液體活檢中microRNA在診斷乳腺癌方面的研究進展

黃馨竹 王仡陽 迪麗熱巴·依力哈木 郭晨明

新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院消化血管中心乳腺外科，新疆烏魯木齊 830000

2020 年據國際癌癥研究機構統計，乳腺癌（breast cancer，BC）新發(fā)病例約230 萬例，近68.5萬例患者病死[1]。BC 患者治療方案的選擇和預后情況與早期發(fā)現有密切相關性[2]。如何早期診斷BC 疾病并進一步指導治療、改善預后，是現階段BC 研究工作中的重點任務。臨床上常用的輔助檢查方法有乳腺超聲、鉬靶和組織活檢[3]，且組織活檢是目前獲取腫瘤分子信息的首選方法[4]。鑒于現采用的早期篩查方法具有局限性，需要開發(fā)出新的檢查方法并應用到臨床實踐中。

1 液體活檢成為新的檢測工具

出于對簡便易行、準確度及靈敏度高的檢測方法的迫切需要，臨床醫(yī)師對液體活檢表現出極大的興趣[5]。液體活檢相比傳統檢查方法，方便易操作，成本低、可重復，可通過非侵入性手段對生物體液進行采樣，從中提取出腫瘤成分，以更全面地了解疾病特征。目前的腫瘤成分包括循環(huán)腫瘤細胞（circulating tumour cells，CTCs）、循環(huán)腫瘤DNA（circulating tumour DNA，ctDNA）、細胞游離DNA（cell-free DNA，cfDNA）、微小核糖核酸（microRNA，miRNA）、蛋白質和細胞外泌體等[6]。

液體活檢起源于1869 年，由澳大利亞醫(yī)生Thomas 在轉移性癌癥患者中首次發(fā)現CTCs，并提出其概念[7]。如今，為檢測CTCs 及ctDNA 已研發(fā)了多項技術。通常采用靶向方法和非靶向方法對CtDNA 進行分析，前者包括建立在聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）基礎上的液滴數字聚合酶鏈式反應（droplet digital polymerase chain reaction，ddPCR）以及高通量測序技術，后者可分析血漿ctDNA 的全基因組圖譜[8]。其中ddPCR 可檢測微小殘留疾病并預測接受新輔助治療的BC 患者的復發(fā)風險，該方法目前是ctDNA 評估的黃金標準[9]。隨著疾病進展，新技術比傳統的篩查手段更具優(yōu)勢，作為可檢測的、基于血液的生物標志物診斷方法，其能夠保證及時篩查癌癥，并連續(xù)監(jiān)測治療反應[10]。但這些技術方法也存在一些弱點，如生物標志物在體液中占比極低，從標準抽血量中分離出腫瘤成分極度困難，并且在生物信息學水平上檢測提取這些標志物的技術復雜，需要開發(fā)出更敏感更高效的工具[9]。

2 液體活檢中的miRNA

miRNA 是存在于生物體液中短片段的非編碼核糖核酸（ncRNAs），在區(qū)分正常組織和腫瘤亞型方面具有很高的參考價值，同時比信使RNA 和ctDNA 更穩(wěn)定[11]。miRNA 種類雖多，但分子結構相對簡單，其極高的組織特異性和穩(wěn)定性以及易于定量和擴增使miRNA 成為極具希望的潛在生物標志物[12]。目前，各領域研究學者正在努力探索和證實基于血液的生物標志物，這些生物標志物可以可靠地區(qū)分和預測高度轉移性癌癥的患者，以確保后續(xù)更有效的隨訪觀察和更個體化的治療方案。

MiRBase 數據庫中的癌基因在腫瘤中異常表達，與疾病的發(fā)生、進展和侵襲有因果關系[13]。特異性miRNA 作為腫瘤診斷標志物的發(fā)展問題備受國際研究學者的高度關注，近五年來，越來越多的學者開始深入研究miRNA 與腫瘤診斷之間的關系，并報道了諸多成果。本文重點關注BC 領域的研究。

2.1 miR-21、miR-221簇

miR-21、miR-210、miR-221 在諸多腫瘤類型中表達上調，并與預后相關，其已經成為腫瘤診斷學中較為成熟的生物標志物。多項研究結果證實，BC 患者的血清及血漿中miRNA-21 表達顯著增加，且miRNA-21 是診斷早期BC 的潛在標志物[14-17]。Jang 等[18]測試了miRNA 在50 歲以下、乳房高比例致密的韓國女性中的檢測性能，其中miR-21 表現最為突出，可實現最佳的BC 檢測性能。microRNA-221 是真核生物中一種極具診斷潛力的非編碼miRNA，多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中均發(fā)現了miR-221 的異常表達，其過表達在診斷BC 方面也發(fā)揮重要作用[19]。研究結果顯示，與健康個體相比，BC 患者血清中的miR-221 表達水平增加，且淋巴結陽性（lymph nodes，LN）患者的循環(huán)miR-221-3p 高表達，對新輔助治療的病理反應更差[16，20]。

2.2 miR-10b、miR-195

自首次對miR-10b 進行研究以來，有學者發(fā)現該因子具有促進癌癥轉移的潛力，并在BC 領域進行廣泛驗證[21]。腫瘤亞型的差異會導致不同的結果。Li 等[22]認為miR-10b-5p 在良性葉狀腫瘤患者的血漿中表達上調。相反，Papadaki 等[23]研究發(fā)現，BC 患者的血漿miR-10b 表達水平降低。有研究驗證miRNA-195 可以通過多種途徑調節(jié)腫瘤的發(fā)生，Xu 等[24]闡明了miR-195-5p 參與多種腫瘤發(fā)生的相關機制，并且其在BC 細胞系和乳腺組織中表達下調。相反，Zhao 等[14]研究結果顯示miR-195 的表達在BC 患者血漿中上調。上述結果的差異可能受到研究人群數量及種族的影響，還需要在符合納入標準的篩選人群中進行大規(guī)模臨床試驗用于進一步驗證，后續(xù)需要確立更標準化的方法來對試驗結果進行驗證。

2.3 miR-200家族

乳腺癌上皮細胞在向間充質細胞轉化的過程中（epithelial-mesenchymal transition，EMT）調節(jié)細胞可塑性，在腫瘤細胞的轉移和擴散中發(fā)揮關鍵作用，miR-200 家族（miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141 和miR-429）通過促使E-鈣黏蛋白過表達和維持上皮細胞表型來調節(jié)EMT 的動態(tài)和可逆過程[25]。Navarro-Manzano 等[26]確定了miR-200c在癌癥進展中的作用，研究發(fā)現BC 患者血漿中的miR-200c-3p 表達顯著上調。Fischer 等[25]分析了47 例轉移性BC 患者血漿中miR-200 家族分子的表達，早期進展性癌癥中只有miR-429 的表達顯著升高，治療干預后，患者的miR-200a、miR-200b、miR-141 和miR-429 表達均上調。

2.4 miR-30b、miR-148a

miR-30b 由位于染色體8q24.22 的基因編碼，其在組織器官發(fā)育和各種臨床疾病中發(fā)揮重要作用[27]。有研究表明，miR-30b-5p 在轉移性BC 中過表達，且晚期BC 患者的循環(huán)miR-30b-5p 表達水平上調更顯著[28]；此外，腋窩LN 陽性患者和原發(fā)性轉移患者的循環(huán)miR-30b-5p 水平也較高[29]。Li 等[30]研究結果顯示，與健康群體相比，miR-148a-3p 的表達水平在BC 患者的血漿中降低。相反，也有研究證實新發(fā)BC 患者和健康對照者血清中miR-148a-3p的表達水平及其與臨床病理之間的關聯，發(fā)現病例組中血清miR-148a-3p 水平顯著升高，與BC 發(fā)生的存在相關性[31]。Patuleia 等[32]研究進一步證明miR-148a-3p 在乳腺組織、乳頭吸出液、母乳、血漿和血清中均高表達。

3 miRNA作為生物標志物的挑戰(zhàn)

循環(huán)血液中miRNA 作為BC 生物診斷標志物的相關研究取得了諸多成果，盡管現有的、尚在研究且具有潛力的miRNA 生物標志物的數量在不斷增加，但它們在臨床研究中的實際應用尚不清楚，需要不斷更新[33]。已有研究探討miRNA 在BC 患者循環(huán)血液中的差異性表達，但由于人群特征的多樣性以及缺乏標準化的臨床應用方案，實驗室間的研究結果重復率較低[34]。大部分試驗的研究樣本數量都較小，生物體液中miRNA 的含量極低，缺乏實體樣本導致試驗數據大多來源于數據庫，對樣本的處理會影響試驗的結果等，都是miRNA 用于腫瘤準確定量所要面臨的挑戰(zhàn)。miRNA 成為BC 治療和預后的生物標志物一直是試驗和臨床研究的重心。但報道之間仍然缺乏一致性，如確定標準不一致，相同分子在不同情況下的分析結果也不一致[35]，若要使miRNA 能夠成為有效的癌癥生物標志物，需要開發(fā)制訂一種更標準化的方法。

4 總結與展望

隨著BC 疾病的進展及臨床診療手段的發(fā)展，BC 的早期診斷方法在不斷地更新換代并且向更為簡便、更為高效的特異性診斷方案邁進。如何從有限的體液含量中通過標準化的手段精確提取出有效的分析因子，并將試驗成果放在大規(guī)模研究樣本中進行廣泛驗證，是今后發(fā)展中重點研究的方向。