生物体液MicroRNA在前列腺癌诊断中的研究进展

李文超，陈明

(1.东南大学 医学院，江苏 南京　210009； 2.东南大学附属中大医院 泌尿外科，江苏 南京　210009)

生物体液MicroRNA在前列腺癌诊断中的研究进展

李文超1，陈明2

(1.东南大学 医学院，江苏 南京210009； 2.东南大学附属中大医院 泌尿外科，江苏 南京210009)

[摘要]对于前列腺癌，前列腺癌根治术、根治性放疗以及内分泌治疗均是有效的治疗方法。随着疾病的进展，大多数前列腺癌最终发展为去势抵抗性前列腺癌，而在这一期前列腺癌中有效的治疗手段相对有限。同时在前列腺癌的诊断中，随着临床应用的深入和扩大，最常用的生物标志物前列腺特异性抗原也显现出其局限性。因此在前列腺癌的诊疗过程中急需一种更加有效的生物标志物及治疗靶点，从而做到早期诊断和靶向治疗。微小核糖核酸(miRNAs)是一类短链核苷酸序列，可在转录后水平调控基因表达。已有大量的研究证明，miRNAs在包括前列腺癌在内的许多肿瘤中的表达与正常组织相比有明显差异。然而在实际应用中，临床工作者更希望从患者生物体液中直接获得相关信息以达到早期快速诊断与预测。近年来有越来越多的研究开始关注生物体液中miRNAs的分析，作者就生物体液miRNAs与前列腺癌的研究进展及应用前景作一综述。

[关键词]前列腺癌microRNA； 生物体液； 检测； 综述

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是影响男性健康的最常见恶性肿瘤之一[1]，多发生于60岁以上的老年男性。据美国癌症协会的估计，2015年美国前列腺癌的新发病例可能达到220 800例，其中有27 540人死于前列腺癌[2]。在不同个体中前列腺癌的病程进展存在着明显差异，一部分患者进展缓慢，但也有的可能在短时间内出现远处转移并最终导致死亡[3]。因此，有必要寻找一种特异性的分子生物学标志物来评估前列腺癌转移及进展的风险。

微小核糖核酸(microRNAs，miRNAs)是一类长度约22 个核苷酸的非编码单链RNA 分子，它们能在转录后及转录水平调节基因的表达。近年来越来越多的证据表明，miRNAs能做为一种理想的生物学标志物在肿瘤的诊断、预后和治疗中发挥作用。单个miRNAs既可能发挥抑癌作用，也可能是促癌因素。而在各项研究中显示，miRNAs的上调和下调与许多肿瘤的临床病理学特征相关联，其中包括了肺癌、肝细胞癌和乳腺癌[4- 6]。而评估前列腺组织中的某些特定miRNAs的表达水平可以用来发现肿瘤、预测预后以及提供治疗靶点。

1生物体液miRNAs与前列腺癌

早前关于前列腺癌与miRNAs的大量研究主要基于前列腺组织中miRNAs的表达。譬如，在前列腺癌组织中miR- 19a的表达显著上调，提示miR- 19a是前列腺癌的促癌基因[7]。然而，真正在实践应用中临床医师希望能从患者体液中直接获得相关信息以进行早期快速诊断与预测。因此，近年来越来越多的研究开始关注生物体液中miRNAs的分析。生物体液包括了血液、尿液、精液等，而肿瘤特异性miRNAs最早是在弥漫大B细胞淋巴瘤患者的血清中发现的。Patrick等在前列腺癌动物模型的血液中发现了循环肿瘤来源的miR- 629和miR- 660，特异性和敏感性达到100%。在肿瘤形成的早期阶段即可出现miRNAs表达的失调，因此监测循环中miRNAs的水平有可能成为肿瘤早期诊断的方法之一。

1.1血清miRNAs

miRNAs主要通过两种途径进入体液，一种是当组织损伤或在细胞吞噬作用下碎裂细胞的miRNAs被动地进入体液，而另一种则是通过外泌体(exosome，一种直径在40～100 nm的圆形单层膜结构)或与蛋白质、脂类等结合后主动分泌入体液[8]。虽然在血液中存在大量的核酸酶可分解游离的miRNAs，但是通过外泌体的作用可使得体液中存在稳定的、可探测的miRNAs[9]。另外，高密度脂蛋白、AGO1和AGO2基因可参与这一过程。最近有研究发现，甲基化、腺苷酸化及尿苷酸化等化学修饰作用也有助于形成稳定的miRNAs[8]。

Zhang等[10]在研究中发现前列腺癌骨转移患者的血清miR- 141水平与其碱性磷酸酶水平呈正相关，因此miR- 141有可能作为前列腺癌骨转移标志物。另外，Lodes等[11]发现与对照组相比，Ⅲ期或Ⅳ期前列腺癌患者的血清中有15种miRNAs表达上调，包括miR- 16、miR- 92a、miR- 103、miR- 107、miR- 197、miR- 34b、miR- 328、miR- 485- 3p、miR- 486- 5p、miR- 92b、miR- 574- 3p、miR- 636、miR- 640、miR- 766、miR- 885- 5p。

Haldrup等[12]在最近一项研究中发现，与前列腺增生患者相比前列腺癌患者的血清中miR- 141和miR- 375表达下调。他们在研究中同时还发现了3组血清中特异性较高的miRNAs簇，其中miR- 562/miR- 210/miR- 501- 3p/miR- 375/miR- 551b在前列腺癌患者血清中的特异性达到75%。与前列腺增生相比，let- 7a*/miR- 210/miR- 562/miR- 616可发现80%的转移性前列腺癌。而与局限性前列腺癌相比，miR- 375/miR- 708/miR- 1203/miR- 200a可发现75%的转移性前列腺癌。他们还发现了3组特异性较高的miRNAs，其中miR- 562/miR- 210/miR- 501- 3p/miR- 375/miR- 551b可发现84%的前列腺癌；与前列腺增生患者相比，在80%的进展性前列腺癌的患者中let- 7a*/miR- 210/miR- 562/miR- 616的表达显著增加；而与局限性前列腺癌患者相比，75%的进展性前列腺癌患者中miR- 375/miR- 708/miR- 1203/miR- 200a的表达有显著差异。

Srivastava等[13]分别研究了非裔美国人及高加索人种前列腺癌患者的血清miRNAs，他们发现在这两类前列腺癌患者与对照组相比血清miR- 628- 5p表达均有显著下调；同时高加索人种前列腺癌患者miR- 101表达较正常对照组有所下调。Westermann等[14]收集了54例前列腺癌患者的血清，并与良性疾病的对照组患者进行比较，他们发现miR- 141和miR- 26a- 1在两组患者血清中的表达情况无明显差异，而miR- 141在Gleason评分较高的患者中表达上调。

在最新发表的一项研究中Huang等[15]通过RNA测序技术证实，在去势抵抗前列腺癌的循环微泡中miR- 375和miR- 1290表达上调。在随后的大样本队列研究中发现，这两者的表达与患者生存期有显著的相关性。

1.2尿液miRNAs

除了对前列腺癌血清中miRNAs的研究，另外还有一部分研究着眼于尿液中miRNAs表达情况。Bryant等[16]通过RT- PCR方法分析了118例前列腺癌患者的尿液，他们发现与对照组相比，前列腺癌患者尿液细胞中miR- 107、miR- 141、miR- 200b、miR- 375和miR- 574- 3p的浓度显著升高，其中miR- 107敏感性和特异性分别为67%和43%。而在另一项研究的同人种亚组中，前列腺癌患者尿液中miR- 205及miR- 214表达显著下调，且敏感性达到了89%，特异性达80%[17]。

Sapre等在前列腺癌患者术前收集尿液分析miRNAs表达情况，并进行了中位时间3.9年的随访，他们发现在高危组前列腺癌中miR- 16、miR- 21和miR- 222的联合检测的表达显著升高，且是高危前列腺预测因子(AUC=0.75)。然而，在随后的验证队列研究中这一结果并没有得到验证，反而得出相反的结果[18]。

1.3前列腺液miRNAs

关于前列腺液的研究，Guzel等收集了前列腺癌及前列腺增生患者前列腺按摩液，他们发现前列腺癌患者miR- 203表达增加，而miR- 361- 3p、miR- 133b和miR- 221表达下调，且这4个miRNAs联合预测前列腺癌的AUC达0.95[19]。

2体液miRNAs的检测技术

Northern印迹法是最为传统的miRNAs检测技术，是miRNAs检测的金标准[20]。它是通过探针与miRNAs杂交结合，然后通过探针的标记性质检测出杂交体。但是这种方法操作耗时较长、灵敏度低，同时需要的标本量较大，目前主要用于miRNAs检测结果的验证。

另外，实时PCR技术和基因芯片技术是目前较为主流的循环miRNAs的检测方法。实时PCR主要通过监测miRNAs扩增过程中反应体系荧光强度的变化来实现对miRNAs的定量和定性的检测。而基因芯片技术又称为微阵列(microarray)，与Northern印迹法的原理基本相同，但通过微阵列可以对大样本进行快速的检测。这两者的优势和缺陷也较为明显。微阵列的优势在于可以对miRNAs的表达谱进行高度完整的分析，而实时PCR法由于其高度的灵敏性，使其在表达量较低的miRNAs的检测中展现其优势。

为了进一步提高miRNAs检测技术的效能，近年来也有很多研究在进行探索和尝试。Asaga等[21]报道了他们团队使用了一种更为灵敏的实时PCR方法，在0.625 μl的血清中直接检测到miR- 21。Kim等[22]近期发表了一篇关于miRNAs检测技术的研究，对目前miRNAs常用检测技术的详细过程进行了阐述，并提出了规范和优化的技术流程。

3总结与展望

根据以上的文献综述，我们发现到目前为止已有大量的研究证实生物体液中miRNAs与前列腺癌的复发、分级和进展有着显著的相关性，同时miRNAs检测的相关技术也在不断地发展完善，这也提示miRNAs在预测前列腺癌发生发展及诊断治疗中具有很大的潜力。然而，到目前为止还不能提供有效的证据来进行临床阶段的进一步研究。同时，上述的miRNAs与前列腺癌的相关性还需要更大样本的研究来证实。

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[收稿日期]2015- 11- 23[修回日期] 2016- 01- 28

[基金项目]国家自然科学基金青年基金资助项目(81202034)

[作者简介]李文超(1989-)，男，江苏常州人，在读硕士研究生。E- mail：270636605@qq.com

[通信作者]陈明E- mail:mingchen0712@seu.edu.cn

[中图分类号]R737.25

[文献标识码]A

[文章编号]1671- 6264(2016)03- 0440- 03

doi：10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.03.033

[引文格式] 李文超,陈明.生物体液MicroRNA在前列腺癌诊断中的研究进展[J].东南大学学报:医学版,2016,35(3):440- 442.

·综述·