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微小RNA作为生物标记物在结直肠癌诊断和预后中的应用

来源:一二三四网
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综述

GuangxiMedicalJournalꎬMay2019ꎬVol.41ꎬNo.9

微小RNA作为生物标记物在结直肠癌诊断和预后中的应用▲

(陕西中医药大学医学科研实验中心ꎬ咸阳市 712046ꎬ电子邮箱:w ̄goahead@163.com)

【提要】 结直肠癌是造成全球癌症死亡的主要原因之一ꎮ结肠上皮细胞中各种遗传物质表达水平的改变可推动结直肠癌的发生和发展ꎮ微小RNA(miRNA)是一种小分子单链RNAꎬ能通过与靶基因mRNA的特异性结合ꎬ引起靶基因mRNA的降解或抑制mRNA的翻译ꎮ目前ꎬ在结直肠癌中大约有250个miRNA的丰度和(或)功能发生改变ꎮ本文对miRNA作为生物标记物在结直肠癌诊断及预后中的潜在应用价值进行综述ꎮ

【关键词】 结直肠癌ꎻ微小RNAꎻ生物标记物ꎻ诊断ꎻ预后ꎻ综述

【中图分类号】 R735.3  【文献标识码】 A  【文章编号】 0253 ̄4304(2019)09 ̄1164 ̄03DOI:10.11675/j.issn.0253 ̄4304.2019.09.25  结直肠癌是全球与癌症相关死亡的第4大死因[1]ꎮ尽管20%~30%的结直肠癌患者携带遗传突变基因ꎬ但大多数患者的发病呈散发性[2]ꎮ有报道但结直肠癌的发病率仍然居高不下[3]ꎮ目前ꎬ结直肠癌的治疗仍是以手术切除、化疗及放疗为主的个体化综合治疗ꎬ针对Ⅲ~Ⅳ期肿瘤可采用分子靶向药物治疗ꎮ目前批准的新药主要是针对肿瘤血管生成的生物制品或表皮生长因子受体ꎬ其治疗作用有限ꎬ在表皮生长因子受体抑制剂存在的情况下ꎬ携带RAS基因稀有突变的结肠癌患者(约40%)可能对这些新药产生耐药性[4]ꎮ因此ꎬ针对微小RNA(microRNAꎬ疗提供新的靶点ꎮ本文对miRNA作为生物标记物在结直肠癌诊断及预后中的应用进行综述ꎮ

显示ꎬ1991~2011年间结直肠癌死亡率呈下降趋势ꎬ

王 冲 徐 立 李兆波

中的表达下降ꎮ目前已有数百种miRNA被证明在恶性肿瘤中表达异常ꎬ其中部分miRNA可通过调节重要致癌基因和抑癌基因的表达而发挥作用ꎮ

2 miRNA与结直肠癌

miRNA)或其他途径的治疗将为结直肠癌的预防和治

1 miRNA概述

  miRNA是长度为21~23个核苷酸的单链小分子RNAꎬ于1993年作为负转录后调控因子首次在秀丽隐杆线虫中被发现[5-6]ꎮmiRNA的转录初产物初

级miRNA(primarymicroRNAꎬpri ̄miRNA)从细胞核向细胞质输出ꎬ并被剪切形成miRNA前体ꎻmiRNA前体被Dicer酶识别并剪切产生成熟的miRNAꎬmiRNA由RNA诱导的沉默复合物催化而与靶mRNA的3 ̄UTR“种子序列”结合ꎬ从而导致后者降解或抑制其翻译ꎮ2002年ꎬCalin等[7]首次发现miRNA ̄15和miRNA ̄16在慢性淋巴细胞白血病患者

  早期筛查是预防结直肠癌发生的重要方法ꎬ筛查方法包括粪便潜血试验和结肠镜检查[8]ꎮ对于高危人群如有家族病史、罹患炎性肠病、家族性腺瘤性息肉病、Lynch综合征等ꎬ通常建议更早、更频繁地通过结肠镜检查来筛查结肠癌ꎮ一般情况下ꎬ进行结直肠癌筛查时先进行粪便潜血试验ꎬ对阳性患者再进行结肠镜检查ꎮ粪便潜血试验是目前应用最为广泛的一种无创筛查结直肠癌的技术ꎬ该方法通过检测粪便中的血红蛋白水平来初步筛查肠道病变人群ꎬ因此ꎬ能够使结直肠癌的死亡率降低24%~39%[8]ꎬ但这种方法的敏感性和特异性均较低ꎮ结肠镜检查是使用最普遍的结直肠癌筛查方法ꎬ其可以评估左右侧结肠的健康状况ꎮ研究显示ꎬ结肠镜检查可以准确定位病变部位并发现肠道病变的性质ꎬ甚至对早期的癌前病变有一定的治疗作用ꎬ可将结直肠癌的发病率降低30%~75%[8]ꎻ但近25%的结肠息肉在结肠镜检查中会被漏诊[9]ꎬ而且结肠镜检查价格昂贵且具有侵袭性ꎬ不适合大规模人群的结直肠癌初步筛查ꎮmiRNA在血液和粪便中的表达稳定ꎬ可以很好地反映其在结直肠癌患者肿瘤组织中的表达水平ꎬ因此ꎬ检测患者粪便或血液中的miRNA含量可作为筛查结直肠癌患者的生物标记物之一[10]ꎮ虽然使用miRNA筛查结直肠癌或许不能完全取代常规结肠镜检查ꎬ但

▲基金项目:陕西省高校科协青年人才托举计划(20160226)ꎻ陕西省教育厅科学研究计划项目(17JK0218)ꎻ陕西中医药大学自然科学培育基金(2015PY17)

作者简介:王冲(1986~)ꎬ女ꎬ博士ꎬ讲师ꎬ研究方向:结肠炎-癌转化的分子机制ꎮ

广西医学 2019年5月第41卷第9期

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物标记物ꎬ检测血液或粪便中miRNA的表达水平或可作为结直肠癌筛查的补充方法之一ꎮmiRNA具有相当大的潜力作为结直肠癌的生物标记物ꎬ检测结直肠癌患者血清和粪便中miRNA的表达水平可能为其诊断和预后提供最全面的评估ꎬ这为肿瘤发生和转移的机制研究提供新的思路ꎮ

这种方法的侵袭性更小ꎬ经济效益更高ꎬ可作为筛查结直肠癌的替代方案ꎮ

  有研究报道ꎬmiRNA ̄21在许多肿瘤中表现出促癌特性[11]ꎬ其在结直肠癌患者血清和粪便中的表达升高ꎬ且随着结直肠癌的进展逐渐增加[12-13]ꎮmiRNA ̄21的表达水平可以准确预测局部肿瘤浸润深度、淋巴结累及和远处转移情况[13-14]ꎮ在原发性结直肠癌患者的组织和血清中ꎬmiRNA ̄21的高表达与肿瘤大小和远处转移有关[15]ꎮ此外ꎬmiRNA ̄21在肿瘤中的高表达也与化疗不良反应和无病生存率降低参 考 文 献

[1] McGuireS.WorldCancerReport2014.GenevaꎬSwitzerland:

WorldHealthOrganizationꎬInternationalAgencyforRe ̄有关[16]期、潜在转移和对化疗的反应性ꎮ这些研究表明ꎬmiRNA ̄21ꎬ其或许可作为结直可预测肿瘤分肠癌诊断和预后评估的生物标记物 清 研究发现ꎬ在结直肠ꎮ

miRNA ̄20a/血浆中ꎬmiRNA ̄17 ̄92癌患者肿瘤组织和血[18]表达或均升高ꎬ、miRNA ̄92a簇的成员如[17]miRNA ̄17[17]和miRNA ̄18a[19]等的、而miRNA ̄17 ̄92簇的表达升高与结直肠癌复发和预后不良有关ꎮ因此ꎬ通过检测结直肠癌患者血清和粪便中miRNA ̄17 ̄92簇的表达水平有助于判断其预后 血清中的表达上调 癌基因miRNA ̄29aꎮ

[20]直肠癌患者粪便中的表达特异性升高ꎬ值得注意的是在结直肠癌患者肿瘤组织和ꎬmiRNA ̄29aꎬ但其在结肠癌在患者粪便中却没有升高[21结直肠癌肝转移患者的肿瘤组织和血清中的表达水ꎮ研究发现miRNA ̄29a在平均较高ꎬ清中的表达量也升高ꎮ因此被认为是早期发现结直肠癌肝转移的标志物[22]虽然miRNA ̄29a[23]结直肠癌潜在的诊断性生物标记物而进行广泛研究ꎬ但miRNA ̄29a在多发性骨髓瘤患者血仍然被作为ꎮ目前ꎬmiRNA ̄29a判断结直肠癌预后的机制尚不清楚 ꎬ因 但其表达量的升高可能预示着早期转移[22]ꎮ

ꎬ可以促进结直肠癌的转移miRNA ̄200c是一种促进上皮细胞分化的原癌基[14]可导[24]致结直肠癌细胞系产生细ꎮ胞沉默凋亡miRNA ̄200c并减中表达上调与患者生存率降低有关ꎮ研究显示ꎬmiRNA ̄200c在结直肠癌肿瘤组织少侵袭ꎮToiyama等[15]ꎬ但与肿瘤分期无关[25]的研究显示ꎬ在Ⅳ期结直肠癌患者血清miRNA ̄200c的表达水平高于其他分期和正常人群ꎬ其在淋巴结、肝脏和其他远处转移瘤中的表达水平也较高ꎮ因此ꎬmiRNA ̄200c或可作为结直肠癌远处转移的标记物ꎮ

3   小大 量结

研究表明[13-14ꎬ22-23ꎬ25]miRNA或可作为结直肠癌患者诊断和预后评估的生ꎬ血液和粪便中的

(2):418searchon-CancerꎬWHO419.

Pressꎬ2015[J].AdvNutrꎬ2016ꎬ7[2] DaSilvaFCꎬWernhoffPꎬDominguez ̄BarreraCꎬetal.Up ̄[3] Siegel2016ꎬ36(9):4dateonhereditaryRLꎬMiller399colorectalKDꎬJemal-4405.

cancer[J].AnticancerResꎬ

CACancerJClinꎬ2015ꎬ65(1):5A.Cancer-29.

statisticsꎬ2015[J].[4] GongJꎬChoMꎬFakihM.RASandBRAFinmetastaticcolor ̄[5] (5):687ectalcancerLee-704.

management[J].JGastrointestOncolꎬ2016ꎬ7chronicRCꎬFeinbaumgenelin ̄4encodesRLꎬAmbrossmallV.RNAsTheC.eleganshetero ̄

[6] plementarityWightmanofBꎬHatolin ̄14[J].IꎬRuvkunCellꎬ1993ꎬ75(5):843withantisenseG.Posttranscriptionalregulation

-854.com ̄[7] 855patterntheheterochronicCalin-862.formationingeneC.eleganslin ̄14[byJ].lin ̄4Cellꎬ1993ꎬ75mediatestemporal(5):andGAꎬDumitruCDꎬShimizuMꎬetal.Frequentdeletions

miR16down ̄regulation[8] SovichNatlAcadat13q14ofmicro ̄RNAgenesmiR15andJLꎬSartorSciUSAꎬ2002ꎬ99(24):15inchroniclymphocyticleukemia[J].ProcZꎬMisraS.Developments524in-15screening529.

tests[9] 2015ꎬ2015:326728.

andstrategiesforcolorectalcancer[J].BiomedResIntꎬ

LeufkensfluencingAMꎬvanthemissOijenrateMGꎬVleggaarFPꎬetal.Factorsin ̄

[10]copyRenAꎬDongstudy[J].ofpolypsinaback ̄to ̄backcolonos ̄YꎬTsoiEndoscopyꎬ2012ꎬ44(5):470Hꎬetal.DetectionofmiRNA-475.asnon ̄[11]Wang2015ꎬ16(2):2invasivebiomarkersWꎬLiJꎬZhu810Wꎬet-of2colorectal823.cancer[J].IntJMolSciꎬal.MicroRNA ̄21andtheclinical[12]Schmitzmeta ̄analysis[J].outcomesofvariouscarcinomas:asystematicreviewandsionofmicroRNAKJꎬHeySꎬSchinwaldBMCCancerꎬ2014ꎬ14:819.181bandmicroRNAAꎬetal.Differential21inhyperplastic

expres ̄

polypsVirchowsandArchꎬ2009ꎬ455(1):49sessileserratedadenomas-54.ofthecolon[J].(下转第1169页)

广西医学 2019年5月第41卷第9期

1169

[14]陈德森ꎬ赵万红ꎬ朱克刚ꎬ等.川芎提取物对大鼠血压及血

流动力学的影响[J].中成药ꎬ2010ꎬ32(10):1675-1678.实验研究[J].时珍国医国药ꎬ2012ꎬ23(2):319-320.[15]吴素珍ꎬ李加林ꎬ陈水亲ꎬ等.硫酸酯化当归多糖抗肿瘤[16]葛钢锋ꎬ余陈欢ꎬ吴巧凤.土鳖虫醇提物对体外肿瘤细胞

2013ꎬ28(3):826-828.

[4] 中华人民共和国卫生部.中药新药临床研究指导原则:[5] 孙 磊.G3系列射波刀治疗特点的初步研究[D].北[6] 刘建民ꎬ梁 平ꎬ卿超群.射波刀治疗80例原发性肝癌的[7] 姜万荣ꎬ孙向东ꎬ韩成龙ꎬ等.射波刀治疗35例肝脏肿瘤的[8] 孙其新ꎬ雒晓东ꎬ张 涵.李可肿瘤医案[M].北京:人民[9] 裴旭东ꎬ翟玉峰ꎬ张怀宏.联合检测血清VEGF和AFP对[10]孟素玲.血清TSGF、AFP、VEGF在原发性肝癌治疗疗效

329-330.

2011ꎬ11(7):1578-1579.军医出版社ꎬ2015:167.

临床分析[J].现代肿瘤医学ꎬ2014ꎬ22(10):2410-2413.临床观察[J].现代肿瘤医学ꎬ2012ꎬ20(9):1908-1910.京:清华大学ꎬ2010.2002.

ISBNT ̄5067 ̄2586 ̄x[S].北京:中国医药科技出版社ꎬ

增殖的抑制作用及其机制研究[J].中华中医药杂志ꎬ

[17]姜清明.肝癌组织中血管内皮生长因子表达水平与临床

意义[J].深圳中西医结合杂志ꎬ2017ꎬ27(4):14-16.[18]满其倩ꎬ左 琳ꎬ吕青涛.半枝莲抗肿瘤作用及机制研究

进展[J].辽宁中医杂志ꎬ2015ꎬ42(11):2251-2253.[19]陈旭征ꎬ曹治云ꎬ章尤权ꎬ等.白花蛇舌草联合低剂量

5 ̄氟尿嘧啶抗肝癌血管新生研究[J].福建中医药大学学报ꎬ2012ꎬ22(4):20-23.

诊断原发性肝癌的临床价值[J].中国误诊学杂志ꎬ

评价中的价值[J].国际检验医学杂志ꎬ2016ꎬ37(3):

[20]莫春梅ꎬ荣 震ꎬ黄 韵ꎬ等.荣氏系列方剂配合射波刀

28(9):2172-2174.

[11]冯佩佩ꎬ李忠祥ꎬ原 忠.党参属药用植物化学成分和药理[12]王爱云ꎬ陈 群ꎬ李成付ꎬ等.茯苓多糖修饰物抗肿瘤作[13]孙文平ꎬ李发胜ꎬ陈 晨ꎬ等.白术多糖对小鼠免疫功能

881-882ꎬ886.

用及其机制研究[J].中草药ꎬ2009ꎬ40(2):268-271.研究进展[J].沈阳药科大学学报ꎬ2012ꎬ29(4):307-311.

治疗原发性肝癌的临床观察[J].时珍国医国药ꎬ2017ꎬ

[21]吴发胜ꎬ梁 平ꎬ陆运鑫ꎬ等.扶正清毒化瘀方联合射波

2017ꎬ12(4):1-4.

刀治疗原发性肝癌的临床研究[J].中国实用医药ꎬ(收稿日期:2019-02-07 修回日期:2019-04-14)

调节的研究[J].中国微生态学杂志ꎬ2011ꎬ23(10):

(上接第1165页)

           

[13]ToiyamaYꎬTakahashiMꎬHurKꎬetal.SerummiR ̄21asa

diagnosticandprognosticbiomarkerincolorectalcancer[J].JNatlCancerInstꎬ2013ꎬ105(12):849-859.

                                           

sionprofileinstageⅢcolorectalcancer:circulatingmiR ̄

18aandmiR ̄29aaspromisingbiomarkers[J].OncolRepꎬ2013ꎬ30(1):320-326.

colonandrectalcancer:differentialexpressionbytumorlo ̄

[14]BastaminejadSꎬTaherikalaniMꎬGhanbariRꎬetal.Investi ̄

asapotentialnon ̄invasivebiomarkerfordiagnosisofcolor ̄ectalcancer[J].IranBiomedJꎬ2017ꎬ21(2):106-113.

[20]SlatteryMLꎬWolffEꎬHoffmanMDꎬetal.MicroRNAsand

50(3):196-206.

cationandsubtype[J].GenesChromosomesCancerꎬ2011ꎬ

gationofmicroRNA ̄21expressionlevelsinserumandstool

[15]ToiyamaYꎬHurKꎬTanakaKꎬetal.SerummiR ̄200cisa

novelprognosticandmetastasis ̄predictivebiomarkerinpa ̄tientswithcolorectalcancer[J].AnnSurgꎬ2014ꎬ259(4):

[21]ZhuYꎬXuAꎬLiJꎬetal.FecalmiR ̄29aandmiR ̄224asthe

noninvasivebiomarkersforcolorectalcancer[J].CancerBi ̄omarkꎬ2016ꎬ16(2):259-264.

[22]WangLGꎬGuJ.SerummicroRNA ̄29aisapromisingnovel

markerforearlydetectionofcolorectallivermetastasis[J].CancerEpidemiolꎬ2012ꎬ36(1):e61-e67.phomaꎬ2013ꎬ54(1):189-191.

[23]SevcikovaSꎬKubiczkovaLꎬSedlarikovaLAꎬetal.Serum

miR ̄29aasamarkerofmultiplemyeloma[J].LeukLym ̄[24]TanakaSꎬHosokawaMꎬYonezawaTꎬetal.Inductionofepi ̄

cells[J].BiolPharmBullꎬ2015ꎬ38(3):435-440.TumourBiolꎬ2014ꎬ35(7):6475-6483.

[16]OueNꎬAnamiKꎬSchetterAJꎬetal.HighmiR ̄21expression

fromFFPEtissuesisassociatedwithpoorsurvivalandre ̄Cancerꎬ2014ꎬ134(8):1926-1934.

sponsetoadjuvantchemotherapyincoloncancer[J].IntJ[17]YuGꎬTangJQꎬTianMLꎬetal.Prognosticvaluesofthe

SurgOncolꎬ2012ꎬ106(3):232-237.

735-743.

miR ̄17 ̄92clusteranditsparalogsincoloncancer[J].J

200candmiR ̄141inoxaliplatin ̄resistantcolorectalcancercoloncancerandassociatedmolecularmechanisms[J].

thelial ̄mesenchymaltransitionanddown ̄regulationofmiR ̄

[18]EarleJSꎬLuthraRꎬRomansAꎬetal.AssociationofmicroRNA

expressionwithmicrosatelliteinstabilitystatusincolorectalad ̄enocarcinoma[J].JMolDiagnꎬ2010ꎬ12(4):433-440.

[25]ChenJꎬWangWꎬZhangYꎬetal.TherolesofmiR ̄200cin

(收稿日期:2019-02-07 修回日期:2019-04-14)

[19]BrunetVegaAꎬPericayCꎬMoyaIꎬetal.microRNAexpres ̄

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