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循环miRNA在乳腺癌诊断中的应用价值

2021-03-26 231 上传者：管理员

关键词：
乳腺癌
循环微小RNA
恶性肿瘤
病理分型
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乳腺癌是女性最为常见的恶性肿瘤，其发病率呈快速增长趋势，已成为威胁女性健康的严重疾病。乳腺癌的早期诊断与分类治疗是提高患者生存率的关键，目前临床采用雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）、表皮生长因子受体2(HER2）、细胞角蛋白5/6(CK5/6）、表皮生长因子受体（EGFR）和核抗原Ki67联合进行乳腺癌分类，应用TMN分期指导临床治疗。然而，不同亚型患者的疾病进程、病理机制及治疗手段不尽相同，传统方法在疾病早期诊断和分类治疗方面存在局限性。随着诊断技术的发展，人们对乳腺癌的生物学特征有了更深入的认识，根据基因表达谱的差异，可将乳腺癌分为LumA型（ER+或PR+、HER2-）、LumB型（ER+或PR+、HER2+）、HER2高表达型（ER-、HER2+）、基底细胞样型和正常细胞样型，这为乳腺癌的精准分型和治疗提供了重要基础。

实现乳腺癌早期诊断和精准分子分型的关键在于找到可靠的分子靶标，现有肿瘤标志物的灵敏度和特异度仍不够理想，临床应用中存在不确定性，寻求新的分子靶标是提高临床诊断技术的重要途径。存在于血清、唾液、尿液等体液中的细胞外微小RNA(miRNA）被称作循环miRNA，通常存在于体液中的外泌体、微小体和凋亡小体中，因为膜结构的保护作用使其免受RNA酶的降解。同时循环miRNA可以通过与蛋白分子结合的方式，或通过甲基化、尿苷化、腺苷化等修饰作用增加自身的稳定性。因此，循环miRNA可以长时间稳定存在于体液中，使其成为理想的潜在分子诊断标志物。表达谱分析将有助于临床对乳腺癌进行分子分型，且该方法较传统诊断方法更具早期诊断价值。

1、循环miRNA辅助乳腺癌的早期诊断

乳腺癌的早期诊断是提高疗效的关键，SAVARI等[1]和ASAGA等[2]发现，miR-21在乳腺癌患者中显著升高，提示其具有较高的早期诊断价值。多项研究证实，在早期乳腺癌患者中miR-21存在高表达，同时还存在miR-155高表达和miR-92a低表达[3,4,5]。CHAN等[6]发现，miR-1、miR-92a、miR-133a和miR-133b是对乳腺癌具有较高诊断价值的循环miRNA，其诊断效能均较高，曲线下面积（AUC）为0.78～0.87，将其中两项联合进行诊断时，AUC提高至0.90～0.91，且在乳腺癌患者中miR-92a的表达水平明显增高。ZHAO等[7]发现，具有乳腺癌诊断价值的循环miRNA有Let-7c、miR-589、miR-425*和Let-7d*。此外，ENDERS等[8]不仅证实了miR-21在乳腺癌中的诊断价值（AUC=0.81），同时还发现了另外3个具有诊断价值的循环miRNA:miR-16、miR-451和miR-145,AUC分别为0.91、0.94和0.63,miR-451和miR-145联合诊断乳腺癌的AUC为0.96。

CUK等[9]发现，miR-148b、miR-376c、miR-409-3p、miR-801在乳腺癌患者中的表达水平明显升高，各项单独检测诊断乳腺癌的AUC为0.64～0.66,miR-148b、miR-409-3p、miR-801联合检测诊断乳腺癌的AUC为0.69。此外，CUK等[10]的另一项研究分析了上述4种循环miRNA与miR-127-3p、miR-376a、miR-652对乳腺癌的诊断价值，发现7种循环miRNA诊断乳腺癌的AUC为0.59～0.75，联合诊断的AUC为0.81，且对50岁以下人群的联合诊断效能有所提高，AUC为0.86。GUO等[11]发现，乳腺癌患者血清miR-181a表达下调。miR-29a、miR-181a、miR-652联合诊断乳腺癌的AUC为0.80[12]。SCHRAUDER等[13]发现，在乳腺癌早期患者中miR-202表达上调，miR-718表达下调，但仅miR-202具有早期诊断意义。MAR-AGUILAR等[14]发现了7种具有乳腺癌诊断价值的循环miRNA:miR-10b、miR-21、miR-125b、miR-145、miR-155、miR-191和miR-382;MATAMALA等[15]筛选出4种具有乳腺癌诊断价值的循环miRNA:miR-505-5p、miR-96-5p、miR-125b-5p和miR-21-5p，其中miR-505-5p和miR-96-5p诊断效能最高，AUC分别为0.721和0.717。近期LI等[16]发现，miR-23a-3p、miR-130a-5p、miR-144-3p、miR-148a-3p和miR-152-3p在乳腺癌中均表达下调，且具备诊断价值。ZENG等[17]发现，miR-30a的表达下调与乳腺癌有显著相关性，可作为潜在的肿瘤标志物。HEYDARI等[18]发现，miR-140-3p在乳腺癌的诊断中也具有显著意义，尤其是在绝经妇女中的诊断价值更高，AUC为0.690，灵敏度和特异度分别为73%和50%。

循环miRNA在乳腺癌早期诊断中的潜力巨大，如miR-21、miR-10b、miR-155等，诊断效能较传统标志物高。此外，通过多个分子靶标联合应用，可以进一步提高乳腺癌诊断的灵敏度与特异度。

2、循环miRNA与乳腺癌的转移与分期

ROTH等[19]对89例乳腺癌患者（59例M0,30例M1）与29例健康者的血清标本进行定量检测发现，与健康者相比，M1患者血清中miR-10b、miR-34a和miR-155的表达水平明显升高，其中miR-155在M0与M1患者之间存在表达差异，提示其在肿瘤转移方面的诊断价值。WANG等[20]的研究中也有相似结果，晚期M0患者miR-34a的表达水平较早期M0患者明显升高，提示miR-34a在M0患者肿瘤分期中具有一定的诊断价值。ZHAO等[21]的研究表明，miR-10b表达水平在骨转移患者中明显升高，进一步证实了miR-10b在肿瘤转移方面的诊断价值。另外，WANG等[22]发现，miR-21高表达的乳腺癌患者肿瘤转移发生率明显高于miR-21低表达患者。

ASAGA等[2]的研究发现，Ⅳ期乳腺癌患者与Ⅰ～Ⅱ期乳腺癌患者的miR-21表达水平存在差异。WANG等[20]分析发现，Ⅱ期乳腺癌患者miR-10b与miR-155的表达水平明显高于健康者，Ⅲ期患者较Ⅱ期患者miR-10b与miR-155的表达水平也有明显增加，表明了miR-10b与miR-155在乳腺癌分期中的潜在作用。有研究发现，miR-195也具备乳腺癌分期的诊断价值[4,5]。SHAKER等[23]发现，在乳腺癌TNM分期中，T3患者miR-29b-2、miR-155、miR-197和miR-205的表达水平高于T2患者，N3患者上述4种循环miRNA表达水平均高于N2患者，转移患者miR-155和miR-205的表达水平低于非转移患者。FRERES等[24]用miR-16、Let-7d、miR-103、miR-107、miR-148a、Let-7i、miR-19b和miR-22*8种循环miRNA建立了乳腺癌诊断模型，结果显示其对转移性乳腺癌患者有较高的诊断效能。HAMAM等[25]筛选出了9种循环miRNA:miR-4270、miR-1225-5p、miR-188-5p、miR-1202、miR-4281、miR-1207-5p、miR-642b-3p、miR-1290和miR-3141，并验证其在乳腺癌分期方面均具有诊断价值。由此可见，部分循环miRNA表达水平与乳腺癌转移和分期有关，具有潜在的临床应用价值。

3、循环miRNA与乳腺癌的病理分型

EICHELSER等[26]的研究表明，乳腺良性病变与恶性肿瘤患者的miR-101和miR-373表达水平均高于健康对照者，且乳腺恶性肿瘤患者的miR-101表达水平高于良性病变患者，miR-373表达水平低于良性病变患者；管腔型与基底样型乳腺癌患者的miR-101表达水平高于良性病变患者，管腔型乳腺癌患者的miR-373表达水平低于良性病变患者；PR+乳腺癌患者的miR-373表达水平明显低于PR-乳腺癌患者；基底样型乳腺癌患者的miR-373表达水平明显高于管腔型乳腺癌患者。ZHU等[27]研究发现，PR+乳腺癌患者的miR-155表达水平高于PR-乳腺癌患者。有研究也表明，miR-181a在LumA型乳腺癌患者中表达水平明显下降[12]。KODAHL等[28]筛选出的9种循环miRNA在ER+早期乳腺癌患者中的表达水平与健康人群存在明显差异，提示其在病理分型方面具有一定的诊断价值。

研究发现，恶性乳腺癌患者的miR-652-5p和Let-7b表达水平较乳腺良性病变患者明显升高，同时发现乳腺良性病变患者中miR-185-5p和miR-675-5p的表达水平因为BRCA1变异而存在差异[29]。SWELLAM等[30]研究发现，原发性乳腺癌患者miR-335的表达水平较乳腺良性病变患者明显下降。HAMAM等[25]筛选出的9种循环miRNA经证实与乳腺癌的病理特征也存在不同程度的相关性，其中miR-4281与miR-642b-3p在HER2+患者中的表达水平略高于三阴乳腺癌（TNBC）患者。ZENG等[31]对TNBC患者的循环miRNA进行分析发现，miR-34a、miR-34b、miR-34c在TNBC患者中的表达水平明显低于健康人群，其中miR-34a、miR-34c与TNBC患者的病理分型具有显著相关性。上述研究均说明部分循环miRNA在乳腺癌的病理分型方面具有重要价值，将为乳腺癌的分类治疗提供重要依据。

4、miRNA对疗效监测和预后判断的价值

研究发现，手术治疗前原位癌及Ⅰ、Ⅱ期乳腺癌患者血清Let-7a与miR-195的表达水平明显高于健康人群，术后Let-7a与miR-195的表达水平均明显下降，提示二者在疗效监测方面具有重要价值[4,5]。SA-VARI等[1]的研究表明，乳腺癌患者术前miR-21的表达水平较高，术后明显下降。LIU等[32]研究发现，miR-21的表达水平在曲妥珠单抗治疗过程中也呈现明显下降的趋势，提示miR-21在疗效监测方面的重要应用价值。此外，miR-125b在乳腺癌Ⅲ期患者中的表达水平升高十分显著，而治疗后其表达水平呈明显下降趋势，提示miR-125b在疗效评估方面也具有一定价值[21]。由此可见，部分循环miRNA可成为新的乳腺癌疗效及预后评价指标。

5、miRNA作为乳腺癌生物标志物的局限性

循环miRNA在乳腺癌诊断方面虽然具有一定价值，但也缺乏组织特异性，为诊断带来很多不确定性。HENEGHAN等[4]的研究表明，血浆Let-7a的表达水平在乳腺癌、前列腺癌、结肠癌及肾癌等多种恶性肿瘤中均存在异常升高；miR-10b的表达水平在结肠癌、肾癌和黑色素瘤中均存在异常下降；miR-155的表达水平在前列腺癌、结肠癌、肾癌和黑色素瘤中均存在异常下降。另外，ENDERS等[8]的研究对乳腺癌、胃癌、肺癌、肝癌、食管癌和结肠癌患者血浆中miR-451和miR-145的表达水平进行了比较，结果显示，miR-451和miR-145在乳腺癌患者中表达上调，在其他肿瘤患者中的表达无明显变化或是表达下调，但在其他研究中并未出现类似的结论。

此外，部分循环miRNA的表达情况在不同报道中并不一致。如SI等[3]的研究发现，miR-92a在原发性乳腺癌患者中表达下调，但在CHAN等[6]的研究中，乳腺癌患者miR-92a表达上调。在HENEGHAN等[4,5]的研究中，乳腺癌患者Let-7a与miR-195的表达上调，但在ZHAO等[7]的研究中并未发现上述循环miRNA的明显变化。在CUK等[10]的研究中，miR-652在乳腺癌患者中表达上调，但在MCDER-MOTT等[12]的研究中，miR-652在乳腺癌患者中表达下调。MAR-AGUILAR等[14]研究发现，miR-145在乳腺癌患者中表达上调，但在ENDERS等[8]的研究中miR-145在乳腺癌患者中表达下调。出现上述研究结果不一致的原因可能如下：（1）不同研究所纳入的病理类型不同，而不同病理类型的乳腺癌组织中循环miRNA的表达本身存在差异；（2）可能与标本采集、处理，检测过程中的诸多操作，以及试剂盒差异有关。这也对循环miRNA检测过程中的技术标准化提出了要求。此外，综合目前的报道，大部分研究所纳入的样本量有限，其结论还需要更多样本去证实。本文涉及的循环miRNA单独及联合检测诊断乳腺癌的效能及不同分期和病理特征间的循环miRNA表达水平比较见表1、2。

表1循环miRNA单独诊断乳腺癌的效能

表2循环miRNA联合诊断乳腺癌的效能

6、小结

乳腺癌的早期诊断及分类治疗是提高乳腺癌患者生存率的关键，晚期乳腺癌患者的中位生存时间仅为0.5～2.2年，而早期乳腺癌患者经治疗将有望治愈。然而，传统方法在乳腺癌早期诊断和分类治疗方面存在局限性，随着核酸提取技术及实时荧光定量PCR、基因芯片、测序等分子诊断技术的快速发展，乳腺癌的分子分型将越来越精细，给临床治疗提供更精准的指导。循环miRNA在体液中较为稳定，可作为理想的潜在分子标志物，如miR-21、miR-10b、miR-155等在乳腺癌早期诊断中的潜力巨大，miR-373、miR-101等在乳腺癌的分子分型中也作用显著。不同肿瘤中的循环miRNA的表达特异性还需要进一步的研究，多个关键分子的联合应用有助于提高诊断结果的准确性。总之，循环miRNA作为新的分子标志物在乳腺癌的早期诊断和分类治疗有重要的价值，值得临床深入研究。

张强,谭小庆,李灿,刘颖.循环miRNA在乳腺癌诊断中的应用价值[J].检验医学与临床,2021,18(06):848-853.