蔡遠艷 司明君 劉婷 楊婧偊 綜述 于海濤② 審校

MicroRNA（miRNA）是具有21～23個核苷酸的RNA小分子，參與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展[1]。相對于血液和組織標本，尿液成分相對簡單，更易實現目標miRNA的識別與分離，因此檢測尿液miRNA可作為診斷及監(jiān)測腫瘤的重要途徑，尿液miRNA已成為臨床研究和實踐中最有前景的生物標志物之一。本文將對miRNA的特點和檢測方法及尿液miRNA在泌尿系統(tǒng)腫瘤和非泌尿系統(tǒng)腫瘤中的研究進行綜述，為腫瘤診斷、療效評估和預后判斷提供新思路。

1 miRNA的特點

miRNA是基因表達的關鍵調控因子，通過與特定的mRNA結合，促進其降解和（或）抑制翻譯進而調控基因表達[1]。miRNA在癌細胞和正常組織間存在差異，可影響血管生成、腫瘤形成和轉移，以及癌癥進展[2]。盡管尿液miRNA在多種腫瘤中表達失調已被證實，但在尿液中的較低濃度阻礙了其應用。隨著對miRNA研究的深入，miRNA檢測技術也得到了不斷發(fā)展，可實現對目標miRNA的精準識別以及高效信號放大作用，使得其檢測限提高數百倍，達aM水平，極大提高了尿液miRNA檢測的靈敏度，促進了尿液miRNA標志物在腫瘤中的應用。

2 尿液miRNA活檢新技術

反轉錄PCR（reverse transcription-PCR，RT-PCR）、高通量測序技術（next generation sequencing，NGS）、Northern blotting、微陣列等多種技術均可用于檢測miRNA的表達。上述技術均因其固有的局限性，使得尿液miRNA活檢技術的發(fā)展和應用受到限制（表1）。因此，急需開發(fā)省時、低成本、高選擇性、高靈敏性的尿液miRNA檢測技術。一種基于生物素-鏈霉親和素結合和熒光活性磁性納米載體的液體活檢技術[3]，可在幾分鐘內從體液中快速分離目標miRNA，有效節(jié)約檢測時間成本。Kim等[4]開發(fā)了一種基于三維分級等離子體納米結構的表面增強拉曼散射技術用于檢測尿液miRNA，實現對目標miRNA約10 aM的檢測限。此外，陳惠等[5]開發(fā)的基于指數擴增的miRNA檢測技術，克服了傳統(tǒng)擴增技術中非特異性擴增問題，實現了尿液miRNA的高特異性檢測。上述新檢測技術的開發(fā)，極大提升了尿液miRNA的檢測能力。

表1 miRNA各檢測方法特點比較

3 尿液miRNA與泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤

3.1 尿液miRNA與膀胱癌

膀胱癌是泌尿系統(tǒng)發(fā)病率最高的惡性腫瘤之一[6]。2013年Mengual等[7]報道了針對膀胱癌的全球首個尿液miRNA譜，為實現準確可靠的膀胱癌非侵入性檢測提供了思路。隨后，Lin等[8]研究發(fā)現，尿外泌體中miRNA-93-5p表達水平與膀胱癌患者的TNM分期（Ta～T1vs.T2～T4）具有顯著性相關。Lin等[9]研究顯示，膀胱癌患者尿液中的miRNA-423-5p、miRNA-149-5p、miRNA-193a-5p表達水平增加，且miRNA-149-5p、miRNA-193a-5p與膀胱癌的低生存率密切相關。上述研究證實，尿液miRNA不僅可以診斷膀胱癌，還可以區(qū)分膀胱癌的不同分期及判斷預后。

3.2 尿液miRNA與腎細胞癌

腎細胞癌是泌尿系統(tǒng)另一最致命的惡性腫瘤[10]，早期診斷具有十分重要的意義。2012年，von Brandenstein等[11]研究發(fā)現，腎細胞癌患者尿液中的miRNA-15a表達上調，首次確定了尿液miRNA可用于腎細胞癌的診斷。2018年另一項研究發(fā)現，尿液miRNA-15a診斷腎癌的特異度98.1%，敏感度100.0%[12]。近期，Renner等[3]研發(fā)出一種可快速分離、富集和純化尿液miRNA-15a的活檢新技術，極大提高尿液miRNA-15a的檢測靈敏度，推動了腎細胞癌的非侵入性檢測研究進展。

腎透明細胞癌是病死率最高的腎細胞癌亞型[10]。Cochetti等[13]開發(fā)了一種基于尿液中3種miRNA（miRNA-122、miRNA-1 271和miRNA-15b）含量檢測的腎透明細胞癌診斷方法，該方法的靈敏度高達100%，特異度為86%。隨后，又在另一個獨立隊列中驗證了該方法，靈敏度仍達96%，特異度為65%，且不受性別、年齡、腎功能和合并癥的影響[14]。

3.3 尿液miRNA與前列腺癌

2020年，前列腺癌成為男性第二大常見癌癥[6]。Borkowetz等[15]研究證實，尿液miRNA-16和miRNA-195，聯合已建立的前列腺癌標志物（如前列腺特異性抗原）可提高前列腺癌的診斷準確性，彌補血清中前列腺特異性抗原對診斷前列腺癌特異度偏低的不足。此外，一種包括5種尿液miRNA（miRNA-151a-5p、miRNA-204-5p、miRNA-222-3p、miRNA-23b-3p和miRNA-331-3p）和血清中前列腺特異性抗原的回歸模型，可用于改善前列腺癌風險分層并指導治療[16]。尿液miRNA-375與miRNA-429作為去勢抵抗性前列腺癌患者的預后標志物，可預測疾病進展及患者生存期[17]。上述研究為進一步利用尿液miRNA診斷、監(jiān)測和預后判斷前列腺癌提供了有力依據。

4 尿液miRNA與非泌尿系統(tǒng)腫瘤

4.1 尿液miRNA與乳腺癌

2020年，乳腺癌首次超過肺癌成為全球發(fā)病率最高的癌癥[6]。Erbes等[18]在乳腺癌患者尿液中篩選出可能的miRNA組合（miRNA-155、miRNA-21、miRNA-125b、miRNA-451），該組合診斷乳腺癌的敏感度及特異度均達91.7%，首次證實了使用尿液miRNA譜區(qū)分乳腺癌患者及健康者的可能性。Hirschfeld等[19]發(fā)現，尿液中4種miRNA（miRNA-424、miRNA-423、miRNA-660和miRNA-let-7i）構建的診斷模型，其敏感度為98.6%，特異度達100%。由此，尿液miRNA檢測為非侵入性診斷乳腺癌提供了新思路。

4.2 尿液miRNA與卵巢癌

卵巢癌由于缺少有效的早篩方法，確診時往往已經發(fā)展至晚期，導致死亡率較高。人體體液中已篩選出75種RNA可作為卵巢癌早期診斷的潛在生物標志物[20]。Zhou等[21]首次使用微陣列技術分析卵巢漿液性腺癌患者的尿液miRNA譜，并發(fā)現尿液miRNA-30a-5p上調且與淋巴結轉移相關，手術切除病變后尿液miRNA-30a-5p明顯降低。此外，與健康人群或良性腫瘤患者相比，來源于卵巢癌患者的尿液miRNA-15a和miRNA-let-7a[22]表達量呈顯著性差異。上述研究提示尿液miRNA可能是診斷、監(jiān)測和評估卵巢癌療效的潛在靶點。

4.3 尿液miRNA與胰腺癌

胰腺癌預后極差，且目前的診斷標志物缺乏特異性，迫切需要尋找新的標志物。Ishige等[23]研究發(fā)現，胰腺癌患者的血清和尿液中miRNA-1 246表達均明顯高于健康對照組，且血清和尿液中的miRNA水平呈正相關（r=0.34），提示尿液miRNA具有診斷胰腺癌的潛力。此外，Yoshizawa等[24]研究發(fā)現，胰腺導管腺癌患者尿液中的miRNA-3 940-5p/miRNA-8 069比值在疾病早期即出現升高，且升高程度往往高于其在血清中的比值，當該比值聯合CA19-9用于診斷胰腺導管腺癌時，陽性預測值達到了100%，進一步證實檢測尿液miRNA在診斷胰腺癌中具有重要價值。

4.4 尿液miRNA與其他惡性腫瘤

除上述惡性腫瘤以外，在其他常見惡性腫瘤患者尿液中也可檢測到miRNA的顯著變化。研究發(fā)現，尿液miRNA-6 807-5p和miRNA-6 856-5p是診斷胃癌的生物標志物，可評價根治性胃癌切除術的治療效果[25]。結直腸癌患者尿液miRNA-129-1-3p和miRNA-566表達水平顯著高于健康人群，診斷早期結直腸癌的靈敏度達82.8%[26]。此外，Okuda等[27]研究發(fā)現，食管癌患者尿液中5種miRNA（miRNA-1273f、miRNA-619-5p、miRNA-150-3p、miRNA-4 327和miRNA-3135b）的水平顯著高于健康人群，并在訓練集和測試集中對Ⅰ期食管鱗狀細胞癌均表現出良好的診斷性能。而來源于多發(fā)性骨髓瘤患者尿液中的4種mi-RNA（miRNA-134-5p、miRNA-6 500-5p、miRNA-548q和miRNA-548y）表達水平，相較于健康對照組則顯著降低[28]，有望成為多發(fā)性骨髓瘤的診斷標志物（表2）。

表2 尿液miRNA標志物檢測

5 結語

綜上所述，尿液miRNA在多數腫瘤中異常表達，其作為生物標志物在腫瘤診斷、分期、療效評估、預后判斷等方面具有重要價值。但目前尿液miRNA標志物在腫瘤中的研究仍有一定局限性，在腫瘤中的作用機制并未明確。因此，未來需進行大樣本隊列驗證尿液miRNA在腫瘤中的作用并闡明其作用機制，亦還需進一步加強相關研究成果的轉化應用。