不同標本miRNA檢測在非小細胞肺癌早期篩查與診斷中的應用研究進展

鄧秋艷，吳開松

(武漢大學中南醫院，武漢430071)

肺癌是最常見的惡性腫瘤之一，病死率居惡性腫瘤之首[1]。肺癌按病理學類型分為非小細胞肺癌(NSCLC)和小細胞肺癌，其中NSCLC占80%～85%[2]，多數患者確診時已屬于中晚期，病死率高、治愈率低[3]。早期NSCLC患者經手術等綜合治療后5年生存率可提高至45%～65%[4]，因此，NSCLC的早期篩查與診斷尤為重要。血清標志物檢查具有無創、簡便等優勢，成為近年肺癌早期篩查與診斷的重要手段[5]。目前常用的主要有癌胚抗原(CEA)、神經元特異性烯醇化酶(NSE)、細胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)、糖類抗原125(CA125)、胃泌素釋放肽前體(pro-GRP)、鱗狀上皮細胞癌抗原(SCC)等，但以上腫瘤標志物對肺癌的診斷尤其早期篩查與診斷的敏感度和特異度均不高，無法滿足臨床需求[6,7]。其他常用方法如影像學檢查及支氣管鏡檢查等敏感度較低，且為有創性檢查，患者依從性較差，對肺癌早期診斷意義也不大[8]。研究[9～15]發現，miRNA表達失調在惡性腫瘤患者的體液及組織中有不同的表現模式，與多種惡性腫瘤的進展和預后密切相關，對結腸直腸癌、前列腺癌、肝癌、胃癌、鼻咽癌、骨肉瘤等的早期診斷有一定價值。盡管現階段NSCLC治療技術如靶向治療等不斷涌現，但其5年生存率并未得到改善，早期篩查與診斷是提高生存率的關鍵[16]。近年來，痰液、血液和組織中miRNA檢測越來越多地被用于腫瘤早期篩查和診斷。現將不同標本miRNA檢測在NSCLC早期篩查與診斷中的應用研究進展作一綜述。

1 血液miRNA檢測在NSCLC早期篩查與診斷中的價值

研究[17]表明，miRNA釋放入血可能有三種機制，即從裂解的細胞中無能量被動泄漏；在各種刺激下無微泡的miRNA視活性選擇性分泌；通過細胞衍生的微囊活化分泌。miRNA在血液中較為容易被檢測到。miR-141是miR-200家族的成員，通過結合不同的靶點而調控不同的信號通路，調節生理及病理條件下一系列的生物學進程，對腫瘤等疾病的早期預測有重要價值。Arab等[18]采用實時定量PCR法檢測34例NSCLC患者及20例健康志愿者血漿中的4種miRNA，結果顯示血漿miR-141診斷早期NSCLC特異度(82.7%)和敏感度(98.0%)較高，ROC曲線下面積為0.918，提示miR-141可作為NSCLC早期診斷的標志物。Lv等[19]提取了20例肺腺癌患者和20例年齡、性別匹配的健康對照者血清樣品中的RNA，進行低密度陣列分析，發現miR-146a、miR-222、miR-223在Ⅰ/Ⅱ期肺腺癌患者中表達上調，認為miR-146a、miR-222、miR-223可作為早期診斷肺腺癌的潛在非侵襲性生物標志物。Heegaard等[20]研究發現，早期肺癌患者血清miR-146b、miR-221、let-7a、miR-155、miR-17-5p、miR-27a、miR-106a表達顯著下調，而miR-29c表達顯著上調，認為上述miRNA檢測可能對早期肺癌的診斷有一定價值。Geng等[21]分析了早期NSCLC患者和健康人的miRNA表達譜，結果發現5種miRNA(miRNA-20a、miRNA-145、miRNA-21、miRNA-223、miRNA-221)在NSCLC組與健康組的表達有明顯差異，可作為早期篩查與診斷NSCLC的生物標志物，且前四者對吸煙的肺癌患者診斷價值更高。還有研究發現，NSCLC患者治療前后miRNA水平也有一定變化，檢測血清miRNA還有助于NSCLC患者的早期干預及治療，間接提高患者的生存率。

miRNA聯合檢測有助于提高肺癌早期診斷的敏感度和特異度。Foss等[22]研究表明，早期NSCLC患者血清miR-1254、miR-574-5p表達上調，二者聯合檢測診斷早期肺癌的敏感度為82%、特異度為77%。Shen等[23]發現，聯合檢測血miR-21、miR-210、miR-486-5p可用于鑒別肺部良惡性結節，三者聯合診斷肺癌的敏感度和特異度分別為75.00%、84.95%，AUC高達0.86。Zhang等[24]發現,肺癌患者血漿miR-145、miR-20a、miR-21、miR-223表達高于健康組，四種miRNA聯合檢測診斷早期NSCLC的敏感度和特異度分別為81.8%、90.1%，AUC為0.897。血漿或血清中miRNA檢測對NSCLC的診斷價值仍需大量臨床研究來進一步驗證。

2 組織miRNA檢測在NSCLC早期篩查與診斷中的價值

miRNA具有高度的保守性、時序性和組織特異性。這提示人類miRNA的分布可能決定組織和細胞的功能特異性，對組織的發育起重要作用。Ason等[25]研究表明，不同物種間mRNA表達差異越大，生理功能差別越大，而不同物種間的差別主要是由miRNA表達的時期特異性和較小程度的空間特異性引起的。Kim等[26]從13例臨床分期Ⅰ、Ⅱ期的肺腺癌患者及15例肺部良性疾病患者的支氣管肺泡灌洗液中分離出外泌體miRNA，發現肺腺癌組支氣管肺泡灌洗液中miR-126、Let-7a水平顯著高于良性疾病組，認為miR-126、Let-7a檢測有助于早期肺腺癌的診斷，可能為肺癌的潛在早期診斷生物標志物。早期肺癌往往表現為肺部結節樣改變，但目前的診療水平很難對大多數肺結節作出準確、及時的判斷。CT檢查顯示的肺部磨玻璃樣結節改變是早期肺癌比較常見的影像學表現。經統計，這類肺部結節的惡變率約為20%。He等[27]檢測了66例影像學表現為肺部磨玻璃結節且經病理證實為肺腺癌的患者腫瘤組織中的miRNA，認為檢測腫瘤組織中的hsa-miR-199a-3p、chr17_10932、hsa-miR-148a-3p、hsa-miR-210-3p、chr1_1402、hsa-miR-378d、hsa-miR-138-5p有助于輔助診斷以磨玻璃結節為表現的早期肺腺癌。Wang等[28]采用新一代測序技術檢測肺鱗癌患者腫瘤組織、臨近組織和正常組織樣本中的miRNA譜，發現miRNA表達水平與腫瘤分期和直徑密切相關，miRNA有望成為肺鱗狀細胞癌早期檢測、亞分類和靶向治療的生物標志物。目前篩選出的組織miRNA種類較多，在臨床上被用于不同病理類型肺癌的早期診斷和篩查。

3 痰液miRNA檢測在NSCLC早期篩查與診斷中的價值

痰液是肺泡、支氣管和氣管的分泌物，成分復雜，對諸多呼吸系統疾病的診斷有參考價值。然而，痰液細胞學檢測對肺癌的診斷靈敏度很低。近年來，痰液的分子遺傳學研究逐漸興起，痰液中異常表達的miRNA檢測被考慮作為肺癌非侵入性診斷方法。Roa等[29]使用聚類分析法對30例研究對象(24例NSCLC患者和6例正常對照)痰液中的miR-21、miR-143、miR-155、miR-210、miR-372進行定量分析，結果顯示五種miRNA聯合檢測診斷NSCLC的敏感度和特異度分別為83.3%和100%。Xing等[30]檢測了Ⅰ期肺鱗狀細胞癌患者和健康受試者痰樣品中的6種miRNA，其中miR-205、miR-210和miR-708表達升高，且miR-205對早期肺鱗狀細胞癌的診斷靈敏度和特異度分別為65%和90%，AUC為0.79。上述研究結果提示痰液miRNA檢測對NSCLC的早期篩查與診斷有一定價值。

人類有超過2 600種miRNA，約60%的基因受miRNA調控。隨著對miRNA作用機制的研究不斷深入，以及miRNA芯片等高通量技術手段的應用，使人們對高等真核生物基因表達調控的網絡理解提高到一個新水平。這也將使miRNA成為多種疾病診斷的新生物學標志物。建立標準化的miRNA檢測體系，對實現未來肺癌早期篩查與診斷有重要的臨床意義。