血清miR-155、miR-23b 在特发性肉芽肿乳腺炎和乳腺癌中的差异性表达及意义
2024-04-01周瑜辉马晓霞西安交通大学第一附属医院乳腺外科陕西西安710061
何 姣,周瑜辉,马晓霞,齐 晶 (西安交通大学第一附属医院乳腺外科,陕西 西安 710061)
特发性肉芽肿乳腺炎(idiopathic granulomatous mastitis,IGM)是一种罕见的慢性良性乳腺炎症疾病,其病因不明,临床和影像学表现与乳腺癌(breast cancer,BC)相似[1-2]。关于IGM 的诊断和治疗是临床探讨的热点,其常通过病理组织活检确诊[2-3]。但是穿刺病理检查在不同病程患者中难度不一,且创伤较大,费用昂贵,诊断周期长,因此,研究非侵入性的方法和分子进行早期诊断十分必要。微小RNA(microRNA,miRNA)是内源性的小而高度保守的单链非编码RNA,存在与mRNA 互补的序列片段,其作用是减少mRNA 的表达[4-5]。循环miRNA 是一种稳定存在于多种体液中的分子,由于其具有高稳定性、可靠性和可反映肿瘤状态的能力,可能成为癌症生物标志物[6]。目前有研究探讨了一些miRNAs 在BC 发病机制中的作用[6-8],如miRNAs 表达改变会影响癌症进展,然而其是否会引起肿瘤抑制或致癌活性等仍存在争议[9-10],且miRNA 在IGM 中的诊断价值也有待进一步探索。因此,本研究探讨既往文献报道的7 种BC 相关miRNAs(miR-155[6]、 miR-16-5p[7]、 miR-23b[8]、 miR-21-5p[9]、miR-210-3p[11]、miR-222-3p[12]和miR-29c-3p[13])作为血清标志物诊断IGM 和BC 的价值,以期为IGM 的诊断提供参考。
1 资料与方法
1.1 临床资料
选取2018年10月至2021年11月我院收治的IGM患者32例和BC 患者40例;另外纳入33例具有相匹配的人口统计学特征的健康女性作为对照组。纳入标准:年龄大于18岁的女性患者;微生物培养阴性;经组织病理学检查证实为IGM 或BC;首次诊治,无BC 或IGM 史;既往未接受过化疗或放疗;具有完整临床、实验室、影像学相关资料。排除标准:有其他恶性肿瘤史、糖尿病、高血压、肾或心血管疾病;处于妊娠或哺乳期;真菌、寄生虫等感染,结节病,异物性肉芽肿,肉芽肿性多血管炎,巨细胞动脉炎及结节性多动脉炎;有肺结核或肺外结核、结核病感染者接触史、硅胶乳房植入及近期破伤风疫苗接种。本研究由我院医学伦理委员会批准(2018-00376),并根据《赫尔辛基宣言》进行,获得所有研究对象的知情同意。
1.2 方法
收集所有研究对象的临床资料,包括年龄,BMI,肝功能、肾功能等生化参数[血糖(glucose,Glu)、尿素(urea,Ure)、肌酐(creatinine,Cr)、丙氨酸氨基转移酶(alanineamino transferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartateamino transferase,AST)、白蛋白(albumin,ALB)、总蛋白(total protein,TP)],炎症标志物[C 反应蛋白(C-reactive protein,CRP)],血细胞分析[白细胞计数(white blood cell count,WBC)、血红蛋白(hemoglobin,Hb)、红细胞比容(hematocrit,Hct)、血小板计数(platelet count,PLT)],肿瘤标志物[癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)、糖类抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9)、CA15-3、CA125]。所有检测均由对研究终点不知情的实验室技术人员进行。
1.3 血清miRNAs水平检测
禁食12 h 后,收集各组患者的静脉血,3 000 r/min离心15 min。将血清转移到无RNase/Dnase的ependorf管中,于-80 ℃保存。使用TRIzol试剂(美国Invitrogen)提取总RNA,使用TaqMan miRNA 逆转录试剂盒试剂(美国Applied Biosystems)获得cDNA。在StepOnePlus实时PCR 系统(美国Applied Biosystems)上使用TaqMan Universal Master Mix Ⅱ和UNG 试剂(美国Applied Biosystems)对每个样本进行3 次定量PCR:95 ℃ 10 min;95 ℃ 15 s,60 ℃ 1 min,40 个循环。将定量数据归一化为对照cel-miR-39,并采用2-ΔΔCt法计算。引物序列见表1。
表1 引物序列
1.4 统计学处理
采用SPSS 26.0 统计软件处理数据。首先对连续变量进行Kolmogorov-Smirnov正态性检验,正态分布的连续变量以均数±标准差()表示,进行单因素方差分析和两两LSD-t检验。分类变量以率(%)表示,使用χ2检验。使用Pearson相关系数法评估相关性。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估血清miR-155、miR-23b 对IGM 和BC 的诊断价值。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 临床资料比较
3 组CRP、WBC、Hb、Hct、CA19-9、CA15-3、CA125水平比较,差异有统计学意义(P<0.05)。IGM 组血清Hb、Hct 水平低于对照组,同时CRP、WBC、CA19-9 和CA125 水平高于对照组(P<0.05)。BC 组血清肿瘤标志物CA19-9、CA15-3、CA125水平高于对照组(P<0.05),CRP、WBC低于IGM组(P<0.05),见表2。
表2 3组临床资料比较()
表2 3组临床资料比较()
*:与对照组相比,P<0.05;#:与IGM组相比,P<0.05
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2.2 血清miRNAs变化
实时荧光定量PCR 结果显示,IGM 组患者血清miR-155、miR-16-5p、miR-21-5p、miR-210-3p、miR-222-3p、miR-29c-3p 表达水平高于对照组,血清miR-23b 表达水平低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.001);BC组患者血清中以上miRNAs 表达水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.001),见图1。进一步比较BC 组和IGM 组发现,只有血清miR-155 和miR-23b 水平存在统计学差异,其中BC 组患者血清miR-155表达水平低于IGM 组(P<0.001),miR-23b 表达水平高于IGM 组(P<0.001),其余miRNAs 未见统计学差异(P>0.05),见图1。
图1 miRNAs相对表达
2.3 ROC曲线分析
血清miR-155和miR-23b水平鉴别诊断IGM 和BC的ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为0.722(95%CI:0.601~0.843)、0.765(95%CI:0.657~0.874),敏感度分别为81.00%、77.50%,特异度分别为65.00%、59.40%。二者联合鉴别诊断IGM 和BC 的AUC为0.869(95%CI:0.786~0.951),敏感度和特异度分别为84.10%和92.50%,见图2。
2.4 相关性分析
IGM 组患者中血清miR-155 与WBC(r=0.529,P=0.002)、CRP(r=0.589,P<0.001)水平均呈正相关,而血清miR-23b 与WBC(r=-0.444,P=0.011)和CRP(r=-0.495,P=0.004)水平均呈负相关,与其他指标未见明显相关性(P>0.05),见图3。
图3 IGM组血清miR-155、miR-23b与WBC、CRP的相关性分析
3 讨论
IGM是一种罕见的良性乳腺疾病,复发率高,治疗较为棘手,严重影响患者的生活质量[1-2]。IGM 的临床和影像学表现与BC 相似,需经组织病理学检查才能鉴别,但是不同病程患者中穿刺病理检查难度不一,且为有创检查,费用高,诊断周期长,因此,临床亟需一种可以快速且有效诊断的非侵入性检查方法。近年来,无创生物标志物和miRNA 芯片等技术不断出现,有助于IGM 与BC 的鉴别诊断。本研究通过评估几种BC 相关的血清miRNAs 表达水平,结果显示,血清miR-155 和miR-23b 具备鉴别诊断IGM 和BC 的潜力。
miR-155 已被证明可调节BC 细胞凋亡、增殖、侵袭和转移[14]。Anwar等[15]检测了BC 患者和健康女性血清miR-155 的表达水平,结果显示,BC 患者血清miR-155 表达上调。Khalighfard 等[16]研究发现,BC 组患者miR-155表达显著高于健康对照组,并与BC 的临床病理学特征存在相关性。本研究中BC 组患者miR-155 表达明显高于对照组,与上述研究一致,提示miR-155 与BC 发生密切相关;而IGM 组患者miR-155表达高于BC 组,分析其原因,IGM 中miR-155 的进一步上调可能与IGM 免疫炎症反应有关。miR-155 作为自身免疫性疾病密切相关的miRNA 之一,可通过Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)配体、炎症细胞因子和特异性抗原在多种免疫细胞谱系中上调[17]。miR-155介导的多种免疫相关靶点在哺乳动物免疫中具有不同的作用,包括参与B 细胞功能的调控,调节初始CD4+T 细胞向辅助性T 细胞(T helper cell,Th)1、Th2、Th17和调节性T细胞(regulatory cell,Treg)分化等[18-19]。Zhang 等[20]也发现,miR-155 在小鼠乳腺炎中具有促炎作用,其表达水平升高伴随着血清肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β 和TLR2 的产生,同时也可促进核因子活化B 细胞-κ 轻链增强子(nuclear factor kappa-B,NF-κB)和MAPK磷酸化。以上研究提示,miR-155可能通过调节免疫和炎症反应介导IGM的发生。
miR-23b 是一种新的潜在自身免疫调节分子,参与多种疾病的发生和发展,包括肿瘤和自身免疫性疾病[8,21-23]。有研究表明,BC 患者中miR-23b 升高,可能是通过促进肿瘤生长、增殖和转移发挥癌基因的作用[8]。Papadaki 等[24]研究发现,转移性BC 患者循环miR-23b 表达水平较高,且与预后不良有关。本研究结果显示,BC 组患者miR-23b 表达水平明显高于对照组,提示miR-23b 与BC 的发生密切相关;而IGM 组患者中miR-23b表达显著低于BC 组和对照组,这可能是自身免疫性炎症反应引起。据报道,miR-23b 可能通过靶向转化生长因子β 激活激酶1-结合蛋白2(TAK1-binding protein 2,TAB2)、TAB3 和NF-κB 抑制物激酶α,抑制NF-κB 信号通路,从而抑制关键促炎细胞因子IL-17、IL-1β 和TNF-α 的分泌,抑制自身免疫炎症反应[21-22]。miR-23b 对NF-κB 信号通路的抑制作用在乳腺炎动物模型中也已得到证实[23]。以上研究提示,miR-23b 可能通过介导免疫性炎症反应影响IGM 的发生。
除了血清miR-155、miR-23b外,本研究BC组和IGM组患者miR-16-5p、miR-21-5p、miR-210-3p、miR-222-3p、miR-29c-3p 表达水平均较对照组显著升高,提示这些miRNAs 与BC 和IGM 的发生有关;但进一步比较BC组和IGM 组,这些miRNAs 均未见统计学差异,因而不能用于BC 和IGM 的鉴别诊断。我们推测上述miRNAs 在IGM 和BC 中的共同上调可能是由于IGM和BC 都与免疫异常、激素水平异常和炎症反应有关。虽然IGM 的确切病因尚不清楚,但其是一种自身免疫性炎性疾病的假说已经得到了流行病学、临床表现、免疫抑制治疗效果以及血清学和组织病理学等多方面的证据支持[25-26]。如Ling等[26]通过GO 和KEGG 富集分析表明,IGM的发生和发展可能与自身免疫性炎症、代谢和致病微生物有关。此外,有研究发现,Th、Treg和相关细胞因子是介导IGM 发病的关键介质[27]。本研究中,IGM 组患者血清WBC和CRP水平明显高于对照组和BC 组,提示IGM 与炎症相关;且IGM 组中血清miR-155 表达与WBC、CRP 水平呈正相关,而miR-23b与WBC、CRP 水平呈负相关,推断miR-155 和miR-23b作为重要的自身免疫调节分子可能在IGM 的发病机制中发挥着重要作用,这也是其作为IGM 和BC 鉴别诊断标志物的理论基础。本研究中ROC曲线分析显示,miR-155 和miR-23b 联合鉴别诊断IGM 和BC 的AUC、敏感度及特异度均较高,提示除了组织病理学和影像学表现外,血清miR-155和miR-23b有望成为IGM和BC鉴别诊断的靶标。
综上,血清miR-155 和miR-23b 有助于区分IGM和BC,有潜力成为IGM和BC早期鉴别诊断的靶标。