液体活检中microRNA在诊断乳腺癌方面的研究进展

2024-01-26黄馨竹王仡阳迪丽热巴依力哈木郭晨明

中国医药科学 2023年23期

黄馨竹王仡阳迪丽热巴·依力哈木郭晨明

新疆医科大学第一附属医院消化血管中心乳腺外科，新疆乌鲁木齐 830000

2020 年据国际癌症研究机构统计，乳腺癌（breast cancer，BC）新发病例约230 万例，近68.5万例患者病死[1]。BC 患者治疗方案的选择和预后情况与早期发现有密切相关性[2]。如何早期诊断BC 疾病并进一步指导治疗、改善预后，是现阶段BC 研究工作中的重点任务。临床上常用的辅助检查方法有乳腺超声、钼靶和组织活检[3]，且组织活检是目前获取肿瘤分子信息的首选方法[4]。鉴于现采用的早期筛查方法具有局限性，需要开发出新的检查方法并应用到临床实践中。

1 液体活检成为新的检测工具

出于对简便易行、准确度及灵敏度高的检测方法的迫切需要，临床医师对液体活检表现出极大的兴趣[5]。液体活检相比传统检查方法，方便易操作，成本低、可重复，可通过非侵入性手段对生物体液进行采样，从中提取出肿瘤成分，以更全面地了解疾病特征。目前的肿瘤成分包括循环肿瘤细胞（circulating tumour cells，CTCs）、循环肿瘤DNA（circulating tumour DNA，ctDNA）、细胞游离DNA（cell-free DNA，cfDNA）、微小核糖核酸（microRNA，miRNA）、蛋白质和细胞外泌体等[6]。

液体活检起源于1869 年，由澳大利亚医生Thomas 在转移性癌症患者中首次发现CTCs，并提出其概念[7]。如今，为检测CTCs 及ctDNA 已研发了多项技术。通常采用靶向方法和非靶向方法对CtDNA 进行分析，前者包括建立在聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）基础上的液滴数字聚合酶链式反应（droplet digital polymerase chain reaction，ddPCR）以及高通量测序技术，后者可分析血浆ctDNA 的全基因组图谱[8]。其中ddPCR 可检测微小残留疾病并预测接受新辅助治疗的BC 患者的复发风险，该方法目前是ctDNA 评估的黄金标准[9]。随着疾病进展，新技术比传统的筛查手段更具优势，作为可检测的、基于血液的生物标志物诊断方法，其能够保证及时筛查癌症，并连续监测治疗反应[10]。但这些技术方法也存在一些弱点，如生物标志物在体液中占比极低，从标准抽血量中分离出肿瘤成分极度困难，并且在生物信息学水平上检测提取这些标志物的技术复杂，需要开发出更敏感更高效的工具[9]。

2 液体活检中的miRNA

miRNA 是存在于生物体液中短片段的非编码核糖核酸（ncRNAs），在区分正常组织和肿瘤亚型方面具有很高的参考价值，同时比信使RNA 和ctDNA 更稳定[11]。miRNA 种类虽多，但分子结构相对简单，其极高的组织特异性和稳定性以及易于定量和扩增使miRNA 成为极具希望的潜在生物标志物[12]。目前，各领域研究学者正在努力探索和证实基于血液的生物标志物，这些生物标志物可以可靠地区分和预测高度转移性癌症的患者，以确保后续更有效的随访观察和更个体化的治疗方案。

MiRBase 数据库中的癌基因在肿瘤中异常表达，与疾病的发生、进展和侵袭有因果关系[13]。特异性miRNA 作为肿瘤诊断标志物的发展问题备受国际研究学者的高度关注，近五年来，越来越多的学者开始深入研究miRNA 与肿瘤诊断之间的关系，并报道了诸多成果。本文重点关注BC 领域的研究。

2.1 miR-21、miR-221簇

miR-21、miR-210、miR-221 在诸多肿瘤类型中表达上调，并与预后相关，其已经成为肿瘤诊断学中较为成熟的生物标志物。多项研究结果证实，BC 患者的血清及血浆中miRNA-21 表达显著增加，且miRNA-21 是诊断早期BC 的潜在标志物[14-17]。Jang 等[18]测试了miRNA 在50 岁以下、乳房高比例致密的韩国女性中的检测性能，其中miR-21 表现最为突出，可实现最佳的BC 检测性能。microRNA-221 是真核生物中一种极具诊断潜力的非编码miRNA，多种恶性肿瘤的发生、发展中均发现了miR-221 的异常表达，其过表达在诊断BC 方面也发挥重要作用[19]。研究结果显示，与健康个体相比，BC 患者血清中的miR-221 表达水平增加，且淋巴结阳性（lymph nodes，LN）患者的循环miR-221-3p 高表达，对新辅助治疗的病理反应更差[16，20]。

2.2 miR-10b、miR-195

自首次对miR-10b 进行研究以来，有学者发现该因子具有促进癌症转移的潜力，并在BC 领域进行广泛验证[21]。肿瘤亚型的差异会导致不同的结果。Li 等[22]认为miR-10b-5p 在良性叶状肿瘤患者的血浆中表达上调。相反，Papadaki 等[23]研究发现，BC 患者的血浆miR-10b 表达水平降低。有研究验证miRNA-195 可以通过多种途径调节肿瘤的发生，Xu 等[24]阐明了miR-195-5p 参与多种肿瘤发生的相关机制，并且其在BC 细胞系和乳腺组织中表达下调。相反，Zhao 等[14]研究结果显示miR-195 的表达在BC 患者血浆中上调。上述结果的差异可能受到研究人群数量及种族的影响，还需要在符合纳入标准的筛选人群中进行大规模临床试验用于进一步验证，后续需要确立更标准化的方法来对试验结果进行验证。

2.3 miR-200家族

乳腺癌上皮细胞在向间充质细胞转化的过程中（epithelial-mesenchymal transition，EMT）调节细胞可塑性，在肿瘤细胞的转移和扩散中发挥关键作用，miR-200 家族（miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141 和miR-429）通过促使E-钙黏蛋白过表达和维持上皮细胞表型来调节EMT 的动态和可逆过程[25]。Navarro-Manzano 等[26]确定了miR-200c在癌症进展中的作用，研究发现BC 患者血浆中的miR-200c-3p 表达显著上调。Fischer 等[25]分析了47 例转移性BC 患者血浆中miR-200 家族分子的表达，早期进展性癌症中只有miR-429 的表达显著升高，治疗干预后，患者的miR-200a、miR-200b、miR-141 和miR-429 表达均上调。

2.4 miR-30b、miR-148a

miR-30b 由位于染色体8q24.22 的基因编码，其在组织器官发育和各种临床疾病中发挥重要作用[27]。有研究表明，miR-30b-5p 在转移性BC 中过表达，且晚期BC 患者的循环miR-30b-5p 表达水平上调更显著[28]；此外，腋窝LN 阳性患者和原发性转移患者的循环miR-30b-5p 水平也较高[29]。Li 等[30]研究结果显示，与健康群体相比，miR-148a-3p 的表达水平在BC 患者的血浆中降低。相反，也有研究证实新发BC 患者和健康对照者血清中miR-148a-3p的表达水平及其与临床病理之间的关联，发现病例组中血清miR-148a-3p 水平显著升高，与BC 发生的存在相关性[31]。Patuleia 等[32]研究进一步证明miR-148a-3p 在乳腺组织、乳头吸出液、母乳、血浆和血清中均高表达。

3 miRNA作为生物标志物的挑战

循环血液中miRNA 作为BC 生物诊断标志物的相关研究取得了诸多成果，尽管现有的、尚在研究且具有潜力的miRNA 生物标志物的数量在不断增加，但它们在临床研究中的实际应用尚不清楚，需要不断更新[33]。已有研究探讨miRNA 在BC 患者循环血液中的差异性表达，但由于人群特征的多样性以及缺乏标准化的临床应用方案，实验室间的研究结果重复率较低[34]。大部分试验的研究样本数量都较小，生物体液中miRNA 的含量极低，缺乏实体样本导致试验数据大多来源于数据库，对样本的处理会影响试验的结果等，都是miRNA 用于肿瘤准确定量所要面临的挑战。miRNA 成为BC 治疗和预后的生物标志物一直是试验和临床研究的重心。但报道之间仍然缺乏一致性，如确定标准不一致，相同分子在不同情况下的分析结果也不一致[35]，若要使miRNA 能够成为有效的癌症生物标志物，需要开发制订一种更标准化的方法。