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miRNAS 在甲状腺乳头状癌中的研究新进展

2021-03-28多吉次仁琼达王磊

中外医疗 2021年26期
关键词:调节血清差异

多吉次仁,琼达,王磊

1.西藏白朗县卫生服务中心医务科,西藏日喀则 857300;2.西藏白朗县卫生服务中心内科,西藏日喀则 857300;3.西藏白朗县卫生服务中心外科,西藏日喀则 857300

甲状腺癌(thyroid carcinoma,TC)可分为甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)、甲状腺滤泡癌(follicular thyroid carcinoma,FTC) 和甲状腺未分化癌(anaplastic thyroid carcinoma,ATC)等类型,其中以PTC最为常见[1]。目前治疗PTC 首选手术,也有学者提出放射治疗和甲状腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH)抑制治疗等治疗方法,尽管大部分患者在接受上述治疗后可达临床治愈标准,但术后5 年内仍存在5%的复发率[1-3]。PTC 早期多无明显自觉症状,但约有五分之二患者初诊确诊时就已有颈淋巴结转移[4-5]。

微小RNA(microRNAS,miRNAS)是一类具有强基因调控功能的高度保守的小分子非编码RNA,其表达异常与包括肿瘤在内的多种疾病密切相关[6]。文献报道,miRNAs 在PTC 的发生、发展、预后、复发及转移中发挥着重要作用,了解miRNAs 差异表达与PTC 的关系,对于完善PTC 的早期诊断、预后评估、复发监测以及探索靶向治疗新靶点均具有积极意义。

1 miRNAs 概述

miRNAs 是一种非编码单链小分子RNA,全长仅约22 个核苷酸,主要在真核细胞中广泛表达,首次在20世纪末被提出[7]。miRNAs 在进化上高度保守,主要通过与目标mRNA 的3′非翻译区(3′untranslated regions,3′UTRs) 结合,抑制其蛋白水平翻译和基因转录水平调节,或与靶mRNA 在编码区或开放阅读框结合,发挥降解作用,实现转录后水平的调节[8]。miRNAs 除参与转录后基因调节外,还可作为细胞信使,在囊泡或外泌体中形成蛋白质复合物,从而参与不同生理、病理过程的调节,且与机体的多个生物学过程密切相关[9-10]。

2 miRNAS 与肿瘤发生

文献指出,miRNAs 在肺癌、结肠癌、肝癌、胃癌、宫颈癌等多种恶性肿瘤中均存在异常表达,提示miRNAs与肿瘤的发生发展密切相关[11-14]。miR-99b-5p 在非小细胞肺癌细胞中低表达,其可通过靶向FZD8 抑制肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭,阻碍肿瘤进程[11]。Morimoto 等[12]从肿瘤干细胞标志物Kruppel-like factor 5(KLF5)入手,通过计算机分析寻找抑制KLF5 表达的候选miRNAs),发现miR-4711-5p 可通过直接结合的方式下调KLF5 表达,引起G1 期阻滞,同时抑制肿瘤细胞中活性氧表达,发挥肿瘤抑制作用。Li 等[13]研究发现,miR-210在乙型肝炎病毒相关性肝癌组织和肝癌细胞高表达,miR-210 可通过靶向EGR3 抑制肝癌细胞HepG 2 的增殖活性,扮演肿瘤抑制角色。miR-155 在胃癌组织中表达显著升高,其与转化生长因子-β 受体2(TGF-β-R2)mRNA 的3‘端非编码区直接结合,抑制TGF-β-R2表达,促进胃癌细胞增殖、迁移[14]。此外,胃癌中异常表达的miR-146b-5p 还可通过NF-κB/STAT 转录信号通路,抑制CXCR4 作用,影响胃癌细胞Caski 的增殖、侵袭,阻断细胞周期作用[15]。

3 miRNAs 与PTC

3.1 miRNAs 在PTC 中的差异表达

miRNAs 表达异常与甲状腺肿瘤的关系最早报道于2005 年,研究指出,miRNAs 与TC 关系密切,miR NA-21、miRNA-31、miRNA-183、miRNA-187、miRNA-155 等在TC 组织中高表达,而miRNA-200s、miRNA-7、miRNA-126、miRNA-29a 等在TC 组织中却呈低表达[16]。Rosignolo 等[17]进行了29 例PTC 样本的miRNA 表达谱检测,发现在PTC 样本中,miR-146b-5p,miR-146b-3p,miR-221-3p,miR-222-5p,miR-222-3p 显著上调,而miR-1179,miR-486-5p,miR-204-5p,miR-7-2-3p,miR-144-5p,miR-140-3p 表达下调,并指出不同miRNA 表达异常与PTC 复发风险、组织类型显著相关。陈鑫等[18]分析了12 例PTC 肿瘤组织样本的基因芯片,发现与癌旁组织相比,miR-433/221/21 显著高表达,miR-138/26a/709 则低表达,提示miRNAs 在PTC 肿瘤组织中存在差异表达,且其差异表达可能参与PTC 发生的调节。

Lee 等[19]研究外周血发现,PTC 患者外周血miR-222 和miR-146b 水平明显较高,行全甲状腺切除术后则明显降低。此外,国内学者L 等[20],对北部地区56 例PTC 患者的血清进行了miRNA 表达情况分析,发现与甲状腺良性结节患者比较,PTC 患者血清miR-25-3p、miR-451a 表达水平明显高于甲状腺良性结节者,且工作特征曲线(ROC)提示血清miR-25-3p、miR-451a 检测对于指导临床诊断和鉴别诊断灵敏性好,特异性高。

在细胞角度,国内学者Gao 等[21]对侵袭性PTC 细胞系进行了miRNA 微阵列技术分析,发现与常规PTC细胞系比较,两者之间存在明显的差异表达的miRNA,结果发现11 个与转移相关的miRNAs 在侵袭性亚群和对照亚群中有差异表达。Zhu 等[22]发现miR-130a 和miR-203 在K1、IHH4、TPC-1、bCPAP、Nthy-Ori3-1 等PTC 细胞中呈低表达,其异常表达与PTC 细胞增殖、克隆形成等相关。

miRNAs 在PTC 组织、患者外周血及细胞水平均可见显著差异表达,提示miRNAs 在PTC 的发生、发展乃至预后、复发、转移中均扮演着重要角色。

3.2 miRNAs 与PTC 诊断

既往研究已表明,miRNAs 对PTC 的临床诊断具有重要的应用价值。Kitano 等[23]对47 例TC 组织miRNAs的表达进行检测,发现15 种miRNAs 在TC 良、恶性样本之间有差异表达,并以miR-7 和miR-126 诊断准确率最高,miR-7 ROC 下面积为0.81,miR-126ROC 下面积为0.77,可信度高。You 等[24]发现11 种miRNAs 在结节性甲状腺肿与PTC、高侵袭性PTC 与低侵袭性PTC之间表达存在显著差异,其中miR-146b-5p、miR-199B-5p 和miR-30a-3p 在甲状腺肿大组和结节性甲状腺肿组之间存在差异,提示miR-146b-5p、miR-30a-3p 和miR-199B-5p 可作为PTC 诊断的生物标志物,miR-199B-5p 与PTC 侵袭性相关。另有研究对PTC 组织中miR-187、miR-221、miR-222 和miR-224 表达进行检测,发现miR-221 和miR-222 单独检测诊断PTC的准确性分别为86%、84%,两者联合诊断准确性相对较高,为91%[25]。Keutgen 等[26]发现miR-222、miR-328、miR-197 和miR-21 联合诊断PTC 细针穿刺活检(FNA)样本具有较好的临床价值。

Zhang 等[21]研究了中国东北部地区106 例PTC 患者和35 例甲状腺良性结节患者,发现血清miRNA-222、miRNA-221、miRNA-146b 联合诊断PTC 灵敏度为80%,特异度达97.5%,AUC 高达0.903[27]。另一文献报道称,血清miRNA 与超声联合可作为PTC 的诊断标记物,血清miRNA-222、miRNA-221、miRNA-146b 及miRNA-21 联合检测ROC 高达0.972,其灵敏度、特异度分别为86.84%、94.29%,高于单个miRNA 独立检测[28]。

3.3 miRNAs 与PTC 预后

miRNAs 可用于PTC 预后评估。甲状腺切除术后,患者血清中miRNA-25-3p 和miRNA-451a 水平明显下降,其分子水平与患者肿瘤多灶性、肿瘤直径及临床TNM 分期相关[29]。Qiu 等[30]在探究miR-146a 和miR-146b 表达与PTC 关系时发现,miR-146a 和miR-146b表达与PTC 的发生和预后有关,并指出其可为PTC 预后评估提供新的靶点。Lee 等[8]研究证实,PTC 患者行甲状腺全切除后与术前相比,血清miR-211、miR-222、miR-146b 水平明显降低。此外,另有回顾性研究显示,在(127±29.8)个月随访期内,患者血清miR-146b 高表达与低无病生存率相关,低无病生存率患者血清miR-146b 水平明显较低,风险比为3.92[31]。

3.4 miRNAs 与PTC 复发

目前,已有大量研究关注miRNAs 差异表达与PTC复发的关系[32]。Dai 等[33]研究证实,PTC 组织中miRNA-221、miRNA-222 表达与PTC 复发显著相关,并进一步指出,miRNA-221 的组织异常表达是PTC 复发的唯一独立危险因素。Rosignolo 等[34]对20 例PTC 患者手术前后血清miRNA 表达进行评估,8 种miRNAs (miR-221-3p、miR-222-3p、miR-146a-5p、miR-24-3p、miR-146b-5p、miR-191-5p、miR-103a-3p 和miR-28-3p) 在PTC患者术后显著降低,进一步筛选发现miR-146a-5p 和miR-221-3p 可作为PTC 患者治疗后监测复发的血清生物标志物,特别是在TG 检测结果缺乏信息的情况下。Mancikova 等[35]发现,miRNA-192 低表达联合Let-7a 高表达检测提示PTC 复发风险,校正临床特征最终指出,Let-7a 和miRNA-192 作为PTC 预后复发的预测因子。

3.5 miRNAs 与PTC 侵袭性行为

miRNAs 在多种实体肿瘤的侵袭、迁移及EMT 中发挥重要作用,现已证实,miRNAs 与PTC 的侵袭、迁移也密切相关。Wang 等[36]结合基因芯片技术,对PTC 进行相关miRNA 的表达差异分析,发现miR-599 在PTC组织和细胞中表达下调,其靶基因Hey2 表达上调,miR-599 可通过靶向Hey2 使Notch 信号通路失活,抑制PTC 细胞的增殖、迁移和侵袭,促进肿瘤细胞凋亡。Lima 在不同PTC 细胞系中研究miR-146b-5p 对PTC细胞迁移、侵袭的影响,发现miR-146b-5p 可通过调节肌动蛋白细胞骨架,正向调节PTC 的迁移和侵袭[37]。miR-663 在PTC 中表达下调,有研究通过Transwell 和划痕实验发现miR-663 可作用于直接靶点转化生长因子β1(TGFβ1),调节上皮-间充质转化标志物和基质金属蛋白酶的表达,抑制肿瘤的侵袭和迁移,调节PTC 细胞的EMT 进程[38]。同时还有研究分析PTC 中miRNA 表达与肿瘤侵袭的潜在关系,发现侵袭性PTC 中miR-146b、miR-221、miR-222 和miR-135b 水平显著高于非侵袭性PTC,其表达水平与肿瘤直径、侵袭面积、肿瘤转移分期等因素显著相关[39]。

4 小结

大量研究显示,miRNAs 的差异性表达与PTC 的发生、发展中起重要调节作用,其在PTC 的临床诊断、预后评估、复发监测以及侵袭迁移等发病机制研究中均扮演着关键角色。随着miRNAs 研究的不断深入,PTC临床样本、外周血及肿瘤细胞中miRNAs 的表达检测将为PTC 的早期干预和治疗靶点提供新的参考,发挥积极作用。

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