循環microRNA在胃癌早期診斷價值的研究進展

任傳利，王立紅，韓崇旭，陳 慧，王大新 （江蘇省蘇北人民醫院／揚州大學臨床醫學院檢驗科，江蘇揚州225001）

循環microRNA在胃癌早期診斷價值的研究進展

任傳利，王立紅，韓崇旭，陳 慧，王大新 （江蘇省蘇北人民醫院／揚州大學臨床醫學院檢驗科，江蘇揚州225001）

microRNA是一類長度約為22個核苷酸的非編碼小RNA，有轉錄后調節的功能，既參與細胞的正常生理過程，也參與腫瘤的發生、增殖、轉移、凋亡等功能．循環microRNA在血液中具有高穩定、易精確定量檢測等優點，在胃癌的早期診斷及預后等方面具有潛在的應用前景．

microRNA；胃癌；早期診斷；預后

0 引言

胃癌是最常見的惡性腫瘤之一．據估計2012年全世界胃癌新發病例達95．2萬人，死亡病例達72．3萬人，死亡率第三［1］．我國是胃癌高發的國家和地區之一，每年約45%（32．5萬）的死亡病例發生在中國［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生問題．

液蛋白生物標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等血清標記物，但由于蛋白標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用［2］．基于質譜和芯片等高通量技術篩選的標記物是發現生物標記物的熱點技術之一，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鍵環節，但目前尚缺乏可供推廣應用的早期診斷的技術方法，發現方便易行、高效價廉且微創的早期診斷生物標記物仍是目前胃癌防治中面臨的極為重要的課題．

1 MicroRNA調控生物的病理生理特點

1．1 MicroRNA起源及調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，在腫瘤的發生發展、轉移及化療耐藥等方面扮演重要角色，是轉化醫學研究領域的熱點之一［3］．1993年Lee等［4］在秀麗隱桿線蟲中發現可調控胚胎后期發育的 miRNA：lin-4．2000年，Reinhart等［5］在線蟲中發現和其發育相關的miRNA：let-7．隨著生物技術的發展，數據庫收集人類miRNA基因數量還持續增加．miRNA與靶基因mRNA序列特異結合，誘導靶基因mRNA降解，抑制靶基因的活性，進而調控靶基因的功能［6］．miRNAs轉運蛋白Exportin-5以Ran-GTP依賴的方式將pre-miRNA轉運到胞質，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合體（RNA-induced silencing complex，RISC）結合．結合物與靶基因mRNA的3’-非翻譯區（3’-UTR）進行互補結合，導致靶基因翻譯抑制，進而調控轉錄后基因的表達［7-9］．

1．2 MicroRNA在腫瘤診斷的價值在正常生理條件下，miRNA通過結合靶基因進而調控細胞的正常生物活動和生理行為［10］．循環來源的miRNA在癌癥的診斷、療效判斷、預后評估扮演重要作用，有望成為腫瘤發病、治療和預后的重要候選標志物［11-12］．但是，由于腫瘤組織取材具有創傷性，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用．近年來，循環miRNA作為一種新型的腫瘤生物標志物備受關注［13-14］．

2 循環MicroRNA來源及分泌機制

2．1 細胞外囊泡的來源及生物特性破壞的或者激活的細胞以高度調控摸索釋放細胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）．EVs分別根據尺寸小于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中存在，并作為自然信號傳統系導調控機體正常生理功能［15］．

2．2 循環MicroRNA來源盡管循環miRNA在腫瘤等疾病的早期診斷中具有重要的應用前景，但其來源至今尚無定論．循環miRNA可能來自血液細胞、腫瘤細胞或者造血干細胞等多種來源，如血小板、網織紅細胞、淋巴細胞、上皮細胞、單核-巨噬細胞、干細胞以及腫瘤細胞等，而不同細胞來源的miRNA種類和表達豐度有很大差異［16］．miRNA進入血液循環可能有兩種途徑：miRNA可能從破碎的組織細胞被動漏出；細胞選擇性地包裹在外泌體等膜性結構主動分泌到血液循環中［17］，或與 RNA結合蛋白（如 HDL、AGO2、NPM1）結合分泌到血循環中．主動分泌被認為是miRNA進入循環系統的主要方式［35］．無論是外泌體型還是蛋白結合型，這兩種形式都能夠很好地解釋循環miRNA穩定存在、不易降解的原因．國內外研究證實外泌體型miRNA在細胞和細胞間信息交換及調控細胞信號分子間功能方面發揮著重要作用［16］．不同的循環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闡述腫瘤患者與健康對照血液循環中外泌體型miRNA與蛋白結合型miRNA的構成比的差異，而這一問題的闡明對我們理解循環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miRNA在胃癌的早期診斷價值

3．1 循環miRNA的發現及生物特點2008年下半年，南京大學張辰宇教授課題組［18］和美國Tewari領導的課題組［16］發現血漿或者血清中存在穩定的miRNA，這些miRNA對RNase、較長時間放置、反復凍融等條件比較穩定，說明循環miRNA作為腫瘤生物標記物具有穩定性、無創性、精確定量等優點．

3．2 循環miRNA在胃癌的診斷靈敏度和特異度近年來，國內外研究發現循環miRNA在胃癌中具有診斷價值，如 Liu等［19］通過 Solexa測序技術篩選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］發現三種在胃癌血液中高表達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］發現在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定的生物標記物．Zhuang等［22］研究分析發現，在胃癌患者血漿中miR-23b高表達與腫瘤分化、轉移和分期關系密切，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，發現miR-627，miR-629和miR-652三個循環miRNA聯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］研究發現，miR-940在胃癌患者血漿中表達降低，并發現 miR-940可調節NF-κB和Wnt／β-catenin信號通路，這些信號調控途徑在胃癌的發生和發展中扮演重要角色．理想的早期胃癌的診斷和篩選的生物標記物在血漿或者組織中應該明顯升高，便于檢測和質量控制，如果表達水平明顯降低往往會限制其在臨床中的推廣應用．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的血漿 miR-16、miR-25、miR-92a、miR-451和 miR-486-5p，發現這5個miRNAs在外周血循環中的表達水平可用于早期胃癌的檢測，單獨或組合應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、標本類型不同、篩選的技術不同等因素導致鑒定的差異循環miRNA的結果不同，因此需要大樣本、多中心進一步驗證不同研究團隊篩選的差異循環miRNA在早期胃癌的診斷價值．

4 胃癌組織中異常表達與胃癌診斷及預后的關系

胃癌組織的miRNA異常表達與胃癌的診斷及預后存在密切的聯系．Ueda等［26］應用miRNA芯片對353例胃癌的研究發現，篩選組織差異表達的miRNAs能夠區分83%胃癌，8個上調的miRNAs可預測彌漫型胃癌，4個上調的miRNAs可預測其中彌漫型胃癌．低表達的let-7g、miR-433及高表達的miR-214預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表達譜的分析，發現由7種miRNAs組成的 miRNA表達譜（miR-10b，miR-21，miR-223，miR-338，let-7a，miR-30a-5p，miR-126）能預測胃癌的總生存率和無復發生存率．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上，通過在180例胃癌組織芯片檢測5個miRNA在胃癌的表達水平及其預后的關系，發現胃癌組織高表達miR-25、miR-92a預測較好的患者總體生存期［28-29］，而胃癌組織高表達miR-16、miR-451a、miR-486-5p預測患者較差的總體生存期［30-31］．

循環microRNA來源及調控腫瘤細胞侵襲、轉移的機制尚不清楚．循環microRNA在血液中具有高穩定、易精確定量、無創性等優點，在胃癌的早期診斷、動態監測復發、預后等方面具有潛在的應用前景．

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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：腫瘤生物標記物．E-mail：renchl＠163．com