综述：microRNAs在非小细胞肺癌对免疫检查点抑制剂应答和耐药中的作用：从潜在生物标志物到治疗工具

《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer》：The role of microRNAs in non-small cell lung cancer response and resistance to immune checkpoint inhibitors: From potential biomarkers to therapeutic tools

　　

免疫检查点抑制剂（ICIs）免疫疗法是非小细胞肺癌（NSCLC）患者治疗的一项突破。然而，只有一小部分患者对该治疗有应答，并且有应答的患者最终会产生耐药。近期证据支持众多微小RNA（miRNAs）与NSCLC中ICIs耐药机制密切相关。本综述呈现了来自患者样本研究的最新发现，强烈提示miRNAs在NSCLC对ICIs耐药中的作用。汇总数据强调了miRNAs作为预测性生物标志物的新兴潜力，可根据NSCLC患者对ICIs的应答进行分层。本综述还讨论了基于miRNAs的治疗工具在克服NSCLC中ICIs耐药的临床前潜力。

1. Immune checkpoint inhibitors (ICIs) as a major therapeutic breakthrough for non-small cell lung cancer (NSCLC)

非小细胞肺癌（NSCLC）是肺癌中最常见的类型，5年生存率低，治疗常涉及多学科方法，包括手术、放疗、化疗、分子靶向治疗和免疫治疗。免疫检查点抑制剂（ICIs）是一种突破性疗法，通过阻断程序性死亡受体-1（PD-1）/程序性死亡配体-1（PD-L1）和细胞毒性T淋巴细胞抗原-4（CTLA-4）等抑制性信号，恢复免疫细胞的抗肿瘤活性。然而，仅约20%的NSCLC患者对ICIs应答，多数患者因内在或获得性耐药而进展。耐药机制分为肿瘤内在因素（如低肿瘤突变负荷（TMB）、新抗原异质性、抗原呈递障碍、干扰素-γ（IFN-γ）信号通路改变、表观遗传改变及分子通路异常）和肿瘤外在因素（如T细胞功能障碍、免疫抑制性肿瘤微环境（TME）中调节性T细胞（Tregs）和肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的募集、抑制性检查点分子分泌等）。此外，肿瘤细胞来源的细胞外囊泡（EVs）携带PD-L1，可抑制T细胞激活，导致免疫逃逸。

1.1. Resistance to ICIs

ICIs耐药是NSCLC治疗的主要挑战，包括原发性耐药（患者初始无应答）和获得性耐药（初始应答后复发）。耐药机制涉及肿瘤细胞与免疫系统之间复杂的动态相互作用，包括肿瘤内在因素（如低免疫原性、抗原加工呈递受损、IFN-γ通路基因改变、表观遗传修饰）和肿瘤外在因素（如T细胞浸润不足、免疫抑制细胞募集、细胞因子失衡）。此外，宿主因素如肠道微生物组组成和饮食也可能影响ICIs疗效。

2. Potential role of microRNAs (miRNAs) as predictive biomarkers of NSCLC response to ICIs

目前临床常用的预测标志物如PD-L1表达和TMB存在局限性，不能准确预测所有患者应答。微小RNA（miRNAs）是一类19-25核苷酸的非编码RNA，通过转录后调控基因表达，参与免疫系统发育和应答。miRNAs在血液、血浆、尿液、唾液等体液中稳定存在，可来自游离形式或包裹于EVs内，适合作为非侵入性液体活检生物标志物。多项研究显示，特定miRNA表达谱与NSCLC对ICIs的应答显著相关，可通过机器学习模型识别。miRNAs还作为诊断和预后生物标志物，在慢性阻塞性肺疾病（COPD）、COVID-19等呼吸系统疾病中也有应用。此外，miRNA模拟物或抑制剂（antimiRs）为基础的疗法在临床前研究中展现出增强ICIs疗效和克服耐药的潜力。

3. Association between levels of specific miRNAs and ICIs response/resistance in NSCLC patients

miRNAs通过负调控信使RNA（mRNA）靶标间接影响蛋白质表达，参与癌症进展和耐药。大量研究报道了特定miRNA表达失调与NSCLC对ICIs应答/耐药相关。例如，miR-381-3p、miR-491-5p、miR-934、miR-432-5p、miR-181a-5p等低表达与环状RNA（circRNA）相互作用，促进抗PD-1耐药。miR-23a/27a/24-2簇高表达通过靶向CBLB和MITF，导致肿瘤生长和免疫逃逸。miR-326低表达调控PD-L1、B7-H3和CD155，影响T细胞功能。miR-4458靶向STAT3，过表达可增强抗肿瘤免疫。miR-3127-5p通过STAT3上调PD-L1，促进免疫逃逸。此外，miR-141、miR-200b、miR-429、miR-1184等与PD-L1表达和免疫细胞浸润相关。这些发现表明miRNAs在ICIs应答中发挥关键调控作用。

4. Involvement of circular RNA (circRNA)-miRNA axes in resistance to ICIs

环状RNA（circRNA）可作为miRNA海绵，调控下游靶基因表达，参与ICIs耐药。例如，circFGFR1在NSCLC组织中上调，通过海绵miR-381-5p上调C-X-C趋化因子受体4型（CXCR4），促进肿瘤进展和抗PD-1耐药。circ_CELF1过表达导致miR-491-5p降低，限制T细胞募集，降低抗PD-1敏感性。circUSP7通过海绵miR-934上调含Src同源区2的蛋白酪氨酸磷酸酶2（SHP2），抑制CD8⁺T细胞功能，促进免疫逃逸。circHMGB2、circIGF2BP3、circ_0004140、circ_0020714、circ_0003222等也通过类似机制调控miRNA表达，影响免疫细胞功能和耐药。这些circRNA-miRNA轴可作为潜在治疗靶点，但需进一步验证组织特异性和脱靶效应。

5. Role of miRNAs in the expression of immune checkpoint molecules

miRNAs通过调控免疫检查点（IC）分子表达影响NSCLC对ICIs的应答。例如，miR-326低表达导致PD-L1、B7同源物3蛋白（B7-H3）和CD155上调，其过表达可改变CD8⁺T细胞因子谱，增强抗肿瘤免疫。miR-4458靶向信号转导和转录激活因子3（STAT3），降低PD-L1表达和PD-1⁺T细胞比例，增加CD4⁺和CD8⁺T细胞比例。miR-3127-5p通过STAT3促进PD-L1表达，导致免疫逃逸和顺铂耐药。miR-181a-5p低表达与免疫细胞耗竭和免疫抑制性TME相关。此外，miR-20b-5p靶向PD-L1，与帕博利珠单抗联合可增强放疗敏感性。这些发现表明miRNAs通过直接或间接调控IC分子表达，在ICIs疗效中发挥重要作用。

6. The potential of miRNAs as biomarkers to predict ICIs response/resistance in NSCLC patients

多项研究提出miRNAs作为预测ICIs应答的生物标志物。例如，miR-200b高表达和miR-429低表达可区分NSCLC免疫治疗应答者与非应答者。血清中10个miRNAs（miR-27a、miR-28、miR-34a、miR-93、miR-106b、miR-138-5p、miR-193a-3p、miR-181a、miR-200、miR-424）组合在治疗前检测，预测性能优异（AUC=0.975）。血浆中miR-199a-3p、miR-21-5p和miR-28-5p组合的AUC为0.925，优于PD-L1免疫组化检测。miRNA签名分类器（MSC）包含24个miRNAs，可补充肿瘤PD-L1表达，结合机器学习算法预测免疫治疗疗效。此外，miR-150-3p表达水平与免疫评分和TIDE评分正相关，可预测ICI应答。血浆miRNA比率（均含miR-145-5p）纵向变化与影像学应答一致。这些研究强调miRNA组合和机器学习模型在预测ICIs应答中的关键作用，但需在更大队列中验证。

6.1. The role of miRNAs in the cargo of EVs (EV-miRNAs) in ICIs resistance/response in NSCLC

细胞外囊泡（EVs）携带miRNAs（EV-miRNAs），参与细胞间通讯和耐药传递。多项研究报道EV-miRNAs与ICIs应答相关。例如，miR-208a-5p和miR-574-5p在预后不良患者中高表达。miR-320d、miR-320c、miR-320b在疾病进展患者中显著上调。miR-125b-5p在进展患者中较高，治疗后降低。miR-125a-3p在非应答者中高表达，AUC为0.70。miR-4315在T细胞来源EVs中富集，与化疗耐药相关。miR-106b-5p、miR-451a、miR-181a-5p、miR-181b-5p、miR-10a-5p在非应答者中高表达，可预测帕博利珠单抗应答。此外，miR-1246-5p、miR-1296-5p、miR-4707-3p、miR-1229-3p、miR-874-3p、miR-378c-5p、miR-1468-5p在应答者与非应答者间差异表达。EV-miRNAs作为生物标志物需标准化分离和检测方法，一项临床试验（NCT044274751）正在进行中。

7. miRNA-based therapeutic tools to overcome NSCLC resistance to ICIs

基于miRNAs的治疗策略旨在纠正与耐药相关的miRNA表达失调。通过使用antimiR抑制过表达的致癌miRNA，或使用miRNA模拟物（mimics）恢复抑癌miRNA的表达，可增强ICIs疗效。例如，miR-34a模拟物通过铁氧化物纳米棒递送，与T细胞免疫治疗联合在NSCLC模型中有效。miR-34a模拟物MRX34（脂质体纳米颗粒）进入I期临床试验，但因严重免疫相关不良事件（如细胞因子释放综合征）而终止。MesomiR-1（TargomiRs，含miR-16模拟物和EGFR靶向分子）在恶性胸膜间皮瘤和NSCLC患者中显示初步活性和安全性。挑战包括脱靶效应、递送效率、降解、免疫原性等。最新进展包括使用功能化纳米载体（如脂质、聚合物、金纳米颗粒）、聚乙二醇（PEG）涂层、星形聚合物和机器学习优化递送系统。此外，修饰miRNA模拟物（如添加5-氟尿嘧啶）以提高靶向性。调控circRNA-miRNA轴的联合干预也是潜在策略。

8. Concluding remarks and future perspectives

ICIs免疫疗法已革新NSCLC治疗，但耐药问题仍需解决。miRNAs在预测ICIs应答和克服耐药方面具有巨大潜力，但需在更大、独立的多中心队列中验证，并标准化生物液体处理、miRNA检测和数据归一化方法。机器学习模型整合临床变量可提高预测准确性。未来需开展更多临床试验，如评估EV-miRNA表达谱的试验。miRNA-based治疗面临递送、靶向和安全性挑战，但纳米技术和修饰miRNA的应用有望推动其临床转化。最终，miRNAs可能作为预测性生物标志物和治疗工具，助力个体化医疗。