循環(huán)microRNA在胃腸道惡性腫瘤診斷中的應(yīng)用價(jià)值

湯瑋瑋+周丹+蔡銘泉+安漢祥

【摘要】 微小RNA（microRNA）作為一種廣泛存在的小分子非編碼單鏈RNA，近年來(lái)逐漸成為分子生物學(xué)與腫瘤領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，尤其是循環(huán)microRNA，參與增殖、分化、凋亡等多種重要細(xì)胞活動(dòng)的調(diào)控，并在抑制腫瘤血管生成、侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用，且因其無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便、穩(wěn)定及特異性等優(yōu)點(diǎn)，顯示了較好的臨床應(yīng)用前景，可作為腫瘤早期篩查、早期診斷、療效評(píng)估及預(yù)后判斷的重要分子標(biāo)志物。本文介紹了循環(huán)microRNA在胃腸道腫瘤中的研究，主要對(duì)其在診斷中的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行綜述。

【關(guān)鍵詞】 胃腸道惡性腫瘤； 循環(huán)microRNA； 診斷； 腫瘤分子標(biāo)志物

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2016.33.085 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6805（2016）33-0158-03

胃腸道惡性腫瘤是目前臨床上最為常見(jiàn)的腫瘤之一，其高發(fā)病率與死亡率嚴(yán)重危害人類(lèi)的健康，各種新的治療手段的問(wèn)世雖然使其在臨床治療上取得了一定的進(jìn)展，但仍有部分患者就診時(shí)已屬于癌癥晚期，失去了手術(shù)治療的機(jī)會(huì)，因而，對(duì)胃腸道惡性腫瘤進(jìn)行及時(shí)診治是目前臨床上仍需亟待解決的問(wèn)題[1]。早期診斷是實(shí)施及時(shí)治療的關(guān)鍵，臨床上多采用腫瘤標(biāo)記物對(duì)腫瘤進(jìn)行早期篩查，而尋求特異性高，且易于檢測(cè)的腫瘤標(biāo)記物是腫瘤臨床診治方面研究的重要課題。microRNA是一種在動(dòng)植物體內(nèi)廣泛存在的小分子非編碼單鏈RNA，可與靶mRNA分子的3非編碼區(qū)域堿基進(jìn)行結(jié)合，從而使靶mRNA基因有效降解，參與到腫瘤細(xì)胞的增殖、分化、凋亡過(guò)程中，在多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起到了不同的作用[2]。循環(huán)microRNA是指存在于循環(huán)血液中的一種相對(duì)穩(wěn)定表達(dá)的microRNA，不同腫瘤或同種腫瘤不同病程階段的循環(huán)microRNA表達(dá)水平均存在差異[3]，因此，循環(huán)microRNA因其無(wú)創(chuàng)便捷性、穩(wěn)定性及在不同腫瘤不同發(fā)生發(fā)展階段中的特異性，在臨床上被作為腫瘤診斷、預(yù)后評(píng)估的潛在標(biāo)記物。本文主要針對(duì)microRNA與腫瘤的關(guān)系進(jìn)行闡述，對(duì)循環(huán)microRNA作為腫瘤標(biāo)記物應(yīng)用于胃腸道腫瘤診斷中的臨床價(jià)值進(jìn)行分析。

1 microRNA與腫瘤的關(guān)系

microRNA是一種長(zhǎng)度為19～24 nt的小分子非編碼單鏈RNA，絕大部分的microRNA可與靶基因3非編碼區(qū)域堿基進(jìn)行互補(bǔ)結(jié)合，對(duì)靶基因的蛋白質(zhì)翻譯進(jìn)行抑制，從而影響細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育，參與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程。microRNA在細(xì)胞的生長(zhǎng)分化及凋亡、基因調(diào)節(jié)、神經(jīng)元極性建立、內(nèi)分泌代謝等過(guò)程中均發(fā)揮重要作用。

研究已發(fā)現(xiàn)，腫瘤患者的血漿中存在源自原發(fā)腫瘤的miRNA分子，目前認(rèn)為循環(huán)microRNA主要來(lái)自凋亡或者壞死的細(xì)胞，細(xì)胞的主動(dòng)釋放，以及循環(huán)細(xì)胞的裂解。一般情況下，組織中的mircoRNA容易發(fā)生降解，而microRNA在血漿中通常與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，或者以微囊泡的形式存在，具有良好的穩(wěn)定性和組織特異性；同時(shí)循環(huán)microRNA的變化早于基因及蛋白，并隨著腫瘤的進(jìn)展而改變，因而是腫瘤早期篩查、早期轉(zhuǎn)移診斷的基于血液檢測(cè)的理想標(biāo)志物。相對(duì)于腫瘤組織microRNA，循環(huán)microRNA具有易于檢測(cè)且重復(fù)性好的特性。循環(huán)microRNA僅需進(jìn)行血液采集，無(wú)需通過(guò)手術(shù)或穿刺活檢取材，就可對(duì)血漿樣本中的mircoRNA進(jìn)行檢測(cè)，且研究表明，在血漿中檢測(cè)出的循環(huán)mircoRNA水平與同例受檢者機(jī)體內(nèi)或組織內(nèi)的mircoRNA數(shù)據(jù)具有較高的吻合度。而其檢測(cè)步驟簡(jiǎn)單，對(duì)患者機(jī)體造成的創(chuàng)傷極小，更容易被受檢者接受，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病進(jìn)行實(shí)時(shí)隨訪(fǎng)監(jiān)測(cè)。目前，普遍認(rèn)為循環(huán)microRNA在不同疾病或組織中的表達(dá)譜存在特異性，其中，腫瘤患者血漿中的microRNA表達(dá)譜存在較為明顯的特征，其表達(dá)譜與健康人的表達(dá)譜存在明顯不同，且在不同腫瘤中同一microRNA的表達(dá)水平不一致，目前多項(xiàng)研究已對(duì)多種惡性腫瘤的循環(huán)microRNA表達(dá)差異進(jìn)行了證實(shí)[4]。

可見(jiàn)，循環(huán)mircoRNA在腫瘤中特異性高，兼具無(wú)創(chuàng)、檢測(cè)便捷、重復(fù)性好、生物穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，可在臨床上應(yīng)用于腫瘤的診斷及治療過(guò)程中。

2 循環(huán)microRNA在不同胃腸道腫瘤診斷中的應(yīng)用

2.1 食管癌

食管癌是常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤，在全球范圍內(nèi)，其高發(fā)病率和死亡率嚴(yán)重危害人類(lèi)的健康。通常情況下，處于進(jìn)展期或癌細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的食管癌患者的預(yù)后差，其5年生存率僅為15%左右，而在發(fā)病早期進(jìn)行準(zhǔn)確診斷并予以治療的食管癌患者其5年生存率明顯升高，基本可達(dá)到90%以上[5]。因此，如何對(duì)食管癌進(jìn)行準(zhǔn)確的早期診斷是改善食管癌預(yù)后結(jié)局的關(guān)鍵[6]。

近年來(lái)，循環(huán)microRNA在腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的特定分子效應(yīng)逐漸受到臨床重視，由于循環(huán)microRNA具有可精確量化的優(yōu)點(diǎn)，可用于食管癌的臨床診斷及治療中。食管癌患者血液中的多種循環(huán)microRNA分子出現(xiàn)表達(dá)異常，經(jīng)實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，食管癌患者血漿中的循環(huán)microRNA分子，如microRNA-10a、microRNA-18a、microRNA-21、microRNA-31、microRNA-148b、microRNA-223、microRNA-133a、microRNA-1246、microRNA-1322及microRNA-17-3p的表達(dá)水平均高于正常水平，可輔助食管癌的診斷，以提高食管癌的檢出率[7]。有學(xué)者應(yīng)用受試者工作特征曲線(xiàn)ROC對(duì)循環(huán)microRNA在食管癌中的診斷價(jià)值進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，循環(huán)microRNA-22對(duì)食管癌的診斷效能最佳，其ROC曲線(xiàn)下面積AUC為0.949，95%CI為0.925～0.974，而癌胚抗原對(duì)食管癌的AUC值、95%CI分別為0.817、0.763～0.870，診斷效能優(yōu)于癌胚抗原[8]。在Hirajima等[9]的研究報(bào)道中，早期食管癌患者血清中的microRNA-18a表達(dá)水平明顯增高，在早期原發(fā)性食管癌中其AUC值為0.948，診斷效能優(yōu)于傳統(tǒng)的食管癌標(biāo)記物，如癌胚抗原、鱗狀上皮細(xì)胞癌抗原等。葉敏華等[10]研究發(fā)現(xiàn)，循環(huán)microRNA對(duì)Ⅰ期和Ⅱ期食管癌的敏感度、特異度及AUC值分別為97%、56%、0.873，相對(duì)于唾液microRNA（89%、64%、0.835），循環(huán)microRNA對(duì)食管癌的診斷敏感度和特異度均較高，可被作為食管癌早期診斷的潛在標(biāo)記物。

2.2 胃癌

由于胃癌早期的臨床癥狀不具有典型性，待患者被確診胃癌時(shí)，其腫瘤往往已經(jīng)發(fā)展為晚期[11]。因此，對(duì)胃癌進(jìn)行準(zhǔn)確的早期診斷是當(dāng)前胃癌診治中的關(guān)鍵問(wèn)題。

隨著對(duì)循環(huán)microRNA研究的不斷深入，其在胃癌發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的作用亦被臨床所重視，循環(huán)microRNA的表達(dá)水平在胃癌的不同階段往往會(huì)出現(xiàn)異常的增高或降低，在一定程度上反映了胃癌細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移狀態(tài)。Rotkrus等[12]在胃癌的早期階段，通過(guò)建立彌漫型胃癌小鼠模型進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)早期胃癌小鼠的血清中存在循環(huán)microRNAs（microRNA-103、microRNA-107、microRNA-194、microRNA-210）的高表達(dá)，這些循環(huán)microRNA分子可能作為早期彌漫型胃癌的潛在生物標(biāo)記物。有學(xué)者對(duì)循環(huán)microRNA-1、循環(huán)microRNA-20a、循環(huán)microRNA-27a、循環(huán)microRNA-34、循環(huán)microRNA-423-5p這5種循環(huán)microRNA在胃癌中的表達(dá)水平進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，其在胃癌中均呈異常增高表達(dá)，經(jīng)ROC曲線(xiàn)分析后發(fā)現(xiàn)，以上5種循環(huán)microRNA對(duì)胃癌的診斷陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值及AUC值分別達(dá)到0.81、0.75、0.83，診斷效能優(yōu)于胃癌的傳統(tǒng)標(biāo)記物（癌胚抗原及糖類(lèi)抗原19-9）[13]。此外，Zheng等[14]通過(guò)microRNA表達(dá)譜芯片檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，循環(huán)microRNA-21、循環(huán)microRNA-200c、循環(huán)microRNA-378在胃癌患者外周血循環(huán)腫瘤細(xì)胞CTC的表達(dá)水平也高于正常水平，而循環(huán)microRNA-375在胃癌患者中的表達(dá)水平則低于正常水平，對(duì)臨床病理特征進(jìn)一步分析，循環(huán)microRNA-21與胃癌患者的TNM分期、腫瘤大小及組織病理分類(lèi)相關(guān)，提示臨床上可根據(jù)CTC中循環(huán)microRNA的異常表達(dá)對(duì)早期胃癌進(jìn)行篩查和診斷。

2.3 結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌是臨床較為常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，臨床上多采用結(jié)腸鏡、大便隱血試驗(yàn)等手段對(duì)結(jié)直腸癌進(jìn)行早期篩查診斷，但由于結(jié)腸鏡的有創(chuàng)性、大便隱血試驗(yàn)對(duì)飲食的高要求及診斷敏感度不高等缺陷，其早期篩查診斷亦存在一定的局限[15]。

多種循環(huán)microRNA分子在結(jié)直腸癌中出現(xiàn)表達(dá)異常，其對(duì)結(jié)直腸癌的早期篩查診斷價(jià)值逐漸得到研究證實(shí)。Kanaan等[16]通過(guò)對(duì)結(jié)直腸息肉患者和結(jié)直腸癌患者的血漿進(jìn)行microRNA差異表達(dá)芯片檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，在外周血漿檢測(cè)中，循環(huán)microRNA-17、microRNA-142-3p、microRNA-195、microRNA-331、microRNA-532、microRNA-532-3p、microRNA-652這7種分子的表達(dá)水平通常會(huì)在結(jié)直腸息肉患者中異常增高，能夠?qū)Y(jié)腸息肉進(jìn)行有效鑒別診斷，其AUC值為0.868，95%CI為0.76～0.98，而循環(huán)microRNA-15b、microRNA-139-3p、microRNA-431這3種分子的表達(dá)水平則在結(jié)直腸癌患者中異常升高，能夠有效地鑒別結(jié)直腸癌，其AUC值為0.896，95%CI為0.78～1.00。Giráldez等[17]則指出，其他循環(huán)microRNA因子，如循環(huán)種分子的表達(dá)水平在結(jié)直腸癌中出現(xiàn)異常表達(dá)下調(diào)，利用以上循環(huán)microRNA分子，可對(duì)結(jié)直腸癌和結(jié)直腸息肉進(jìn)行有效鑒別區(qū)分。此外，由于大部分的結(jié)直腸癌是由結(jié)直腸腺瘤惡化發(fā)展而成的，高危性結(jié)直腸腺瘤屬于結(jié)直腸癌的癌前病變，臨床上對(duì)結(jié)直腸腺瘤進(jìn)行篩查和及時(shí)治療，也是避免結(jié)直腸腺瘤發(fā)展為結(jié)直腸癌的重要手段。Nugent等[18]通過(guò)對(duì)5例高危型結(jié)直腸癌患者與5例健康人的血漿和組織學(xué)標(biāo)本進(jìn)行microRNA芯片研究后發(fā)現(xiàn)，循環(huán)microRNA-18a、microRNA-29a、microRNA-92a在高危型結(jié)直腸腺瘤中的表達(dá)水平高于正常水平，其敏感度、特異度較高，且在不同類(lèi)型標(biāo)本中的檢測(cè)結(jié)果相一致，因此循環(huán)microRNA可作為結(jié)直腸癌癌前病變的潛在篩查標(biāo)記物。

3 小結(jié)

血漿循環(huán)microRNA分析作為一種新的非侵入性早期診斷方法，具有相對(duì)特異性高、重復(fù)性好的臨床應(yīng)用前景。循環(huán)microRNA在消化道惡性腫瘤中的表達(dá)水平往往出現(xiàn)異常，為腫瘤早期篩查和診斷提供了新的方向，但不同研究報(bào)道中同種循環(huán)microRNA的表達(dá)結(jié)果可能存在不同，與檢測(cè)方法及研究對(duì)象選取有關(guān)。進(jìn)一步深入的挖掘循環(huán)microRNA功能和作用機(jī)制，可為胃腸道腫瘤患者提供新的分子檢測(cè)手段，并為其更好地應(yīng)用于臨床帶來(lái)新的希望。

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