王達 馬異峰 馬尚 白萬秋 居文福 時廣利
肺癌是我國大中城市高發(fā)的癌癥之一,在各種惡性腫瘤中,肺癌的死亡率排在第一位,NSCLC大約占肺癌中85%[1-2]。大約75%的NSCLC患者確診時已經(jīng)是晚期(Ⅲ期或Ⅳ期),其5年生存率不到20%。而早期NSCLC患者(I期或Ⅱ期),尤其是Ⅰ期患者,其5年生存率可達到80%[3]。因此,目前降低NSCLC患者死亡率的關鍵是早診斷、早治療。微小RNA(miRNA)屬于非編碼RNA,調(diào)節(jié)著人類約三分之一基因的表達[4]。miRNA與癌癥的發(fā)生、發(fā)展相關聯(lián),并且能夠非常穩(wěn)定地存在于人的血清中[5]。本課題組在前期的研究中發(fā)現(xiàn)血清miRNA-19b在NSCLC患者中異常表達。因此,本課題應用qRT-PCR法測定miRNA-19b在早期NSCLC患者血清中的表達水平,并與目前臨床常用的腫瘤標志物癌胚抗原(CEA)和細胞角蛋白(Cyfra21-1)比較,探討其在早期NSCLC輔助診斷中的臨床應用價值。
一、對象
病例組為2019年10月至2020年6月首都醫(yī)科大學附屬北京胸科醫(yī)院胸外科經(jīng)病理組織學確診的初治早期NSCLC(I期和Ⅱ期)患者100例,其中男性和女性患者各50例,男性患者年齡35~72歲(平均58.2歲)、女性患者年齡35~67歲(平均51.1歲);其中腺癌患者82例、鱗癌患者18例、I期患者83例、Ⅱ期患者17例。根據(jù)國際癌癥聯(lián)合協(xié)會(UICC)制定的標準進行NSCLC分期。健康人對照組為首都醫(yī)科大學附屬北京胸科醫(yī)院體檢健康職工50名,其中男性和女性各25名,男性年齡45~60歲(平均55.6歲)、女性年齡46~60歲(平均51.5歲)。所有研究對象無急性感染,無心臟病史,無高血糖、高血壓等疾病,所有NSCLC患者既往未經(jīng)過放療或化療。
二、標本采集和處理
抽取100例早期NSCLC患者和50名健康人空腹外靜脈血3mL(非抗凝),室溫靜置30min,離心20分鐘(3000轉(zhuǎn)/分)。然后提取血清1.5mL, -80℃超低溫冰箱凍存。本研究經(jīng)北京市結(jié)核病胸部腫瘤研究所倫理委員會審核通過(倫理號:科研2020-20)。
三、研究方法
1.血清樣本miRNA的提?。菏褂肦NA提取試劑盒(北京天根公司,型號:DP430)提取血清中的總miRNA,并用紫外分光光度計檢測miRNA純度,具體操作方法參照試劑盒說明書。
2.逆轉(zhuǎn)錄:使用miRNA第一鏈cDNA反轉(zhuǎn)錄試劑盒(北京天根公司,型號:KR118-02)進行提取后的miRNA逆轉(zhuǎn)錄,反應體系為20ul,具體操作方法參照試劑盒說明書。
3.qRT-PCR:采用SYBR Green熒光法,使用北京天根生化公司生產(chǎn)的qRT-PCR試劑盒(型號:FP205-02)。應用ABI7500PCR擴增儀進行qRT-PCR,反應體系為20ul,以U6作為內(nèi)參照。PCR反應擴增條件:94℃預變性2分鐘,然后94℃20秒、60℃34秒、共進行45個循環(huán),miRNA-19b的相對表達量以2-ΔCt表示,反應體系(見表1)。
表1 qRT-PCR反應體系
4.血清CEA和Cyfra21-1的檢測:釆用流式熒光免疫法,應用血清CEA、Cyfra21-1測定試劑盒和流式點陣儀完成(上海透景公司,型號:TESMI),具體操作方法參照試劑盒和儀器說明書。
四、統(tǒng)計學分析
實驗數(shù)據(jù)以中位數(shù)(M)和四分位數(shù)間距(IQR)表示,采用SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計學分析。組間數(shù)據(jù)比較采用秩和檢驗,應用受ROC判斷miRNA-19b在早期NSCLC中的臨床應用價值,組間率的比較采用χ2檢驗,P<0.05時差異具有統(tǒng)計學意義。
一、血清miRNA-19b、CEA、Cyfra21-1在早期NSCLC中的相對表達量
如表2~4所示,血清miRNA-19b在早期NSCLC患者中的表達水平顯著高于健康人對照組,差異有顯著統(tǒng)計學意義(Z=9.532,P<0.001);血清miRNA-19b在肺腺癌中的表達水平與肺鱗癌比較,差異無統(tǒng)計學意義(Z=1.920,P>0.05);血清miRNA-19b在I期NSCLC中的表達水平高于Ⅱ期,差異有統(tǒng)計學意義(Z=2.418,P<0.05)。血清CEA在早期NSCLC患者中的表達水平與健康人對照組比較,差異無統(tǒng)計學意義(Z=0.490,P>0.05);血清CEA在肺腺癌中的表達水平高于肺鱗癌,差異有統(tǒng)計學意義(Z=2.221,P<0.05);血清CEA在I期NSCLC中的表達水平與Ⅱ期比較,差異無統(tǒng)計學意義(Z=1.326,P>0.05)。血清Cyfra21-1在早期NSCLC患者中的表達水平與健康人對照組比較,差異無統(tǒng)計學意義(Z=0.157,P>0.05);血清Cyfra21-1在肺鱗癌中的表達水平高于肺腺癌,差異有統(tǒng)計學意義(Z=3.158,P<0.01);血清Cyfra21-1在Ⅱ期NSCLC中的表達水平高于I期,差異有統(tǒng)計學意義(Z=2.299,P<0.05)。
表2 血清miR-19b在早期NSCLC中的相對表達量M(IQR)
二、血清miRNA-19b、CEA和Cyfra21-1在早期NSCLC中的敏感性和特異性
表3 血清CEA在早期NSCLC中的相對表達量M(IQR)
表4 血清Cyfra21-1在早期NSCLC中的相對表達量M(IQR)
如表5所示,血清miRNA-19b在早期NSCLC中的敏感性(63.0%)顯著高于CEA和Cyfra21-1的敏感性(4.0%和9.0%),差異均具有顯著統(tǒng)計學意義(P<0.001),特異性無明顯差異。
表5 血清miRNA-19b、CEA和Cyfra21-1在早期NSCLC中的敏感性和特異性
三、血清miRNA-19b、CEA和Cyfra21-1在早期NSCLC中的診斷價值
如圖1~3所示,ROC曲線分析顯示,miRNA-19b在早期NSCLC中的診斷價值明顯好于CEA和Cyfra21-1。血清miRNA-19b的曲線下面積(AUC)為0.978,95%置信區(qū)間(CI):0.95~1.000;CEA的AUC為0.525,95%CI:0.421~0.628;Cyfra21-1的AUC為0.492,95%CI:0.386~0.598。
圖1 血清miRNA-19b在早期NSCLC中的ROC曲線
目前, 肺部CT檢查大大提高了肺癌篩查的陽性率,但是螺旋CT在區(qū)分良性和惡性微結(jié)節(jié)方面準確率不高[6-7]。肺癌相關血液腫瘤標志物的檢測相比其它方法(肺部CT、支氣管鏡等)具有取材方便、創(chuàng)傷性小、成本低廉的優(yōu)勢。我國制定的肺癌診療規(guī)范建議CEA、SCC、Cyfra21-1可用于NSCLC的診斷、療效監(jiān)測和預后判斷[8]。但是,這些腫瘤標志物在早期NSCLC診斷中的敏感性比較低,只有10~20%[9]。因此,目前迫切需要尋找敏感性和特異性都比較好的肺癌腫瘤標志物來發(fā)現(xiàn)更多的早期NSCLC患者,從而降低肺癌的死亡率。
圖2 血清CEA在早期NSCLC中的ROC曲線
圖3 血清Cyfra21-1在早期NSCLC中的ROC曲線
miRNA屬于單鏈非編碼小RNA的一種,在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中有致癌和抑癌的不同作用,miRNA有可能成為新的與肺癌早期進程相關的腫瘤標志物[10-11]。關于血清中miRNA的來源,目前認為主要是由壞死或凋亡的細胞釋放入血,或者來自于腫瘤細胞釋放的內(nèi)源性miRNA進入外周血[5]。有研究顯示,NSCLC患者血清miRNA-133b的相對表達量低于健康人對照組(P<0.05),而血清miRNA-150的相對表達量高于對照組(P<0.05),這2個指標聯(lián)合在肺癌檢測中的敏感性為76.6%、特異性為73.3%[12]。張幫林等[13]的研究結(jié)果也表明,NSCLC患者血清miRNA-145的相對表達量低于健康人對照組(P <0.01),而血清miRNA-21和miRNA-197的相對表達量高于對照組(P<0.01),聯(lián)合這3個指標在肺癌檢測中的敏感性為91.58%、特異性為79.86%。安志杰等[14]的研究結(jié)果顯示,miRNA-155和miRNA-625在NSCLC患者血漿中異常表達,其敏感性為75.51%和73.47%。目前的這些外周血miRNA與肺癌的相關研究提示,血清中miRNA的表達水平與肺癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關,并且在肺癌的早期形成階段,miRNA有可能就參與其中,發(fā)揮著關鍵性的作用。但是目前這些研究的主要研究對象是晚期NSCLC(Ⅲ期和Ⅳ期)患者,而早期NSCLC(I期和Ⅱ期)患者較少,并且未發(fā)現(xiàn)有血清miRNA-19b與早期NSCLC相關研究的報道。
本研究的實驗結(jié)果顯示,血清CEA和Cyfra21-1在早期NSCLC患者中的表達水平與健康人對照組比較無顯著差異(P>0.05),并且CEA和Cyfra21-1在早期NSCLC中的敏感性只有4.0%和9.0%,說明CEA和Cyfra21-1在早期NSCLC中的診斷價值不高。而血清miRNA-19b在早期NSCLC患者中的表達水平顯著高于健康人對照組(P<0.001)。血清miRNA-19b在早期NSCLC中的敏感性為63.0%、特異性為98%,顯著高于CEA和Cyfra21-1的敏感性(P<0.001)。ROC曲線分析顯示,血清miRNA-19b的AUC達到了0.978,明顯高于CEA(AUC:0.525)和Cyfra21-1(AUC:0.492),說明血清miRNA-19b在早期NSCLC中的診斷價值明顯好于CEA和Cyfra21-1。以上研究結(jié)果表明,血清miRNA-19b在早期NSCLC輔助診斷中的價值顯著優(yōu)于CEA和Cyfra21-1,有可能成為早期NSCLC篩查的參考指標,具有非常大的潛在臨床應用價值。