miRNA液体活检与口腔鳞癌的研究进展

樊斐 夏宇 丁杰

1贵州省人民医院（贵阳550000）；2贵州医科大学（贵阳550000）

口腔鳞状细胞癌是头颈部最常见的恶性肿瘤之一，据世界卫生组织国际癌症研究中心的统计，2018年估计有354 864例新发病例和177 384例相关死亡病例［1］。尽管近年来口腔鳞癌的诊断与治疗不断取得进步，但大多数患者就诊时已处于中晚期，总体预后较差［2］。研究表明，口腔鳞癌早期时5年生存率约为82%，而晚期生存率仅为20%［3］。因此，口腔鳞癌的早发现、早诊断及寻找特异性肿瘤标记物对于提高患者生存率具有重要意义。

液体活检是指通过对血液、唾液、尿液等体液标本中的生物标记物进行分析的检测方法，主要包括循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA以及RNA、蛋白标记物和细胞外囊泡（如外泌体）等。越来越多的证据表明，miRNA液体活检的临床应用对于口腔鳞癌的辅助诊断、病情监测、指导治疗及预后评估具有重要价值［4］。

1 miRNA 的定义及功能

微小核糖核酸（microRNA，miRNA）是一类由20 ～24个核苷酸组成的单链非编码RNA分子，它参与转录后基因表达的调控。miRNA对靶基因的调控主要是通过与靶mRNA的3′端非翻译区碱基互补配对来实现。每个miRNA可以有多个靶基因，而几个miRNA也可以调节同一个基因。miRNA调控人类近1/3的基因并且在细胞的增殖、分化、凋亡、代谢等方面都发挥了重要的作用［5］。近年来的研究［6］证实，miRNA可同时作为肿瘤的抑制因子和促进因子，与肿瘤进展存在密切关联。

miRNA通常以被称为“外泌体”的膜结合囊泡形式分泌到体液中，外泌体是一类40 ～100 nm大小的膜结合分子载体，在细胞-细胞间相互作用中发挥重要作用，可参与到机体免疫应答、抗原提呈、细胞迁移、细胞分化、肿瘤侵袭等方面。有研究［7］>显示肿瘤来源的外泌体参与肿瘤细胞与基底细胞的遗传信息交换，从而导致大量新生血管生成，促进肿瘤生长与侵袭。循环中的miRNAs非常稳定，可以方便地用作复杂疾病（如肿瘤）的生物信息标记［8］。

2 miRNAs 与口腔鳞癌的发生、发展

miRNAs是癌基因与抑癌基因的重要调节因子，可通过参与调整肿瘤相关信号通路、肿瘤细胞死亡、代谢、血管生成、转移、免疫抑制和上皮-间质转化相关的机制影响口腔鳞癌的发生、发展［9-10］。miRNA失调引起的靶基因异常表达是造成口腔鳞癌发生、发展的重要因素［11］。

3 循环miRNAs作为口腔鳞癌的生物标志物

3.1 唾液中miRNAs 作为口腔鳞癌的生物标志物唾液由于其易获得性、非侵入性并且可用于大规模人群样本的筛查，因此可广泛应用于监测口腔和全身疾病［12-13］。唾液中的miRNA主要富集于外泌体中，从而可有效避免RNA酶的裂解。GAI等［14］研究表明，与健康对照组相比，口腔鳞癌患者的唾液中的miRNA-412-3p和miRNA-512-3p水平显著增加。此外，研究表明，在口腔鳞癌患者唾液标本中，miRNA-27b的水平显著高于其他口腔疾病患者，作为口腔鳞癌潜在的特征性生物标志物，miRNA-27b可作为区分口腔鳞癌患者和其他人群的有价值的生物标志物［15］。ZAHRAN等［16］在2015年采用临床健康对照组、具有口腔潜在恶性疾病（PMDs）、口腔鳞癌患者（OSCC）和复发性口疮性口炎（RAS）患者作为疾病对照，分析三种miRNA（miRNA-21、miRNA184和miRNA-145）在唾液中的水平，与健康对照和疾病对照相比，OSCC和PMDs的 唾 液miRNA-21和miRNA-184显著增加。相反，miRNA-145水平在OSCC和PMDs总体上显示出非常显著的下降。SHAHIDI等［17］利用RT-qPCR技术检测口腔鳞癌患者唾液中miRNA表达，发现miRNA-320a在口腔鳞癌患者唾液中显著减少。

另有部分研究则致力于利用唾液中miRNAs作为口腔鳞癌治疗及疗效监测的生物标记物。GREITHER等［18］在2017年研究发现，口腔鳞癌患者在接受放射治疗12个月之后，唾液中miRNA-93和miRNA-200a水平显著增加，证明其是口腔鳞癌放射治疗后监测的有价值的生物标志物。DUZ等［19］发现，与健康对照组相比，口腔鳞癌患者唾液中miRNA-139-5p水平显著降低。而对术后患者唾液样本进一步分析显示，miRNA-139-5p水平在术后恢复正常，表明其是一个可行的和有前途的生物标记。此外，LIU等［20］通过对口腔鳞癌患者、癌前病变患者和健康个体唾液中miRNA-31水平的分析发现，在口腔鳞癌患者的所有临床阶段，包括非常小的肿瘤，miRNA-31水平显著增加，而手术切除后，唾液中miRNA-31显著减少，使其作为口腔鳞癌早期检测和术后随访的敏感生物标志物成为可能。同时，研究还证明唾液中miRNA-31的水平可以作为预测口腔潜在恶性疾病进展的标志物［21］。

3.2 血清/血浆中miRNAs 作为口腔鳞癌的生物标志物与健康个体相比，miRNA在口腔鳞癌患者血清/血浆中显示出不同的表达水平并且高度稳定，使其成为一种有前途的口腔鳞癌诊断和预测标志物［22］。与唾液中相似，miRNA在血清/血浆中主要以外泌体的形式存在。WONG等［23］利用实时定量聚合酶链反应评估口腔鳞癌患者血浆中miRNA-184水平，证明与健康对照组相比，口腔鳞癌患者血浆中miRNA-184水平明显增高，而手术切除肿瘤后血浆miRNA-184水平显著降低。有力的论证了血浆中miRNA-184水平可能有助于确定肿瘤负荷，尤其是当其他方法检测不到残留病灶时。与miRNA-184相似，据报道，在口腔鳞癌患者的血浆中，miRNA-31、miRNA-146a、miRNA-200b-3p的水平也升高，并且在肿瘤切除后明显降低［24-26］。此外，miRNA-30a-5p和miRNA-769-5p也被证实在口腔鳞癌患者血浆中呈高水平状态［27］。根据LIN等［28］研究，在口腔鳞癌患者组织及血浆中存在miRNA-24水平的增高，其过表达似乎通过抑制p57 Cip/Kip细胞周期调节因子来促进肿瘤细胞生长。

除了在口腔鳞癌诊断中的潜在用途之外，还有部分miRNA被认为对口腔鳞癌癌前病变的早期诊断和恶性转化的预测具有重要意义。SUN等［29］研究结果显示，在口腔白斑病及口腔鳞癌患者中，血清miRNA-9的表达水平显著下调，表明miRNA-9可能参与了口腔鳞癌的发生和发展。检测患者血清中miRNA-9的水平可能有助于筛选和确定有可能发展成口腔鳞癌的高危人群。此外，低血清miRNA-9表达与患者不良预后相关，血清miRNA-9是口腔鳞癌的独立危险因素。此外，研究表明miRNA-150-5p及miRNA-423-5p在口腔鳞癌患者组织及血浆中均显著增高，且与患者淋巴结转移及临床分期密切相关［30］。在口腔鳞癌患者中，miRNA-483-5p的表达也显著增加，且与肿瘤TNM分期、淋巴结转移和较低的生存率相关。对总生存率的多变量分析显示，高血清miRNA-483-5p表达是口腔鳞癌患者一个独立预后因素，表明该标志物可能是口腔鳞癌的一个新的诊断和预后生物标志物［31］。

3.3 不同体液中相似的miRNA 表达近年来的研究已经证实miRNA在不同口腔疾病患者的体液中存在不同的表达水平，是一种有前途的生物标志物，以miRNA为核心的液体活检在口腔鳞癌辅助诊断中显示了良好的应用前景，见表1。

表1 miRNA 在唾液及血清/血浆中不同显示水平Tab.1 Different levels of miRNA in saliva and serum/plasma

可以看出，部分miRNA在口腔鳞癌患者的不同体液中显示出相似的表达水平。例如，与健康对照组相比，在口腔鳞癌患者的唾液和血清/血浆中，miRNA-21，miRNA-24，miRNA-31，miRNA-146a，miRNA-184，miRNA-26a和miRNA-451表达趋势近乎一致（表2），显示出这些miRNA用作口腔鳞癌液体活检生物标志物的潜能。

4 结语

近年来，除了传统的手术、放疗及化疗，一系列以miRNAs为治疗靶点的靶向疗法显示了良好的应用前景［38］。鉴于miRNA在口腔鳞癌发生、发展中的重要作用，为了改善口腔鳞癌患者的预后，可以利用唾液或血液的非侵入性分子检测用于高危患者、具有明显良性外观的肿瘤病变、多灶性病变和可疑恶性病变的筛查，以利于口腔鳞癌的辅助诊断及动态随访。

表2 在唾液及血清/血浆中相似的miRNA 表达水平Tab.2 Similar expression levels of miRNA in saliva and serum/plasma

当然，尽管miRNA液体活检在口腔鳞癌中显示了良好的应用前景，但是其临床应用仍然面临诸多挑战。根据前期研究显示，miRNA在不同种族人群中表达水平存在一定差异，同时，由于缺乏统一的样本采集及处理、检测方法，部分检测结果存在一些分歧。因此，迫切需要进行更大样本量的临床试验，同时制定统一、标准的样本采集、处理、检测方法，从而筛选出可靠的miRNA应用于口腔鳞癌的液体活检。

目前，miRNA液体活检仍处于研究阶段，尚需要大规模、多中心的研究进一步证实其临床应用价值。对于口腔鳞癌的诊断，组织学检查仍是确诊的基础。然而，miRNA液体活检可作为一种辅助检查，联合形态病理学，应用于口腔鳞癌的辅助诊断、疗效监测及预后评估。随着研究的不断深入及科学技术的进步，miRNA液体活检的敏感性及特异性将不断提高，以miRNA液体活检为指导的精准医疗将为口腔鳞癌患者个体化治疗提供更为有效的方法。