MicroRNAs在胰腺癌早期診斷中的應用

夏蜀珺，郭俊超，李 建，周 立，趙玉沛

中國醫學科學院 北京協和醫學院 北京協和醫院基本外科， 北京 100730

·綜 述·

MicroRNAs在胰腺癌早期診斷中的應用

夏蜀珺，郭俊超，李 建，周 立，趙玉沛

中國醫學科學院 北京協和醫學院 北京協和醫院基本外科， 北京 100730

胰腺癌；microRNA；早期診斷

胰腺癌起病隱匿，進展迅速，預后極差，大多數胰腺癌患者出現癥狀時已屬晚期，失去了手術根治的機會，其死亡率位居惡性腫瘤的第4位，術后總體5年生存率不超過5%。然而早期胰腺癌的治療效果卻非常好，術后5年生存率最多可達100%。但由于胰腺癌生物學特性尚不清楚，目前醫學界尚缺乏較為特異的胰腺癌早期篩查手段，傳統的輔助檢查，如增強CT/磁共振成像，血清標志物癌抗原(cancer antigen，CA)19- 9、CA242、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen，CEA)、甲胎蛋白(α-fetoprotein，AFP)及K-ras突變等并不能在早期診斷中起到很大作用。為了進一步提高手術切除率，提高總體治療效果及改善遠期預后，胰腺癌的早期診斷顯得尤為重要，因此尋找胰腺癌的早期診斷方法成為當今研究的一大熱點。

胰腺癌被認為是一種基因疾病，胰腺癌的發生伴隨著原癌基因的突變和抑癌基因的失活。胰腺上皮內瘤變(pancreatic intraepithelial neoplasia，PanIN)為最常見的胰腺癌前體病變，在PanIN- 1可發現端粒的耗損及KRAS2基因的失活，PanIN- 3或浸潤癌中可見BRCA2的突變或間皮素的表達[1]。然而，microRNA(miRNA)在腫瘤發生網絡中的作用越來越受到大家的重視[2]，包括參與基因的靶向調節、表觀調控、轉錄因子調控等。miRNA是一類廣泛存在于真核生物中的具有調控功能的非編碼小分子RNA，含有約18～22個核苷酸。miRNA的歷史可追溯到1997年，Lee等[3]首先發現了一種長度極小、不編碼任何蛋白質的基因lin4。其后，Pasquinelli等[4]發現第二個miRNA let- 7，從此掀起了miRNA的研究熱潮。miRNA的功能類似于siRNA，文獻報道，RNA誘導沉默復合體(RNA-induced silencing complex，RISC)也參與了siRNA的干擾過程[5]。miRNA的5′端有一個含有2～8個核苷酸的種子區[6]，此區域與靶mRNA位點的完美互補決定翻譯抑制功能[7]。

目前許多研究證實了miRNAs與胰腺腫瘤發生的相關性，并且發現miRNAs在不同階段腫瘤中的表達有顯著差異。miRNAs表達的組織特異性，是其成為診斷性生物標志物的前提。Roldo等[8]研究顯示miR- 103和miR- 107的上調表達和miR- 155的下調表達可鑒別胰腺癌和正常胰腺組織，miR- 21的高表達與胰腺癌Ki67的高度表達指數及肝轉移密切相關。Wan等[9]對搜集的9項研究資料進行了meta分析，發現miRNAs診斷胰腺癌的敏感性達到89%，特異性達到93%。miRNAs在早期胰腺癌中的研究也有不少報道。Habbe等[10]利用實時定量多聚酶鏈反應(quantitative real-time polymerase chain reaction，qRT-PCR)的方法在15例導管內乳頭狀黏液瘤(intraductal papillary mucinous neoplasm，IPMN)中檢測了12種胰腺癌高表達miRNAs的表達情況，并用鎖核酸原位雜交法(locked nucleic acid-in situ hybridizations，LNA-ISH)將過表達的miRNA- 155及miRNA- 21在64例IPMN患者胰腺組織中進行驗證，同時在10例IPMN患者胰液中進行了驗證，結果發現miRNA- 155在IPMN組織及胰液中表達均上調，miRNA- 21在組織中表達上調。Ryu等[11]利用qRT-PCR在31例PanIN(14例PanIN- 1，9例PanIN- 2，8例PanIN- 3)中檢測了3種胰腺癌高表達miRNAs(miRNA- 155、miRNA- 21、miRNA- 221)的水平，發現miRNA- 155在PanIN- 2(2.6倍)、PanIN- 3(7.4倍)中高表達，miRNA- 21只在PanIN- 3(2.5倍)中高表達，而miRNA- 221在不同PanIN中表達差異無統計學意義，隨后用LNA-ISH的方法證實了miRNA- 155在PanIN- 2和PanIN- 3的表達情況，因此認為miRNA- 155可作為診斷胰腺癌早期病變的分子標志物。Yu等[12]對735種miRNAs在PanIN和正常胰腺導管組織中的表達水平進行了分析，發現miRNA- 196b僅在PanIN- 3或胰腺癌中表達，因此有望成為診斷標志物。Remmers等[13]對PanIN、黏液囊腫、IPMN這3種癌前病變進行了研究，發現miRNA在不同組織類型中具有不同變化，認為其有望成為胰腺癌早期標志物的研究方向。綜上，miRNAs成為腫瘤分子標志物這一觀點被越來越多的學者所贊同。

理想的腫瘤標志物除了其組織表達的特異性外，還需要尋找簡單可行的檢測方法。Szafranska等[14]在超聲引導下行細針穿刺取得病變標本，并且以miRNA- 196和miRNA- 217作為分子標志物，成功鑒別了正常胰腺、慢性胰腺炎和胰腺癌，為指導手術或保守治療提供了重要的參考價值。但是此方法為有創檢查，有發生并發癥的風險，病變較小的組織或一些癌前病變陽性檢出率低，而且其價格昂貴，作為常規檢查手段有一定局限性。Yabushita等[15]構建了轉基因小鼠胰腺癌模型，通過芯片技術篩選出血清和組織中異常表達的miRNAs，并對血清中的miRNAs進行了驗證，最終認為4種miRNAs(miRNA- 203、miRNA- 369- 5p、miRNA- 376a和miRNA- 375)為潛在的血清分子診斷標志物。此外，文獻還報道了miRNA- 18a和miRNA- 210也在胰腺癌患者血清中高表達，有望成為血清分子標志物[16- 17]。miRNAs特點之一是在血中穩定、不易降解，研究者用qRT-PCR技術對比了新采集外周血、室溫放置24 h及反復凍融8次的外周血中miRNA- 15b、miRNA- 16、miRNA- 24等內源性miRNA水平，結果顯示內源性miRNA水平沒有明顯變化。同時，文獻報道人血清、血漿與外周血中內源性miRNA高度吻合。因此認為血漿樣品檢測內源性miRNA是可行的。

miRNAs除了能在血清中檢測到，還能在胰液、糞便中檢測到。日本學者Sadakari等[18]采用內鏡下逆行胰膽管造影術(endoscopic retrograde cholangiopancreatography，ERCP)收集了術前胰腺導管腺癌及慢性胰腺炎患者的胰液，并對miRNA- 21及miRNA- 155的表達進行分析，發現這兩種miRNAs在胰腺導管腺癌患者胰液中的表達均顯著高于慢性胰腺炎患者，因此認為檢測胰液中的miRNAs有望成為一種早期診斷的方法。Ren等[19]對胰腺癌、慢性胰腺炎及正常人糞便中的7種miRNAs進行了檢測，結果發現miRNA- 181b和miRNA- 210可鑒別胰腺癌和正常組織，認為糞便中miRNAs的檢測可作為篩選胰腺癌的一種手段。然而，獲得外周血標本檢測miRNAs無疑比胰液及糞便檢測更理想。

因此，miRNAs有可能成為一種穩定、靈敏的胰腺癌早期診斷標志物。從miRNAs入手進一步闡述胰腺癌細胞發生和發展機制，這將為胰腺癌的早期診斷提供新的線索。篩選外周血特異性miRNAs具有長遠的臨床應用價值。

[1]van Heek NT, Meeker AK, Kern SE, et al. Telomere shortening is nearly universal in pancreatic intraepithelial neoplasia[J]. Am J Pathol, 2002, 161: 1541- 1547.

[2]吳易陽, 李嶺. MicroRNA 與腫瘤相關的信號轉導通路[J]. 遺傳, 2007, 29: 1419- 1428.

[3]Lee RC，Feinbaum RL，Ambros V. The C. Elegans heterochronic gene lin- 4 encodes small RNAs with antisense complementarity to line- 14[J]. Cell, 1993,75：843- 854.

[4]Pasquinelli A, Reinhart B, Slack F, et al. Conservation of the sequence and temporal expression of let- 7 heterochronic regulatory RNA[J]. Nature, 2000,408:86- 89.

[5]Meister G, Landthaler M, Patkaniowska A, et al. Human Argonaute 2 mediates RNA cleavage targeted by miRNAs and siRNAs[J]. Mol Cell, 2004,15:185- 197.

[6]Lewis BP, Burge CB, Bartel DP. Conserved seed pairing, often flanked by adenosines, indicates that thousands of human genes are microRNA targets[J]. Cell, 2005,120:15- 20.

[7]John B, Enright AJ, Aravin A, et al. Human MicroRNA targets[J]. PLoS Biol, 2004,2:e363.

[8]Roldo C,Missiaglia E, Hagan JP, et al. MicroRNA expression abnormalities in pancreatic endocrine and acinar tumors are associated with distinctive pathologic features and clinical behavior[J]. J Clin Oncol,2006, 24: 4677- 4684.

[9]Wan C, Shen Y, Yang T, et al. Diagnostic value of micro-RNA for pancreatic cancer: a meta-analysis[J]. Arch Med Sci, 2012,8:749- 755.

[10]Habbe N, Koorstra JB, Mendell JT. MicroRNA miR- 155 is a biomarker of early pancreatic neoplasia[J]. Cancer Biol Ther, 2009,8:340- 346.

[11]Ryu JK, Hong SM， Karikari CA, et al. Aberrant MicroRNA- 155 expression is an early event in the multistep progression of pancreatic adenocarcinoma[J]. Pancreatology, 2010,10:66- 73.

[12]Yu J, Li A, Hong SM. MicroRNA alterations of pancreatic intraepithelial neoplasias[J]. Clin Cancer Res, 2012,18:981- 992.

[13]Remmers N, Bailey JM, Mohr AM. Molecular pathology of early pancreatic cancer[J]. Cancer Biomark, 2010,9:421- 440.

[14]Szafranska AE，Davison TS，John J，et al. MicroRNA expression alterations are linked to tumorigenesis and non-neoplastic processes in pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. Oncogene, 2007,26:4442- 4452.

[15]Yabushita S, Fukamachi K, Tanaka H, et al. Circulating microRNAs in serum of human K-ras oncogene transgenic rats with pancreatic ductal adenocarcinomas[J]. Pancreas, 2012, 41:1013- 1018.

[16]Morimura R, Komatsu S, Ichikawa D, et al. Novel diagnostic value of circulating miR- 18a in plasma of patients with pancreatic cancer[J]. Br J Cancer, 2011,105:1733- 1740.

[17]Ho AS, Huang X, Cao H, et al. Circulating miR- 210 as a novel hypoxia marker in pancreatic cancer[J]. Transl Oncol, 2010,3:109- 113.

[18]Sadakari Y, Ohtsuka T, Ohuchida K, et al. MicroRNA expression analyses in preoperative pancreatic juice samples of pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. JOP, 2010,11:587- 592.

[19]Ren Y, Gao J, Liu JQ, et al. Differential signature of fecal microRNAs in patients with pancreatic cancer[J]. Mol Med Report, 2012,6:201- 209.

趙玉沛 電話：010-69156014，E-mail：zhao8028@263.com

R657.5

A

1674-9081(2014)02-0210-03

10.3969/j.issn.1674-9081.2014.02.018

2013- 04- 27)