不同标本miRNA检测在非小细胞肺癌早期筛查与诊断中的应用研究进展

邓秋艳，吴开松

(武汉大学中南医院，武汉430071)

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，病死率居恶性肿瘤之首[1]。肺癌按病理学类型分为非小细胞肺癌(NSCLC)和小细胞肺癌，其中NSCLC占80%～85%[2]，多数患者确诊时已属于中晚期，病死率高、治愈率低[3]。早期NSCLC患者经手术等综合治疗后5年生存率可提高至45%～65%[4]，因此，NSCLC的早期筛查与诊断尤为重要。血清标志物检查具有无创、简便等优势，成为近年肺癌早期筛查与诊断的重要手段[5]。目前常用的主要有癌胚抗原(CEA)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)、糖类抗原125(CA125)、胃泌素释放肽前体(pro-GRP)、鳞状上皮细胞癌抗原(SCC)等，但以上肿瘤标志物对肺癌的诊断尤其早期筛查与诊断的敏感度和特异度均不高，无法满足临床需求[6,7]。其他常用方法如影像学检查及支气管镜检查等敏感度较低，且为有创性检查，患者依从性较差，对肺癌早期诊断意义也不大[8]。研究[9～15]发现，miRNA表达失调在恶性肿瘤患者的体液及组织中有不同的表现模式，与多种恶性肿瘤的进展和预后密切相关，对结肠直肠癌、前列腺癌、肝癌、胃癌、鼻咽癌、骨肉瘤等的早期诊断有一定价值。尽管现阶段NSCLC治疗技术如靶向治疗等不断涌现，但其5年生存率并未得到改善，早期筛查与诊断是提高生存率的关键[16]。近年来，痰液、血液和组织中miRNA检测越来越多地被用于肿瘤早期筛查和诊断。现将不同标本miRNA检测在NSCLC早期筛查与诊断中的应用研究进展作一综述。

1 血液miRNA检测在NSCLC早期筛查与诊断中的价值

研究[17]表明，miRNA释放入血可能有三种机制，即从裂解的细胞中无能量被动泄漏；在各种刺激下无微泡的miRNA视活性选择性分泌；通过细胞衍生的微囊活化分泌。miRNA在血液中较为容易被检测到。miR-141是miR-200家族的成员，通过结合不同的靶点而调控不同的信号通路，调节生理及病理条件下一系列的生物学进程，对肿瘤等疾病的早期预测有重要价值。Arab等[18]采用实时定量PCR法检测34例NSCLC患者及20例健康志愿者血浆中的4种miRNA，结果显示血浆miR-141诊断早期NSCLC特异度(82.7%)和敏感度(98.0%)较高，ROC曲线下面积为0.918，提示miR-141可作为NSCLC早期诊断的标志物。Lv等[19]提取了20例肺腺癌患者和20例年龄、性别匹配的健康对照者血清样品中的RNA，进行低密度阵列分析，发现miR-146a、miR-222、miR-223在Ⅰ/Ⅱ期肺腺癌患者中表达上调，认为miR-146a、miR-222、miR-223可作为早期诊断肺腺癌的潜在非侵袭性生物标志物。Heegaard等[20]研究发现，早期肺癌患者血清miR-146b、miR-221、let-7a、miR-155、miR-17-5p、miR-27a、miR-106a表达显著下调，而miR-29c表达显著上调，认为上述miRNA检测可能对早期肺癌的诊断有一定价值。Geng等[21]分析了早期NSCLC患者和健康人的miRNA表达谱，结果发现5种miRNA(miRNA-20a、miRNA-145、miRNA-21、miRNA-223、miRNA-221)在NSCLC组与健康组的表达有明显差异，可作为早期筛查与诊断NSCLC的生物标志物，且前四者对吸烟的肺癌患者诊断价值更高。还有研究发现，NSCLC患者治疗前后miRNA水平也有一定变化，检测血清miRNA还有助于NSCLC患者的早期干预及治疗，间接提高患者的生存率。

miRNA联合检测有助于提高肺癌早期诊断的敏感度和特异度。Foss等[22]研究表明，早期NSCLC患者血清miR-1254、miR-574-5p表达上调，二者联合检测诊断早期肺癌的敏感度为82%、特异度为77%。Shen等[23]发现，联合检测血miR-21、miR-210、miR-486-5p可用于鉴别肺部良恶性结节，三者联合诊断肺癌的敏感度和特异度分别为75.00%、84.95%，AUC高达0.86。Zhang等[24]发现,肺癌患者血浆miR-145、miR-20a、miR-21、miR-223表达高于健康组，四种miRNA联合检测诊断早期NSCLC的敏感度和特异度分别为81.8%、90.1%，AUC为0.897。血浆或血清中miRNA检测对NSCLC的诊断价值仍需大量临床研究来进一步验证。

2 组织miRNA检测在NSCLC早期筛查与诊断中的价值

miRNA具有高度的保守性、时序性和组织特异性。这提示人类miRNA的分布可能决定组织和细胞的功能特异性，对组织的发育起重要作用。Ason等[25]研究表明，不同物种间mRNA表达差异越大，生理功能差别越大，而不同物种间的差别主要是由miRNA表达的时期特异性和较小程度的空间特异性引起的。Kim等[26]从13例临床分期Ⅰ、Ⅱ期的肺腺癌患者及15例肺部良性疾病患者的支气管肺泡灌洗液中分离出外泌体miRNA，发现肺腺癌组支气管肺泡灌洗液中miR-126、Let-7a水平显著高于良性疾病组，认为miR-126、Let-7a检测有助于早期肺腺癌的诊断，可能为肺癌的潜在早期诊断生物标志物。早期肺癌往往表现为肺部结节样改变，但目前的诊疗水平很难对大多数肺结节作出准确、及时的判断。CT检查显示的肺部磨玻璃样结节改变是早期肺癌比较常见的影像学表现。经统计，这类肺部结节的恶变率约为20%。He等[27]检测了66例影像学表现为肺部磨玻璃结节且经病理证实为肺腺癌的患者肿瘤组织中的miRNA，认为检测肿瘤组织中的hsa-miR-199a-3p、chr17_10932、hsa-miR-148a-3p、hsa-miR-210-3p、chr1_1402、hsa-miR-378d、hsa-miR-138-5p有助于辅助诊断以磨玻璃结节为表现的早期肺腺癌。Wang等[28]采用新一代测序技术检测肺鳞癌患者肿瘤组织、临近组织和正常组织样本中的miRNA谱，发现miRNA表达水平与肿瘤分期和直径密切相关，miRNA有望成为肺鳞状细胞癌早期检测、亚分类和靶向治疗的生物标志物。目前筛选出的组织miRNA种类较多，在临床上被用于不同病理类型肺癌的早期诊断和筛查。

3 痰液miRNA检测在NSCLC早期筛查与诊断中的价值

痰液是肺泡、支气管和气管的分泌物，成分复杂，对诸多呼吸系统疾病的诊断有参考价值。然而，痰液细胞学检测对肺癌的诊断灵敏度很低。近年来，痰液的分子遗传学研究逐渐兴起，痰液中异常表达的miRNA检测被考虑作为肺癌非侵入性诊断方法。Roa等[29]使用聚类分析法对30例研究对象(24例NSCLC患者和6例正常对照)痰液中的miR-21、miR-143、miR-155、miR-210、miR-372进行定量分析，结果显示五种miRNA联合检测诊断NSCLC的敏感度和特异度分别为83.3%和100%。Xing等[30]检测了Ⅰ期肺鳞状细胞癌患者和健康受试者痰样品中的6种miRNA，其中miR-205、miR-210和miR-708表达升高，且miR-205对早期肺鳞状细胞癌的诊断灵敏度和特异度分别为65%和90%，AUC为0.79。上述研究结果提示痰液miRNA检测对NSCLC的早期筛查与诊断有一定价值。

人类有超过2 600种miRNA，约60%的基因受miRNA调控。随着对miRNA作用机制的研究不断深入，以及miRNA芯片等高通量技术手段的应用，使人们对高等真核生物基因表达调控的网络理解提高到一个新水平。这也将使miRNA成为多种疾病诊断的新生物学标志物。建立标准化的miRNA检测体系，对实现未来肺癌早期筛查与诊断有重要的临床意义。