王 沖 徐 立 李兆波

(陜西中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)科研實驗中心，咸陽市 712046，電子郵箱：w-goahead@163.com)

【提要】 結(jié)直腸癌是造成全球癌癥死亡的主要原因之一。結(jié)腸上皮細(xì)胞中各種遺傳物質(zhì)表達(dá)水平的改變可推動結(jié)直腸癌的發(fā)生和發(fā)展。微小RNA(miRNA)是一種小分子單鏈RNA，能通過與靶基因mRNA的特異性結(jié)合，引起靶基因mRNA的降解或抑制mRNA的翻譯。目前，在結(jié)直腸癌中大約有250個miRNA的豐度和(或)功能發(fā)生改變。本文對miRNA作為生物標(biāo)記物在結(jié)直腸癌診斷及預(yù)后中的潛在應(yīng)用價值進(jìn)行綜述。

結(jié)直腸癌是全球與癌癥相關(guān)死亡的第4大死因[1]。盡管20%～30%的結(jié)直腸癌患者攜帶遺傳突變基因，但大多數(shù)患者的發(fā)病呈散發(fā)性[2]。有報道顯示，1991～2011年間結(jié)直腸癌死亡率呈下降趨勢，但結(jié)直腸癌的發(fā)病率仍然居高不下[3]。目前，結(jié)直腸癌的治療仍是以手術(shù)切除、化療及放療為主的個體化綜合治療，針對Ⅲ～Ⅳ期腫瘤可采用分子靶向藥物治療。目前批準(zhǔn)的新藥主要是針對腫瘤血管生成的生物制品或表皮生長因子受體，其治療作用有限，在表皮生長因子受體抑制劑存在的情況下，攜帶RAS基因稀有突變的結(jié)腸癌患者(約40%)可能對這些新藥產(chǎn)生耐藥性[4]。因此，針對微小RNA(microRNA，miRNA)或其他途徑的治療將為結(jié)直腸癌的預(yù)防和治療提供新的靶點。本文對miRNA作為生物標(biāo)記物在結(jié)直腸癌診斷及預(yù)后中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 miRNA概述

miRNA是長度為21～23個核苷酸的單鏈小分子RNA，于1993年作為負(fù)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控因子首次在秀麗隱桿線蟲中被發(fā)現(xiàn)[5-6]。miRNA的轉(zhuǎn)錄初產(chǎn)物初級miRNA(primary microRNA，pri-miRNA)從細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)輸出，并被剪切形成miRNA前體；miRNA前體被Dicer酶識別并剪切產(chǎn)生成熟的miRNA，miRNA由RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物催化而與靶mRNA的3-UTR“種子序列”結(jié)合，從而導(dǎo)致后者降解或抑制其翻譯。2002年，Calin等[7]首次發(fā)現(xiàn)miRNA-15和miRNA-16在慢性淋巴細(xì)胞白血病患者中的表達(dá)下降。目前已有數(shù)百種miRNA被證明在惡性腫瘤中表達(dá)異常，其中部分miRNA可通過調(diào)節(jié)重要致癌基因和抑癌基因的表達(dá)而發(fā)揮作用。

2 miRNA與結(jié)直腸癌

早期篩查是預(yù)防結(jié)直腸癌發(fā)生的重要方法，篩查方法包括糞便潛血試驗和結(jié)腸鏡檢查[8]。對于高危人群如有家族病史、罹患炎性腸病、家族性腺瘤性息肉病、Lynch綜合征等，通常建議更早、更頻繁地通過結(jié)腸鏡檢查來篩查結(jié)腸癌。一般情況下，進(jìn)行結(jié)直腸癌篩查時先進(jìn)行糞便潛血試驗，對陽性患者再進(jìn)行結(jié)腸鏡檢查。糞便潛血試驗是目前應(yīng)用最為廣泛的一種無創(chuàng)篩查結(jié)直腸癌的技術(shù)，該方法通過檢測糞便中的血紅蛋白水平來初步篩查腸道病變?nèi)巳?，因此，能夠使結(jié)直腸癌的死亡率降低24%～39%[8]，但這種方法的敏感性和特異性均較低。結(jié)腸鏡檢查是使用最普遍的結(jié)直腸癌篩查方法，其可以評估左右側(cè)結(jié)腸的健康狀況。研究顯示，結(jié)腸鏡檢查可以準(zhǔn)確定位病變部位并發(fā)現(xiàn)腸道病變的性質(zhì)，甚至對早期的癌前病變有一定的治療作用，可將結(jié)直腸癌的發(fā)病率降低30%～75%[8]；但近25%的結(jié)腸息肉在結(jié)腸鏡檢查中會被漏診[9]，而且結(jié)腸鏡檢查價格昂貴且具有侵襲性，不適合大規(guī)模人群的結(jié)直腸癌初步篩查。miRNA在血液和糞便中的表達(dá)穩(wěn)定，可以很好地反映其在結(jié)直腸癌患者腫瘤組織中的表達(dá)水平，因此，檢測患者糞便或血液中的miRNA含量可作為篩查結(jié)直腸癌患者的生物標(biāo)記物之一[10]。雖然使用miRNA篩查結(jié)直腸癌或許不能完全取代常規(guī)結(jié)腸鏡檢查，但這種方法的侵襲性更小，經(jīng)濟(jì)效益更高，可作為篩查結(jié)直腸癌的替代方案。

有研究報道，miRNA-21在許多腫瘤中表現(xiàn)出促癌特性[11]，其在結(jié)直腸癌患者血清和糞便中的表達(dá)升高，且隨著結(jié)直腸癌的進(jìn)展逐漸增加[12-13]。miRNA-21的表達(dá)水平可以準(zhǔn)確預(yù)測局部腫瘤浸潤深度、淋巴結(jié)累及和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移情況[13-14]。在原發(fā)性結(jié)直腸癌患者的組織和血清中，miRNA-21的高表達(dá)與腫瘤大小和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有關(guān)[15]。此外，miRNA-21在腫瘤中的高表達(dá)也與化療不良反應(yīng)和無病生存率降低有關(guān)[16]。這些研究表明，miRNA-21可預(yù)測腫瘤分期、潛在轉(zhuǎn)移和對化療的反應(yīng)性，其或許可作為結(jié)直腸癌診斷和預(yù)后評估的生物標(biāo)記物。

研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)直腸癌患者腫瘤組織和血清/血漿中，miRNA-17-92簇的成員如miRNA-17[17]、miRNA-20a[18]、miRNA-92a[17]和miRNA-18a[19]等的表達(dá)或均升高，而miRNA-17-92簇的表達(dá)升高與結(jié)直腸癌復(fù)發(fā)和預(yù)后不良有關(guān)。因此，通過檢測結(jié)直腸癌患者血清和糞便中miRNA-17-92簇的表達(dá)水平有助于判斷其預(yù)后。

癌基因miRNA-29a在結(jié)直腸癌患者腫瘤組織和血清中的表達(dá)上調(diào)[20]，值得注意的是，miRNA-29a在直腸癌患者糞便中的表達(dá)特異性升高，但其在結(jié)腸癌患者糞便中卻沒有升高[21。研究發(fā)現(xiàn)miRNA-29a在結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移患者的腫瘤組織和血清中的表達(dá)水平均較高，因此被認(rèn)為是早期發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的標(biāo)志物[22]。雖然miRNA-29a在多發(fā)性骨髓瘤患者血清中的表達(dá)量也升高[23]，但miRNA-29a仍然被作為結(jié)直腸癌潛在的診斷性生物標(biāo)記物而進(jìn)行廣泛研究。目前，miRNA-29a判斷結(jié)直腸癌預(yù)后的機制尚不清楚，但其表達(dá)量的升高可能預(yù)示著早期轉(zhuǎn)移[22]。

miRNA-200c是一種促進(jìn)上皮細(xì)胞分化的原癌基因，可以促進(jìn)結(jié)直腸癌的轉(zhuǎn)移[14]。沉默miRNA-200c可導(dǎo)致結(jié)直腸癌細(xì)胞系產(chǎn)生細(xì)胞凋亡并減少侵襲[24]。研究顯示，miRNA-200c在結(jié)直腸癌腫瘤組織中表達(dá)上調(diào)與患者生存率降低有關(guān)，但與腫瘤分期無關(guān)[25]。Toiyama等[15]的研究顯示，在Ⅳ期結(jié)直腸癌患者血清miRNA-200c的表達(dá)水平高于其他分期和正常人群，其在淋巴結(jié)、肝臟和其他遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移瘤中的表達(dá)水平也較高。因此，miRNA-200c或可作為結(jié)直腸癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的標(biāo)記物。

3 小 結(jié)

大量研究表明[13-14，22-23，25]，血液和糞便中的miRNA或可作為結(jié)直腸癌患者診斷和預(yù)后評估的生物標(biāo)記物，檢測血液或糞便中miRNA的表達(dá)水平或可作為結(jié)直腸癌篩查的補充方法之一。miRNA具有相當(dāng)大的潛力作為結(jié)直腸癌的生物標(biāo)記物，檢測結(jié)直腸癌患者血清和糞便中miRNA的表達(dá)水平可能為其診斷和預(yù)后提供最全面的評估，這為腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移的機制研究提供新的思路。