微小RNA标志物在胃癌诊断中的临床应用价值 | 实验室诊断技术导航

胃癌是指原发于胃的上皮源性恶性肿瘤。据2022年2月国家癌症中心（NCC）公布的最新数据，2016年我国新发癌症病例约406.4万例，其中胃癌的新发病例约为39.7万例，死亡病例为28.9万例，为我国第三大癌症，亟需开发一种新的标志物对胃癌进行精准早筛。近些年的研究结果显示，miRNA在细胞增殖、分化、凋亡等过程中发挥着重要的调控作用，并且与某些疾病的发生、发展存在着密切的联系，如肺结核、心血管疾病、糖尿病、阿尔茨海默病等，本文将就miRNA在胃癌血管生成、细胞凋亡、转移和侵袭及诊断评估中的潜在价值等方面展开。  miRNA在胃癌血管生成方面的作用血管生成是癌症的基本标志，在肿瘤的发生、发展中起着重要作用。血管的生成不仅为肿瘤细胞提供营养，还为远处转移提供了途径。血管内皮生长因子（VEGF）是参与肿瘤血管生成的重要调控因子，通过与其相应受体结合，增加血管内皮的通透性，促进内皮细胞的生长进而促进血管生成。血管内皮生长因子A（VEGFA）是VEGF家族的一员，过表达的miR-205-5p通过诱导VEGFA和成纤维细胞生长因子1（FGF1）的下调来抑制了血管生成和ERK信号通路，抑制胃癌细胞的增殖和集落生成。Zhang等研究发现，与正常的胃细胞相比，miR-205-5p在胃癌患者体内表达下调，促进了VEGFA和FGF1的表达，激活ERK信号通路促进癌变。还有研究结果显示，miR-574-5p可抑制酪氨酸蛋白磷酸酶非受体型3（PTPN3）的表达，从而提高44/42 MAPKs的磷酸化水平，导致VEGFA表达的增加，从而诱导血管生成。三叶因子1（Trefoil Factor Family 1, TFF1）是三叶肽家族成员之一，对胃黏膜具有保护和修复作用，是一种肿瘤抑制因子。Shi等研究发现，miR-632在胃癌患者血清中呈高表达，与TFF1 呈负相关，通过负调节胃癌细胞中的 TFF1 来促进血管形成和内皮细胞募集，促进胃癌的发展。miRNA在胃癌细胞凋亡方面的作用蛋白激酶B（PKB）又称Akt，是PTEN/PI3K信号传导下游的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，活化的Akt是细胞存活因子，能降低凋亡因子的同时增强抗凋亡蛋白的活性。研究发现，Akt能够直接磷酸化促凋亡分子BAD，使Bcl-/Bcl-xl解聚，发挥抗凋亡作用，也能磷酸化forkhead家族转录因子，以此抑制凋亡基因的转录等，Akt可通过众多途径调节细胞凋亡。RNA 结合基序 4 （RBM4）是一种剪接因子，主要参与选择性剪接和 mRNA 翻译的调节，在细胞的增殖和凋亡中发挥着重要作用。研究结果显示，RBM4 蛋白在胃癌细胞中表达下调，通过抑制MAPK通路蛋白的表达控制胃癌细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭。Zhang等运用qRT-PCR和Western blot技术检测胃癌组织和正常组织中miR-504和RBM4的表达，通过集落形成测定和流式细胞术评估细胞增殖和细胞凋亡，结果发现，与正常组织相比，miR-504在胃癌组织中表达上升，RBM4表达下降，miR-504通过靶向RBM4促进胃癌细胞增殖和抑制细胞凋亡。miRNA在胃癌转移和侵袭方面的作用Wnt/β-catenin信号通路在各种癌症的发生和发展中起重要作用，可增强细胞的迁移和肿瘤的侵袭。通过抑制Wnt/β-catenin信号通路对癌症的预防和治疗具有潜在意义。miRNA可通过靶向不同的Wnt相关基因参与Wnt/β-catenin信号通路。裸角质层同源物1 (NKD1) 是经典Wnt/β -catenin信号通路的抑制因子，在多种正常组织中广泛表达。Hu等[24]运用qRT-PCR技术发现miR-532在胃癌组织和细胞中表达上调，Transwell实验结果显示miR-532过表达促进了胃癌细胞的迁移和侵袭。Wnt/β-catenin拮抗剂NKD1是miR-532的靶点，miR-532可抑制NKD1的表达。TOP/FOP荧光素酶活性分析表明，miR-532过表达增加了Wnt/β-catenin信号通路的活性。这些研究结果表明，miR-532通过抑制NKD1和激活Wnt/β-catenin信号通路来促进胃癌细胞的迁移和侵袭。上皮细胞-间充质转化（EMT）可激活和促进各类缺氧、癌症信号通路和肿瘤微环境信号，以此导致上皮细胞失去其细胞极性和细细胞间的黏附性，使肿瘤细胞获得迁移和侵袭特性。Wnt/β-catenin 信号通路可调节胃癌的EMT。有研究发现，miR-214 可通过靶向癌症相关成纤维细胞（CAFs）中的成纤维细胞生长因子 9和调节胃癌细胞中的 EMT 过程抑制 CAFs的促肿瘤作用。采用免疫荧光和Western blot分析检测转染了miR-214模拟物的CAF培养而来的胃癌细胞，发现E-cadherin 的表达增加，而 Vimentin、N-cadherin 和 Snail 的表达降低，表明胃癌细胞的 EMT 受到抑制。此外，越来越多的研究结果表明，miRNA在胃癌的细胞增殖、炎症反应、免疫逃逸等方面也发挥着重要作用，但具体的机制还有待研究。miRNA在胃癌诊断中的潜在价值生物标志物独立使用或与成像设备联合检测，可动态观察肿瘤的发生和发展、临床疗效评价和患者的预后，从而提高检出率和鉴别诊断的准确度。潜在的蛋白质生物标志物，如癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)、癌抗原72-4（CA72-4）、胃蛋白酶原(PG) I和PG II等已被验证了其有效性，但这些生物标志物在胃癌检测方面的敏感度、特异性和可复制性较为有限。而iRNAs 在胃癌的诊断中具有潜在的价值。Chen等运用qRT-PCR和电化学发光免疫分析法检测miR-421及CEA和CA125等传统肿瘤标志物的表达，通过比较受试者工作曲线下面积（AUC）评估各生物标志物对胃癌的诊断价值。研究结果显示，miR-421的AUC为0.981，灵敏度和特异性分别为 96.67% 和 95.56%；CEA的ROC为0.672，灵敏度和特异性分别为 67.06% 和 66.67%；CA125的ROC为0.645，灵敏度和特异性分别为 45.59% 和 100.00%。这些结果表明，血浆miR-421对胃癌的诊断价值高于常规肿瘤标志物。觅瑞研究团队通过一项涉及来自新加坡和韩国5248例样本的三阶段多中心临床试验，筛选出12个具有胃癌表达特异性的miRNA标志物，并对4566名高危人群进行了血清12-miR分子标志物、幽门螺杆菌感染和PG的检测，并且与胃镜的金标准进行比对。结果发现，在研发队列和验证队列中，12-miRNA组合的AUC分别为0.93和0.92。在前瞻性研究中，AUC为0.848，总体敏感度为 87.0%，特异度为 68.4%，高于 HP（0.635）、PG 1/2ratio（0.641）、PG 指数（0.576）、ABC 方法（0.647）、CEA（0.576）和 CA19-9（0.595)。基于以上研究，觅瑞自主研发了全球首个基于血液的微小核酸胃癌早诊试剂盒——GASTROClearTM，并在2019年经新加坡药监机构即新加坡卫生科学局（Health Science Authority）批准上市，用于胃癌的早诊临床应用。展望胃镜是胃癌诊断的金标准，然而由于其侵入性、预约等待周期长等原因导致患者对胃镜检查的依从性不高，从而错过了胃癌早期发现后的最佳治疗时机。miRNAs生物标志物只需进行血液检测，可以配合胃镜用于对胃癌的风险分层，对其判定为高风险的人群建议进一步接受胃镜检查，从而在增加患者获益的同时，提高胃癌筛查效率。miRNAs在胃癌筛查中具有更大的人群覆盖面、更高的预测价值和最大程度的降低成本等特点，必将在胃癌的早期筛查中占据一席之地。
（责任编辑：dawenwu）