微小RNA 在甲状腺乳头状癌中的异常表达和研究进展
2021-12-02娄永庆陈红跃杨萌萌武红园段祥凯
娄永庆,陈红跃,杨萌萌,武红园,段祥凯
(1.河南中医药大学,河南 郑州 450002;2.河南省中医院 甲状腺乳腺科,河南 郑州 450002)
0 引言
甲状腺癌(TC)是一种起源于甲状腺滤泡或滤泡旁细胞的恶性肿瘤,也是内分泌系统和头颈部肿瘤中最常见的恶性肿瘤之一[1]。近年来,全球范围内TC 的发病率呈迅速增长趋势,在韩国等国家甚至已成为发病率最高的恶性肿瘤[2]。在我国城市地区,甲状腺癌发病率居所有女性恶性肿瘤的第四位,目前仍以每年20%的速度持续增长[3],以此趋势,预计该疾病将成为全球第四大主要癌症[4]。甲状腺癌根据起源部位及分化情况可分为:甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)、甲状腺滤泡状癌(follicular thyroid carcinoma,FTC)、甲状腺髓样癌(medullary thyroid carcinoma,MTC)和未分化型甲状腺癌(anaplastic thyroidc arcinomas,ATC),其中PTC 约占所有TC 的90%,尽管大多数PTC 在生物学行为上表现良好,但是由于其发病率和复发率均较高,死亡人数仍占全部甲状腺癌死亡人数的50%以上[5]。目前,医学上对于甲状腺癌的产生、复发及转移的分子作用机制尚无统一认知,仍需进一步深入探索研究。
1 MiRNA 研究现状
MicroRNAs(miRNAs)是一类小的内源性、非编码RNA,由21-25 个核苷酸组成[6],它们主要功能是在信使 RNA(messenger RNA,mRNA)翻译或降解的过程中,充当负性调节剂的作用,这一点在动植物生长发育中极为重要[7]。目前研究报道的1000 多种miRNAs,共同参与调节所有基因的三分之一[8]。MiRNAs的表达具有组织特异性,在包括肺癌,胰腺癌,乳腺癌和结肠直肠癌在内的多种肿瘤中,miRNAs 的表达失调已有报道[9-12]。而近来的研究结果也表明,多种miRNAs 在甲状腺乳头状癌中出现表达失调。笔者就miRNAs 在甲状腺乳头状癌中的相关研究进行综述。
2 MiRNA 在甲状腺癌发展中的作用
近十几年来,通过众多科研人员和学者长期不断的探索,研究发现多种miRNAs 与甲状腺癌的发生、发展、转移和预测的关系密切。这些异常表达的miRNAs 有的发挥致癌基因的作用,有的充当抑癌基因的角色,也有的则会直接或间接影响甲状腺癌的转移等。
Castagna 等[13]通过细针穿刺细胞学检查(FNA)的方法研究分析了168 例甲状腺结节患者的174 FNAC 的11 种miRNAs(miRNA197;-187;-181b-3p;-181b-5p;-224;-181a;146b;-221;-222;-155 和miRNA-183)与良性病变相比在癌症组织中表达出现上调,其中仅在miRNA-146b,miRNA-221 和miRNA-222 中表达倍数变化≥5。提示这3 种miRNAs很可能与PTC 的发生、发展相关,并有可用于难诊断的FNA 组织的辅助鉴别方法及不确定性病变分类的潜力。
Mancikova 等[14]对127 例甲状腺肿瘤及17 个正常组织样本进行了microRNA 深度测序研究,结果显示:在78 例PTC 中miR-146b、miR-221 和miR-222表达上调,而miR-1179 则出现了下调,这对新型分子预测靶标的鉴定为转化的滤泡细胞的增殖潜力提供了不同的观点。同时,在BRAF 突变的阳性样本中miR-7 和miR-204 出现极度下调,miR-204 在PTC 和FTC 癌组织中的结果是一致的,因此研究人员推测该miRNA 的靶标会破坏几个细胞过程,例如维持上皮细胞的生理过程,用以解释这些患者在临床上出现预后相对较差的问题。另一个肿瘤组织标志物miR-7,该研究组确定其在BRAF 突变的肿瘤中被特异性地低甲基化并与基因表达相关,通过上述机制该分子可以被特异性地在BRAF 阳性甲状腺乳头状肿瘤中表达上调。最后,通过将临床随访信息与microRNAs 表达整合分析,提出了预测疾病复发的新模型。
Ling 等[15]对正常甲状腺、良性甲状腺疾病与甲状腺癌对比荟萃分析发现,在正常对照的甲状腺癌中,miRNA-221/222 的合并计算合并的倍数变化(FC)为13.85 和13.75。对于miRNA-221/222,合并灵敏度为0.79(95%CI=0.73-0.85),特异性为0.84(95%CI=0.76-0.90)和曲线下面积(AUC)值为0.88(0.85-0.91)。因此,研究者认为miRNA-221/222表达水平的差异可为探讨甲状腺癌的病因提供线索。此外,miRNA-221/222 还可作为诊断甲状腺癌的分子生物标志物,用以提高甲状腺癌的诊断准确率。
James 等[16]进行临床试验研究后发现,与没有复发PTC 患者(NR-PTC)相比,复发PTC 患者(RCPTC),miRNA-222 和miR-146b 分别在RC-PTC 肿瘤中超过108 倍和8.9 倍之多;术前PTC 患者的血浆中,与来自健康志愿者的血浆水平相比,miR-222 和miR-146b 的水平相差较大;在进行甲状腺切除术后,患者血浆中miR-222 和miR-146b 的检测水平分别出现了2.7 倍和5.1 倍的减少。因此,该研究组认为miR-222 和miR-146b 的肿瘤水平与PTC 复发高度相关,并且循环中的miR-222 和miR-146b 的检测水平可以预测PTC 的存在。miR-222 和miR-146b 非常具有作为肿瘤生物标志物的潜力,以根据复发的风险提高患者分层,值得作为PTC 监测的循环生物标志物进行深层次研究。
Jahanbani 等[17]通过定量实时聚合酶链反应,在PTC(经典,包膜和滤泡),NIFTP 和增生病变的113 个甲状腺组织中检测了84 种miRNAs 的表达水平。结果显示:不同组中miRNAs 的表达情况差异较大,miR-7-5p,miR-222-3p 和miR-146b-5p 可以高灵敏度和特异性区分不同的组。miR-144-3p,miR-15a-5p,miR-20a-5p,miR-32-5p miR-142-5p,miR-143-3p 和miR-20b-5p 的下调与PTC 中的攻击行为密切相关。循环miR-146b-5p,miR222-3p,miR-155-5p 和miR-378a-3p 是PTC 的潜在诊断和后续治疗的生物标记。因此,该研究组认为miR-7-5p 的表达水平下调可以用于区分NIFTP 与腺体增生;miR-222-3p 的表达水平上调则可用以区分NIFTP 中的PTC 滤泡变体;高水平的miR-146b-5p 是PTC 的独特特征。这些miRNAs 在PTC 和NIFTP 的诊断中将发挥极为重要的作用,有助于临床医生避免不必要的甲状腺切除术以及改善临床管理。
3 总结与展望
综上所述,不同miRNAs 在甲状腺乳头状癌中的表达水平均相差较大,miRNA 作为一种新的异常生物标志物用以肿瘤的鉴别诊断是完全可行的,例如:miR-146b、miR-221 和miR-222 在BRAF 突 变 型PTC中常常高表达,而miR-7 和miR-204 的表达水平却出现极度下调。miRNAs 表达水平的高低与肿瘤的预后密切相关,因此,我们可以通过分析miRNAs 的表达水平来帮助我们对PTC患者的治疗、管理进行分层。由于miRNAs 可以调控肿瘤细胞的增殖、分化、侵袭和凋亡过程,因此可通过干扰PTC 中miRNAs 及其下游靶标蛋白的表达,达到抑制癌症的发生、发展的目的,miRNAs 极有可能成为TC 诊断的重要辅助手段及治疗的新策略、新思路、新方法。但是,由于目前对miRNAs 进行的临床和实验室研究体量偏小,前瞻性研究不足,miRNA 对甲状腺癌的作用机制尚不明确,医学界仍无法达成统一共识,需要投入更多的研究来进一步的讨论。