劉啟飛(綜述),王秀芳,焦 峰(審校)
(1.蚌埠醫(yī)學院研究生部,安徽 蚌埠 233000; 2.中國人民解放軍第八二醫(yī)院 a腫瘤中心,b檢驗科,c普外科,江蘇 淮安 223001)
微RNA(microRNA,miRNA)是一類在真核生物中發(fā)現(xiàn)的長18~25個核苷酸內源性非編碼小分子單鏈RNA。目前在人類基因組中發(fā)現(xiàn)已超過1000多種miRNA。miRNA表達異常與腫瘤、心血管疾病、腎臟疾病及神經系統(tǒng)病變有關,其中與腫瘤的關系研究為最熱門。目前研究表明,miRNA不管在腫瘤組織還是在外周血中都與腫瘤顯著相關,其中miR-21是人類基因組中第一個檢測到并在幾乎所有腫瘤中表達上調的miRNA,與腫瘤的臨床病理特征、療效和預后密切相關,可作為新的腫瘤標志物,有良好的臨床應用價值。
miR-21在幾乎所有腫瘤中表達異常。Volinia等[1]對來自六種不同腫瘤的540例樣本miRNA進行分析,發(fā)現(xiàn)只有miR-21在所有腫瘤中表達上調。近年來,因外周血miRNA具有表達穩(wěn)定、易于采集、檢測方便等特點,有學者不僅對腫瘤組織miRNA進行分析,還對外周血miRNA 進行研究,并發(fā)現(xiàn)miRNA在血清和血漿中表達無差異。Liu等[2]選取70例非小細胞肺腫瘤組織及血清,40例健康人血清為對照,發(fā)現(xiàn)miR-21、miR-141和miR-200c等在非小細胞肺腫瘤組織中表達升高,腫瘤患者血清miR-21表達上調,但血清miR-141和miR-200c表達下調。Shen等[3]對28例I期非小細胞肺腫瘤組織及血漿進行研究發(fā)現(xiàn),五種miRNA(miR-21、miR-126、miR-210、miR-486-5p)在血漿和對應的組織中具有相關性。Gall等[4]發(fā)現(xiàn)對結直腸癌的組織和血中miR-21表達一致性進行驗證,發(fā)現(xiàn)在腫瘤組織和外周血中miR-21的表達具有一致性,均表達上調。Tsujiura等[5]發(fā)現(xiàn)胃癌患者的miR-17-5p、miR-21、miR-106a、miR-106b和let-7a在血漿中穩(wěn)定存在并能在多數樣本中檢測到,miR-21無論是在腫瘤組織中還是在血漿中表達均升高。陳衛(wèi)群等[6]的結果顯示淋巴瘤患者外周血中循環(huán)miR-21的表達顯著高于正常對照組,且淋巴瘤患者外周血中循環(huán)miR-21的表達與腫瘤組織中miR-21的表達密切相關??傊[瘤的循環(huán)miR-21與腫瘤組織miR-21的表達具有一致性。
理想的腫瘤標志物的特點一般具有敏感性高,能早期檢測出腫瘤患者;特異性好,能準確鑒別腫瘤患者和健康人群;有器官特異性,方便對腫瘤的定位;表達水平與腫瘤體積大小、臨床分期等相關,用以判斷預后;半衰期短,可反映腫瘤的動態(tài)變化,監(jiān)測治療效果、復發(fā)和轉移;檢測方法精密度、準確性高,操作方便等特點。目前研究認為,腫瘤組織miR-21與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉移和預后有關,但腫瘤組織檢測技術難度高、對機體創(chuàng)傷大,不易在臨床應用中推廣,而外周血miR-21檢測具有無創(chuàng)、可重復、可與其他指標同時檢測等特點,而且外周血miRNA表達穩(wěn)定,可以抵抗RNA酶、酸、堿、加熱,可重復冷凍、解凍,能長期保存[7],因此臨床應用前景更大。
研究證實,循環(huán)miR-21可用于各種腫瘤的診斷。Asaga等[8]檢測局部乳腺癌患者外周血中miR-21較健康者表達升高,比值為1.796,受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)下面積為0.721;多因素分析提示發(fā)生內臟轉移血清miR-21表達顯著升高。Zheng等[9]對53例胃癌患者外周血進行研究,證實胃癌患者外周血miR-21的表達水平明顯上調,與腫瘤的分期、大小和組織類型相關,ROC下面積(area under the ROC curve,AUC)為0.853±0.086,提示循環(huán)miR-21可作為一種監(jiān)測胃癌患者的循環(huán)腫瘤細胞的新指標。Gall等[4]研究表明血漿miR-21在結直腸癌中的靈敏度和特異度均為90%,并認為miR-21可作為結直腸癌的血液學分子指標。劉建強等[10]研究結果表明miR-21在胰腺癌患者血漿中的相對表達量顯著高于慢性胰腺炎患者及正常對照組,胰腺癌患者循環(huán)miR-21水平與腫瘤最大直徑和TNM分期無顯著相關性,經Logistic回歸及ROC曲線分析,miR-21對在胰腺癌患者和正常對照中診斷胰腺癌的AUC為0.868,靈敏度和特異度分別為77.8%和66.7%,在胰腺癌患者和慢性胰腺炎中診斷胰腺癌的AUC為0.757,靈敏度和特異度分別為66.7%和71.7%,在3組人群中診斷胰腺癌的AUC為0.801,靈敏度和特異度分別為71.1%和69.3%,提示血漿miR-21可能成為新的胰腺癌分子診斷標志物。
循環(huán)miR-21在幾乎所有的腫瘤中表達上調,單個指標檢測對腫瘤的診斷特異性不高,可與其他miRNA組合檢測,可提高腫瘤檢測的特異性。Shen等[3]對小細胞肺癌組織及血漿中12種miRNA進行分析發(fā)現(xiàn)5種在血漿和對應的組織中表達相關,Logistic回歸提示4種(miR-21、miR-126、miR-210、miR-486-5p)檢測的靈敏度為86.22%,特異度為96.55%;在Ⅰ期非小細胞肺癌組織中靈敏度為73.33%和特異度為96.55%;與鱗癌相比,肺腺癌靈敏度為91.67%。Tang等[11]發(fā)現(xiàn)肺癌患者血漿miR-21和miR-155表達升高,miR-145表達下調,三種miRNA結合AUC為0.847;與健康對照相比,靈敏度為69.4%,特異度為78.3%;miR-21、miR-155和miR-145的Logistic回歸預測并進行驗證提示血漿miR具有診斷價值。
3.1循環(huán)miR-21與腫瘤預后 研究表明,循環(huán)miR-21不僅可用于腫瘤的診斷,還與預后判斷有關。Wang等[12]發(fā)現(xiàn)非小細胞肺癌患者血清miR-21高表達與腫瘤轉移情況和淋巴結轉移顯著相關,3年總生存率高表達者明顯低于低表達者,不管是單因素和多因素分析都提示血清miR-21是判斷患者預后的獨立指標,以上提示血清miR-21可能是判斷非小細胞肺癌患者預后的有用指標。Liu等[2]證實血清miR-21高表達與淋巴結轉移和臨床分期顯著相關;log-rank檢驗和Cox回歸分析提示腫瘤中miR-21和miR-200c或者血清miR-21與患者預后差有關,提示血清miR-21及腫瘤組織中miR-21,miR-141和miR-200c可作為非小細胞肺癌的診斷新指標。Komatsu等[13]對69例胃癌患者血漿miRNA水平與預后關系進行研究,發(fā)現(xiàn)血漿miR-21和miR-106a高表達者術后生存率及預后較低表達者差;miR-21高表達更易發(fā)生血管侵犯;多因素分析提示血漿miR-21高表達可作為判斷預后的獨立指標,認為循環(huán)miR-21可作為胃癌患者預后判斷的可靠指標,并需要認真隨訪,以早期發(fā)現(xiàn)復發(fā)和需要輔助治療的胃癌患者。Ali等[14]選取50例胰腺癌患者血漿多種miRNA進行分析,發(fā)現(xiàn)有37種miRNA下調和54種miRNA上調,其中miR-21的表達顯著升高,而let-7家庭的表達(尤其let-7d)和miR-146表達顯著下降;miR-21的表達和生存期短相關,和let-7的表達生存期關系正好相反;同時還發(fā)現(xiàn)化療耐藥的胰腺癌細胞株中,miR-21明顯高表達,與血漿中miR-21結果一致,這些提示鑒別和明確新診斷的患者miRNA表達可視為腫瘤侵襲的潛在生物指標,miRNA可能用于高?;颊叩暮Y查,以及可能視為未來的藥物發(fā)展目標。Yuan等[15]選取65例骨肉瘤患者血清miR-21檢測,并用30例配對健康人為對照,Cox風險比例模型評估預后,證實了骨肉瘤患者血清miR-21的水平較健康人顯著升高;血清miR-21高表達與Enneking進展期、化療不敏感相關,無論單因素還是多因素分析都提示血清miR-21表達上調是一個提示骨肉瘤不良預后的獨立指標,說明血清miR-21可能成為一個很好的治療的候選靶標和潛在的預測化療敏感性和預后的指標。Komatsu等[16]研究證實食管鱗癌血漿miR-21表達升高,而miR-375低表達者術后預后較差,兩者為預后判斷獨立因素,為術后輔助治療提供依據。
3.2循環(huán)miR-21與療效評估 目前循環(huán)miR-21在療效評估方面的作用越來越受到重視。Wei等[17]對77位非小細胞肺癌患者和36位年齡和性別相配的健康對照進行分析,發(fā)現(xiàn)非小細胞肺癌患者血漿miR-21顯著高于健康對照;作為標志物,血漿miR-21AUC為0.729,靈敏度為61.04%,特異度為83.33%;35位患者化療療效達到部分緩解11例,病情穩(wěn)定和病情進展24例,總有效率為31.4%,達到部分緩解的患者血漿miR-21明顯低于病情穩(wěn)定和病情進展患者的濃度,該結果提示血漿miR-21是非小細胞肺癌很好的分子標志物,而且可能被用于預測化學療法效果。Wang等[18]選擇177例接受以吉西他濱為主的化療胰腺癌患者的血清miR-21進行研究,表明血清miR-21高表達與腫瘤進展快、腫瘤進展時間短和總生存期短相關;血清miR-21水平是一種預測腫瘤進展時間和總生存期的獨立因素;功能分析提示吉西他濱化療降低了miR-21的表達水平,上調了Fas配體(Fas L igand,F(xiàn)asL)的表達;吉西他濱化療后FasL的表達上調誘導了癌細胞凋亡,而miR-21表達升高部分作用于保護癌細胞免受吉西他濱化療誘導的凋亡;FasL是miR-21的直接靶標,以上說明血清miR-21水平可以預測進展期胰腺癌的化療療效;并發(fā)現(xiàn)了miR-21作用于FasL/Fas途徑介導的化療耐藥新機制。Kurashige等[19]發(fā)現(xiàn)食管鱗癌患者血清miR-21表達升高,術后患者血清miR-21表達明顯下調,對化療敏感的患者下調明顯,化療不敏感者,表達無明顯變化,這提示血清miR-21可作為食管鱗癌化療療效評估指標。Zhang等[20]對20例原發(fā)前列腺癌、20例雄激素依賴型前列腺癌、10例雄激素抵抗的前列腺癌、6例良性前列腺增生癥共56例患者血清樣本檢測miR-21,并對激素抵抗的前列腺癌患者進行多西紫杉醇化療,發(fā)現(xiàn)血清miR-21表達水平分別與雄激素依賴型前列腺癌、雄激素抵抗的前列腺癌血清前列腺特異性抗原相關;雄激素抵抗的前列腺癌、雄激素依賴型前列腺癌病例中miR-21高表達且前列腺特異性抗原>4 μg/L的雄激素抵抗的前列腺癌經過化療達到部分緩解,并且前列腺特異性抗原降低50%以上;對化療抵抗的患者miR-21的水平高于對化療敏感者,說明血清miR-21的水平可用于雄激素抵抗的前列腺癌的評估,特別是對多西紫杉醇耐藥的患者,并可能成為轉變激素抵抗和預測多西紫杉醇化療效果的指標。
沈潔等[21]檢測正常對照、胃竇潰瘍、胃竇炎性息肉、腸上皮化生及胃竇腺癌患者血清樣本及配對胃組織中miR-21和let-7a的表達,發(fā)現(xiàn)血清中miR-21和let-7a的水平與配對組織中兩者的表達量呈正相關;術后胃癌患者血清中miR-21水平較術前降低,而let-7a則升高;與正常對照組相比,胃癌患者血清中miR-21水平升高,腸化及胃癌患者血清中l(wèi)et-7a水平降低,以上提示血清中miR-21和let-7a的水平可能成為胃癌的無創(chuàng)診斷及手術效果評定的一種新的、有效的標志物。Wang等[22]發(fā)現(xiàn)腦膠質瘤患者血漿miR-21、miR-128和miRNA-342-3p的水平較健康對照有高特異度和靈敏度,然而,這3種miRNA與其他腦瘤患者相比無明顯差異,如腦膜瘤或垂體腺瘤;腦膠質瘤患者的3種miRNA血漿水平經手術和放化療幾乎恢復到正常的水平,該結果提示血漿特異性miRNA有可能成為腦膠質瘤新的標志物,而且可能在腦膠質瘤臨床治療和評估中得到應用。
雖然循環(huán)miR-21作為腫瘤標志物存在著一些問題:①雖然腫瘤患者循環(huán)miR-21明顯高表達,然而不同腫瘤的鑒別特異度不高;②對循環(huán)miR-21的檢測,缺乏統(tǒng)一的檢測標準及嚴格的質控標準;③不同腫瘤循環(huán)miR-21與其他miRNA的聯(lián)合檢測的表達譜還不明確,但是循環(huán)miR-21作為第一個被發(fā)現(xiàn)的miRNA,具有高度的特異性和穩(wěn)定性,幾乎在所有腫瘤中表達上調,與腫瘤的療效和預后顯著相關,作為腫瘤標志物的潛力越來越明顯。隨著對miR-21研究的不斷深入,循環(huán)miR-21將來可能從研究階段向臨床應用方向轉化,并為腫瘤早期診斷、早期治療、預后評估等方面提供新的臨床思路。
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