综述：非编码RNA驱动胰腺癌化疗耐药：FOLFIRINOX及其组分5-氟尿嘧啶与奥沙利铂的耐药机制

《Advances in Cancer Biology - Metastasis》：Non-coding RNA driving chemoresistance in pancreatic cancer: Mechanisms of resistance to FOLFIRINOX and its components 5-fluorouracil and oxaliplatin

　　

背景：胰腺导管腺癌（PDAC）是最具致死性的恶性肿瘤之一，其核心原因是肿瘤对化疗药物存在固有及获得性耐药。FOLFIRINOX方案（5-氟尿嘧啶、奥沙利铂、伊立替康、亚叶酸钙）是体能状态良好的PDAC患者的标准治疗方案，但疗效受限于化疗耐药。值得注意的是，5-氟尿嘧啶（5-FU）与奥沙利铂是FOLFIRINOX的核心组分，针对这两种单药的耐药机制可共同介导全方案的耐药。现有证据表明，非编码RNA（ncRNA）是调控化疗耐药的关键分子。 方法：本综述整合已发表研究中关于ncRNA调控PDAC对FOLFIRINOX及其组分5-FU、奥沙利铂敏感性或耐药性的相关发现，数据来源于实验研究及临床样本分析，重点关注ncRNA表达变化、已验证的分子靶点、下游信号通路及功能结局。 结果：针对全量FOLFIRINOX方案，上调的miR-181a-5p（靶向ATM）、miR-1307（调控CLIC5/DNA损伤通路）及长链非编码RNA（lncRNA）SNHG7（激活Notch1/Jagged1/Hes-1信号）可促进耐药。针对作为FOLFIRINOX氟嘧啶骨架的5-FU，多种上调的微小RNA（miRNA，如miR-21/PTEN/PDCD4轴、miR-221/CDK6轴、miR-296-5p/BOK轴、miR-181c/YAP/TAZ轴、miR-183/PTEN/PI3K/Akt轴、miR-320a/PDCD4轴、miR-499a-5p/PTEN/PI3K/Akt轴）及lncRNA（如TUG1/miR-376b-3p/DPD轴、SCAMP1/miR-106a-5p/AGK轴）可诱导耐药；而下调的miRNA（如miR-137/PTN轴、miR-138-5p/波形蛋白轴、miR-34a/Bcl-2/Notch轴、miR-494/SIRT1/c-myc轴）及lncRNA（如GAS5/miR-181c-5p/Hippo轴、DGCR5/miR-320a轴）则可增强敏感性。针对作为FOLFIRINOX铂类组分的奥沙利铂，上调的miR-181a-5p（靶向ATM）、lncRNA UPK1A-AS1（调控IL8/Ku70/Ku80轴）、环状RNA（circRNA）circABCC4（调控PKM2/KPNA2轴）及circBIRC6（促进XRCC4的SUMO化修饰）可驱动耐药。上述机制中，DNA损伤应答（涉及ATM、XRCC4）、凋亡调控（涉及BOK、PDCD4、Bcl-2）及药物代谢（涉及DPD）等通路可协同介导FOLFIRINOX耐药。 结论：ncRNA是胰腺癌化疗耐药的核心调控因子，通过调控DNA损伤应答、凋亡逃逸及药物代谢重编程等多种机制发挥作用。针对5-FU与奥沙利铂的耐药机制研究可直接为解析FOLFIRINOX全方案耐药提供依据，因二者是该方案的治疗骨架。上述ncRNA可作为克服耐药的潜在治疗靶点及预测性生物标志物，未来研究应聚焦于验证靶向这些ncRNA能否恢复PDAC细胞对FOLFIRINOX的敏感性，并开发基于ncRNA的联合疗法以推动临床转化。

1. 1.
   Introduction
   胰腺导管腺癌（PDAC）是当前癌症相关死亡的第三大病因，其死亡率呈持续上升趋势。90%的胰腺癌患者为PDAC亚型，整体5年生存率仅为8%，各分期患者5年生存率均低于10%，仅实现小幅改善；而在接受手术切除的患者中，该指标已从1.5%提升至17.4%。自2011年起，FOLFIRINOX方案被推荐用于体能状态良好的PDAC患者，该方案由5-氟尿嘧啶（5-FU）、奥沙利铂、伊立替康及亚叶酸钙组成，较吉西他滨单药显示出更优疗效，现已成为适合人群的转移性PDAC标准一线治疗方案。FOLFIRINOX的抗肿瘤活性源于三种活性化疗药物的互补机制：5-FU为嘧啶类似物，可抑制胸苷酸合成酶，阻断DNA合成与修复；奥沙利铂为铂类烷化剂，可诱导DNA链内及链间交联，最终引发双链断裂与凋亡；伊立替康（以盐酸伊立替康形式给药）为拓扑异构酶I抑制剂，可阻止DNA复性，导致复制叉崩塌与致死性DNA损伤；亚叶酸钙作为叶酸辅因子，可增强5-FU的活性。三种作用机制各异但存在重叠的DNA损伤药物的联合应用预期可产生协同抗肿瘤效应，但化疗耐药严重限制了其临床获益。FOLFIRINOX等多药联合方案的耐药机制包括癌基因通路激活或DNA损伤修复抑制，同时针对单一组分的耐药也可削弱全方案的疗效，因此解析5-FU与奥沙利铂的耐药机制对阐明全方案耐药至关重要。已知5-FU耐药的经典机制包括胸苷酸合成酶（TYMS）表达上调及二氢嘧啶脱氢酶（DPD，由DPYD编码，为5-FU分解代谢的限速酶）表达升高；奥沙利铂耐药则与核苷酸切除修复（NER）、错配修复（MMR）增强及细胞内谷胱甘肽水平升高（可螯合铂类药物）相关。识别上述过程的上游调控因子是开发有效增敏策略的关键。近年来，非编码RNA（ncRNA）已被证实是癌症基因表达与细胞表型的核心调控因子，微小RNA（miRNA）、长链非编码RNA（lncRNA）及环状RNA（circRNA）三类ncRNA均被证实参与包括PDAC在内的多种肿瘤化疗敏感性调控。当前缺乏整合FOLFIRINOX及其组分ncRNA耐药机制的系统性综述，且直接针对FOLFIRINOX耐药的研究相对有限。由于5-FU与奥沙利铂是FOLFIRINOX的核心组分，针对这两种单药的ncRNA耐药机制研究可直接支撑全方案耐药的机制解析，包括DNA损伤修复增强、凋亡抑制、代谢重编程及PI3K/Akt、Hippo、Notch等信号通路激活。本综述旨在整合当前关于miRNA、lncRNA及circRNA调控PDAC对FOLFIRINOX全方案及其组分5-FU、奥沙利铂敏感性或耐药性的研究证据，需注意目前尚无针对PDAC中ncRNA介导伊立替康耐药的公开发表研究，而亚叶酸钙作为生化调节剂无独立细胞毒性，无需单独评估。研究人员基于现有数据，按表达变化、已验证靶点、受影响通路及功能结局对ncRNA进行分类，重点标注药物间重叠机制（尤其是DNA损伤应答与凋亡调控通路），区分组分特异性机制与交叉耐药机制，并提出ncRNA联合治疗、生物标志物开发等临床转化方向。
2. 2.
   NcRNAs in FOLFIRINOX resistance: direct evidence
   针对FOLFIRINOX全方案，已有多项研究直接证实ncRNA对其耐药的调控作用。研究人员通过微阵列检测FOLFIRINOX治疗前后患者血浆样本的差异表达miRNA，发现疾病未进展患者治疗后血浆miR-181a-5p表达下调，且该下调与患者无进展生存期及总生存期改善显著相关，该关联在CA19-9水平同步降低时更为显著，但在吉西他滨联合白蛋白结合型紫杉醇治疗患者中无此相关性；同时组织与血浆中miR-181a-5p水平存在显著正相关。机制研究显示，在胰腺癌细胞系中沉默miR-181a-5p并联合奥沙利铂处理可降低细胞活力，该miRNA靶向DNA损伤感受器ATM，其耗竭可恢复ATM表达，从而增强细胞对FOLFIRINOX的敏感性，因此血浆miR-181a-5p可作为监测FOLFIRINOX疗效的特异性生物标志物，其与CA19-9的联合检测可用于预后评估与治疗决策指导。另一项研究通过筛选鉴定出分别增强Capan-1与MIA PaCa-2 PDAC细胞化疗敏感性的41种与84种miRNA抑制剂，进一步验证发现miR-1307抑制剂可在更多PDAC细胞系中发挥作用：沉默miR-1307可增加化疗诱导的细胞凋亡及DNA损伤累积，该miRNA可直接结合CLIC5 mRNA，且在接受FOLFIRINOX治疗的PDAC患者中，循环miR-1307水平与临床预后负相关，提示miR-1307通过调控CLIC5及DNA损伤应答通路介导FOLFIRINOX耐药。此外，肿瘤微环境中间充质干细胞分泌的lncRNA SNHG7可激活Notch1/Jagged1/Hes-1信号通路，促进肿瘤干细胞特性及FOLFIRINOX耐药，PDAC细胞与间充质干细胞共培养后SNHG7表达显著上调，功能实验证实其可增强干细胞特性并诱导耐药。上述研究直接证实ncRNA是多药联合方案耐药的关键调控因子，miR-181a-5p、miR-1307及SNHG7均呈上调表达，分别靶向ATM、CLIC5及Notch1/Jagged1/Hes-1信号通路，通过调控DNA损伤修复、凋亡及干细胞特性驱动FOLFIRINOX耐药。
3. 3.
   NcRNAs in 5-FU resistance: implications for FOLFIRINOX
   由于5-FU是FOLFIRINOX的核心组分，针对5-FU单药的耐药机制对全方案具有重要参考价值。表达谱分析显示多种miRNA在5-FU耐药细胞中异常表达：5-FU耐药的PATU8988细胞中miR-21表达显著高于亲本细胞，沉默miR-21可逆转耐药表型，而过表达miR-21则同时增强5-FU耐药性及PATU8988、PANC-1细胞的增殖、迁移与侵袭能力，机制上miR-21通过下调PTEN与PDCD4两种肿瘤抑制因子发挥作用。另一项研究在PDAC细胞中发现具有干细胞特性的侧群细胞亚群，其移植至裸鼠后可快速形成侵袭性肿瘤，转录组分析显示侧群与非侧群细胞中存在超过1300个差异表达基因，其中miR-21与miR-221的表达差异最为显著；使用靶向miR-21与miR-221的反义寡核苷酸（ASO，即antagomir）处理侧群细胞，可显著降低侧群细胞比例、削弱分化潜能，并改变下游基因表达，最终减少L3.6pl细胞的增殖、侵袭及对吉西他滨与5-FU的耐药性；在体实验中，联合ASO靶向抑制miR-21与miR-221在抑制原发肿瘤生长与转移方面优于单药干预，尤其在源自吉西他滨耐药L3.6pl细胞的侧群细胞移植瘤模型中效果更为突出，提示抑制miR-21与miR-221是靶向PDAC干样细胞亚群、逆转化疗耐药的有效策略。其他促进5-FU耐药的上调miRNA还包括：miR-296-5p（靶向促凋亡因子BOK）、miR-181c（通过YAP/TAZ失活Hippo通路）、miR-183（激活PTEN/PI3K/Akt信号）、miR-320a（靶向PDCD4）、miR-499a-5p（抑制PTEN激活PI3K/Akt并上调P-gp、MRP1、BCRP）。增强5-FU敏感性的下调miRNA包括：miR-137（靶向PTN）、miR-138-5p（靶向波形蛋白）、miR-34a（靶向Bcl-2及Notch1/2/4）、miR-494（靶向SIRT1/c-myc）。lncRNA方面，上调的TUG1通过吸附miR-376b-3p调控DPD（5-FU分解代谢关键酶）的表达，PDAC组织中TUG1表达显著高于正常胰腺组织，接受5-FU为基础的化疗的PDAC患者中，高TUG1表达者总生存期更短；机制研究显示TUG1通过抑制miR-376b-3p上调DPD表达，敲低TUG1可增强BxPC-3与PK-9细胞对5-FU的敏感性，并提高细胞内5-FU浓度；在PDAC小鼠模型中，5-FU联合靶向TUG1的肿瘤靶向给药系统（TUG1-DDS）较单药5-FU可更显著抑制肿瘤生长，该策略有望实现PDAC细胞内DPD活性的特异性抑制与5-FU的精准给药，降低全身不良反应。其他调控5-FU响应的lncRNA还包括：上调的SCAMP1（调控miR-106a-5p/AGK信号）；下调的GAS5（靶向miR-181c-5p/Hippo通路）与DGCR5（吸附miR-320a），二者均可增强5-FU敏感性。
4. 4.
   NcRNAs in oxaliplatin resistance: implications for FOLFIRINOX
   奥沙利铂作为FOLFIRINOX的另一核心组分，其疗效同样受ncRNA调控。上调的miR-181a-5p通过靶向ATM促进奥沙利铂耐药，该作用与其在FOLFIRINOX耐药中的机制一致。癌相关成纤维细胞诱导的lncRNA UPK1A-AS1可通过与Ku70/Ku80相互作用促进DNA双链断裂修复，从而诱导奥沙利铂耐药。circRNA方面，circABCC4通过介导PKM2核转位，重编程癌相关成纤维细胞的糖酵解过程，进而促进奥沙利铂耐药；circBIRC6则通过增强XRCC4的SUMO化修饰抑制DNA损伤应答，驱动耐药。研究显示，circBIRC6在癌相关成纤维细胞分泌的细胞外囊泡（EV）中高表达，并与奥沙利铂耐药密切相关；EV包裹的circBIRC6可促进PDAC细胞及类器官对奥沙利铂的耐药，其机制为促进依赖非同源末端连接（NHEJ）的DNA修复：circBIRC6可直接结合XRCC4，并增强XRCC4与SUMO1在第115位赖氨酸残基的相互作用，从而促进XRCC4向染色质的定位；将XRCC4第115位赖氨酸突变为精氨酸（K115R）可完全消除EV包裹circBIRC6的耐药诱导效应；在患者来源异种移植模型中，联合使用靶向circBIRC6的ASO抑制剂与PARP抑制剂Olaparib可显著克服化疗耐药。上述研究提示EV包裹的circBIRC6通过促进XRCC4的SUMO化修饰驱动PDAC奥沙利铂耐药，是潜在的预测性生物标志物与治疗靶点。
5. 5.
   Overlapping ncRNAs as drivers of multi-agent chemoresistance
   本综述的一个重要发现是部分ncRNA可同时介导FOLFIRINOX多个组分的耐药，提示其可作为广谱化疗耐药的核心调控因子。最典型的例子是miR-181a-5p，其通过靶向DNA损伤感受器ATM，被直接验证可同时介导奥沙利铂单药及FOLFIRINOX全方案的耐药；ATM是细胞响应奥沙利铂与伊立替康诱导的DNA双链断裂的核心分子，其抑制可削弱同一方案中多种DNA损伤药物的疗效，且miR-181a-5p下调与FOLFIRINOX治疗患者的无进展生存期及总生存期改善相关，而与吉西他滨为基础的治疗无相关性，凸显其方案特异性价值。另一个典型例子是miR-21，其通过靶向PTEN与PDCD4促进5-FU耐药，同时调控干细胞特性与凋亡；尽管目前尚未在PDAC中直接验证miR-21对奥沙利铂或伊立替康的耐药调控作用，但其已被证实可通过抑制hMSH2损害DNA错配修复，并通过激活PI3K/Akt存活信号通路，提示其可能同样可削弱铂类药物与拓扑异构酶I抑制剂的疗效，是值得在多药耐药模型中进一步研究的泛FOLFIRINOX耐药因子。lncRNA TUG1代表组分特异性机制，其通过调控DPD介导的5-FU分解代谢发挥作用，但因5-FU是FOLFIRINOX的氟嘧啶骨架，该机制仍对全方案耐药具有重要意义。相比之下，miR-1307与SNHG7目前仅被证实参与FOLFIRINOX全方案耐药，无单药耐药相关证据。上述区分具有重要临床意义：可同时削弱多个组分疗效的ncRNA（如miR-181a-5p、miR-21）是高价值治疗靶点，对其调控可在无需针对单一药物干预的前提下恢复肿瘤对全方案的敏感性，为治疗靶点的优先级排序提供了框架。
6. 6.
   Interplay between ncRNA classes: competing endogenous RNA networks in chemoresistance
   ncRNA介导的化疗耐药的重要特征是不同ncRNA类别之间通过竞争性内源RNA（ceRNA）网络的复杂调控互作。在该网络中，lncRNA与circRNA可作为分子“海绵”吸附miRNA，从而解除miRNA对其靶mRNA的抑制作用，这种多层调控显著增加了耐药机制的复杂性，是包括PDAC在内的多种肿瘤治疗失败的关键驱动因素。本综述纳入的多项ncRNA均参与调控FOLFIRINOX组分敏感性的ceRNA网络，包括TUG1/miR-376b-3p/DPD轴、SCAMP1/miR-106a-5p/AGK轴、GAS5/miR-181c-5p轴及DGCR5/miR-320a轴。ceRNA网络的存在对治疗靶向提出了更高要求：若lncRNA与circRNA冗余性吸附同一miRNA，仅靶向单一miRNA可能因活性miRNA水平无法有效提升而疗效不佳；反之，靶向上游lncRNA或circRNA可能同时调控多个miRNA及其下游靶点，产生更广泛的抗耐药效应。这种复杂性凸显了采用系统水平方法解析化疗耐药ncRNA网络的必要性。
7. 7.
   Discussion
   化疗耐药是PDAC治疗的核心挑战，识别可作为治疗靶点或预测性生物标志物的分子调控因子是当前研究重点。本综述整合的证据表明，不同类别的ncRNA是FOLFIRINOX及其核心组分5-FU、奥沙利铂耐药的关键决定因子，其并非被动的生物标志物，而是通过调控DNA损伤修复、凋亡逃逸及药物代谢等核心通路主动驱动耐药。最核心的发现是存在重叠的ncRNA调控通路共同介导5-FU与奥沙利铂的响应：miR-181a-5p靶向DNA损伤感受器ATM，其上调可同时促进奥沙利铂与FOLFIRINOX全方案耐药，提示单一ncRNA可同时削弱同一方案中多种DNA损伤药物的疗效，介导广谱耐药；miR-21/PTEN/PDCD4轴是5-FU耐药的经典通路，同时调控干细胞特性与凋亡，也可能参与多药联合方案的耐药。这些汇聚节点（如ATM、PTEN、PI3K/Akt通路）是高价值治疗靶点，抑制ncRNA恢复其功能可无需针对单一药物干预即可逆转FOLFIRINOX耐药。组分特异性机制同样对解析FOLFIRINOX耐药至关重要：针对5-FU的lncRNA TUG1/miR-376b-3p/DPD轴直接调控药物本身的分解代谢，属于独特的代谢耐药机制，DPD活性是5-FU治疗前必须评估的指标，TUG1通过上调DPD快速降解5-FU，降低肿瘤内药物浓度与疗效，该机制独立于DNA损伤修复通路，提示需联合DPD抑制剂或TUG1靶向给药系统以增强疗效，前期TUG1-DDS的临床前数据已证实其可行性。肿瘤微环境在奥沙利铂耐药中的作用也被进一步验证：癌相关成纤维细胞分泌的富含circBIRC6的细胞外囊泡可诱导PDAC奥沙利铂耐药，癌相关成纤维细胞诱导的lncRNA UPK1A-AS1可通过与Ku70/Ku80相互作用促进双链断裂修复，提示化疗耐药并非单纯肿瘤细胞自主过程，而是受间质成分主动调控，靶向癌相关成纤维细胞来源的细胞外囊泡信号或采用ASO抑制circBIRC6可破坏这一支持性微环境。当前研究也存在局限性，主要依赖于 bulk 肿瘤分析，该技术在异质性细胞群体中平均ncRNA表达，掩盖了细胞类型特异性的调控模式。单细胞RNA测序与空间转录组学技术可突破这一限制，在更高分辨率下解析耐药的细胞复杂性：单细胞RNA测序可区分癌细胞、癌相关成纤维细胞、免疫细胞等不同细胞群的ncRNA表达谱，揭示特定ncRNA的细胞来源及旁分泌调控效应；空间转录组学可绘制ncRNA表达的基质细胞与化疗耐药肿瘤区域的物理邻近关系，解析局部信号梯度与细胞外囊泡转运对药物敏感性的影响，还可识别 bulk 分析易遗漏的稀有细胞亚群（如癌症干细胞、治疗耐受持久细胞）。未来需整合单细胞RNA测序数据与患者来源类器官、异种移植模型的功能研究，确立因果关系并优先筛选细胞类型特异性的ncRNA靶点。
8. 8.
   Clinical and translational implications
   本综述纳入的多种ncRNA具有成为预测性生物标志物与治疗靶点的潜力。血浆miR-181a-5p与miR-1307水平与FOLFIRINOX治疗患者的临床结局相关，其治疗过程中的动态变化可指导实时治疗调整；血浆miR-181a-5p联合CA19-9检测的预后准确性优于任一单独指标，提示多标志物ncRNA panel可优化患者分层。治疗层面，靶向miR-21与miR-221的反义寡核苷酸逆转化疗耐药的临床前成功，以及TUG1-DDS增强5-FU敏感性的研究证据，为临床开发提供了充分依据；靶向circBIRC6的反义寡核苷酸联合PARP抑制剂Olaparib的协同效应，展示了ncRNA靶向治疗与现有DNA修复抑制剂联合克服耐药的可行性。但ncRNA疗法的临床转化仍面临巨大挑战：首先，游离ncRNA与反义寡核苷酸在体液中稳定性差，需有效的递送系统保护其免受核酸酶降解并延长循环时间；其次，脱靶效应是重要风险，尤其是miRNA可调控数百个下游靶点；第三，核酸类治疗的免疫刺激潜能（尤其是含未甲基化CpG基序的序列）可诱发不必要的炎症反应，需谨慎优化序列；最后，ncRNA治疗药物的监管路径尚未成熟，这类新型生物制剂无法完全适配现有小分子或蛋白类药物的监管框架。鉴于PDAC预后极差，验证靶向特定ncRNA能否在患者来源类器官、原位异种移植等生理相关模型中恢复PDAC细胞对FOLFIRINOX全方案的敏感性具有重要的临床意义。
9. 9.
   Future directions
   尽管ncRNA在化疗耐药中的作用研究已取得重要进展，仍存在多个关键空白。最显著的局限是缺乏PDAC中ncRNA介导伊立替康/SN-38耐药的公开发表数据，而伊立替康是FOLFIRINOX的核心组分，该证据缺口阻碍了对全方案三药细胞毒性组合耐药ncRNA网络的完整解析。此外，多数研究聚焦单药（5-FU或奥沙利铂）耐药而非FOLFIRINOX全方案，考虑到药物间的串扰与协同毒性，需在生理相关模型中验证靶向ncRNA能否恢复全方案敏感性。ncRNA类别间的互作在FOLFIRINOX耐药中的研究也尚不充分，如某一lncRNA可能吸附调控某一circRNA的miRNA，这类复杂互作可多层调控化疗药物响应。当前研究多基于 bulk 肿瘤的总RNA测序或qPCR，需采用单细胞与空间转录组学技术解析不同细胞类型（癌细胞、癌相关成纤维细胞、免疫细胞）的耐药相关ncRNA表达谱及细胞外囊泡介导的细胞间通讯。最后，临床转化还面临ncRNA稳定性、递送与脱靶效应的障碍，尽管细胞外囊泡包裹的ncRNA在循环中稳定性良好，但反义寡核苷酸或antagomir的肿瘤特异性递送（避免损伤正常组织）仍是难点，脂质纳米颗粒与肿瘤特异性递送系统的进展为解决问题提供了可能，但仍需进一步优化与监管评估。
10. 10.
    Conclusions
    本综述总结了ncRNA作为PDAC化疗耐药核心调控因子的关键作用，其通过相互连接的调控网络介导DNA损伤修复、凋亡、药物代谢及间质-肿瘤通讯等过程。现有证据明确显示，靶向这些ncRNA（无论是单药还是联合常规化疗或PARP抑制剂）具有逆转耐药、改善PDAC患者预后的潜力。未来研究应优先在FOLFIRINOX全方案模型中验证最具潜力的候选分子，开发可用于临床的ncRNA生物标志物，并推动靶向ncRNA治疗药物进入早期临床试验。