劉欣,韓靜,龔慧,高春芳△
1 中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九八九醫(yī)院科研部/全軍肛腸外科研究所/全軍重點實驗室 河南洛陽 471000
2 中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九八九醫(yī)院中醫(yī)皮膚科 河南洛陽 471000
2020年全球結(jié)直腸癌新發(fā)病例超過190萬例,死亡病例為93.5萬例,發(fā)病率居惡性腫瘤第三位,死亡率居第二位[1]。70%~80%的結(jié)直腸癌患者沒有明確的遺傳背景,為散發(fā)型病例,疾病發(fā)病隱匿、進展緩慢,從這個角度分析可認為結(jié)直腸癌是最可預(yù)防和治療的疾病之一[2]。早診早治可以有效降低結(jié)直腸癌患者的死亡率、提高疾病的治愈率[3-4]。
結(jié)腸鏡檢查是結(jié)直腸癌篩查的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但其具有侵入性,加之存在一定的醫(yī)療風(fēng)險、花費高且對操作人員技術(shù)水平要求較高等特點,限制了其在結(jié)直腸癌篩查中的應(yīng)用[5-6]。糞便潛血試驗具有無創(chuàng)、花費少、取材方便的特點而被廣泛地運用到結(jié)直腸癌的篩查中,但其敏感度低,且取材前需要嚴(yán)苛的飲食控制[7]。糞便DNA檢測由于樣本處理過程繁瑣及花費高等特點,限制了其在結(jié)直腸癌篩查中的廣泛運用[8]。現(xiàn)有的常用腫瘤標(biāo)志物CEA和CA19-9診斷結(jié)直腸癌的敏感度均較低[7]。
分子標(biāo)志物在結(jié)直腸癌的診斷、預(yù)測復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移風(fēng)險、預(yù)后評估以及治療方法的選擇等方面的研究價值得到越來越多的體現(xiàn),如:微衛(wèi)星不穩(wěn)定型(MSI)結(jié)直腸癌患者的總生存率和無病生存率優(yōu)于微衛(wèi)星穩(wěn)定型(MSS);EGFR表達陽性的結(jié)直腸癌患者組織分化程度低、預(yù)后差;BRAF V600E突變是早期結(jié)直腸癌預(yù)后不良的因素;具有KRAS和PIK3CA第9外顯子雙重突變的結(jié)腸癌患者生存率較低,但單純KRAS突變對結(jié)直腸癌的預(yù)后是否具有預(yù)測價值仍具有爭議[9]。結(jié)直腸癌是一類高度異質(zhì)性疾病,不同患者即使具有相似的臨床病理特征,他們的預(yù)后及對治療的反應(yīng)也不盡相同[10]。隨著個體化精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展,我們需要不斷開發(fā)新型的生物標(biāo)志物,以助力于患者的診斷及提升治療效果、改善預(yù)后,更好地指導(dǎo)臨床。近年來,較多研究顯示長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)在結(jié)直腸癌組織、患者血液以及外泌體中異常表達,在結(jié)直腸癌的診斷、預(yù)后評估、耐藥性評估、靶向治療等多方面具有潛在的應(yīng)用價值[11]。本文圍繞lncRNA作為結(jié)直腸癌診療標(biāo)志物的研究現(xiàn)狀綜述如下。
lncRNA是一類長度在200~100 000 nt之間的非編碼RNA[12]。lncRNA通常會作為競爭性內(nèi)源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)調(diào)節(jié)特定miRNA的表達,然后作用于miRNA下游的靶分子[13]。lncRNA可通過轉(zhuǎn)錄激活/抑制、表觀遺傳調(diào)節(jié)、核重塑、mRNA穩(wěn)定/降解、miRNA海綿作用等多種機制參與腫瘤相關(guān)的信號級聯(lián)反應(yīng)并促進或抑制腫瘤的發(fā)展[14-15]。
目前已有將lncRNA用于結(jié)直腸癌診斷的研究報道。有學(xué)者對NEAT1進行研究,發(fā)現(xiàn)NEAT1_v1和NEAT1_v2用于區(qū)分結(jié)直腸癌患者和健康人群的ROC曲線下面積AUC(the area under the ROC curve)分別為0.787和0.871[16]。Guo等[17]利用RT-PCR檢測了74對結(jié)直腸癌組織樣本及配對的癌旁正常組織樣本中CTA-941F9.9的表達量,發(fā)現(xiàn)CTA-941F9.9在89.2%的結(jié)直腸癌組織中的表達水平低于癌旁正常組織;CTA-941F9.9區(qū)分結(jié)直腸癌組織與癌旁正常組織的AUC為0.803,敏感度為74.3%,特異度為83.8%。LOC285194、RP11-462C24.1和Nbla12061在結(jié)直腸癌患者血清中表達上調(diào),Wang等[18]利用這三個lncRNA構(gòu)建了診斷模型,該模型區(qū)分結(jié)直腸癌患者和健康人群的AUC為0.793,敏感度和特異度分別為68.33%和86.89%,診斷價值明顯高于傳統(tǒng)的腫瘤標(biāo)志物(CEA、CA19-9、CA125和CA72-4診斷結(jié)直腸癌的AUC分別為0.633、0.567、0.517和0.592)。陶紹能等[19]利用熒光定量PCR方法檢測發(fā)現(xiàn)SNHG11在結(jié)直腸癌患者組血清中的表達水平遠高于健康對照組,ROC曲線分析結(jié)果顯示,相較于CEA、CA19-9,SNHG11診斷結(jié)直腸癌的敏感度明顯提高,但是特異度略低,聯(lián)合CEA檢測可略提高診斷效能(AUC=0.895)。Gharib等[20]首次利用結(jié)直腸癌患者糞便中表達失調(diào)的10個lncRNA(CCAT1、CCAT2、H19、HOTAIR、HULC、MALAT1、PCAT1為上調(diào),MEG3、PTENP1、TUSC7為下調(diào))構(gòu)建了一個預(yù)測模型,結(jié)果顯示應(yīng)用該模型區(qū)分結(jié)直腸癌患者與健康對照,TNMⅠ~Ⅱ期結(jié)直腸癌患者與健康對照,TNMⅢ~Ⅳ期結(jié)直腸癌患者與健康對照的AUC分別為0.8465、0.8121和0.9236,具有潛在的診斷價值。
CCAT1在結(jié)腸癌組織中的表達量比正常黏膜組織高235倍,在外周血樣本中也呈高表達,可以用于結(jié)腸癌的篩查、診斷,分期評估及整體預(yù)后評估[21]。CCAT1診斷結(jié)直腸癌的AUC為0.836,敏感度和特異度分別為75.7%和85.3%;CCAT1和HOTAIR聯(lián)合使用對早期結(jié)直腸癌具有更優(yōu)的診斷效能(AUC=0.954,敏感度為84.3%,特異度為80.2%)[22]。Barbagallo等[23]通過繪制ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)單獨UCA1診斷結(jié)直腸癌的AUC為0.719,敏感度為100%,特異度為43%;UCA1和circRNA HIPK3聯(lián)合診斷的效能更優(yōu)(AUC=0.9),敏感度為100%,特異度為70%。有文章報道了三種致癌lncRNA(onco-lncRNA),即HOTTIP、PVT1和UCA1,它們在結(jié)直腸癌組織中表達升高,這三種lncRNA單獨診斷結(jié)直腸癌(Ⅰ~Ⅳ期)的AUC分別為0.7817、0.8559、0.8135,三者聯(lián)合診斷結(jié)直腸癌(Ⅰ~Ⅳ期)、未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌(Ⅰ~Ⅱ期)、發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌(Ⅲ ~Ⅳ 期) 的AUC分 別 為0.9286、0.8911、0.9833;此外,HOTTIP/PVT1/UCA1表達上調(diào)與患者的OS顯著相關(guān),這些數(shù)據(jù)表明,HOTTIP、PVT1和UCA1三者聯(lián)合使用比單獨使用具有更優(yōu)的診斷效能,可用于篩查已經(jīng)發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的晚期結(jié)直腸癌患者[24]。Liu等[25]發(fā)現(xiàn)91H、MEG3和PVT1在結(jié)直腸癌患者血漿中的表達水平顯著高于非癌癥對照組,三者聯(lián)合診斷結(jié)直腸癌的AUC為0.877,敏感度和特異度分別為82.76%、78.57%,并且聯(lián)合診斷的效能優(yōu)高于任意單一標(biāo)志物,三者聯(lián)合檢測的敏感度優(yōu)于CEA與CA19-9聯(lián)合檢測,認為這三者是很有潛力的早期診斷結(jié)直腸癌的聯(lián)合標(biāo)志物。Wang等[26]通過高通量微陣列分析發(fā)現(xiàn)在結(jié)直腸癌組織中BANCR上調(diào),NR_026817、NR_029373、NR_034119下調(diào),這4個lncRNA聯(lián)合診斷結(jié)直腸癌的AUC為0.881,敏感度為89.17%,特異度為75.83%。Shi等[27]對220份結(jié)直腸癌患者血漿樣本和180份非癌癥患者血漿樣本進行分析,結(jié)果顯示LOC152578、XLOC_000303和XLOC_0006844聯(lián)合診斷結(jié)直腸癌的陽性預(yù)測值為0.80,陰性預(yù)測值為0.84,AUC為0.975,隨后又在50例結(jié)直腸癌患者和50例非癌癥對照血漿樣本中進行了雙盲測試,結(jié)果顯示該聯(lián)合標(biāo)志物診斷結(jié)直腸癌的準(zhǔn)確率為85%。
Chen 等[28]通 過檢 索 PubMed、PubMed Central、Web of Science、Embase和 Cochrane Library數(shù)據(jù)庫,對2020年5月5日之前發(fā)表的關(guān)于將lncRNA用于結(jié)直腸癌診斷的研究報道進行了系統(tǒng)性評價和Meta分析。最終僅有15項研究符合納入標(biāo)準(zhǔn),共涉及15種lncRNA。lncRNA診斷結(jié)直腸癌的合并AUC為0.8629,合并敏感度和特異度分別為0.75和0.80。該研究還發(fā)現(xiàn)基于血清的檢測比基于組織或血漿的檢測具有更優(yōu)的診斷效能,合并AUC分別為0.9077、0.8203和0.5000。
Xu等[29]研究發(fā)現(xiàn),結(jié)直腸癌組織樣本中的肝細胞癌相關(guān)的非編碼RNA(HCC associated noncoding RNA,HANR)表達水平顯著高于癌旁正常組織。HANR表達水平升高與腫瘤直徑更大、浸潤深度更深、TNM分期更晚有關(guān),且HANR表達水平升高與更差的總生存期、無病生存率存在關(guān)聯(lián)。CRNDE-h在結(jié)直腸癌組織和外泌體中表達水平升高,且與局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠處轉(zhuǎn)移顯著相關(guān),外泌體CRNDE-h高表達組的總生存率低于低表達組(34.6%vs.68.2%,P<0.001),CRNDE-h高表達是結(jié)直腸癌預(yù)后的負性標(biāo)志物[30]。HOTAIR也被認為是結(jié)直腸癌的負性預(yù)后預(yù)測因子,其在原發(fā)癌組織及患者血液中表達上調(diào)均與結(jié)直腸癌高死亡率相關(guān)(HR組織=4.4,HR血液=5.9)[31],具有高HOTAIR表達水平的結(jié)直腸癌患者臨床表現(xiàn)為組織學(xué)分級較差、腫瘤浸潤深度較深和轉(zhuǎn)移風(fēng)險較高[32]。Liu等[33]研究發(fā)現(xiàn)GAS5在結(jié)直腸癌組織、血漿和外泌體低表達,且GAS5的表達量與TNM分期、Dukes分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、3年局部復(fù)發(fā)率和3年遠處轉(zhuǎn)移率呈負相關(guān),與腫瘤分化程度和3年總生存率呈正相關(guān),具有結(jié)直腸癌預(yù)后預(yù)測價值。BLACAT1表達升高被認為是結(jié)直腸癌的一個獨立的預(yù)后不良指標(biāo),其與更晚的疾病分期及較短的總生存期有關(guān)[34]。外泌體91H可作為早期預(yù)測結(jié)直腸癌復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移的血漿標(biāo)志物[35]。另外,lncRNA轉(zhuǎn)錄變異體的預(yù)測價值也可能存在差異,因為NEAT1_v1高表達的結(jié)直腸癌患者OS較差,而NEAT1_v2則與之相反[16]。
MALAT1被認為是一個可預(yù)測早期非小細胞肺癌預(yù)后的獨立標(biāo)志物[36-37]。在復(fù)發(fā)性結(jié)直腸癌及轉(zhuǎn)移部位發(fā)現(xiàn)MALAT1的易位表達[38]。MALAT1與miR-15的結(jié)合導(dǎo)致MALAT1下游靶基因RUNX2轉(zhuǎn)錄水平升高,而MALAT1與SFPQ的結(jié)合使RUNX2的翻譯水平增加[39]。在復(fù)發(fā)性結(jié)直腸癌組織中檢測到RUNX2表達水平升高,其與結(jié)直腸癌的TNM分期、轉(zhuǎn)移以及生存率密切相關(guān)。MALAT1和RUNX2可以作為預(yù)測結(jié)直腸癌患者復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的標(biāo)志物[39]。MALAT1高表達的結(jié)直腸癌患者預(yù)后比低表達者差,MALAT1高表達可能是預(yù)測Ⅱ/Ⅲ期結(jié)直腸癌患者預(yù)后的一個負性因素[40]。PVT1在多種癌癥中表達上調(diào),尤其是消化系統(tǒng)癌癥,生存分析結(jié)果顯示,PVT1高表達的結(jié)直腸癌患者的OS更差,是結(jié)直腸癌患者預(yù)后不良的獨立預(yù)測因子[41]。Liu等[42]對UCA1在癌癥轉(zhuǎn)移和預(yù)后評估中的應(yīng)用價值進行了系統(tǒng)的薈萃分析。該研究共納入38項既往研究,其中4項與結(jié)直腸癌相關(guān)(病例數(shù)為304例),結(jié)果提示UCA1可以作為癌癥轉(zhuǎn)移和預(yù)后評估的潛在分子標(biāo)志物。關(guān)于UCA1在結(jié)直腸癌中的應(yīng)用價值尚有待進一步探討。
Liu等[43]建立用于分析結(jié)直腸癌預(yù)后風(fēng)險的公式,預(yù)后風(fēng)險得分等于3個lncRNA(AP003555.2、AP006284.1和LINC01602)的表達水平與其回歸系數(shù)乘積的總和,低風(fēng)險得分組總生存情況更理想,經(jīng)ROC曲線分析后認為應(yīng)用該公式能夠較為準(zhǔn)確區(qū)分高低風(fēng)險預(yù)后人群,該研究提示這3個lncRNA聯(lián)合使用可以作為預(yù)測結(jié)直腸癌患者預(yù)后的獨立標(biāo)志物。鄭鳳萍等[44]發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌患者血清中HIF1A-AS1高表達,表達量越高則腫瘤分化程度越低、腫瘤直徑越大,且高表達組TNMⅢ~Ⅳ期比例明顯高于低表達組,高表達組OS低于低表達組,其是結(jié)直腸癌預(yù)后不良的獨立影響因素,可作為預(yù)測結(jié)直腸癌預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。Zhou等[45]在近千份結(jié)腸癌樣本中篩選出52個穩(wěn)健的與基質(zhì)相關(guān)的lncRNA構(gòu)建新的預(yù)后預(yù)測模型,該模型得分高組無論是RFS還是OS均較得分低組差,該研究認為利用該模型可以有效預(yù)測結(jié)腸癌患者的預(yù)后,此外,該模型還可以有效篩查對化療有反應(yīng)的患者——得分低組患者才能從輔助化療中受益。Liu等[46]從1 679個在結(jié)腸癌組與對照組存在差異表達的lncRNA中鑒定出其中158個ln?cRNA與生存相關(guān),最終利用7個與結(jié)腸癌生存時間高度相關(guān)的lncRNA(AC010973.2、AC020891.2、LINC02474、AC093895.1、AL645608.7、AP003555.2和AC010997.3)構(gòu)建了風(fēng)險預(yù)測模型,該研究認為利用該模型可有效預(yù)測結(jié)腸癌的預(yù)后。
Wang等[47]發(fā)現(xiàn)預(yù)后差的結(jié)直腸癌患者組織中LINRIS表達上調(diào),并發(fā)現(xiàn)LINRIS-IGF2BP2-MYC軸可作為結(jié)直腸癌的潛在治療靶點。MALAT1可以結(jié)合SFPQ,使SFPQ從SFPQ/PTBP2復(fù)合物中釋放出來,導(dǎo)致游離PTBP2增加,從而促進結(jié)直腸癌細胞的增殖和遷移,因此,用反義寡核苷酸靶向MALAT1和/或上調(diào)SFPQ的表達可為預(yù)防結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移提供一種治療思路[48]。有研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)LANC在結(jié)腸癌組織中表達上調(diào)且FLANC的表達水平與結(jié)腸癌患者的總生存期有關(guān),高FLANC表達者總生存期顯著縮短,另外,F(xiàn)LANC可促進STAT3的磷酸化,使VEGFA的表達顯著上調(diào)繼而促進血管新生,因此,靶向FLANC對于結(jié)直腸癌的治療或具有重要意義[49]。
體外實驗表明,CASC19在結(jié)直腸癌組織中過表達,CASC19與miR-140-5p結(jié)合可導(dǎo)致CEMIP表達上調(diào),CASC19/miR-140-5p/CEMIP軸可以作為結(jié)直腸癌的潛在治療靶點進行更為深入的探討[50]。Lin等[51]通過分析lncRNA表達譜發(fā)現(xiàn)ITGB8-AS1在結(jié)直腸癌組織及患者血漿中均表達上調(diào)。ITGB8-AS1可作為ceRNA,通過粘著斑信號通路影響結(jié)直腸癌細胞的增殖及腫瘤的生長,其可作為結(jié)直腸癌的潛在治療靶點。Han等[52]發(fā)現(xiàn)DNAJC3-AS1的下調(diào)抑制了結(jié)腸癌細胞的增殖并誘導(dǎo)了周期停滯,同時也抑制了結(jié)腸癌細胞的遷移、侵襲和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化。DNAJC3-AS1對結(jié)腸癌腫瘤進展的影響可能基于miR-214-3p/LIVIN軸,DNAJC3-AS1可作為結(jié)腸癌治療的新靶點,并由此提供了新的研究方向和治療選擇。
越來越多的在癌癥中異常表達的lncRNA被鑒定出來,lncRNA在結(jié)直腸癌的診斷、預(yù)后評估及靶向治療等方面均具有潛在的應(yīng)用價值。lncRNA可通過影響關(guān)鍵的癌癥信號傳導(dǎo)通路,如Wnt/β-catenin、PI3K/AKT、EGFR、NOTCH、mTOR 和 TP53等[53],在結(jié)直腸癌的發(fā)生和發(fā)展過程中起重要作用。雖然對lncRNA的研究還處于初期階段,其功能、結(jié)構(gòu)及其調(diào)控機制還需要進一步的闡明,但其作為新的腫瘤標(biāo)志物用于結(jié)直腸癌診斷、預(yù)后評估與治療的潛能不容忽視。lncRNA的表達具有組織細胞特異性,且大部分lncRNA具有受外界環(huán)境影響較小、可長時間穩(wěn)定存在等特點,有助于其發(fā)揮早期診斷和預(yù)后評估的生物標(biāo)志物作用[54-56]。為了推動基于lncRNA的檢測在臨床實踐中的更廣泛應(yīng)用,在今后的研究過程中要考慮樣品預(yù)處理和制備程序的標(biāo)準(zhǔn)化,包括使用的采血管,樣品儲存條件和時間,lncRNA分離方案優(yōu)化等,并且也要制定適用的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)來提高檢測的可靠性和準(zhǔn)確性。為明確關(guān)于結(jié)直腸癌的高敏感度和特異度的lncRNA,開展大樣本的臨床隊列研究是有必要的,可加以結(jié)合現(xiàn)有研究的結(jié)果,開展多靶點聯(lián)合檢測工作,為推動科研成果向臨床真正轉(zhuǎn)化應(yīng)用提供有利條件。相信隨著將ln?cRNA作為臨床診療生物標(biāo)志物研究的不斷深入,可為結(jié)直腸癌的診療提供更多選擇。
利益沖突聲明 全體作者均聲明不存在與本文相關(guān)的利益沖突。