循環(huán)microRNA在胃癌早期診斷價值的研究進(jìn)展

任傳利，王立紅，韓崇旭，陳 慧，王大新 （江蘇省蘇北人民醫(yī)院／揚州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院檢驗科，江蘇揚州225001）

循環(huán)microRNA在胃癌早期診斷價值的研究進(jìn)展

任傳利，王立紅，韓崇旭，陳 慧，王大新 （江蘇省蘇北人民醫(yī)院／揚州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院檢驗科，江蘇揚州225001）

microRNA是一類長度約為22個核苷酸的非編碼小RNA，有轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)的功能，既參與細(xì)胞的正常生理過程，也參與腫瘤的發(fā)生、增殖、轉(zhuǎn)移、凋亡等功能．循環(huán)microRNA在血液中具有高穩(wěn)定、易精確定量檢測等優(yōu)點，在胃癌的早期診斷及預(yù)后等方面具有潛在的應(yīng)用前景．

microRNA；胃癌；早期診斷；預(yù)后

0 引言

胃癌是最常見的惡性腫瘤之一．據(jù)估計2012年全世界胃癌新發(fā)病例達(dá)95．2萬人，死亡病例達(dá)72．3萬人，死亡率第三［1］．我國是胃癌高發(fā)的國家和地區(qū)之一，每年約45%（32．5萬）的死亡病例發(fā)生在中國［1］，因此，胃癌作為威脅我國居民生命健康的重要疾病之一，是亟待解決的重大公共衛(wèi)生問題．

液蛋白生物標(biāo)記物被嘗試用于胃癌的早期篩查，如血清胃蛋白酶原、胃泌素17等血清標(biāo)記物，但由于蛋白標(biāo)記物自身靈敏度和特異度的局限難以推行廣泛胃癌早期診斷的應(yīng)用［2］．基于質(zhì)譜和芯片等高通量技術(shù)篩選的標(biāo)記物是發(fā)現(xiàn)生物標(biāo)記物的熱點技術(shù)之一，驗證過程中往往靈敏度和特異度難以滿足臨床需求．由此可見，早診早治有利于胃癌防治的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但目前尚缺乏可供推廣應(yīng)用的早期診斷的技術(shù)方法，發(fā)現(xiàn)方便易行、高效價廉且微創(chuàng)的早期診斷生物標(biāo)記物仍是目前胃癌防治中面臨的極為重要的課題．

1 MicroRNA調(diào)控生物的病理生理特點

1．1 MicroRNA起源及調(diào)控靶基因機制近年來，微小RNA（microRNA，miRNA）具有癌基因和抑癌基因的功能，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移及化療耐藥等方面扮演重要角色，是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的熱點之一［3］．1993年Lee等［4］在秀麗隱桿線蟲中發(fā)現(xiàn)可調(diào)控胚胎后期發(fā)育的 miRNA：lin-4．2000年，Reinhart等［5］在線蟲中發(fā)現(xiàn)和其發(fā)育相關(guān)的miRNA：let-7．隨著生物技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫收集人類miRNA基因數(shù)量還持續(xù)增加．miRNA與靶基因mRNA序列特異結(jié)合，誘導(dǎo)靶基因mRNA降解，抑制靶基因的活性，進(jìn)而調(diào)控靶基因的功能［6］．miRNAs轉(zhuǎn)運蛋白Exportin-5以Ran-GTP依賴的方式將pre-miRNA轉(zhuǎn)運到胞質(zhì)，Dicer酶將其剪切成不完整的雙鏈miRNA，其中一條單鏈選擇性地與基因沉默復(fù)合體（RNA-induced silencing complex，RISC）結(jié)合．結(jié)合物與靶基因mRNA的3’-非翻譯區(qū)（3’-UTR）進(jìn)行互補結(jié)合，導(dǎo)致靶基因翻譯抑制，進(jìn)而調(diào)控轉(zhuǎn)錄后基因的表達(dá)［7-9］．

1．2 MicroRNA在腫瘤診斷的價值在正常生理條件下，miRNA通過結(jié)合靶基因進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞的正常生物活動和生理行為［10］．循環(huán)來源的miRNA在癌癥的診斷、療效判斷、預(yù)后評估扮演重要作用，有望成為腫瘤發(fā)病、治療和預(yù)后的重要候選標(biāo)志物［11-12］．但是，由于腫瘤組織取材具有創(chuàng)傷性，患者難以接受，并且在腫瘤晚期難以獲得組織樣本，因此難以作為腫瘤早期診斷而廣泛應(yīng)用．近年來，循環(huán)miRNA作為一種新型的腫瘤生物標(biāo)志物備受關(guān)注［13-14］．

2 循環(huán)MicroRNA來源及分泌機制

2．1 細(xì)胞外囊泡的來源及生物特性破壞的或者激活的細(xì)胞以高度調(diào)控摸索釋放細(xì)胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）．EVs分別根據(jù)尺寸小于100 nm及100～1 000 nm分類為外泌體（exosomes）和微粒（microparticles），在健康人的血液循環(huán)中存在，并作為自然信號傳統(tǒng)系導(dǎo)調(diào)控機體正常生理功能［15］．

2．2 循環(huán)MicroRNA來源盡管循環(huán)miRNA在腫瘤等疾病的早期診斷中具有重要的應(yīng)用前景，但其來源至今尚無定論．循環(huán)miRNA可能來自血液細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞或者造血干細(xì)胞等多種來源，如血小板、網(wǎng)織紅細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、上皮細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞、干細(xì)胞以及腫瘤細(xì)胞等，而不同細(xì)胞來源的miRNA種類和表達(dá)豐度有很大差異［16］．miRNA進(jìn)入血液循環(huán)可能有兩種途徑：miRNA可能從破碎的組織細(xì)胞被動漏出；細(xì)胞選擇性地包裹在外泌體等膜性結(jié)構(gòu)主動分泌到血液循環(huán)中［17］，或與 RNA結(jié)合蛋白（如 HDL、AGO2、NPM1）結(jié)合分泌到血循環(huán)中．主動分泌被認(rèn)為是miRNA進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)的主要方式［35］．無論是外泌體型還是蛋白結(jié)合型，這兩種形式都能夠很好地解釋循環(huán)miRNA穩(wěn)定存在、不易降解的原因．國內(nèi)外研究證實外泌體型miRNA在細(xì)胞和細(xì)胞間信息交換及調(diào)控細(xì)胞信號分子間功能方面發(fā)揮著重要作用［16］．不同的循環(huán)miRNA可能來源于不同的分泌機制，并且具有不同的存在形式，但是目前尚沒有研究系統(tǒng)闡述腫瘤患者與健康對照血液循環(huán)中外泌體型miRNA與蛋白結(jié)合型miRNA的構(gòu)成比的差異，而這一問題的闡明對我們理解循環(huán)miRNA的分泌機制以及用于腫瘤早期診斷和臨床診療具有重要意義．

3 循環(huán)miRNA在胃癌的早期診斷價值

3．1 循環(huán)miRNA的發(fā)現(xiàn)及生物特點2008年下半年，南京大學(xué)張辰宇教授課題組［18］和美國Tewari領(lǐng)導(dǎo)的課題組［16］發(fā)現(xiàn)血漿或者血清中存在穩(wěn)定的miRNA，這些miRNA對RNase、較長時間放置、反復(fù)凍融等條件比較穩(wěn)定，說明循環(huán)miRNA作為腫瘤生物標(biāo)記物具有穩(wěn)定性、無創(chuàng)性、精確定量等優(yōu)點．

3．2 循環(huán)miRNA在胃癌的診斷靈敏度和特異度近年來，國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)循環(huán)miRNA在胃癌中具有診斷價值，如 Liu等［19］通過 Solexa測序技術(shù)篩選miR-1、miR-20a、miR-27a、miR-34和miR-423-5p 5個miRNA組合在胃癌診斷的受試者工作特征曲線（ROC）下面積（AUC）超過0．800；Liu等［20］發(fā)現(xiàn)三種在胃癌血液中高表達(dá)miRNA：miR-187?、miR-371-5p和miR-378，其中 miR-378在胃癌診斷靈敏度為88%，特異度為71%．Qiu等［21］發(fā)現(xiàn)在85例胃癌組織中及285例胃癌和配對健康對照的血漿中，miR-26a，miR-142-3p，miR-148a，和miR-195四個miRNA在胃癌組織及血漿中表達(dá)水平均降低，miR-26a在胃癌中具有最高的診斷AUC值，為0．882，miR-26a可能作為胃癌診斷的非侵襲穩(wěn)定的生物標(biāo)記物．Zhuang等［22］研究分析發(fā)現(xiàn)，在胃癌患者血漿中miR-23b高表達(dá)與腫瘤分化、轉(zhuǎn)移和分期關(guān)系密切，對胃癌診斷的AUC值為0．8．Shin等［23］采用微陣列分析123例早期和中晚期的胃癌患者和111健康人血漿樣本，發(fā)現(xiàn)miR-627，miR-629和miR-652三個循環(huán)miRNA聯(lián)合明顯提高對胃癌的檢出率，其敏感性和特異性分別是86．7%和85．5%．Liu等［24］研究發(fā)現(xiàn)，miR-940在胃癌患者血漿中表達(dá)降低，并發(fā)現(xiàn) miR-940可調(diào)節(jié)NF-κB和Wnt／β-catenin信號通路，這些信號調(diào)控途徑在胃癌的發(fā)生和發(fā)展中扮演重要角色．理想的早期胃癌的診斷和篩選的生物標(biāo)記物在血漿或者組織中應(yīng)該明顯升高，便于檢測和質(zhì)量控制，如果表達(dá)水平明顯降低往往會限制其在臨床中的推廣應(yīng)用．本項目組以早期非賁門胃癌為研究對象，在320例早期非賁門胃癌、晚期非賁門胃癌、早期賁門癌、晚期賁門癌、健康對照等人群中，篩選并驗證了胃癌差異表達(dá)的血漿 miR-16、miR-25、miR-92a、miR-451和 miR-486-5p，發(fā)現(xiàn)這5個miRNAs在外周血循環(huán)中的表達(dá)水平可用于早期胃癌的檢測，單獨或組合應(yīng)用于胃癌診斷均具有較高的靈敏度與特異度［25］．

由于樣本人群種族來源不同、標(biāo)本類型不同、篩選的技術(shù)不同等因素導(dǎo)致鑒定的差異循環(huán)miRNA的結(jié)果不同，因此需要大樣本、多中心進(jìn)一步驗證不同研究團隊篩選的差異循環(huán)miRNA在早期胃癌的診斷價值．

4 胃癌組織中異常表達(dá)與胃癌診斷及預(yù)后的關(guān)系

胃癌組織的miRNA異常表達(dá)與胃癌的診斷及預(yù)后存在密切的聯(lián)系．Ueda等［26］應(yīng)用miRNA芯片對353例胃癌的研究發(fā)現(xiàn)，篩選組織差異表達(dá)的miRNAs能夠區(qū)分83%胃癌，8個上調(diào)的miRNAs可預(yù)測彌漫型胃癌，4個上調(diào)的miRNAs可預(yù)測其中彌漫型胃癌．低表達(dá)的let-7g、miR-433及高表達(dá)的miR-214預(yù)測了胃癌患者的不良總體生存期．Li等［27］通過對100例胃癌組織miRNA表達(dá)譜的分析，發(fā)現(xiàn)由7種miRNAs組成的 miRNA表達(dá)譜（miR-10b，miR-21，miR-223，miR-338，let-7a，miR-30a-5p，miR-126）能預(yù)測胃癌的總生存率和無復(fù)發(fā)生存率．我們在前期血漿中篩選的5個miRNA譜可用于胃癌早期診斷的基礎(chǔ)上，通過在180例胃癌組織芯片檢測5個miRNA在胃癌的表達(dá)水平及其預(yù)后的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)胃癌組織高表達(dá)miR-25、miR-92a預(yù)測較好的患者總體生存期［28-29］，而胃癌組織高表達(dá)miR-16、miR-451a、miR-486-5p預(yù)測患者較差的總體生存期［30-31］．

循環(huán)microRNA來源及調(diào)控腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移的機制尚不清楚．循環(huán)microRNA在血液中具有高穩(wěn)定、易精確定量、無創(chuàng)性等優(yōu)點，在胃癌的早期診斷、動態(tài)監(jiān)測復(fù)發(fā)、預(yù)后等方面具有潛在的應(yīng)用前景．

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Research progress of circulating microRNA in early diagnosis of gastric cancer

REN Chuan-Li，WANG Li-Hong，HAN Chong-Xu，CHEN Hui，WANG Da-Xin
Clinical Laboratory of Northern Jiangsu People’s Hospital and Clinical Medical College of Yangzhou University， Yangzhou 225001，China

MicroRNA is a class of non coding small RNA with a length of about 22 nucleotides，which has the function of post transcriptional regulation．It is not only involved in the normal physiological process of cells，but also involved in the occurrence，proliferation， metastasis and apoptosis oftumor．Circulating microRNA has many advantages as a class of novel biomarker，such as high stability and easy detection，which has potential application in the early diagnosis and prognosis evaluation of gastric cancer．

microRNA；gastric cancer；early diagnosis；prognosis

R735．2

A

2095-6894（2017）05-37-03

2016-12-30；接受日期：2017-01-13

國家自然基金面上項目（81573220）；江蘇省六大人才高峰項目資助（WSN107）

任傳利．博士，副教授，主任技師．研究方向：腫瘤生物標(biāo)記物．E-mail：renchl＠163．com