血清miRNA的表达与肿瘤诊断的研究进展_孙默萱

血清miRNA的表达与肿瘤诊断的研究进展孙默萱，王洪江 审校（大连医科大学附属第一医院 乳腺外科，大连 116011）基金项目：国家自然科学基金资助项目（81141098）通讯作者：王洪江 E-mail：hjwang@【摘要】 目前，肿瘤早期诊断、特别是非侵袭性的肿瘤早期诊断日益受到关注。

通过检测血液中的核酸或蛋白，对易感人群进行早期筛查成为目前肿瘤诊断研究的一个热点。

同时，通过非侵袭的方法亦有助于进行肿瘤分型，进行个体化治疗并实时跟踪肿瘤治疗效果，判断预后等。

作为肿瘤研究中的新秀，miRNA ，特别是血清中miRNA 在其中的作用日益受到重视，本文就血清miRNA 的表达与肿瘤诊断的研究进展作简要概述。

【关键词】 miRNA ；肿瘤【Abstract 】 Currently, early diagnosis, especially Non-invasive way, is more and more popular. Early screening of tumor for susceptible populations by detecting Nucleic acid or protein in blood attracts our attention. Also, it contributes to tumor classification, individualized treatment, tracking tumor treatment, judging prognosis and so on. As a rookie, serum miRNA plays a more and more important role in tumor research. This article aims to review serum miRNAs expression in neoplasm diagnosis. 【Key words 】 miRNA; Neoplasm肿瘤是目前对人类威胁最大的疾病之一。

肿瘤的基本特征是细胞的失控性生长，其发生为一系列分子变化的结果，是肿瘤相关基因表达失常或肿瘤抑制基因失活所致。

以往一直认为编码蛋白的癌基因和抑癌基因是肿瘤发生的原因，而随着非编码RNA 的发现，传统观念正被改变。

非编码RNA 中的成员miRNA （MicroRNA ，miRNA ）对于肿瘤的形成起着重要的调控作用。

本文就血清miRNA 的表达与肿瘤诊断的研究进展作简要综述。

1　miRNA与肿瘤miRNA 是一类长度约为18～24个核苷酸的内源性非编码小分子单链RNA ，对约30%人类蛋白的表达具有调节作用，参与调控细胞分化、生长、凋亡、代谢等功能。

研究发现miRNA 在多种肿瘤组织中均有特异性的表达谱[1-3]，参与肿瘤发生、发展、转移的各个阶段，且每一个阶段都有相应的基因发生改变，同时也有调控这些基因的miRNA 发生变化[4]。

最近有报道证实[5]，血清中游离miRNA 被认为是有价值的肿瘤检测指标之一，能够稳定地被检测并且提示肿瘤状态，使miRNA 作为新的肿瘤标志物具有良好的应用前景[6]。

2　血清miRNA作为肿瘤标志物2.1　血清miRNA的来源　血清miRNA 的来源尚不十分清楚，目前认为血清miRNA 可能来自于凋亡或坏死的癌细胞，正常细胞的主动释放，以及血细胞、巨噬细胞等的裂解等。

最新的研究结果提示，血清miRNA 可能来源于组织细胞的主动分泌过程。

Valadi 等[7]研究发现成熟的miRNA 在细胞内被脂质或脂蛋白包被成外切酶体，分泌至胞外并进入血液。

进入血液的外切酶体可经内吞作用进入受体细胞并去包被，释放出miRNA 发挥生物学功能。

外切酶体介导的细胞间miRNA 的交换，是细胞通讯的一种新的途径，对维持内环境的稳态有重要作用[7]。

2.2　血清miRNA作为肿瘤标志物的优势　作为一种良好的肿瘤标志物应满足标志物的含量变化应与肿瘤的生长、消退、转移有直接的定性或定量的比例关系；应具有较高的特异性，能比较明显地区别于正常人群和良性肿瘤；检测方法简便，易行且成本低。

血清miRNA具备肿瘤标志物的特点。

首先，miRNA参与肿瘤发生、发展、转移的各个阶段，且每一个阶段都有相应的基因发生改变，同时也有调控这些基因的miRNA发生变化[4]。

其次，不同类型的肿瘤具有特异性的miRNA表达谱，这些表达谱可以有效反映肿瘤组织的发展与分化状态，并可根据miRNA表达水平确定大多数低分化肿瘤的组织或器官来源；miRNA具有肿瘤发生的阶段特异性，同一种肿瘤在发生发展不同分期阶段具有不同的miRNA表达谱[3,8-11]。

再者，血清miRNA能够作为肿瘤的生物标志物，其重要意义在于创造性地提供了一种非损伤性的肿瘤诊断手段。

血清miRNA稳定，可以抵抗核糖核酸酶（ribonuclease，RNAse）、加热、pH变化，并能长期保存和重复冷冻、解冻，可以实现无创检测[5]，符合人们对理想分子标志的所有要求。

3　血清miRNA的检测方法由于血清中miRNA的表达量较低，寻找一种灵敏度高、操作简便且成本低廉的检测方法是目前血清miRNA应用于肿瘤临床检测首先需要解决的问题。

血清miRNA主要的检测方法有克隆测序、RNA印迹杂交、基因芯片、反转录-聚合酶链反应（reverse transcription polymerase chain reaction，RT-PCR）技术。

RT-PCR是基于聚合酶链反应（PCR）原理的检测方法，主要包括基于茎-环的RT-PCR方法（stem-loop RT-PCR）、基于polyA加尾的RT-PCR方法和实时定量或非半定量RT-PCR。

使用RT-PCR方法检测血清miRNA所获得纯度高，方法也较为简便，是现在测定血清miRNA的常用方法[12,13]。

4　血清miRNA在肿瘤诊断中的研究进展4.1　血清miRNA与乳腺癌　目前血清miRNA与乳腺癌关系的研究已有多项报道。

Yan等[9]检测原发性乳腺癌中的435种miRNA，发现miRNA-21，miRNA-29b，miRNA-29c，miRNA-98，miRNA-181b，miRNA-181d，miRNA-155，let-7a，miRNA-365表达上调，miRNA-30a-3p，miRNA-31，m i R N A-127，m i R N A-140，m i R N A-320，miRNA-355，miRNA-497表达下调，miRNA-21上调最为显著，与肿瘤进展期、淋巴结转移、生存时间缩短有关。

Roth等[14]检测59例原发性乳腺癌、30例转移性乳腺癌、29例健康女性的血清中miRNA-10b、miRNA-34a、miRNA-141和miRNA-155相对浓度，发现上述miRNA在乳腺癌患者血清中增高，并和肿瘤级别相关。

血清中miRNA表达的变化与乳腺癌关系密切，如血清miRNA-195在患乳腺癌女性中表达增高。

与淋巴结阴性乳腺癌相比，血清let-7a水平在淋巴结阳性乳腺癌女性降低，而与雌激素受体（estrogen receptor，ER）阳性乳腺癌对比，血清miRNA-10b 和miRNA-21水平在ER阴性乳腺癌中增高[15]。

进展期乳腺癌患者血清miRNA-21水平高于早期乳腺癌患者[16,17]。

miRNA-155在孕激素受体（progesterone receptor，PR）阳性乳腺癌中表达较PR阴性乳腺癌高[19]。

我们也在实验中检测15例乳腺癌患者和15例健康对照者的血样，发现与肿瘤相关的miRNA-195和let-7a的表达明显增高。

其中8名患者的术后血样检测证明肿瘤切除后，患者血清中miRNA-195和let-7a表达水平明显降低。

但是，这些实验中所检测的miRNA均为一种或几种，不能全面反映乳腺癌患者的miRNA的变化规律，且无手术后随诊的结果，不能确定miRNA与乳腺癌的发生、发展的关联性，因此有必要全面、系统地筛选miRNA在乳腺癌中的表达情况，进一步发现新的乳腺癌标志物及其变化规律。

4.2　血清miRNA与前列腺癌　Mitchell等[5]发现在前列腺癌植瘤的小鼠与正常的小鼠血清中miRNA 表达有差异。

筛选出了表达差异的miRNA，随后采用Taqman实时荧光定量PCR方法对25例转移性前列腺癌患者和25例正常人血清进行分组检测，发现miRNA-100、miRNA-125b、miRNA-141、miRNA-143、miRNA-205和miRNA-209的表达水平在前列腺癌患者中明显高于正常人，而其中miRNA-141变化最为显著,其表达量是正常人的46倍。

miRNA-141对前列腺癌诊断的敏感性和特异性分别为60%和100%，与前列腺特异抗原（PSA）有一定相关性。

而在大批量前列腺癌患者中仅用miRNA-141就可以将患者与正常人区分开来。

据此他们提出，血清miRNA-141是潜在的前列腺癌早期诊断的标志物[18,19]。

Brase等[20]检测72例前列腺疾病患者（恶性36例，良性36例）血清样本中的667种miRNA，结果表明miRNA-375、miRNA-9、miRNA-141、miRNA-200b和miRNA-516a-3p表达上调，血清miRNA-375和miRNA-141在肿瘤中显著上调可以作为高危肿瘤的最显著的生物学标志。

同样，在老年性前列腺癌中，血清miRNA-375和miRNA-141水平增高。

与良性前列腺增生、局限性前列腺癌、雄激素依赖性前列腺癌相比，miRNA-21在激素非依赖性前列腺癌中表达增加。

4.3　血清miRNA与卵巢癌　在卵巢肿瘤诊断方面，目前尚未发现有特异性的miRNA的报道认为利用某种或某些miRNA的表达变化情况可使肿瘤组织和正常组织的区分率高达89%。

近期有研究表明，卵巢癌患者血清中miRNA-21，miRNA-92，miRNA-93，miRNA-126和miRNA-29a水平有显著性增加。

最近报道有35种miRNA可用于区分卵巢上皮癌细胞和永久性卵巢表面上皮细胞[21-23]。

4.4　血清miRNA与结肠癌　健康人血液中的100多种miRNA已得到确认，其表达谱与结肠癌患者的几种肿瘤特异性miRNA表达谱有明显的差异。

Chenetal证实：相对于健康人，结肠癌患者血清中有69种特异性miRNA的存在。

此外，他们还证实了一组由14种血清miRNA组成的独特表达谱在结肠癌中表达，却不在肺癌中表达。

与健康志愿者相比，结肠癌患者血清中miRNA-17-3p和miRNA-92水平显著增加。