MicroRNAs作為肝癌早期診斷標(biāo)記物的研究進(jìn)展

[摘要]肝細(xì)胞癌（簡(jiǎn)稱(chēng)肝癌）是世界范圍內(nèi)最常見(jiàn)且惡性程度最高的惡性腫瘤之一，我國(guó)肝癌發(fā)病率和死亡率更是高居亞洲第一位。雖然肝癌病人的預(yù)后普遍較差，但早期肝癌手術(shù)治療后5年生存率>70%。MicroRNAs（miRNAs）是近年發(fā)現(xiàn)的一系列廣泛存在于真核細(xì)胞和病毒中能調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄后表達(dá)的短鏈非編碼RNA，這些miRNAs在包括肝癌在內(nèi)的多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸中扮演了重要角色。肝癌組織中存在多種異常表達(dá)的miRNAs，它們多靶向作用于與肝癌發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的基因和信號(hào)通路。研究這些異常表達(dá)的miRNAs及其作用靶點(diǎn)為進(jìn)一步闡明肝癌的發(fā)病機(jī)制、提高肝癌的早期診斷率提供了思路。本文就miRNAs作為可能的生物標(biāo)志物在肝癌早期診斷中的價(jià)值做一綜述。

[關(guān)鍵詞]癌，肝細(xì)胞；微RNAs；早期診斷；綜述

肝細(xì)胞癌（HCC，簡(jiǎn)稱(chēng)肝癌）是消化道最常見(jiàn)及預(yù)后最差的惡性腫瘤之一，具有發(fā)病率高、病程進(jìn)展快、早期診斷困難及預(yù)后不佳的特點(diǎn)。目前普查肝癌主要依賴(lài)于血液檢查（血清AFP）及影像學(xué)檢測(cè)（CT及B超）。此類(lèi)方法無(wú)法準(zhǔn)確篩查微小病灶的肝癌，我國(guó)臨床上超過(guò)80%的肝癌病人因處于晚期而無(wú)法獲得手術(shù)治療的機(jī)會(huì)，即使是外科術(shù)后，也有著較高的復(fù)發(fā)率?；虍惓１磉_(dá)先于腫瘤發(fā)生，因此，肝癌研究者們期待從基因水平尋找更為靈敏的肝癌早期診斷生物學(xué)標(biāo)志物，從而降低肝癌病人死亡率，而MicroRNAs（miRNAs）已成為研究熱點(diǎn)之一。本文就miRNAs在肝癌早期診斷中的研究進(jìn)展做一綜述。

1肝癌概述

肝癌是全球第五大最常見(jiàn)癌癥，也是第二大與癌癥相關(guān)的死亡原因。全世界每年有超過(guò)7500萬(wàn)的新發(fā)肝癌病例及7000萬(wàn)例死亡病例。肝癌的發(fā)生與發(fā)展是多因素、多階段的復(fù)雜過(guò)程，其發(fā)病誘因也是多種多樣的，其中HBV及HCV感染占肝癌致病因素的80%～90%，另外肥胖、糖尿病、維生素D缺乏、黃曲霉素B1、乙醇性及非乙醇性肝硬化等也是肝癌的致病因素。肝癌惡性度高、病情進(jìn)展快，早期癥狀不典型，因此肝癌早期很難被發(fā)現(xiàn)。一旦病人出現(xiàn)癥狀就診，往往已屬中晚期，有超過(guò)60%的肝癌病人診斷時(shí)已有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。肝臟部分切除術(shù)與肝移植是目前肝癌治療的主要手段，但超過(guò)80%的肝癌病人因處于晚期而無(wú)法獲得手術(shù)治療的機(jī)會(huì)，即使是外科術(shù)后，也有著較高的復(fù)發(fā)率，總體5年生存率不足16%。相比之下，早期肝癌病人5年生存率>70%，例如BCLCo期或A期病人手術(shù)后5年生存率可達(dá)93%。目前臨床上缺乏敏感的肝癌早期篩查的指標(biāo)，臨床診斷主要依靠B超、CT及MRI等影像學(xué)檢查，但此類(lèi)方法不能準(zhǔn)確篩查小肝癌和微小肝癌；AFP是最常用的診斷肝癌及術(shù)后監(jiān)測(cè)指標(biāo)，但其靈敏度僅為39%～64%，陰性率高達(dá)40%，即使是進(jìn)展期肝癌仍然有15%～30%的漏診率。因此，如何早期診斷肝癌仍然是研究的重中之重。

理想的肝癌生物標(biāo)志物是能用于檢出臨床無(wú)癥狀病人，并可廣泛用于普查篩選的指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，具有臨床價(jià)值的生物標(biāo)志物應(yīng)具備以下特點(diǎn)：①靈敏度和特異度≥90%；②使用非侵人性檢測(cè)方法；③檢測(cè)成本允許廣泛使用。因此，最理想的生物標(biāo)志物是具備腫瘤特異性并且容易在人體體液（如血液、尿液和膽汁等）中檢測(cè)到。

2miRNAs概述

miRNAs是近年來(lái)在多種真核細(xì)胞及病毒中發(fā)現(xiàn)的一類(lèi)有18～25個(gè)核苷酸的短鏈非編碼RNA，其作用靶點(diǎn)是通過(guò)與mRNA的3'端非編碼區(qū)域互補(bǔ)結(jié)合靶向裂解mRNA或抑制該mRNA的翻譯，從而調(diào)控基因的表達(dá)。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的miRNAs超過(guò)500種，調(diào)控哺乳動(dòng)物50%的蛋白質(zhì)編碼基因。這些miRNAs在細(xì)胞增殖、分化及凋亡等過(guò)程中扮演了重要的角色。miRNAs在包括肝癌在內(nèi)的多種腫瘤發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

2.1miRNA的合成及其功能

miRNA的生物合成首先為miRNA基因的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物（pri-miRNA）在細(xì)胞核中被RNaseⅢDrosha切割成為前體miRNA（pre-miRNA）。在最初的剪切后，pre-miRNA在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白exportin-5的作用下從細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)到胞質(zhì)中，然后由另一種RNaseⅢDicer進(jìn)一步切割產(chǎn)生成熟的miRNA。這些成熟的miRNA與其他蛋白質(zhì)組成一種RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物（RISC）。miRNA的功能主要是降解目的基因的mRNA，從而調(diào)控靶向基因的表達(dá)。miRNA是一種快速且靈敏的基因表達(dá)調(diào)節(jié)方式，每種miRNA可以有多個(gè)靶基因，一種目的基因也同時(shí)受多種miRNA的調(diào)節(jié)。這種復(fù)雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)使得每一種目的基因的表達(dá)都受到一種或多種miRNA的靶向調(diào)控。循環(huán)miRNA廣泛存在于人體體液（血漿及血液等）中，與微?；虻鞍捉Y(jié)合形成復(fù)合物，使其在體液中極具穩(wěn)定性。檢測(cè)體液中異常表達(dá)的miRNA，進(jìn)一步找到其下游的目的基因，或根據(jù)腫瘤中異常表達(dá)的基因或蛋白逆向?qū)ふ艺{(diào)控它們表達(dá)的miRNA是研究miRNA與腫瘤關(guān)系的基本思路。miRNA本身易被核酸酶分解，循環(huán)miRNA借助于囊泡包裹使其免受核酸酶的分解。這一生物學(xué)特性使得miRNA在機(jī)體內(nèi)極具穩(wěn)定性，能夠快速、靈敏地調(diào)節(jié)mRNA的表達(dá)。miRNA幾乎可以在人體所有體液中分離得到（唾液、尿液及血液等），獲取方便、費(fèi)用較低、易于檢測(cè)分析、靈敏度高，這些特點(diǎn)使得miRNA成為目前尋找新型腫瘤標(biāo)志物的研究熱點(diǎn)。

2.2miRNA在肝癌中的診斷潛能

miRNA以外泌體、蛋白結(jié)合微粒和凋亡小體的方式存在人體體液循環(huán)中。這些miRNAs形成的復(fù)合物在體液循環(huán)中極其穩(wěn)定，且存在于所有體液之中，通過(guò)RT-PCR即可快速分析。在肝癌中存在多種異常表達(dá)的miRNA，這些異常表達(dá)的miRNAs存在于肝癌進(jìn)展的每一階段。miRNA在肝癌診斷及預(yù)后判斷的靈敏度與特異度甚至優(yōu)于AFP，提示miRNA可能會(huì)成為更為靈敏的早期診斷肝癌的生物標(biāo)志物。另外，已有研究報(bào)道m(xù)iRNA與現(xiàn)有的肝癌診斷標(biāo)志物結(jié)合，其靈敏度與特異度可大大提高，例如，miRNAl22聯(lián)合AFP可以提高早期肝癌的診斷比例。

3 miRNAs與肝癌的診斷

3.1肝癌中異常表達(dá)的miRNAs

miRNAs異常表達(dá)作為腫瘤發(fā)生過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，甚至可以靶向于癌基因激活及抑制癌基因失活。檢測(cè)血清中異常表達(dá)的miRNAs可能為早期診斷肝癌提供幫助。在已有文獻(xiàn)報(bào)道中，與肝癌相關(guān)的異常表達(dá)的miRNAs超過(guò)200種，研究其中具有特異性的miRNAs即可為肝癌的早期診斷尋找可靠的生物標(biāo)志物。在肝癌中呈低表達(dá)和高表達(dá)的miRNAs見(jiàn)表1、2。

3.2miRNA在肝癌早期診斷中的意義

由表1和表2可以看出異常表達(dá)的miRNAs貫穿于肝癌發(fā)生及進(jìn)展的全過(guò)程，miRNA被期待作為一種新的生物標(biāo)志物應(yīng)用于肝癌的早期診斷。例如血清中10種miRNA（miR-1，miR-16，let-7f，miR-21，miR-24-3p，miR-122a，miR-139，miR-215，miR-221，miR-222）可以作為肝癌早期診斷的生物標(biāo)志物。在血清miR-21診斷肝癌的研究中，其靈敏度為87.3%，特異度為92.0%，曲線(xiàn)下面積（AUC）為0.773，這些指標(biāo)均優(yōu)于肝癌的現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室診斷指標(biāo)AFP。miR-15b和miR-130b在肝癌中呈高表達(dá)，其中miR-130b診斷肝癌的靈敏度為87.7%，特異度為81.4%，AUC為0.913，同樣高于AFP，提示miR-15b和miR-130b均具有肝癌早期診斷潛能。AFP作為目前臨床最常用的肝癌診斷標(biāo)志物，具有特異度較高、易于檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。但是，在早期肝癌的診斷中，AFP濃度較低（低于20μg/L），靈敏度及特異度較低；另外，miRNA異常表達(dá)，起始于基因?qū)用?，先于AFP等其他反映肝癌進(jìn)展的生物標(biāo)志物，具有較高的靈敏度及特異度，對(duì)肝癌診斷，尤其是對(duì)早期肝癌診斷具有重要價(jià)值。

4miRNAs可作為肝癌治療的靶點(diǎn)

miRNA除了作為生物標(biāo)志物可以對(duì)肝癌進(jìn)行早期診斷外，其還具有肝癌癌基因及抑癌基因的功能，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲及轉(zhuǎn)移等多種環(huán)節(jié)，提示miRNA也可能成為肝癌治療及判斷預(yù)后的生物指標(biāo)。例如，miR-18、miR-214、miR-223、miR-320、miR-363、miR-424、miR-744等作用的靶基因均與肝癌治療靶向通路及基因相關(guān)，上述這些miRNAs有望成為肝癌治療靶點(diǎn)。目前關(guān)于miRNA治療肝癌的研究主要有兩種：miRNA抑制及miRNA置換，前者在于抑制目的miRNA表達(dá)，從而發(fā)揮其對(duì)靶向mRNA的抑制作用，此方法可以用于抑制肝癌中高表達(dá)的miRNAs，從而從分子層面治療肝癌；miRNA置換是把一些具有致瘤屬性的miRNAs置換為具有抑瘤屬性的miRNAs，從而抑制腫瘤的發(fā)生。miRNAs有望成為肝癌生物治療的靶點(diǎn)。

5小結(jié)

miRNA作為近幾年研究熱點(diǎn)之一，因其功能多態(tài)性有可能作為較為靈敏的肝癌診斷標(biāo)志物，或作為治療靶點(diǎn)開(kāi)展肝癌的免疫治療。但是，miRNA調(diào)控基因表達(dá)具有復(fù)雜性，一種miRNA可以同時(shí)下調(diào)上百種基因的miRNAs，同種基因也同時(shí)受到多種miRNAs的調(diào)控，這種交叉調(diào)控的機(jī)制使得尋找異常表達(dá)miRNAs及其特異性靶基因面臨巨大挑戰(zhàn)。迄今為止，miRNAs在肝癌診斷及治療方面仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段，在應(yīng)用于臨床前，仍需要大量的研究。