摘要：考虑到肺癌的高死亡率，迫切需要探索新的生物标志物进行早期诊断和改进治疗靶点以克服这一问题。microRNAs 作为癌症和其他病理学的重要调节因子的应用增大了肺癌治疗的可能性。MiR-21 是一种在多种癌症中被深入研究的microRNA，包括非小细胞肺癌（NSCLC）。它作为一种癌基因的作用在多个研究中得到了强调，这些研究报告了在诊断为这种恶性肿瘤的患者中，这种序列的上调表达。此外，一些研究表明，这种MiR-21 表达的增加与NSCLC 患者的不良结局相关。同样的模式也得到了癌症基因组图谱（TCGA）中存在的数据的支持。在非小细胞肺癌中，miR-21 所产生的致癌优势在于参与多种途径的靶基因，如细胞生长和增殖、血管生成、侵袭和转移，以及化疗和抗辐射。利用反义序列对miR-21 进行治疗性调控，使其在不同的传递系统中发挥作用，对非小细胞肺癌具有良好的治疗效果。
关键词： miR-21； 非小细胞肺癌； 研究进展
0 引言
来自于Globaocan 2012 的数据显示，肺癌被列为第三大确诊癌症，死亡率也很高；这也使肺癌成为全世界关注的主要问题[1]。非小细胞肺癌（NSCLC）是肺癌最常见的亚型，在发达国家发病率较高[2]。NSCLC 的分子变化是多方面的，它们在导致分子不平衡，产生恶性表型的系统中起到重要作用。这些变化包括基因表达的改变，拷贝数的改变，不同的甲基化模式，以及非编码RNA（ncRNAs)）表达的改变[3]。已经证明，特定microRNAs (miRNAs)）的表达模式可以作为NSCLC 组织类型分类的生物标志物[4]。因此，发现新的生物标志物，对肺癌患者进行早期诊断和个性化治疗，可以显著提高肺癌患者的临床疗效和生存率。
基因组的非编码部分已被证明是至关重要的，其转录产物对进一步影响重要信号通路的靶基因/ 分子具有调节功能。这些DNA 区域由不同的ncRNAs 表示，其中一个主要的类别由miRNAs 描述。这些小序列构成了整个基因组中的一类ncRNAs，在加工后最终长度上有近22 个核苷酸，它们可以与不同基因的信使RNA（mRNA）互补结合[5]。miRNAs 的基本作用源于一个单分子能够靶向多个mRNAs，从而同时影响数百个基因的表达[6]。
一项突出mRNA 在所有癌症特征中的作用的全面综述强调了miRNA 参与多种癌症[7]。此外，其他一些综合性研究也在讨论小RNA 在各种癌症中的重要性[8]。
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本文主要研究了miR-21 在肺癌中的作用，尤其是在非小细胞肺癌中。由于该序列在恶性肿瘤中被反复报道为上调，对癌症进展和患者预后有进一步影响，小RNA 作为早期诊断工具和治疗靶点的可能性的也正在被讨论。此外， miR-21 在恶性环境中的具体作用机制也被提出。
1 癌症中MiR-21 生物发生和失调的机制和调节
关于miR-21 在肺癌，特别是非小细胞肺癌中的表达，最新发表的研究报告在确诊患者中该序列的水平得到上调。miR-21 作为一种非侵入性生物标志物用于非小细胞肺癌诊断的可行性价值在具备特异性和敏感性的痰液样本中得到证实，因为其表达显著高于无癌个体的痰标本 [15]。对血浆样本进行了同样的观察。从这个意义上说，上调的miR-21 表达可以作为区分非小细胞肺癌患者和健康血浆供体的生物标志物[16]。另一个与非小细胞肺癌中miR-21 表达失控有关的重要方面是它与吉非替尼抵抗/敏感性的相关性。在pc-9 和pc-9/GR（吉非替尼耐药）细胞中评估了miR-21 的这一特征，其中miR-21 的上调与PTEN 的下调相关，进一步诱导了吉非替尼敏感性的降低，并降低了这些患者的总生存率[17]。
MiR-21 的表达似乎受到不同因素的调节。在前列腺癌中，活性氧在调节其表达中起着重要作用。在此背景下，有的研究指出在前列腺癌中，由NADPH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）氧化酶活性产生的ROS 对miR-21 的表达是必要的。NADPH 和miR-21 的增强表达有助于前列腺癌细胞的侵袭性[9]。MiR-21 的表达也受CD24 间接调节，CD24 激活SRC，导致RKO 和结直肠癌细胞系中miR-21 的上调[10]。
参与调节miR-21 的另一个机制是表观遗传改变，干扰了该小RNA 的表达。因此，在结直肠癌中，有研究表明，miR-21 处于表观遗传调控之下，miR-21 的启动子在组蛋白修饰的作用下被激活或抑制[13]。此外，白血病细胞中视网膜母细胞瘤结合蛋白2（RBP2）对miR-21 的调节机制也暗示着表观遗传变化，如启动子H3K4 三甲基化降低[14]。
DDX23 在Pri-mir-21 到前体的加工过程中，通过干预Drosha蛋白水平，影响miR-21 的表达[11]。在胶质母细胞瘤细胞系中，miR-21 似乎受到MPS1（单极纺锤体1）的调节，进而调节PDCD4 和MSH2（(MutS 蛋白同系物2）的表达，并进一步影响细胞增殖[12]。
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2 肺癌中miR-21 表达的解除管制
MiR-21 位于空泡膜蛋白1（VMP1）编码区的一个内含子内的17q23.2 染色体区域，其人类同系物是TMEM49。当外源性的前体miR-21 在A549 和MCF-7 细胞中表达时，成熟的miR-21不会产生，这一事实也支持了miR-21 转录后的调控。
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另一个值得一提的方面是miR-21 常常是被提议作为NSCLC早期检测的生物标志物的基因/ 小RNA 的组成部分。在这一问题 上，与miR-221、miR-145、miR-20a 和miR-223 一 起，miR-21 是血浆样本中5 个小RNA 标记的一个成员，作为早期诊断NSCLC 患者的微创方法具有很高的潜力[18]。在血浆样本中检测 到 的 另 一 组 小RNA（miR-20a、miR-21、miR-223 和miR-145），同样也包括miR-21，可以作为早期诊断的潜在工具，因为它们的高水平可以区分NSCLC 患者和健康对照组[19]。miR-21的表达在非小细胞肺癌患者血清中也存在，同时下调肿瘤抑制小RNA：miR-148a/b 和miR-152 的表达，这也可以作为NSCLC 筛查的生物标记工具[20]。
3 肺癌外体miR-21 的表达
如前所述，上调的miR-21 表达与NSCLC 的存在相关。相反，Gas5（生长停滞特异性5）lncRNA 在非小细胞肺癌中表达很差，这可能表明该lncRNA 与miR-21 之间存在关联。因此，通过探索这种联系获得的数据表明，miR-21 通过干扰PTEN 通路和通过调节GAS5 的表达，影响了H157 和H460 细胞对顺铂的敏感性[33]。H19 是一种lncRNA，其作用在广泛的研究中被评估，在NSCLC 的背景下与miR21 一起被研究。研究表明，上调的miR-21 和H19表达出现在非小细胞肺癌患者中，它们的共同表达对这些患者的预后具有重要价值。
另外，有的油田地质状况复杂，注水井的注入压力相差很大，为保证所有注水井的正常注水工作，注水管网来水压力不得不采取“就高不就低”的原则，即注水管网压力不能低于注水井最高注入压力，低压注水井的节流损失浪费能量，这样就造成无谓的能量浪费，注水能耗较高。玉果7注水站，共有7口注水井，单井压力大于系统压力等级85%的有3口，低于系统压力等级的70%有4口，基本各占一半，导致系统效率只有31.72%，系统单耗为0.897 6 kWh/(MPa·m3)，属高耗能运行。
关于miR-21 表达与恶性细胞特征（如对治疗的抵抗）之间的关系，有一些研究评估了miR-21 在阻断治疗反应中的作用。 值得强调的是在各种类型的癌症中，miR21 的上调与对顺铂、吉西他滨等不同类型化疗药物的耐药性相关[35]。在接受上述治疗的患者中，我们评估了血浆中的miR-21 水平与获得性对由表皮生长因子受体（EGFR)）和酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）组成的治疗抵抗之间的关系，并且在治疗后疾病继续发展。得出的结论是在这些患者中，miR-21 的水平比基线时更高[36]。PI3K/Akt 途径介导的放射敏感性也是由miR-21 调控的一个方面。因此，据报道，在A549 细胞中，抑制miR-21 提高了对放疗的敏感性，随后细胞凋亡增加，细胞增殖减少[37]。
4 miR-21 在肺癌中的预后价值
大量的研究评估了非小细胞肺癌患者miR-21 的表达，并研究了其与生存率的关系，表明该分子积极参与了恶性转化和进展的调节。据报道肿瘤细胞中miR-21 的上调与较好的预后呈正相关，这些结果仅限于淋巴结阳性的非小细胞肺癌患者。当在基质中评估表达时，miR-21 的过度表达似乎与淋巴结阴性患者的预后呈负相关[28]。结果表明，在预测非小细胞肺癌患者脑转移中，miR-21 是一个重要的生物标志物。在这方面，最近的一份报道指出当根据非小细胞肺癌患者的脑转移状态（存在/不存在）对其进行分组时，脑转移阳性组患者的miR-21 表达较高[29]。
5 与NSCLC 中长非编码RNA 的关联
长链非编码RNA（lncRNAs）代表一类ncRNAs，与miRNAs一起，其基因序列不转录成蛋白质，但与miRNAs 不同，该类包含长度超过200 个核苷酸的转录物，其转录后修饰包括选择性剪接和5'capping [30]。LncRNAs 在癌症中的作用现在已被证实，因为它们参与了mRNAs 稳定性的调节，剪接和翻译[31]对导致肿瘤转化的信号通路的中断有间接影响[32]。
国家与地区在经济发展方面是相辅相成的，地区经济发展能够拉动国家整体经济的进步。我国水资源分步不均，水利工程调整水资源分布代价高昂。农田水利现代化建设能够帮助人们在农业生产和生活中提高水资源利用率，对水资源充分利用和防止浪费起到重要作用。此外，农田水利现代化建设也有助于加强对节水技术的研究和推广。
小RNA 不仅可以在表达它们的细胞内发挥其功能，而且还可以在身体的其他部位发挥其功能，它们的小尺寸使它们能够与生物流体一起运动，包括通过细胞释放的小纳米粒子[21]。外体是来源于20-120 nm 大小的供体细胞的囊泡[22]。它们的组成通常包括在胞质溶胶水平的细胞内、胞内隔室膜和质膜中存在的蛋白质[23]，这表明外体来源于称为管腔内囊泡的脂质结构，并在与质膜融合的过程中从细胞中外渗出来[24]。通过外体转运的小RNA，具有致癌/肿瘤抑制的潜力，也有助于外体参与癌症进展[25]，由于存在于液体样本中，也可作为诊断/预后的潜在生物标记物加以利用。
这些结果表明，一个由miR-21 和H19 组成的小组可以作为诊断/预后的生物标志物[34]。
6 MiR-21 靶向治疗递送系统
在非小细胞肺癌中，一些研究调查了外体miR-21 水平与受此病理影响的患者预后之间的关系。因此，从血浆中分离出的外体中的miR-21-5p 的上调被证实，表明外体miR-21 可以作为NSCLC 微创诊断的一个可能的生物标记物[26]。因此，有人指出使用Cox 比例风险模型，这些患者血浆外体的高miR21-5p 水平决定了总体生存率（OS）较差[27]。
对于具有肿瘤抑制特性的小RNA 分子，使用不同的传递系统可能是癌症患者个性化治疗的一个重大改进。这种处理方法的局限性归因于这些分子的稳定性不足，同时也归因于使用的错误输送系统[38]。
鉴于miR-21 作为一种癌基因在许多癌症中普遍存在的特性，一些文献评价了miR-21 或反义miR-21（antimiR-21）在不同癌细胞系中的作用。因此，在胶质瘤细胞系（在胶质母细胞瘤中miR-21 过表达）中将聚乳酸- 乙醇酸（PLGA）纳米粒作为antimiR-21 的载体与替莫唑胺联合使用，可以证明PLGA 是一种有效的小RNA 传递系统，导致内源性序列的下调，并进一步减少细胞数[39]。
在小鼠模型中也使用了抗miR-21，携带抗miR-21 的3WJEGFRapt 纳米粒的正性注射似乎专门针对TNBC 肿瘤并释放这些细胞内的miRNA。在靶基因PDCD4 和PTEN 上观察到了miR-21 的失活，它们在靶向TNBC 细胞中的表达上调[40]。在胰腺癌中，聚乙二醇-聚乙烯亚胺-磁性氧化铁组成的纳米粒被用于在胰腺癌细胞中共同传递吉西他滨和抗miR-21，在胰腺癌细胞中，对这些细胞的迁移和增殖的抑制证实了该治疗剂的正确传递和释放。过度表达的PDCD4 和PTEN 以及低表达的E-钙粘蛋白和波形蛋白证实了对miR-21 的抑制作用[41]。采用原位聚合法将壳体内含有抗miR-21 的纳米胶囊固定在胶质母细胞瘤和乳腺癌细胞株上，结果表明，含有抗miR-21 的纳米胶囊比脂质体更有效。同样的治疗策略也用在小鼠模型上，因为注射U87 肿瘤细胞的小鼠血管生成受到抑制，肿瘤生长受到抑制[42]。
癌细胞内传递的天然化合物也与miR-21 水平的调节能力有关，这是对miRNAs 水平改变的另一个观点[43]。除了对miRNAs的抑制作用外，这些化合物对癌症进展有额外的抑制作用，也可以在靶向纳米结构内传递[44]。
在非小细胞肺癌研究中，使用纳米颗粒来传递抗miR-21 似乎是一个未被充分探索的领域，关于此方面的文献报道较少，一项研究使用磷酸钙纳米颗粒作为非小细胞肺癌细胞系中抗miR-21的载体。抗miR-21 被用来克服抗辐射性，由ALDH1+和CD133+癌干细胞的存在来测定和维持。通过靶向这些细胞并释放其中的miR-21 和miR-95 抑制剂，随后实现了对miR-21 和miR-95 的抑制，从而实现肺癌肿瘤对放射治疗敏感[45]。
7 结论
MiR-21 是研究最深入的小RNA 之一，它作为致癌基因在多种肿瘤患者上调表达作用得到证实。miR-21 表达的解除管制影响了控制细胞增殖、迁移、存活以及血管生成的途径。多种文献报道了miR-21 可能是癌症患者个性化治疗的重要靶点NSCLC 中的miR-21 靶基因数量有限，这是一个重要的优势，因为它的抑制只会破坏限制数量的信号通路，而且它的作用将是专门针对和容易控制的。在生物材料开发和纳米传输系统方面取得的进展鼓励将来将miR-21 作为不同类型癌症，特别是NSCLC 标准治疗的一部分。使用包裹在不同功能化纳米颗粒中的抗miR-21 试剂来防止其降解，减少其与细胞结构的相互作用，并最大限度地提高其摄取，这为NSCLC 的治疗带来了新的见解。
人体行为识别是目前计算机视觉与模式识别领域的一个热门研究方向,其广泛应用于智能视频监控、运动行为分析、人机智能交互、虚拟现实等领域[1-3]。利用传统的视频序列、二维图像信息进行人体行为识别容易受到光照、阴影的影响,识别准确率普遍较低的劣势越加明显。由微软推出的Kinect体感设备可以有效的避免受到光照、环境等因素的影响,其卓越的深度感知能力和人体三维关节点识别能力使得基于关节点信息的人体行为识别成为了热门研究方向[4]。同时传统的行为识别算法着重于行为模型的深度调优,但是在当前大数据及人工智能的背景下,随着数据的急速增长,目前来看存在数据存储空间不足、识别效率不高及扩展性不强等问题[5]。
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中图分类号：R73
文献标识码：A
DOI:10.19613/j.cnki.1671-3141.2019.86.036
本文引用格式：陶新路,丁伯应.miR-21 在非小细胞肺癌中的研究进展[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(86):84-86.
作者简介：陶新路（1987-），医师，研究方向：胸外科。
通讯作者＊：丁伯应（1963-），主任医师，研究方向：胸外科。
标签：肺癌论文; 细胞论文; 患者论文; 癌症论文; 基因论文; 医药论文; 卫生论文; 肿瘤学论文; 呼吸系肿瘤论文; 《世界最新医学信息文摘》2019年第86期论文; 皖南医学院第一附属医院弋矶山医院论文;