昆明理工大学医学院,云南 昆明 650500
摘 要:微小RNA(microRNA, miRNA)是一种单链非编码小RNA,能够调控基因表达,在众多生理病理和疾病治疗过程中有重要作用。人体血清存在能够稳定循环的miRNA,血清miRNA表达谱的变化与肿瘤的发生发展具有明确相关性。
关键词:miRNA;肿瘤;生物标志物
中图分类号:R730.49 文献标志码:A
1993年,Ambros和同事首次在线虫中发现由lin-4基因座编码的miRNA[1]。miRNA高度保守,不编码蛋白质,是由内源基因编码的一类小分子单链RNA,大多数miRNA基因以单拷贝、多拷贝或基因簇的形式存在于基因组中,具有抑制信使RNA(mRNA)翻译或促进mRNA降解来调节转录后水平基因表达的能力。临床上肿瘤发病率高,早期诊断率低,miRNA通过改变癌基因和抑癌基因的表达在肿瘤的发生发展过程中起重要作用[2]。
血清miRNA概述
miR-21是第一个被发现的血清miRNA标志物。人体血清中存在稳定循环的miRNA,其表达谱变化与机体的生理状况相关,疾病患者的血清miRNA表达谱呈现特异性,预示血清miRNA可用于疾病诊断的生物标志物,并发现血清miRNA在高温、极端pH环境、反复冻融、长期保存条件下仍能稳定存在。
血清miRNA在肿瘤组织中的提取及检测
血清miRNA的提取:Trizol试剂提取总RNA较常用,也可以利用试剂盒提取血清miRNA,市场上用于提取血清miRNA的试剂盒产品种类繁多,可以非常方便地获得miRNA,加快检测进程。
血清miRNA的检测:高通量检测法可大量测定样本,常用于初筛,主要检测样本表达谱的特征变化。血清miRNA有效定量检测的最好方法是qRT-PCR法,因其特异、敏感、简便、快速已成为检测常用方法。
血清miRNA与肿瘤
miRNA参与肿瘤的发生、发展与转移,每个阶段内都有基因发生改变,同时相应的miRNA也发生变化,肿瘤在不同阶段具有不同的miRNA表达谱[3]。
血清miRNA与肝癌:在小鼠药物性肝损伤(DILI)模型中,通过对比损伤前后肝组织内与血浆内miRNA表达谱的变化发现:miR-122、miR-192在建模后的血浆中表达明显升高,并且在早期就可以检测出来。推测他们可能作为肝损伤的早期检测分子标志物[4]。
血清miRNA与前列腺癌:对前列腺活检的临床可疑前列腺癌患者血清miRNA进行检测,发现miR-141和miR-26a-1的高表达患者具有高风险患前列腺癌。对良性前列腺增生男性和正常无症状男性进行分析研究表明,血浆miRNA与血清中前列腺特异性抗原(PSA)结合作为无创性诊断生物标志物优于单独筛查PSA检测[5]。
血清miRNA与乳腺癌:作为一种无创性的生物标志物,miR-205不仅具有很高的临床诊断价值检测乳腺癌,在临床诊断其他癌症的应用中也起着重要作用[6]。
血清miRNA与胃癌:在早期胃癌患者和胃炎受试者之间,miR-19a-3p,miR-22-3p,miR-146a-5p和miR-483-5p的血浆表达水平存在显着差异。发现血清miR-19a-3p和miR-483-5p是有前途且功能强大的无创标记物,可用于早期检测胃癌。与胃镜检查相比,患者更愿意接受无创诊断程序进行癌症筛查,从而节省了有限的医疗资源[7]。
在诊断B细胞淋巴瘤之前的相当长的一段时间内(即数月至数年),血清中的miRNA表达谱就已发生明显改变,这些发现表明,恶性细胞不是差异表达的miRNA的来源。相反,microRNA可能起源于微环境中的调节过程,例如炎症[8]。
展望
血清miRNA在不同肿瘤的检测诊断和治疗中的表达谱还需大量的基础研究来完善,并且只用一种血清miRNA作为标志物显得不可靠,多个miRNA是如何组合以达到检测目的,需要研究来明确。血清miRNA作为临床检测标志物的优点已经得到广泛的认可,患者对抽取血液的检测方式接受度高,对检测者的损伤小。
参考文献:
[1]Lee RC,Feinbaum RL,Ambros V.The C.elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14[J]. Cell, 1993,75:843-854.
[2]Yang A, Shao TJ, Bofill-De Ros X, et al. AGO-bound mature miRNAs are oligouridylated by TUTs and subsequently degraded by DIS3L2[J]. Nat Commun,2020,11(1):2765.
[3]Sotiopoulou G,Pampalakis G,Lianidou E,et al. Emerging of microRNAs as molecular switches in the integrated circuit of the cancer cell[J].RNA,2009,15(8):1443-1461.
[4]Westermann AM,Schmidt D,Holdenrieder S,et al. Serum microRNAs as biomarkers in patients undergoing prostate biopsy: results from a prospective multi-center study[J].Anticancer Res,2014,Feb:34(2):665-9.
[5]Kachakova D,Mitkova A,Popov E,et al.Combinations of serum prostate-specific antigen and plasma expression levels of let-7c, miR-30c, miR-141, and miR-375 as potential better diagnostic biomarkers for prostate cancer[J].DNA Cell Biol,2015,34(3):189-200.
[6]Hui Zhang,Baowei Li,Hebao Zhao, Jin Chang. The expression and clinical significance of serum miR-205 for breast cancer and its role in detection of human cancers.Int J Clin Exp Med,2015:8(2):3034-3043.
[7]Cheng J, Yang A, Cheng S, et al. Circulating miR-19a-3p and miR-483-5p as Novel Diagnostic Biomarkers for the Early Diagnosis of Gastric Cancer[J]. Med Sci Monit,2020,26:e923444.
[8]Jørgensen S, Paulsen IW, Hansen JW, et al. The value of circulating microRNAs for early diagnosis of B-cell lymphoma: A case-control study on historical samples[J]. Sci Rep,2020,10(1):9637.