循環(huán)miRNA在乳腺癌診斷中的應(yīng)用價值

張 強(qiáng)，譚小慶，李 燦 綜述,劉 穎 審校

重慶市人民醫(yī)院健康管理(體檢)中心，重慶 400013

乳腺癌是女性最為常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率呈快速增長趨勢，已成為威脅女性健康的嚴(yán)重疾病。乳腺癌的早期診斷與分類治療是提高患者生存率的關(guān)鍵，目前臨床采用雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)、表皮生長因子受體2(HER2)、細(xì)胞角蛋白5/6(CK5/6)、表皮生長因子受體(EGFR)和核抗原Ki67聯(lián)合進(jìn)行乳腺癌分類，應(yīng)用TMN分期指導(dǎo)臨床治療。然而，不同亞型患者的疾病進(jìn)程、病理機(jī)制及治療手段不盡相同，傳統(tǒng)方法在疾病早期診斷和分類治療方面存在局限性。隨著診斷技術(shù)的發(fā)展，人們對乳腺癌的生物學(xué)特征有了更深入的認(rèn)識，根據(jù)基因表達(dá)譜的差異，可將乳腺癌分為Lum A型(ER+或PR+、HER2-)、Lum B型(ER+或PR+、HER2+)、HER2高表達(dá)型(ER-、HER2+)、基底細(xì)胞樣型和正常細(xì)胞樣型，這為乳腺癌的精準(zhǔn)分型和治療提供了重要基礎(chǔ)。

實(shí)現(xiàn)乳腺癌早期診斷和精準(zhǔn)分子分型的關(guān)鍵在于找到可靠的分子靶標(biāo)，現(xiàn)有腫瘤標(biāo)志物的靈敏度和特異度仍不夠理想，臨床應(yīng)用中存在不確定性，尋求新的分子靶標(biāo)是提高臨床診斷技術(shù)的重要途徑。存在于血清、唾液、尿液等體液中的細(xì)胞外微小RNA(miRNA)被稱作循環(huán)miRNA，通常存在于體液中的外泌體、微小體和凋亡小體中， 因?yàn)槟そY(jié)構(gòu)的保護(hù)作用使其免受RNA酶的降解。同時循環(huán)miRNA可以通過與蛋白分子結(jié)合的方式，或通過甲基化、尿苷化、腺苷化等修飾作用增加自身的穩(wěn)定性。因此，循環(huán)miRNA可以長時間穩(wěn)定存在于體液中，使其成為理想的潛在分子診斷標(biāo)志物。表達(dá)譜分析將有助于臨床對乳腺癌進(jìn)行分子分型，且該方法較傳統(tǒng)診斷方法更具早期診斷價值。

1 循環(huán)miRNA輔助乳腺癌的早期診斷

乳腺癌的早期診斷是提高療效的關(guān)鍵，SAVARI等[1]和ASAGA等[2]發(fā)現(xiàn)，miR-21在乳腺癌患者中顯著升高，提示其具有較高的早期診斷價值。多項(xiàng)研究證實(shí)，在早期乳腺癌患者中miR-21存在高表達(dá)，同時還存在miR-155高表達(dá)和miR-92a低表達(dá)[3-5]。CHAN等[6]發(fā)現(xiàn)，miR-1、miR-92a、miR-133a和 miR-133b是對乳腺癌具有較高診斷價值的循環(huán)miRNA，其診斷效能均較高，曲線下面積(AUC)為0.78～0.87，將其中兩項(xiàng)聯(lián)合進(jìn)行診斷時，AUC提高至0.90～0.91，且在乳腺癌患者中miR-92a的表達(dá)水平明顯增高。ZHAO等[7]發(fā)現(xiàn)，具有乳腺癌診斷價值的循環(huán)miRNA有Let-7c、miR-589、miR-425*和Let-7d*。此外，ENDERS等[8]不僅證實(shí)了miR-21在乳腺癌中的診斷價值(AUC=0.81)，同時還發(fā)現(xiàn)了另外3個具有診斷價值的循環(huán)miRNA：miR-16、miR-451和miR-145，AUC分別為0.91、0.94和0.63，miR-451和miR-145聯(lián)合診斷乳腺癌的AUC為0.96。

CUK等[9]發(fā)現(xiàn)，miR-148b、miR-376c、miR-409-3p、miR-801在乳腺癌患者中的表達(dá)水平明顯升高，各項(xiàng)單獨(dú)檢測診斷乳腺癌的AUC為0.64～0.66，miR-148b、miR-409-3p、miR-801聯(lián)合檢測診斷乳腺癌的AUC為0.69。此外，CUK等[10]的另一項(xiàng)研究分析了上述4種循環(huán)miRNA與miR-127-3p、miR-376a、miR-652對乳腺癌的診斷價值，發(fā)現(xiàn)7種循環(huán)miRNA診斷乳腺癌的AUC為0.59～0.75，聯(lián)合診斷的AUC為0.81，且對50歲以下人群的聯(lián)合診斷效能有所提高，AUC為0.86。GUO等[11]發(fā)現(xiàn)，乳腺癌患者血清miR-181a表達(dá)下調(diào)。miR-29a、miR-181a、miR-652聯(lián)合診斷乳腺癌的AUC為0.80[12]。SCHRAUDER等[13]發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌早期患者中miR-202表達(dá)上調(diào)，miR-718表達(dá)下調(diào)，但僅miR-202具有早期診斷意義。MAR-AGUILAR等[14]發(fā)現(xiàn)了7種具有乳腺癌診斷價值的循環(huán)miRNA：miR-10b、miR-21、miR-125b、miR-145、miR-155、miR-191和miR-382；MATAMALA等[15]篩選出4種具有乳腺癌診斷價值的循環(huán)miRNA：miR-505-5p、miR-96-5p、miR-125b-5p和miR-21-5p，其中miR-505-5p和miR-96-5p診斷效能最高，AUC分別為0.721和0.717。近期LI等[16]發(fā)現(xiàn)，miR-23a-3p、miR-130a-5p、miR-144-3p、miR-148a-3p和miR-152-3p在乳腺癌中均表達(dá)下調(diào)，且具備診斷價值。ZENG等[17]發(fā)現(xiàn)，miR-30a的表達(dá)下調(diào)與乳腺癌有顯著相關(guān)性，可作為潛在的腫瘤標(biāo)志物。HEYDARI等[18]發(fā)現(xiàn)，miR-140-3p 在乳腺癌的診斷中也具有顯著意義，尤其是在絕經(jīng)婦女中的診斷價值更高，AUC為0.690，靈敏度和特異度分別為73%和50%。

循環(huán)miRNA在乳腺癌早期診斷中的潛力巨大，如miR-21、miR-10b、miR-155等，診斷效能較傳統(tǒng)標(biāo)志物高。此外，通過多個分子靶標(biāo)聯(lián)合應(yīng)用，可以進(jìn)一步提高乳腺癌診斷的靈敏度與特異度。

2 循環(huán)miRNA與乳腺癌的轉(zhuǎn)移與分期

ROTH等[19]對89例乳腺癌患者(59例M0，30例M1)與29例健康者的血清標(biāo)本進(jìn)行定量檢測發(fā)現(xiàn)，與健康者相比，M1患者血清中miR-10b、miR-34a和miR-155的表達(dá)水平明顯升高，其中miR-155在M0與M1患者之間存在表達(dá)差異，提示其在腫瘤轉(zhuǎn)移方面的診斷價值。WANG等[20]的研究中也有相似結(jié)果，晚期M0患者miR-34a的表達(dá)水平較早期M0患者明顯升高，提示miR-34a在M0患者腫瘤分期中具有一定的診斷價值。ZHAO等[21]的研究表明，miR-10b表達(dá)水平在骨轉(zhuǎn)移患者中明顯升高，進(jìn)一步證實(shí)了miR-10b在腫瘤轉(zhuǎn)移方面的診斷價值。另外，WANG等[22]發(fā)現(xiàn)，miR-21高表達(dá)的乳腺癌患者腫瘤轉(zhuǎn)移發(fā)生率明顯高于miR-21低表達(dá)患者。

ASAGA等[2]的研究發(fā)現(xiàn)，Ⅳ期乳腺癌患者與Ⅰ～Ⅱ期乳腺癌患者的miR-21表達(dá)水平存在差異。WANG等[20]分析發(fā)現(xiàn)，Ⅱ期乳腺癌患者miR-10b與miR-155的表達(dá)水平明顯高于健康者，Ⅲ期患者較Ⅱ期患者miR-10b與miR-155的表達(dá)水平也有明顯增加，表明了miR-10b與miR-155在乳腺癌分期中的潛在作用。有研究發(fā)現(xiàn)，miR-195也具備乳腺癌分期的診斷價值[4-5]。SHAKER等[23]發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌TNM分期中，T3患者miR-29b-2、miR-155、miR-197和miR-205的表達(dá)水平高于T2患者，N3患者上述4種循環(huán)miRNA表達(dá)水平均高于N2患者，轉(zhuǎn)移患者miR-155和miR-205的表達(dá)水平低于非轉(zhuǎn)移患者。FRERES等[24]用miR-16、Let-7d、miR-103、miR-107、miR-148a、Let-7i、 miR-19b和 miR-22*8種循環(huán)miRNA建立了乳腺癌診斷模型，結(jié)果顯示其對轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者有較高的診斷效能。HAMAM等[25]篩選出了9種循環(huán)miRNA：miR-4270、miR-1225-5p、miR-188-5p、miR-1202、miR-4281、miR-1207-5p、miR-642b-3p、miR-1290和miR-3141，并驗(yàn)證其在乳腺癌分期方面均具有診斷價值。由此可見，部分循環(huán)miRNA表達(dá)水平與乳腺癌轉(zhuǎn)移和分期有關(guān)，具有潛在的臨床應(yīng)用價值。

3 循環(huán)miRNA與乳腺癌的病理分型

EICHELSER等[26]的研究表明，乳腺良性病變與惡性腫瘤患者的miR-101和miR-373表達(dá)水平均高于健康對照者，且乳腺惡性腫瘤患者的miR-101表達(dá)水平高于良性病變患者，miR-373表達(dá)水平低于良性病變患者；管腔型與基底樣型乳腺癌患者的miR-101表達(dá)水平高于良性病變患者，管腔型乳腺癌患者的miR-373表達(dá)水平低于良性病變患者；PR+乳腺癌患者的miR-373表達(dá)水平明顯低于PR-乳腺癌患者；基底樣型乳腺癌患者的miR-373表達(dá)水平明顯高于管腔型乳腺癌患者。ZHU等[27]研究發(fā)現(xiàn)，PR+乳腺癌患者的miR-155表達(dá)水平高于PR-乳腺癌患者。有研究也表明，miR-181a在Lum A型乳腺癌患者中表達(dá)水平明顯下降[12]。KODAHL等[28]篩選出的9種循環(huán)miRNA在ER+早期乳腺癌患者中的表達(dá)水平與健康人群存在明顯差異，提示其在病理分型方面具有一定的診斷價值。

研究發(fā)現(xiàn)，惡性乳腺癌患者的miR-652-5p和Let-7b表達(dá)水平較乳腺良性病變患者明顯升高，同時發(fā)現(xiàn)乳腺良性病變患者中miR-185-5p和miR-675-5p的表達(dá)水平因?yàn)锽RCA1變異而存在差異[29]。SWELLAM等[30]研究發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性乳腺癌患者miR-335的表達(dá)水平較乳腺良性病變患者明顯下降。HAMAM等[25]篩選出的9種循環(huán)miRNA經(jīng)證實(shí)與乳腺癌的病理特征也存在不同程度的相關(guān)性，其中miR-4281與miR-642b-3p在HER2+患者中的表達(dá)水平略高于三陰乳腺癌(TNBC)患者。ZENG等[31]對TNBC患者的循環(huán)miRNA進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，miR-34a、miR-34b、miR-34c在TNBC患者中的表達(dá)水平明顯低于健康人群，其中miR-34a、miR-34c與TNBC患者的病理分型具有顯著相關(guān)性。上述研究均說明部分循環(huán)miRNA在乳腺癌的病理分型方面具有重要價值，將為乳腺癌的分類治療提供重要依據(jù)。

4 miRNA對療效監(jiān)測和預(yù)后判斷的價值

研究發(fā)現(xiàn)，手術(shù)治療前原位癌及Ⅰ、Ⅱ期乳腺癌患者血清Let-7a與miR-195的表達(dá)水平明顯高于健康人群，術(shù)后Let-7a與miR-195的表達(dá)水平均明顯下降，提示二者在療效監(jiān)測方面具有重要價值[4-5]。SAVARI等[1]的研究表明，乳腺癌患者術(shù)前miR-21的表達(dá)水平較高，術(shù)后明顯下降。LIU等[32]研究發(fā)現(xiàn)，miR-21的表達(dá)水平在曲妥珠單抗治療過程中也呈現(xiàn)明顯下降的趨勢，提示miR-21在療效監(jiān)測方面的重要應(yīng)用價值。此外，miR-125b在乳腺癌Ⅲ期患者中的表達(dá)水平升高十分顯著，而治療后其表達(dá)水平呈明顯下降趨勢，提示miR-125b在療效評估方面也具有一定價值[21]。由此可見，部分循環(huán)miRNA可成為新的乳腺癌療效及預(yù)后評價指標(biāo)。

5 miRNA作為乳腺癌生物標(biāo)志物的局限性

循環(huán)miRNA在乳腺癌診斷方面雖然具有一定價值，但也缺乏組織特異性，為診斷帶來很多不確定性。HENEGHAN等[4]的研究表明，血漿Let-7a的表達(dá)水平在乳腺癌、前列腺癌、結(jié)腸癌及腎癌等多種惡性腫瘤中均存在異常升高；miR-10b的表達(dá)水平在結(jié)腸癌、腎癌和黑色素瘤中均存在異常下降；miR-155的表達(dá)水平在前列腺癌、結(jié)腸癌、腎癌和黑色素瘤中均存在異常下降。另外，ENDERS等[8]的研究對乳腺癌、胃癌、肺癌、肝癌、食管癌和結(jié)腸癌患者血漿中miR-451和miR-145的表達(dá)水平進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示，miR-451和miR-145在乳腺癌患者中表達(dá)上調(diào)，在其他腫瘤患者中的表達(dá)無明顯變化或是表達(dá)下調(diào)，但在其他研究中并未出現(xiàn)類似的結(jié)論。

此外，部分循環(huán)miRNA的表達(dá)情況在不同報(bào)道中并不一致。如SI等[3]的研究發(fā)現(xiàn)，miR-92a在原發(fā)性乳腺癌患者中表達(dá)下調(diào)，但在CHAN等[6]的研究中，乳腺癌患者miR-92a表達(dá)上調(diào)。在HENEGHAN等[4-5]的研究中，乳腺癌患者Let-7a與miR-195的表達(dá)上調(diào)，但在ZHAO等[7]的研究中并未發(fā)現(xiàn)上述循環(huán)miRNA的明顯變化。在CUK等[10]的研究中，miR-652在乳腺癌患者中表達(dá)上調(diào)，但在MCDERMOTT等[12]的研究中，miR-652在乳腺癌患者中表達(dá)下調(diào)。MAR-AGUILAR等[14]研究發(fā)現(xiàn)，miR-145在乳腺癌患者中表達(dá)上調(diào)，但在ENDERS等[8]的研究中miR-145在乳腺癌患者中表達(dá)下調(diào)。出現(xiàn)上述研究結(jié)果不一致的原因可能如下：(1)不同研究所納入的病理類型不同，而不同病理類型的乳腺癌組織中循環(huán)miRNA的表達(dá)本身存在差異；(2)可能與標(biāo)本采集、處理，檢測過程中的諸多操作，以及試劑盒差異有關(guān)。這也對循環(huán)miRNA檢測過程中的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化提出了要求。此外，綜合目前的報(bào)道，大部分研究所納入的樣本量有限，其結(jié)論還需要更多樣本去證實(shí)。本文涉及的循環(huán)miRNA單獨(dú)及聯(lián)合檢測診斷乳腺癌的效能及不同分期和病理特征間的循環(huán)miRNA表達(dá)水平比較見表1、2。

表1 循環(huán)miRNA單獨(dú)診斷乳腺癌的效能

續(xù)表1 循環(huán)miRNA單獨(dú)診斷乳腺癌的效能

表2 循環(huán)miRNA聯(lián)合診斷乳腺癌的效能

6 小 結(jié)

乳腺癌的早期診斷及分類治療是提高乳腺癌患者生存率的關(guān)鍵，晚期乳腺癌患者的中位生存時間僅為0.5～2.2年，而早期乳腺癌患者經(jīng)治療將有望治愈。然而，傳統(tǒng)方法在乳腺癌早期診斷和分類治療方面存在局限性，隨著核酸提取技術(shù)及實(shí)時熒光定量PCR、基因芯片、測序等分子診斷技術(shù)的快速發(fā)展，乳腺癌的分子分型將越來越精細(xì)，給臨床治療提供更精準(zhǔn)的指導(dǎo)。循環(huán)miRNA在體液中較為穩(wěn)定，可作為理想的潛在分子標(biāo)志物，如miR-21、miR-10b、miR-155等在乳腺癌早期診斷中的潛力巨大，miR-373、miR-101等在乳腺癌的分子分型中也作用顯著。不同腫瘤中的循環(huán)miRNA的表達(dá)特異性還需要進(jìn)一步的研究，多個關(guān)鍵分子的聯(lián)合應(yīng)用有助于提高診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性?？傊h(huán)miRNA作為新的分子標(biāo)志物在乳腺癌的早期診斷和分類治療有重要的價值，值得臨床深入研究。