随着生物技术的发展,肿瘤临床的早期诊断、鉴别诊断、有效观察及预后监测越来越受益于肿瘤分子标志物的发现及其检测方法的完善。肿瘤患者外周血循环核酸分子的检测成为研究者关注的热点。已有研究证实肿瘤患者外周血循环 DNA
具有和恶性肿瘤相关的分子生物学特征,可作为敏感高效的肿瘤分子标志物。近期文献发现外周血循环 RNA
也存在同样的变化,检测这些来自于肿瘤细胞坏死或凋亡的核酸成分有助于恶性肿瘤的早期诊断、鉴别诊断、疗效观察及预后监测。
1 酪氨酸酶
肿瘤患者血浆中 mRNA
的含量明显增加,使 mRNA
有可能成为肿瘤诊断新的生物学标志和治疗药物作用的靶点。其中,酪氨酸酶被证明是恶性黑色素瘤的标志分子。Pinzani
等报道酪氨酸酶 mRNA
在恶性黑色素瘤中的诊断敏感性为 49%,其血清水平与肿瘤密度、无瘤生存期与总存活期显著相关,是评价患者预后的重要因子。Andres
等进一步发现血清酪氨酸酶 mRNA
阳性黑色素瘤患者的中位进展生存期显著高于阴性患者,血清酪氨酸酶 mRNA
可以作为进展生存期与总存活期的预后因素。其他相关报道同样证实黑色素瘤患者血清酪氨酸酶 mRNA
水平同肿瘤临床分期、复发与预后等重要指标密切相关,可作为肿瘤生物学标志,对黑色素瘤的诊治具有重要意义。
2 端粒酶成分
端粒是真核细胞线性染色体末端的一种特殊的异质化结构,其功能是维持染色体的相对稳定,参与染色体在核内的定位和基因的表达调控,决定细胞的分裂增殖能力及生存期限。人类端粒酶由端粒酶 RNA
模板及端粒酶反转录酶(telomerase reverse transcriptase,hTERT)两部分组成。几乎所有的癌症患者中都存在端粒酶活性异常。Leelawat
等测定 33
例胆管癌患者与 44
例良性胆道疾病患者血清中 hTERT mRNA
水平,证实 84.9%(28/33)的肿瘤患者血清 hTERT mRNA
阳性,而良性疾病患者标本中未检测出 hTERT
表达。Tani
等发现在胃癌患者中 hTERT mRNA
阳性率可达 10%
左右。Terrin
等在一项结肠直肠研究中发现,患者血浆与原发肿瘤中 hTERT mRNA
水平密切相关,血浆检测敏感性接近 100%。
3 表皮生长因子受体
表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)是 EGFR
家族中的成员,是活化的原癌基因的表达产物,在多种肿瘤细胞中表达。Miura
等检查 12
例肺癌患者和 80
例对照的血清 hTERT
和 EGFR
的 mRNA
表达水平。结果显示,hTERT
和 EGFR mRNA
诊断肺癌的敏感性分别为 89.0%
和 73.1%,特异性为 72.7%
和 80.0%,hTERT mRNA
水平与肿瘤大小、数量、转移情况无关,而 EGFR mRNA
与肿瘤数量和临床分期相关。然而,在其后续研究中发现,血清 hTERT
同样在卵巢癌、宫颈癌等妇科肿瘤中显示出较高的敏感性(74.4%)和特异性(74.1%),并同糖类抗原 125(CA125)水平相关。然而,EGFR mRNA
在妇科各型肿瘤中的表达水平并无显著差异,关于血清 EGFR mRNA
在恶性肿瘤中的临床价值还需进一步研究。
4 人表皮生长因子受体
2
人表皮生长因子受体 2(human epidermal growth factor receptor-2,HER-2)过度表达导致肿瘤细胞异常增殖且侵袭性增加,转移的危险性也随之增加,现已证实 HER-2
是预测乳腺癌患者预后的独立因素。Xu
等通过巢式反转录扩增反应测定 106
例乳腺癌患者和 50
例健康人血浆中 HER-2mRNA
的表达情况,发现 43.3%(46/106)乳腺癌患者可检测到 HER-2mRNA,而健康人只能检测到 10.0%(5/50),血浆中的 HER-2mRNA
与雌激素受体及孕激素受体表达水平明显相关,乳腺癌患者检测到循环 HER-2mRNA
可能提示肿瘤具有高度侵袭性。Savino
等通过定量 PCR
技术检测 85
例乳腺癌患者血清 HER-2mRNA
水平,证实敏感性与特异性分别达到 78%
与 91%,可以作为检测预后的重要手段。
5 细胞角蛋白
19
细胞角蛋白(cytokeratin,CK)是上皮细胞中间丝的成分蛋白,是上皮分化的可靠标志物。CK-19
是上皮细胞中间丝的特征性蛋白组分,在多种正常上皮组织中存在。当上皮细胞转变为肿瘤时,角蛋白结构不变但含量增加,由于肿瘤细胞的坏死和溶解,可溶性片段 CK-19
片段抗原 21-1(cytokeratin19 fragment antigen21-1,CYFRA21-1)释放入血,对非小细胞肺癌等恶性肿瘤的诊断具有重要价值。Marrakchi
等对 80
例乳腺癌患者血清 CYFRA21-1
与 CK19 mRNA
进行分析后表明 CK19 mRNA
是独立的检测指标。Kutun
等进一步对 50
胃癌患者血清样本检测后证实,48%(24/50)的乳腺癌患者血清 CK-19mRNA
阳性,并且与肿瘤血管浸润状态和患者预后显著相关。
6 细胞周期蛋白
D1
细胞周期蛋白 D1(cyclinDl)是一种作用于 G1
期的细胞周期相关蛋白,与多种蛋白相互作用促进细胞进入 S
期。cyclinD1
可与其他癌基因协同促进细胞转化,在多种肿瘤中有 cyclinD1
基因扩增和(或)表达增强。Garcia
等通过检测乳腺癌患者血浆中 cyclinD1
和胸苷酸合成酶(thymidylate synthetase,TS)mRNA,发现这两种标志物与肿瘤复发后治疗耐药密切相关。其中,血浆 cyclin D1 mRNA
与三苯氧胺抵抗具有明显相关性,乳腺癌患者血浆中检测到 cyclinD1mRNA
可能提示患者更容易发生耐药性与患者预后不良。
7 微小
RNA
微小 RNA(miRNA)是一类小分子调控 RNA,在肿瘤的发生与控制方面发挥着重要的作用。已经发现在肿瘤患者的循环核酸中存在源自肿瘤的 miRNA
分子,这一现象提示循环 miRNA
分子可能成为无创诊断癌症的一个有效的方法。Chen
等对正常中国人血清 miRNA
进行测序分析,在男性和女性血清中分别发现了 100
种和 91
种 miRNA
分子。Taylor
和 Gercel-Taylor
研究卵巢癌肿瘤患者外周血循环 miRNA
发现,miR-21
与 miR-141
等 8
种 miRNA
在卵巢癌与良性卵巢疾病患者间表达谱明显不同,表明循环肿瘤外来体中 miRNA
谱可能用于卵巢癌的筛查。Resnick
等比较正常人和卵巢癌患者的血清中 miRNA
表达谱,证实 miR-21、miR-92
和 miR-93
在肿瘤患者血清中明显过度表达,是评估疗效的潜在生物标志物。Gilad
等对健康人和结肠直肠癌患者血清中 miRNA
进行检测评价,发现肿瘤患者血清中有 11
种 miRNA
具有明显变化。
8 结语
肿瘤标志物的研究是现代肿瘤研究的一个重要领域,是提高恶性肿瘤早期诊断和治疗的关键。目前肿瘤领域的分子标志主要表现在 DNA
和蛋白水平,然而 RNA
因其特殊的稳定性及特异性已显示了其特有的优越性。对于循环 RNA
的研究还有许多问题需要解决,譬如,外周血中白细胞裂解对循环 RNA
的影响,患者的免疫状态对循环 RNA
的影响,如何提高精确定量分析循环 RNA
的敏感性及特异性,如何标准化样本制备程序等。随着循环 RNA
分子的基础实验及临床研究在深度及广度上的日益加大,肿瘤循环 RNA
检测作为恶性肿瘤筛查诊断、疗效观察及预后监测中一个重要项目展示出了广阔的临床应用前景。