于最常见的miRNA–miR-34家族和let-7的异常表达。let-7抑制了参与肺癌发生的最具暴露性的致癌基因RAS。已经发现，在诱导let-7过表达后，KRAS突变的肺腺癌A549细胞显示出生长抑制和细胞周期进程的减少。它正在开发作为LC的萌芽替代治疗剂。已经证明在小鼠模型中在用合成的miR-34a转染的肿瘤细胞中肿瘤生长被抑制。miR-34a负调节BCL2和c-MET的表达。静脉注射let-7和miR-34a的miRNA模拟物与中性脂质乳剂的复合物可产生抗肿瘤作用。使用miR-34a-5p模拟物，MRX34可促进肿瘤浸润淋巴细胞，CD8+和减少的CD8+PDI+免疫细胞。因此，使用这种新方法，可以通过调节p53/miR-34/PDL1轴来靶向肺癌免疫疗法。由两种具有叔胺和季胺基团的阳离子脂质组成的抗miR-21-5p已在LC小鼠模型中得到治疗性应用。它由MicrolinBio，Inc.设计，并由他们自己的创新QTsome交付平台交付。治疗组1mg/kgIVQT/AM-21表现出肿瘤生长显着下降，具有延长的生存期且无毒性。
　　 临床前研究的有利结果为miR-34a-5p模拟成为治疗性miRNA的开拓者奠定了基础，并进入了已扩散至肝脏的转移性癌症患者的I期临床试验。MRX34是一种miR-34a-5p模拟脂质体，已通过静脉给药，但由于患者存在多种免疫逆境，该临床试验于2016年9月终止。此外，没有其他注册的临床试验报道有可能干扰miRNA在LC中的治疗前景。
　　 除了这些进步之外，基于miRNA的疗法仍处于萌芽阶段。这是由于疗法遇到的许多障碍。障碍之一是miRNA的生物学目标的多样性，这可能会降低基于miRNA的药物的效率，并可能产生脱靶效应。其次，用于增加疾病发展过程中丢失的miRNA水平的miRNA模拟物可能会被非目标组织吸收，从而导致脱靶效应。由于将病毒DNA整合到宿主基因组中存在风险，使用基因工程病毒载体进行治疗可能引起争议性的问题。带电的脂质体可能产生毒性作用。此外，脂质体可能不稳定，无法逃避免疫反应。最近，EnGeneICLtd设计了一种基于纳米粒子的方法EDV纳米细胞，以替代脂质体。这些是装载有miR-16-5p模拟物后涂有双特异性抗体的小细胞。目前，他们正在接受标准疗法失败的晚期非小细胞肺癌和恶性胸膜间皮瘤患者的I期临床试验。与癌细胞表面上存在的受体结合后，它们会经历内吞作用。他们能够管理更高负荷的miRNA，并刺激适应性免疫反应。因此，需要克服这些障碍以便使其成为有效，可靠和成功的治疗策略。
　　 结论与未来展望
　　 LC是癌症相关死亡的主要全球根源。LC的主要挑衅是早期检测和获得性耐药的无效方法，这削弱了化学疗法的益处。因此，我们一直在寻找新颖的方法来克服这个问题，miRNA在癌症进化和进展中的作用的出现迫使我们阐明miRNA作为新的治疗靶标的萌芽前景。miRNA被归类为构成许多生物学过程的小RNA。它们是调节许多人类疾病基因表达的主要参与者。几项研究的报告已经认识到它们作为潜在的生物标志物以及在LC中对化学治疗药物具有抗性。体液中稳定形式的miRNA的细胞外分泌使它们能够在疾病发展的不同阶段进行实时定量和定性监测。这表明它们不仅作为诊断生物标志物，而且还作为预后和预测性生物标志物。对这种新的基因调控层的预期目标的认识为肺癌的预后，诊断和治疗领域开辟了一个新领域。miRNA是众所周知的抗性调节剂，提倡将miRNA与化学疗法或放射疗法联合使用可能是有益的治疗方法，尤其是对于抗性表型。另外，它们还归因于通过控制PD-1和PD-LI表达的免疫检查点调节。已经设计了基于miRNA的治疗策略，以降低特定miRNA的表达水平并补充在疾病进展过程中出现的缺陷性miRNA。这些策略采用了已经设计了基于miRNA的治疗策略，以降低特定miRNA的表达水平并补充在疾病进展过程中出现的缺陷性miRNA。这些策略采用了已经设计了基于miRNA的治疗策略，以降低特定miRNA的表达水平并补充在疾病进展过程中出现的缺陷性miRNA。这些策略采用了siRNA，miRNA模拟物，miRNA的抗miR和小分子抑制剂。除了所有这些进步之外，miRNA用于靶向治疗仍处于早期阶段，只有少数miRNA进入临床试验。miRNA的可靠且有针对性的位点特异性递送可能是使用miRNA治疗的主要障碍。此外，缺乏对脱靶效应的更好理解以及对毒性的全面评估也是一个关键问题。因此，应设计出更好的替代方法来克服这些障碍，以克服不良影响并提高治疗效果。此外，大量精心设计的临床前研究需要充分挖掘潜力。因此，只有解决了这些问题，这种新颖的方法才会变得现实。