血液lncRNA 00707检测在胃癌辅助诊断中的临床价值
2022-11-30史恒川孔姗
史恒川 孔姗
胃癌(gastric cancer,GC)是起源于胃黏膜上皮的恶性肿瘤,其发病率在所有肿瘤中占第6位,而死亡率位居第3位[1]。研究显示,50%的胃肠道癌病例发生在中国,其中胃癌所占比例最大,五年总生存率小于35%[2]。幽门螺杆菌感染、饮食、饮酒、吸烟等都是致病的因素[3]。在胃癌的治疗中主要依靠外科技术、传统的放化疗和新辅助治疗[4]。然而,由于胃癌很少被早期诊断,大多数病人通常已经进展到晚期才发现。内镜检查和病理检查是胃癌早期筛查的金标准,但具有创伤性的缺点;血液癌胚抗原(CEA)、糖类抗原19-9(CA19-9)水平检测被认为是一种无创的方法,但诊断效率低[5]。这意味着迫切需要寻找一种特异性和敏感性较高的筛选指标。
长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度>200 bp且不具备编码蛋白能力的RNA[6-7],它可在表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等多种层面上调控基因的表达[8]。近年来研究表明,lncRNA可作为一种生物标志物参与调控肿瘤转移进程,对肿瘤的早期筛查和诊断具有特殊的临床意义,但由于肿瘤发生转移的机制复杂,其具体分子机制尚不清楚[9-10]。
本研究首先通过胃癌高通量测序筛选出在胃癌组织中高表达2倍以上差异的lncRNA,经过TCGA数据库以及实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)的初步验证,筛选出lncRNA 00707。然后通过比较胃癌病人和健康对照组血清中的表达水平差异,监测肿瘤动态,探讨血清lncRNA 00707是否可作为肿瘤标志物。
1 资料与方法
1.1 临床资料 选取2018年12月至2021年12月经病理诊断初诊为胃癌的病人40例,其中男23例,女17例,年龄60~89岁,同时选取经胃镜检查排除胃部疾病的健康体检者40例,其中男29例,女11例,年龄60~83岁。
1.2 研究方法
1.2.1 血清标本收集:采集入组胃癌病人手术前后的血清标本以及健康体检者的血清标本,用含有分离胶的真空采血管采集血液标本,4000 r/min离心6 min,吸取上层血清1mL于无酶EP管中,保存用于检测lncRNA 00707。同时用雅培I2000SR全自动免疫发光分析仪检测胃癌病人及健康体检者肿瘤指标CEA、CA19-9,用雅培C16000全自动生化分析仪检测血清ALT、AST、UA、肌酐(Cr)。
1.2.2 RNA提取:提取胃癌病人和健康体检者以及各细胞系中的总RNA,采用分光光度计检测RNA的浓度和纯度,取吸光度(A260/280 nm)值为1.8~2.0的样本用于后续实验。
1.2.3 RT-qPCR :按照试剂盒说明书将RNA逆转录为cDNA,将获得的cDNA进行qPCR扩增反应。采用Roche 480 PCR仪检测,循环参数:95 ℃预变性10 min;95 ℃ 15 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,共40个循环。采用 2-ΔΔCt法分析相对表达量。
1.2.4 细胞培养:胃癌细胞株(BGC-803、MKN-45)培养于含10%FBS和1%三抗溶液的RPMI-1640完全培养基中,胃正常上皮细胞(GES-1)培养于含10% FBS和1%三抗的DMEM 培养基中,在37 ℃、5% CO2的湿润培养箱中生长。
2 结果
2.1 血清lncRNA 00707检测方法的创新 选择常用的内参18S,采用RT-qPCR方法检测lncRNA 00707和18S的熔解曲线,可见熔解曲线单峰特异。随机混合30例健康体检者血清,分成10份,同一批次检测10个复孔,检测 lncRNA 00707的表达量,计算批内CV;每天提取并检测一份混合血清中lncRNA 00707的表达量,计算批间CV。结果显示,RT-qPCR检测血清中lncRNA 00707有良好的重复性。将混合血清室温放置 1、2、3、4、5 h,采用RT-qPCR检测lncRNA 00707的表达。结果显示,lncRNA 00707的表达变化没有统计学差异;另一方面,将混合血清在-80 ℃条件下反复冻融 0、1、3、5、10次,采用RT-qPCR检测lncRNA 00707的表达,结果同样显示,lncRNA 00707的表达变化没有统计学差异(见图1)。
图1 RT-qPCR检测LNCRNA 00707的方法评价
2.2 血清lncRNA 00707在胃癌中的表达水平 与健康体检者比较,胃癌病人血清中lncRNA 00707的表达水平显著升高(2.644±0.334比1.271±0.123,P=0.0002),血清CEA、CA19-9水平也显著升高(P<0.01)。见表1。
表1 2组生化、肿瘤指标水平比较
2.3 血清lncRNA 00707的诊断价值 ROC曲线显示,lncRNA 00707、CEA、CA19-9分别作为诊断指标时,AUC为0.751(95%CI:0.646~0.855)、0.658(95%CI:0.537~0.779)和0.693(95%CI:0.573~0.814);lncRNA 00707具有最大的诊断效能。将lncRNA00707与CEA联合分析,ROC曲线下面积为0.765(95%CI:0.663~0.867),联合诊断时获得更大的诊断效能。
2.4 血清lncRNA 00707作为诊断标志物的循环潜力 我们在胃癌细胞(BGC-803和MKN-45)培养液和正常胃上皮细胞(GES-1)培养液中检测lncRNA 00707的表达水平,结果显示,lncRNA 00707的表达水平在一定时间内随着胃癌培养时间的增加而增加,而在正常胃上皮细胞培养基中表达水平没有统计学差异。结果表明,血清中lncRNA 00707可能由肿瘤细胞释放入血液(见图2A)。
动态监测20例胃癌初诊病人血清lncRNA 00707的表达量,结果发现,与术前相比(3.756±0.5473),胃癌病人术后血清lncRNA 00707表达水平总体下降1.883±0.2907,且差异有统计学意义(见图2B)。
图2 血清lncRNA 00707的来源和循环监测潜力
3 讨论
众所周知,胃癌是最常见的消化道肿瘤之一。胃癌起病隐匿,如果早发现大多可以治愈,寻找胃癌的早期诊断和精准治疗的生物标志物具有重要意义。全基因组和转录组测序为lncRNA的研究打开了新的序幕,而lncRNA曾被认为是转录的“噪声”[11]。lncRNA的异常表达可以引起人类的各种疾病和紊乱[7],监测这些差异表达的lncRNA有利于感知人体的异常状态,从而达到早期诊断的目的。
近年来,一系列研究证明,lncRNA可以作为诊断癌症的标志物,其中也包括胃癌。Wang等[12]的研究显示,胸腔积液lncRNA可有效区分肺癌相关的恶性胸腔积液与良性胸腔积液。Tantai等[13]证实,血清 XIST和HIF1A-AS1在非小细胞肺癌中表达增加,XIST和HIF1A-AS1联合诊断获得更高的阳性诊断率,AUC为 0.931。Li[14]报道了linc00152对非小细胞肺癌的诊断准确率较高,linc00152与CEA联合使用比单独使用linc00152、CEA的诊断效率更高。所有这些证据表明lncRNA在血液中可稳定存在,并且可以被检测,可作为癌症诊断和预后监测的潜在生物标志物。本实验采用RT-qPCR检测lncRNA 00707在胃癌病人中的表达,具有良好的重复性和稳定性。结果显示胃癌病人血清中lncRNA 00707的表达明显高于健康体检者。初步构建一种新的诊断模型,将lncRNA 00707与传统肿瘤标志物CEA联合检测,显著提高了胃癌病人的诊断效率。此外,手术后病人血清lncRNA 00707显著下降,达到与健康体检者相似的水平,这在一定程度上预示着疾病的改善或没有进展。
总之,升高的血清lncRNA 00707可能是一种潜在的胃癌诊断生物标志物,并可用于监测肿瘤动态。后期我们将继续扩大样本量,同时追踪随访,动态监测lncRNA 00707的表达在放化疗治疗前后的变化,分析病人的生存时间与lncRNA 00707表达水平之间的相关性,进一步验证血清lncRNA 00707检测的临床应用价值。