循環(huán)miRNA-21在腫瘤中的研究進(jìn)展

劉啟飛(綜述)，王秀芳，焦 峰(審校)

(1.蚌埠醫(yī)學(xué)院研究生部，安徽 蚌埠 233000； 2.中國(guó)人民解放軍第八二醫(yī)院 a腫瘤中心，b檢驗(yàn)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(zhǎng)18～25個(gè)核苷酸內(nèi)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(dá)異常與腫瘤、心血管疾病、腎臟疾病及神經(jīng)系統(tǒng)病變有關(guān)，其中與腫瘤的關(guān)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(guān)，其中miR-21是人類基因組中第一個(gè)檢測(cè)到并在幾乎所有腫瘤中表達(dá)上調(diào)的miRNA，與腫瘤的臨床病理特征、療效和預(yù)后密切相關(guān)，可作為新的腫瘤標(biāo)志物，有良好的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 循環(huán)miR-21與腫瘤組織miR-21的關(guān)系

miR-21在幾乎所有腫瘤中表達(dá)異常。Volinia等[1]對(duì)來自六種不同腫瘤的540例樣本miRNA進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)只有miR-21在所有腫瘤中表達(dá)上調(diào)。近年來，因外周血miRNA具有表達(dá)穩(wěn)定、易于采集、檢測(cè)方便等特點(diǎn)，有學(xué)者不僅對(duì)腫瘤組織miRNA進(jìn)行分析，還對(duì)外周血miRNA 進(jìn)行研究，并發(fā)現(xiàn)miRNA在血清和血漿中表達(dá)無(wú)差異。Liu等[2]選取70例非小細(xì)胞肺腫瘤組織及血清，40例健康人血清為對(duì)照，發(fā)現(xiàn)miR-21、miR-141和miR-200c等在非小細(xì)胞肺腫瘤組織中表達(dá)升高，腫瘤患者血清miR-21表達(dá)上調(diào)，但血清miR-141和miR-200c表達(dá)下調(diào)。Shen等[3]對(duì)28例I期非小細(xì)胞肺腫瘤組織及血漿進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，五種miRNA(miR-21、miR-126、miR-210、miR-486-5p)在血漿和對(duì)應(yīng)的組織中具有相關(guān)性。Gall等[4]發(fā)現(xiàn)對(duì)結(jié)直腸癌的組織和血中miR-21表達(dá)一致性進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)在腫瘤組織和外周血中miR-21的表達(dá)具有一致性，均表達(dá)上調(diào)。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(shù)樣本中檢測(cè)到，miR-21無(wú)論是在腫瘤組織中還是在血漿中表達(dá)均升高。陳衛(wèi)群等[6]的結(jié)果顯示淋巴瘤患者外周血中循環(huán)miR-21的表達(dá)顯著高于正常對(duì)照組，且淋巴瘤患者外周血中循環(huán)miR-21的表達(dá)與腫瘤組織中miR-21的表達(dá)密切相關(guān)?？傊?，腫瘤的循環(huán)miR-21與腫瘤組織miR-21的表達(dá)具有一致性。

2 循環(huán)miR-21可作為腫瘤標(biāo)志物

理想的腫瘤標(biāo)志物的特點(diǎn)一般具有敏感性高，能早期檢測(cè)出腫瘤患者；特異性好，能準(zhǔn)確鑒別腫瘤患者和健康人群；有器官特異性，方便對(duì)腫瘤的定位；表達(dá)水平與腫瘤體積大小、臨床分期等相關(guān)，用以判斷預(yù)后；半衰期短，可反映腫瘤的動(dòng)態(tài)變化，監(jiān)測(cè)治療效果、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移；檢測(cè)方法精密度、準(zhǔn)確性高，操作方便等特點(diǎn)。目前研究認(rèn)為，腫瘤組織miR-21與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移和預(yù)后有關(guān)，但腫瘤組織檢測(cè)技術(shù)難度高、對(duì)機(jī)體創(chuàng)傷大，不易在臨床應(yīng)用中推廣，而外周血miR-21檢測(cè)具有無(wú)創(chuàng)、可重復(fù)、可與其他指標(biāo)同時(shí)檢測(cè)等特點(diǎn)，而且外周血miRNA表達(dá)穩(wěn)定，可以抵抗RNA酶、酸、堿、加熱，可重復(fù)冷凍、解凍，能長(zhǎng)期保存[7]，因此臨床應(yīng)用前景更大。

研究證實(shí)，循環(huán)miR-21可用于各種腫瘤的診斷。Asaga等[8]檢測(cè)局部乳腺癌患者外周血中miR-21較健康者表達(dá)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(nèi)臟轉(zhuǎn)移血清miR-21表達(dá)顯著升高。Zheng等[9]對(duì)53例胃癌患者外周血進(jìn)行研究，證實(shí)胃癌患者外周血miR-21的表達(dá)水平明顯上調(diào)，與腫瘤的分期、大小和組織類型相關(guān)，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(cè)胃癌患者的循環(huán)腫瘤細(xì)胞的新指標(biāo)。Gall等[4]研究表明血漿miR-21在結(jié)直腸癌中的靈敏度和特異度均為90%，并認(rèn)為miR-21可作為結(jié)直腸癌的血液學(xué)分子指標(biāo)。劉建強(qiáng)等[10]研究結(jié)果表明miR-21在胰腺癌患者血漿中的相對(duì)表達(dá)量顯著高于慢性胰腺炎患者及正常對(duì)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(wú)顯著相關(guān)性，經(jīng)Logistic回歸及ROC曲線分析，miR-21對(duì)在胰腺癌患者和正常對(duì)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(biāo)志物。

循環(huán)miR-21在幾乎所有的腫瘤中表達(dá)上調(diào)，單個(gè)指標(biāo)檢測(cè)對(duì)腫瘤的診斷特異性不高，可與其他miRNA組合檢測(cè)，可提高腫瘤檢測(cè)的特異性。Shen等[3]對(duì)小細(xì)胞肺癌組織及血漿中12種miRNA進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)5種在血漿和對(duì)應(yīng)的組織中表達(dá)相關(guān)，Logistic回歸提示4種(miR-21、miR-126、miR-210、miR-486-5p)檢測(cè)的靈敏度為86.22%，特異度為96.55%；在Ⅰ期非小細(xì)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(dá)升高，miR-145表達(dá)下調(diào)，三種miRNA結(jié)合AUC為0.847；與健康對(duì)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(yù)測(cè)并進(jìn)行驗(yàn)證提示血漿miR具有診斷價(jià)值。

3 循環(huán)miR-21與腫瘤預(yù)后和療效的關(guān)系

3.1循環(huán)miR-21與腫瘤預(yù)后 研究表明，循環(huán)miR-21不僅可用于腫瘤的診斷，還與預(yù)后判斷有關(guān)。Wang等[12]發(fā)現(xiàn)非小細(xì)胞肺癌患者血清miR-21高表達(dá)與腫瘤轉(zhuǎn)移情況和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)，3年總生存率高表達(dá)者明顯低于低表達(dá)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(yù)后的獨(dú)立指標(biāo)，以上提示血清miR-21可能是判斷非小細(xì)胞肺癌患者預(yù)后的有用指標(biāo)。Liu等[2]證實(shí)血清miR-21高表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床分期顯著相關(guān)；log-rank檢驗(yàn)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(yù)后差有關(guān)，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(xì)胞肺癌的診斷新指標(biāo)。Komatsu等[13]對(duì)69例胃癌患者血漿miRNA水平與預(yù)后關(guān)系進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)血漿miR-21和miR-106a高表達(dá)者術(shù)后生存率及預(yù)后較低表達(dá)者差；miR-21高表達(dá)更易發(fā)生血管侵犯；多因素分析提示血漿miR-21高表達(dá)可作為判斷預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo)，認(rèn)為循環(huán)miR-21可作為胃癌患者預(yù)后判斷的可靠指標(biāo)，并需要認(rèn)真隨訪，以早期發(fā)現(xiàn)復(fù)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(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有37種miRNA下調(diào)和54種miRNA上調(diào)，其中miR-21的表達(dá)顯著升高，而let-7家庭的表達(dá)(尤其let-7d)和miR-146表達(dá)顯著下降；miR-21的表達(dá)和生存期短相關(guān)，和let-7的表達(dá)生存期關(guān)系正好相反；同時(shí)還發(fā)現(xiàn)化療耐藥的胰腺癌細(xì)胞株中，miR-21明顯高表達(dá)，與血漿中miR-21結(jié)果一致，這些提示鑒別和明確新診斷的患者miRNA表達(dá)可視為腫瘤侵襲的潛在生物指標(biāo)，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(biāo)。Yuan等[15]選取65例骨肉瘤患者血清miR-21檢測(cè)，并用30例配對(duì)健康人為對(duì)照，Cox風(fēng)險(xiǎn)比例模型評(píng)估預(yù)后，證實(shí)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(dá)與Enneking進(jìn)展期、化療不敏感相關(guān)，無(wú)論單因素還是多因素分析都提示血清miR-21表達(dá)上調(diào)是一個(gè)提示骨肉瘤不良預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo)，說明血清miR-21可能成為一個(gè)很好的治療的候選靶標(biāo)和潛在的預(yù)測(cè)化療敏感性和預(yù)后的指標(biāo)。Komatsu等[16]研究證實(shí)食管鱗癌血漿miR-21表達(dá)升高，而miR-375低表達(dá)者術(shù)后預(yù)后較差，兩者為預(yù)后判斷獨(dú)立因素，為術(shù)后輔助治療提供依據(jù)。

3.2循環(huán)miR-21與療效評(píng)估 目前循環(huán)miR-21在療效評(píng)估方面的作用越來越受到重視。Wei等[17]對(duì)77位非小細(xì)胞肺癌患者和36位年齡和性別相配的健康對(duì)照進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)非小細(xì)胞肺癌患者血漿miR-21顯著高于健康對(duì)照；作為標(biāo)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(dá)到部分緩解11例，病情穩(wěn)定和病情進(jìn)展24例，總有效率為31.4%，達(dá)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(jìn)展患者的濃度，該結(jié)果提示血漿miR-21是非小細(xì)胞肺癌很好的分子標(biāo)志物，而且可能被用于預(yù)測(cè)化學(xué)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(jìn)行研究，表明血清miR-21高表達(dá)與腫瘤進(jìn)展快、腫瘤進(jìn)展時(shí)間短和總生存期短相關(guān)；血清miR-21水平是一種預(yù)測(cè)腫瘤進(jìn)展時(shí)間和總生存期的獨(dú)立因素；功能分析提示吉西他濱化療降低了miR-21的表達(dá)水平，上調(diào)了Fas配體(Fas L igand，F(xiàn)asL)的表達(dá)；吉西他濱化療后FasL的表達(dá)上調(diào)誘導(dǎo)了癌細(xì)胞凋亡，而miR-21表達(dá)升高部分作用于保護(hù)癌細(xì)胞免受吉西他濱化療誘導(dǎo)的凋亡；FasL是miR-21的直接靶標(biāo)，以上說明血清miR-21水平可以預(yù)測(cè)進(jìn)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(dǎo)的化療耐藥新機(jī)制。Kurashige等[19]發(fā)現(xiàn)食管鱗癌患者血清miR-21表達(dá)升高，術(shù)后患者血清miR-21表達(dá)明顯下調(diào)，對(duì)化療敏感的患者下調(diào)明顯，化療不敏感者，表達(dá)無(wú)明顯變化，這提示血清miR-21可作為食管鱗癌化療療效評(píng)估指標(biāo)。Zhang等[20]對(duì)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(cè)miR-21，并對(duì)激素抵抗的前列腺癌患者進(jìn)行多西紫杉醇化療，發(fā)現(xiàn)血清miR-21表達(dá)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(guān)；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(dá)且前列腺特異性抗原>4 μg/L的雄激素抵抗的前列腺癌經(jīng)過化療達(dá)到部分緩解，并且前列腺特異性抗原降低50%以上；對(duì)化療抵抗的患者miR-21的水平高于對(duì)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(píng)估，特別是對(duì)多西紫杉醇耐藥的患者，并可能成為轉(zhuǎn)變激素抵抗和預(yù)測(cè)多西紫杉醇化療效果的指標(biāo)。

沈潔等[21]檢測(cè)正常對(duì)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(duì)胃組織中miR-21和let-7a的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)血清中miR-21和let-7a的水平與配對(duì)組織中兩者的表達(dá)量呈正相關(guān)；術(shù)后胃癌患者血清中miR-21水平較術(shù)前降低，而let-7a則升高；與正常對(duì)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(wú)創(chuàng)診斷及手術(shù)效果評(píng)定的一種新的、有效的標(biāo)志物。Wang等[22]發(fā)現(xiàn)腦膠質(zhì)瘤患者血漿miR-21、miR-128和miRNA-342-3p的水平較健康對(duì)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(wú)明顯差異，如腦膜瘤或垂體腺瘤；腦膠質(zhì)瘤患者的3種miRNA血漿水平經(jīng)手術(shù)和放化療幾乎恢復(fù)到正常的水平，該結(jié)果提示血漿特異性miRNA有可能成為腦膠質(zhì)瘤新的標(biāo)志物，而且可能在腦膠質(zhì)瘤臨床治療和評(píng)估中得到應(yīng)用。

4 小 結(jié)

雖然循環(huán)miR-21作為腫瘤標(biāo)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(dá)，然而不同腫瘤的鑒別特異度不高；②對(duì)循環(huán)miR-21的檢測(cè)，缺乏統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及嚴(yán)格的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)；③不同腫瘤循環(huán)miR-21與其他miRNA的聯(lián)合檢測(cè)的表達(dá)譜還不明確，但是循環(huán)miR-21作為第一個(gè)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(dá)上調(diào)，與腫瘤的療效和預(yù)后顯著相關(guān)，作為腫瘤標(biāo)志物的潛力越來越明顯。隨著對(duì)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(yīng)用方向轉(zhuǎn)化，并為腫瘤早期診斷、早期治療、預(yù)后評(píng)估等方面提供新的臨床思路。

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