循環miRNA在乳腺癌診斷中的應用價值

張 強，譚小慶，李 燦 綜述,劉 穎 審校

重慶市人民醫院健康管理(體檢)中心，重慶 400013

乳腺癌是女性最為常見的惡性腫瘤，其發病率呈快速增長趨勢，已成為威脅女性健康的嚴重疾病。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)、細胞角蛋白5/6(CK5/6)、表皮生長因子受體(EGFR)和核抗原Ki67聯合進行乳腺癌分類，應用TMN分期指導臨床治療。然而，不同亞型患者的疾病進程、病理機制及治療手段不盡相同，傳統方法在疾病早期診斷和分類治療方面存在局限性。隨著診斷技術的發展，人們對乳腺癌的生物學特征有了更深入的認識，根據基因表達譜的差異，可將乳腺癌分為Lum A型(ER+或PR+、HER2-)、Lum B型(ER+或PR+、HER2+)、HER2高表達型(ER-、HER2+)、基底細胞樣型和正常細胞樣型，這為乳腺癌的精準分型和治療提供了重要基礎。

實現乳腺癌早期診斷和精準分子分型的關鍵在于找到可靠的分子靶標，現有腫瘤標志物的靈敏度和特異度仍不夠理想，臨床應用中存在不確定性，尋求新的分子靶標是提高臨床診斷技術的重要途徑。存在于血清、唾液、尿液等體液中的細胞外微小RNA(miRNA)被稱作循環miRNA，通常存在于體液中的外泌體、微小體和凋亡小體中， 因為膜結構的保護作用使其免受RNA酶的降解。同時循環miRNA可以通過與蛋白分子結合的方式，或通過甲基化、尿苷化、腺苷化等修飾作用增加自身的穩定性。因此，循環miRNA可以長時間穩定存在于體液中，使其成為理想的潛在分子診斷標志物。表達譜分析將有助于臨床對乳腺癌進行分子分型，且該方法較傳統診斷方法更具早期診斷價值。

1 循環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鍵，SAVARI等[1]和ASAGA等[2]發現，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。多項研究證實，在早期乳腺癌患者中miR-21存在高表達，同時還存在miR-155高表達和miR-92a低表達[3-5]。CHAN等[6]發現，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，將其中兩項聯合進行診斷時，AUC提高至0.90～0.91，且在乳腺癌患者中miR-92a的表達水平明顯增高。ZHAO等[7]發現，具有乳腺癌診斷價值的循環miRNA有Let-7c、miR-589、miR-425*和Let-7d*。此外，ENDERS等[8]不僅證實了miR-21在乳腺癌中的診斷價值(AUC=0.81)，同時還發現了另外3個具有診斷價值的循環miRNA：miR-16、miR-451和miR-145，AUC分別為0.91、0.94和0.63，miR-451和miR-145聯合診斷乳腺癌的AUC為0.96。

CUK等[9]發現，miR-148b、miR-376c、miR-409-3p、miR-801在乳腺癌患者中的表達水平明顯升高，各項單獨檢測診斷乳腺癌的AUC為0.64～0.66，miR-148b、miR-409-3p、miR-801聯合檢測診斷乳腺癌的AUC為0.69。此外，CUK等[10]的另一項研究分析了上述4種循環miRNA與miR-127-3p、miR-376a、miR-652對乳腺癌的診斷價值，發現7種循環miRNA診斷乳腺癌的AUC為0.59～0.75，聯合診斷的AUC為0.81，且對50歲以下人群的聯合診斷效能有所提高，AUC為0.86。GUO等[11]發現，乳腺癌患者血清miR-181a表達下調。miR-29a、miR-181a、miR-652聯合診斷乳腺癌的AUC為0.80[12]。SCHRAUDER等[13]發現，在乳腺癌早期患者中miR-202表達上調，miR-718表達下調，但僅miR-202具有早期診斷意義。MAR-AGUILAR等[14]發現了7種具有乳腺癌診斷價值的循環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]發現，miR-23a-3p、miR-130a-5p、miR-144-3p、miR-148a-3p和miR-152-3p在乳腺癌中均表達下調，且具備診斷價值。ZENG等[17]發現，miR-30a的表達下調與乳腺癌有顯著相關性，可作為潛在的腫瘤標志物。HEYDARI等[18]發現，miR-140-3p 在乳腺癌的診斷中也具有顯著意義，尤其是在絕經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，診斷效能較傳統標志物高。此外，通過多個分子靶標聯合應用，可以進一步提高乳腺癌診斷的靈敏度與特異度。

2 循環miRNA與乳腺癌的轉移與分期

ROTH等[19]對89例乳腺癌患者(59例M0，30例M1)與29例健康者的血清標本進行定量檢測發現，與健康者相比，M1患者血清中miR-10b、miR-34a和miR-155的表達水平明顯升高，其中miR-155在M0與M1患者之間存在表達差異，提示其在腫瘤轉移方面的診斷價值。WANG等[20]的研究中也有相似結果，晚期M0患者miR-34a的表達水平較早期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表達水平在骨轉移患者中明顯升高，進一步證實了miR-10b在腫瘤轉移方面的診斷價值。另外，WANG等[22]發現，miR-21高表達的乳腺癌患者腫瘤轉移發生率明顯高于miR-21低表達患者。

ASAGA等[2]的研究發現，Ⅳ期乳腺癌患者與Ⅰ～Ⅱ期乳腺癌患者的miR-21表達水平存在差異。WANG等[20]分析發現，Ⅱ期乳腺癌患者miR-10b與miR-155的表達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。有研究發現，miR-195也具備乳腺癌分期的診斷價值[4-5]。SHAKER等[23]發現，在乳腺癌TNM分期中，T3患者miR-29b-2、miR-155、miR-197和miR-205的表達水平高于T2患者，N3患者上述4種循環miRNA表達水平均高于N2患者，轉移患者miR-155和miR-205的表達水平低于非轉移患者。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miRNA建立了乳腺癌診斷模型，結果顯示其對轉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miRNA表達水平與乳腺癌轉移和分期有關，具有潛在的臨床應用價值。

3 循環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表達水平均高于健康對照者，且乳腺惡性腫瘤患者的miR-101表達水平高于良性病變患者，miR-373表達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表達水平高于良性病變患者，管腔型乳腺癌患者的miR-373表達水平低于良性病變患者；PR+乳腺癌患者的miR-373表達水平明顯低于PR-乳腺癌患者；基底樣型乳腺癌患者的miR-373表達水平明顯高于管腔型乳腺癌患者。ZHU等[27]研究發現，PR+乳腺癌患者的miR-155表達水平高于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水平明顯下降[12]。KODAHL等[28]篩選出的9種循環miRNA在ER+早期乳腺癌患者中的表達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。

研究發現，惡性乳腺癌患者的miR-652-5p和Let-7b表達水平較乳腺良性病變患者明顯升高，同時發現乳腺良性病變患者中miR-185-5p和miR-675-5p的表達水平因為BRCA1變異而存在差異[29]。SWELLAM等[30]研究發現，原發性乳腺癌患者miR-335的表達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miRNA經證實與乳腺癌的病理特征也存在不同程度的相關性，其中miR-4281與miR-642b-3p在HER2+患者中的表達水平略高于三陰乳腺癌(TNBC)患者。ZENG等[31]對TNBC患者的循環miRNA進行分析發現，miR-34a、miR-34b、miR-34c在TNBC患者中的表達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性。上述研究均說明部分循環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。

4 miRNA對療效監測和預后判斷的價值

研究發現，手術治療前原位癌及Ⅰ、Ⅱ期乳腺癌患者血清Let-7a與miR-195的表達水平明顯高于健康人群，術后Let-7a與miR-195的表達水平均明顯下降，提示二者在療效監測方面具有重要價值[4-5]。SAVARI等[1]的研究表明，乳腺癌患者術前miR-21的表達水平較高，術后明顯下降。LIU等[32]研究發現，miR-21的表達水平在曲妥珠單抗治療過程中也呈現明顯下降的趨勢，提示miR-21在療效監測方面的重要應用價值。此外，miR-125b在乳腺癌Ⅲ期患者中的表達水平升高十分顯著，而治療后其表達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miRNA可成為新的乳腺癌療效及預后評價指標。

5 miRNA作為乳腺癌生物標志物的局限性

循環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的表達水平在乳腺癌、前列腺癌、結腸癌及腎癌等多種惡性腫瘤中均存在異常升高；miR-10b的表達水平在結腸癌、腎癌和黑色素瘤中均存在異常下降；miR-155的表達水平在前列腺癌、結腸癌、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、食管癌和結腸癌患者血漿中miR-451和miR-145的表達水平進行了比較，結果顯示，miR-451和miR-145在乳腺癌患者中表達上調，在其他腫瘤患者中的表達無明顯變化或是表達下調，但在其他研究中并未出現類似的結論。

此外，部分循環miRNA的表達情況在不同報道中并不一致。如SI等[3]的研究發現，miR-92a在原發性乳腺癌患者中表達下調，但在CHAN等[6]的研究中，乳腺癌患者miR-92a表達上調。在HENEGHAN等[4-5]的研究中，乳腺癌患者Let-7a與miR-195的表達上調，但在ZHAO等[7]的研究中并未發現上述循環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上調，但在MCDERMOTT等[12]的研究中，miR-652在乳腺癌患者中表達下調。MAR-AGUILAR等[14]研究發現，miR-145在乳腺癌患者中表達上調，但在ENDERS等[8]的研究中miR-145在乳腺癌患者中表達下調。出現上述研究結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miRNA的表達本身存在差異；(2)可能與標本采集、處理，檢測過程中的諸多操作，以及試劑盒差異有關。這也對循環miRNA檢測過程中的技術標準化提出了要求。此外，綜合目前的報道，大部分研究所納入的樣本量有限，其結論還需要更多樣本去證實。本文涉及的循環miRNA單獨及聯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miRNA表達水平比較見表1、2。

表1 循環miRNA單獨診斷乳腺癌的效能

續表1 循環miRNA單獨診斷乳腺癌的效能

表2 循環miRNA聯合診斷乳腺癌的效能

6 小 結

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治療將有望治愈。然而，傳統方法在乳腺癌早期診斷和分類治療方面存在局限性，隨著核酸提取技術及實時熒光定量PCR、基因芯片、測序等分子診斷技術的快速發展，乳腺癌的分子分型將越來越精細，給臨床治療提供更精準的指導。循環miRNA在體液中較為穩定，可作為理想的潛在分子標志物，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miRNA的表達特異性還需要進一步的研究，多個關鍵分子的聯合應用有助于提高診斷結果的準確性。總之，循環miRNA作為新的分子標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。