血浆miRNA在子宫内膜异位症中的诊断价值

2024-08-18 00:00:00韩春龙陈捷彭子洁
中国现代医生 2024年21期

[摘要]目的探讨血浆微小核糖核酸(microRNA,miR)-451a、miR-3613-5p和miR-125b-5p在子宫内膜异位症(endometriosis,EMT)中的诊断价值。方法选取2021年12月至2023年2月就诊于福建中医药大学附属人民医院妇科的子宫内膜异位症患者35例作为病例组,同期选取30名健康体检无异常的育龄女性作为对照组。采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应技术检测两组纳入者的miR-451a、miR-3613-5p和miR-125b-5p表达水平,并通过受试者操作特征曲线(receiveroperatingcharacteristiccurve,ROC曲线)评价其在EMT诊断中的价值。结果①病例组患者血浆中miR-451a、miR-3613-5p和miR-125b-5p的表达水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。②病例组中轻中度(Ⅱ~Ⅲ期)患者及重度(Ⅳ期)患者间miRNA表达水平比较差异无统计学意义(P>0.05),血浆中的糖类抗原125(carbohydrateantigen125,CA125)表达水平差异有统计学意义(P<0.05)。③通过ROC分析miRNA对EMT的诊断效能,miR-451a的敏感度为85.7%,特异性为40.0%;miR-3613-5p的敏感度为60.0%,特异性为90.0%;miR-125b-5p的敏感度为60.0%,特异性为76.7%;三者联合诊断的敏感度为48.6%,特异性为96.7%。结论相较于健康女性,miR-451a、miR-3613-5p和miR-125b-5p在EMT患者血浆中表达水平升高,且不受临床分期影响,有望作为EMT无创诊断的候选标志物。

[关键词]子宫内膜异位症;微小核糖核酸-451a;微小核糖核酸-3613-5p;微小核糖核酸-125b-5p

[中图分类号]R711.71[文献标识码]A ;[DOI]10.3969/j.issn.1673-9701.2024.21.007

DiagnosticvalueofplasmamiRNAinendometriosis

HANChunlong,CHENJie,PENGZijie

DepartmentofGynecology,theAffiliatedPeople’sHospitalofFujianUniversityofTraditionalChineseMedicine,Fuzhou350004,Fujian,China

[Abstract]ObjectiveToexplorethediagnosticvalueofmicroRNA(miR)-451a,miR-3613-5pandmiR-125b-5pinendometriosis(EMT).MethodsAtatolof35patientswithEMTintheDepartmentofGynecology,theAffiliatedPeople’sHospitalofFujianUniversityofTraditionalChineseMedicinewereselectedasthecasegroupfromDecember2021toFebruary2023,30healthywomenofchildbearingagewereselectedasthecontrolgroupoverthesameperiod.TheexpressionlevelsofmiR-451a,miR-3613-5pandmiR-125b-5pintheplasmaoftwogroupsweremeasuredusingreal-timequantitativereversetranscriptionpolymerasechainreaction,thediagnosticvalueofthesemiRNAsinEMTwasevaluatedbyusingreceiveroperatingcharacteristic(ROC)curve.Results①TheexpressionlevelsofmiR-451a,miR-3613-5pandmiR-125b-5pincasegroupwerehigherthanthoseincontrolgroup,thedifferencewasstatisticallysignificant(P<0.05).②Incasegroup,therewasnosignificantdifferenceinmiRNAexpressionlevelsbetweenmild-moderatepatients(stageⅡ-Ⅲ)andseverepatients(stageⅣ)(P>0.05).Theexpressionlevelsofcarbohydrateantigen125(CA125)inplasmawassignificantlydifferent(P<0.05).③ThediagnosticefficacyofmiRNAforEMTwasevaluatedthroughROCanalysis,withasensitivityof85.7%andspecificityof40.0%formiR-451a,asensitivityof60.0%andspecificityof90.0%formiR-3613-5p,andasensitivityof60.0%andspecificityof76.7%formiR-125b-5p.Combinedwithasensitivityof48.6%andspecificityof96.7%.ConclusionComparedtohealthywomen,theexpressionlevelsofmiR-451a,miR-3613-5pandmiR-125b-5pinplasmaofEMTareincreased,whicharenotaffectedbyclinicalstage,andareexpectedtobecandidatemarkersforthenon-invasivediagnosisofEMT,andarenotaffectedbyclinicalstaging,makingthempromisingcandidatebiomarkersfornon-invasivediagnosisofEMT.

[Keywords]Endometriosis;miR-451a;miR-3613-5p;miR-125b-5p

子宫内膜异位症(endometriosis,EMT)作为常见的妇科病症,在育龄期女性中的发病率约为10%,其可导致痛经、慢性盆腔痛、性交痛及不孕等一系列症状,严重影响女性的身心健康和生活质量[1]。EMT的发病机制目前仍未完全明确,也缺乏准确的诊断方法[2],由于早期可能缺乏典型症状,患者症状明显时病情往往已经较为严重。因此,对EMT的早期诊断显得尤为关键[3]。目前,糖类抗原125(carbohydrateantigen125,CA125)是辅助诊断EMT的常用生物标志物,但其特异性在单独使用时并不理想。腹腔镜检查可作为诊断EMT的“金标准”,但其高昂的成本和侵入性操作使其在临床上的应用受到限制。鉴于此,研究者们一直在寻找具有高特异性和敏感度的非侵入性诊断标志物。微小核糖核酸(microRNA,miR)是一类由大约22个核苷酸组成的单链RNA分子,并在多种细胞过程中发挥关键调节作用[4]。研究表明miRNA在EMT的发生和发展过程中扮演重要角色,并有可能成为EMT的无创诊断标志物[5]。本研究旨在通过分析EMT患者与健康女性血浆中miR-451a、miR-3613-5p和miR-125b-5p的表达差异,并采用受试者操作特征曲线(receiveroperatingcharacteristiccurve,ROC曲线)评估其在EMT诊断中的应用价值,期望能为EMT的早期诊断提供新的策略。

1资料与方法

1.1一般资料

选取2021年12月至2023年2月就诊于福建中医药大学附属人民医院妇科的35例EMT患者作为病例组,同期选取30名健康体检无异常的育龄女性作为对照组。病例组患者的年龄(32.23±5.07)岁,体质量指数(21.38±2.31)kg/m2,对照组纳入者的年龄(32.50±4.45)岁,体质量指数(21.26±2.85)kg/m2,两组纳入者的一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)。病例组按术中所见以美国生殖医学会(AmericanSocietyforReproductiveMedicine,ASRM)修正的子宫内膜异位症分期法[6]进行分期:Ⅱ期患者4例,Ⅲ期患者11例,Ⅳ期患者20例。病例组纳入标准:①接受腹腔镜手术且术后病理确诊EMT;②既往月经规律;③本人及其家属同意加入本研究,并签署知情同意书。排除标准:①术前3个月内接受促性腺激素释放激素激动剂类似物或激素类药物治疗;②同时患有其他妇科疾病或严重器质性疾病者。本研究经福建中医药大学附属人民医院伦理委员会批准(伦理审批号:2021-051-02)。

1.2试剂与设备

mRNA逆转录试剂盒及miRNA逆转录试剂盒均购自北京康为世纪生物科技有限公司。Trizol试剂购自美国Thermo公司,CA125酶联免疫吸附试验(enzymelinkedimmunosorbentassay,ELISA)试剂盒购自南京博研生物科技有限公司。miR-451a、miR-3613-5p、miR-125b-5p及U6(内参)引物由北京擎科合成。荧光定量聚合酶链反应仪购自美国Thermo公司,型号PIKOREAL96;多功能酶标分析仪购自瑞士Tecan公司,型号Infinite200Pro。

1.3实验方法

1.3.1标本收集所有纳入者在清晨空腹状态下抽取5ml静脉血,静置于含抗凝剂的试管中,常温3000转/min离心15min取血浆,存于无菌离心管并冷冻于–80℃待测。

1.3.2miRNA检测Trizol法提取细胞总RNA,分光光度计测定浓度并计算纯度。先利用反转录试剂盒逆转录成cDNA,以cDNA为模板进行扩增,再进行实时荧光定量逆转录聚合酶链反应。选用U6作为内参,以Ct值为基础,采用2-△△Ct法计算血浆miR-451a、miR-3613-5p及miR-125b-5p的相对表达量。引物序列见表1。

1.3.3CA125检测使用ELISA试剂盒进行测定,严格遵守试剂盒说明书的规范步骤进行操作。

1.4统计学方法

采用SPSS26.0统计学软件对数据进行处理分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差()表示,两组间比较采用独立样本t检验;不符合正态分布的计量资料以中位数(四分位数间距)[M(Q1,Q3)]表示,两组间比较采用Mann-WhitnelyU检验。诊断价值的比较采用ROC曲线分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1病例组与对照组的血浆miRNA指标比较

病例组患者的血浆miR-451a、miR-3613-5p和miR-125b-5p水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

2.2病例组不同分期患者血浆miRNA和CA125的比较

轻中度(Ⅱ~Ⅲ期)患者及重度(Ⅳ期)患者血浆miR-451a、miR-3613-5p和miR-125b-5p的相对表达量差异无统计学意义(P>0.05);轻中度与重度CA125对比差异有统计学意义(P<0.05),见表3。

2.3ROC曲线分析miRNA诊断效能

血浆miR-451a诊断EMT的截断值为0.067,曲线下面积(areaunderthecurve,AUC)为0.653(95%CI:0.519~0.787),敏感度为85.7%,特异性为40.0%;血浆miR-3613-5p诊断EMT的截断值为0.523,AUC为0.794(95%CI:0.688~0.900),敏感度为60.0%,特异性为90.0%;血浆miR-125b-5p诊断EMT的截断值为0.671,AUC为0.694(95%CI:0.566~0.823),敏感度为60.0%,特异性为76.7%;三者联合诊断EMT的截断值为0.708,AUC为0.801(95%CI:0.697~0.905),敏感度为48.6%,特异性为96.7%,见图1。

3讨论

EMT是生育年龄妇女常见的妇科疾病,不仅对患者的生命质量产生负面影响,还给社会卫生资源造成重大负担[1]。因此,实现EMT的早期诊断和干预对改善患者预后至关重要[3]。发现非侵入性、具有高敏感度和特异性的生物标志物对EMT的诊断、缓解患者的不适、减少医疗费用、提升诊断的精确度和迅速性进而优化患者的整体治疗过程具有重要意义。

miRNA是一类由大约22个核苷酸组成的单链RNA分子,在真核生物中高度保守,可以多种方式调控基因的转录或翻译,单个miRNA甚至可对一个靶基因进行双重或多重调控[4]。近年来研究显示miRNA在EMT的发生和发展中广泛参与,包括细胞的增殖迁移、血管的生成、炎症信号的传导及激素的调节等多个方面,对EMT的进展具有决定性影响[5]。Bendifallah等[7]利用人工智能和机器学习技术开发基于miRNA的EMT诊断程序,其敏感度、特异性和AUC分别达96.8%、100.0%和98.4%,这表明miRNA作为诊断标志物具有巨大潜力。Moustafa等[8]采用miRNA检测组合作为EMT的非侵入性诊断方法,发现miR-451a、miR-3613-5p和miR-125b-5p在EMT患者中的表达水平显著高于健康对照者,而miR-3613-5p和let-7b水平则显著低于健康对照者。Vanhie等[9]基于全基因组miRNA表达谱分析,识别包括miR-125b-5p、miR-451a和miR-3613-5p在内的42种具有区分潜力的血浆miRNA,并构建3种诊断模型。Gao等[10]的研究发现miR-451a在正常子宫内膜中的表达减少,其可能通过促进细胞增殖和减少凋亡促进EMT的发病。Li等[11]在小鼠EMT模型上使用miR-451a抑制剂治疗后,观察到EMT病变体积显著减小。但根据Wang等[12]的研究,在患有EMT并伴有不孕症状的个体中,miR-451a在组织样本及细胞系的表达水平显著低于正常人群。Walasik等[13]的前瞻性研究也发现EMT患者血浆中的miR-451a和miR-3613-5p水平显著降低,但miR-125b-5p和miR-199a-3p水平在EMT患者和健康对照者间没有差异。Cosar等[14]研究发现在经过治疗的狒狒EMT模型中,miR-451a和miR-150-5p水平显著降低,而miR-3613-5p水平显著升高。此外,研究发现miR-3613-3p在调节内皮细胞凋亡中发挥不可或缺的作用[15]。

尽管国内外已有许多研究致力于评估miRNA作为EMT诊断标志物的潜力,并采取多种策略标准化miRNA表达数据,但所得结果却并不一致[16]。这种不一致可归因于采血时的月经周期时间、患者的炎症状态、样本储存时间或样本溶血等[17]。另外本研究还使用ROC曲线评价miRNA对EMT的诊断效能,其中miR-451a具有较高的敏感度但特异性不足;相反,miR-3613-5p具有较高的特异性而敏感度不高,miR-125b-5p的敏感度和特异性均一般,三者联合诊断时虽敏感度不足但特异性极高,有望弥补CA125单独诊断EMT时特异性不足的缺点。

综上所述,本研究在探索miRNA作为EMT诊断生物标志物方面取得一定的进展,但同时也暴露一些局限性。首先,研究的样本量相对较小,其次,主要集中于中重度EMT患者,这可能限制研究结果在更广泛人群中的适用性。为克服这些局限性,未来的研究应考虑扩大样本量,进行多中心研究,并涵盖不同临床分期的EMT患者,为miRNA在EMT诊断中的应用提供更坚实的科学基础。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。

[参考文献]

[1] 中国医师协会妇产科医师分会,中华医学会妇产科学分会子宫内膜异位症协作组.子宫内膜异位症诊治指南(第三版)[J].中华妇产科杂志,2021,56(12):812–824.

[2] CHAPRONC,MARCELLINL,BORGHESEB,etal.Rethinkingmechanisms,diagnosisandmanagementofendometriosis[J].NatRevEndocrinol,2019,15(11):666–682.

[3] KIESELL,SOUROUNIM.Diagnosisofendometriosisinthe21stcentury[J].Climacteric,2019,22(3):296–302.

[4] PUM,CHENJ,TAOZ,etal.RegulatorynetworkofmiRNAonitstarget:Coordinationbetweentranscriptionalandpost-transcriptionalregulationofgeneexpression[J].CellMolLifeSci,2019,76(3):441–451.

[5] BRICHANTG,LARAKII,HENRYL,etal.Newtherapeuticsinendometriosis:Areviewofhormonal,non-hormonal,andnon-codingRNAtreatments[J].IntJMolSci,2021,22(19):10498.

[6] Anon.RevisedAmericanSocietyforReproductiveMedicineclassificationofendometriosis:1996[J].FertilSteril,1997,67(5):817–821.

[7] BENDIFALLAHS,DABIY,SUISSES,etal.MicroRNomeanalysisgeneratesablood-basedsignatureforendometriosis[J].SciRep,2022,12(1):4051.

[8] MOUSTAFAS,BURNM,MAMILLAPALLIR,etal.AccuratediagnosisofendometriosisusingserummicroRNAs[J].AmJObstetGynecol,2020,223(4):557.

[9] VANHIEA,OD,PETERSED,etal.PlasmamiRNAsasbiomarkersforendometriosis[J].HumReprod,2019,34(9):1650–1660.

[10] GAOS,LIUS,GAOZM,etal.ReducedmicroRNA-451expressionineutopicendometriumcontributestothepathogenesisofendometriosis[J].WorldJClinCases,2019,7(16):2155–2164.

[11] LIM,ZHOUY,TAYLORHS.miR-451ainhibitionreducesestablishedendometriosislesionsinmice[J].ReprodSci,2019,26(11):1506–1511.

[12] WANGL,ZHANGJ,SUNH,etal.EffectofmiR-451onIVF/ICSI-EToutcomeinpatientwithendometriosisandinfertility[J].AmJTranslRes,2021,13(11):13051–13058.

[13] WALASIKI,KLICKAK,GRZYWATM,etal.CirculatingmiR-3613-5pbutnotmiR-125b-5p,miR-199a-3p,andmiR-451aarebiomarkersofendometriosis[J].ReprodBiol,2023,23(4):100796.

[14] COSARE,MAMILLAPALLIR,MORIDII,etal.SerummicroRNAbiomarkersregulatedbysimvastatininaprimatemodelofendometriosis[J].ReprodSci,2019,26(10):1343–1350.

[15] LIUJ,XUS,LIUS,etal.miR-3613-3p/MAP3K2/p38/caspase-3pathwayregulatestheheat-stress-inducedapoptosisofendothelialcells[J].MolMedRep,2021,24(3):633.

[16] PAPARIE,NORUZINIAM,KASHANIL,etal.IdentificationofcandidatemicroRNAmarkersofendometriosiswiththeuseofnext-generationsequencingandquantitativereal-timepolymerasechainreaction[J].FertilSteril,2020,113(6):1232–1241.

[17] TAKADAY,SHIBUTAT,HATANOM,etal.Pre-analyticalmodificationofserummiRNAs:DiagnosticreliabilityofserummiRNAsinhemolyticdiseases[J].JClinMed,2021,10(21):5045.

(收稿日期:2024–01–08)

(修回日期:2024–07–08)