引用本文: 林延延, 張舟徑, 曹潔, 白冰, 岳平, 把永江, 孟文勃. miR-483-5p 在肝細胞肝癌患者血清中的表達及臨床意義. 中國普外基礎與臨床雜志, 2018, 25(6): 689-694. doi: 10.7507/1007-9424.201711051 復制
肝細胞肝癌(以下簡稱肝癌)是我國常見的肝臟惡性疾病之一,其患病率和病死率呈逐年上升趨勢,其惡性程度高,病程進展快,死亡率高,在惡性腫瘤病死率中居第 3 位[1-2]。早期切除是目前肝癌最有效的治療方法[3],然而肝癌初期癥狀并不明顯,因此早期發現和診斷肝癌成為目前治療的關鍵[4-5]。盡管血清甲胎蛋白(AFP)作為肝癌診斷的標志物已被普遍使用多年,但是它的臨床診斷價值仍有局限性[6-7]。因此,亟需尋找對肝癌具有早期診斷價值的標志物。微小 RNA(miRNA)是一類內源性非編碼小 RNA,其異常表達可影響腫瘤的發生及發展過程[8]。有研究[9-11]發現,miRNAs 能夠穩定存在于除了腫瘤組織之外的血清、尿液等多種體液中,經過反復凍融仍能保持相對穩定,提示 miRNA 具有充當腫瘤標志物的潛在價值。我們前期利用 miRCURY LNATM miRNA 芯片技術檢測肝癌患者和健康對照人群血清標本,篩選發現血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 在肝癌患者中明顯高于健康對照人群。本研究擬通過檢測肝癌患者血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 的表達水平,探討其對肝癌的診斷價值,評價其是否具有成為肝癌診斷標志物的可能性。
1 資料與方法
1.1 研究對象
收集 2010 年 1 月至 2012 年 1 月期間蘭州大學第一醫院收治的 112 例肝癌患者(肝癌組)、85 例慢性乙型病毒性肝炎患者(慢性乙肝組)和 56 例來自蘭州大學第一醫院門診體檢的健康對照人群(健康對照組)。肝癌組患者均經組織病理學檢測證實為肝細胞肝癌,診斷均符合 2009 年原發性肝癌規范化診治專家共識。本研究經蘭州大學第一醫院倫理委員會批準,研究對象的血清取材均獲得研究對象的知情同意。
1.2 主要試劑及儀器
Trizol 購于羅氏公司,RNAzol?RT 購于 MRC 公司,rTaq 和 ExTaq 購于大連 Takara 公司,M-MLV 酶購于 Fermentas 公司,甜菜堿(Betaine Solution)購于 Sigma 公司,引物及探針購于 Invitrogen。CFX96 TouchTM 熒光定量 PCR 檢測系統購于美國 BIO-RAD 公司。
1.3 血清標本的采集
采集肝癌組患者術前 1 d 的清晨空腹靜脈血以及慢性乙肝組患者和健康對照組人群的清晨空腹靜脈血以及采用術后隨訪到的11 例肝癌組患者術后 30 d、1年及2年時清晨空腹靜脈血 4~5 mL,室溫靜置 30 min 充分凝結,4 ℃ 下 2 500 r/min(r=10 cm)離心 15 min,將上清液于 4 ℃ 下 13 200 r/min(r=10 cm)離心 10 min 去除殘余細胞成分,將所獲血清以 400 μL/管分裝后置于–80 ℃ 保存備用。
1.4 檢測血清中 miR-483-5p 及 miR-500a 的水平
1.4.1 血清總 RNA 提取
從–80 ℃ 冰箱取出血清樣本后迅速置于 37 ℃ 水浴 1 min 解凍,取 400 μL 血清按照血清 RNA 提取試劑盒操作說明書提取血清總 RNA,立即進行逆轉錄。
1.4.2 miRNA 的 cDNA 合成
按照逆轉錄試劑盒說明書進行加尾法逆轉錄,反應結束后將獲得的10 μL cDNA 以 5 μL/管分裝于 EP 管后置于–80 ℃ 保存備用。
1.4.3 miRNA real-time PCR 反應
以 U6 為內參基因,建立 20 μL 反應體系:2 μL×10 ExTaq Buffer,0.4 μL of 10 μmol/L dNTP 混合物,0.4 μL miRNA 探針,2 μL cDNA 模板,0.1 μL ExTaq DNA 聚合酶,4 μL 甜菜堿,上、下 游 引 物 各 0.8 μL,無菌 dd H2O 補足體積至 20 μL。反應參數:95 ℃ 10 min,95 ℃10 s、60 ℃10 s、75 ℃10 s,共 40 循環。每循環在 75 ℃ 時檢測 FAM 熒光值,記錄 Ct 值。miR-483-5p 和 miR-500a 的相對表達量以 2–ΔΔCt表示,ΔΔCt =(樣本 Ct目的基因–樣本 Ct內參基因)/(對照組 Ct目的基因–對照組 Ct內參基因)。
1.5 檢測血清中 AFP 水平
使用羅氏公司 ELESCYS-2010 免疫分析儀,按常規電化學法檢測血清中 AFP 水平。
1.6 統計學方法
采用 SPSS 21.0 統計軟件行統計學分析。3 組間比較用 Kruskal-Wallis H 檢驗,2 組間比較用 Mann-Whitney U 檢驗。繪制受試者操作特征(ROC)曲線并計算曲線下面積(AUC)。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 不同研究對象血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表達水平檢測結果
肝癌組患者術前血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 的表達水平明顯高于慢性乙肝組患者和健康對照組人群(均 P<0.000 1),其在慢性乙肝組患者和健康對照組人群之間比較差異均無統計學意義(均P>0.05)。見圖 1。

a:miR-483-5p;b:miR-500a
2.2 肝癌患者術前與術后 miR-483-5p 和 AFP 水平的變化
肝癌切除術后 30 d 患者血清中的 miR-483-5p 水平較術前 1 d 時的 miR-483-5p 水平有明顯下降(P<0.000 1);肝癌切除術后 30 d患者 血清中的 AFP 水平較術前 1 d 時的 AFP 水平也有明顯下降(P<0.05),二者的變化趨勢相同。術后復發患者在術后 1 年及 2 年時血清中的 miR-483-5p 和 AFP 水平有不同程度的增高。見圖 2。

a:miR-483-5p 水平;b:AFP 水平
2.3 術前血清 miR-483-5p、miR-500a 及 AFP 的診斷價值
ROC 曲線(圖 3)分析顯示,miR-483-5p 的 AUC 為 0.74 [95% CI 為 (0.68,0.81)],其最佳臨界值為 2.842 時的診斷靈敏度和特異度分別為 0.74 和 0.66。miR-500a 的 AUC 為 0.66 [95% CI 為(0.59,0.73)],其最佳臨界值為 1.830 時的診斷靈敏度和特異度分別是 0.74 和 0.51。AFP 的 AUC 為 0.81 [95% CI 為(0.75,0.87)],其最佳臨界值為 20 μg/L 時的診斷靈敏度和特異度分別是 0.78 和 0.70。由于 AFP 和 miR-483-5p 的檢測值差異較大,無法聯合檢測,所以為了平衡二者的數據,本研究把 AFP 檢測值取對數之后與 miR-483-5p 聯合評價診斷價值,其 AUC 為 0.92 [95% CI 為 (0.88,0.95)],其最佳臨界值為 3.78 時的診斷靈敏度和特異度分別為 0.81 和 0.83。

由于 miR-500a 的診斷價值一般(miR-500a 的AUC 為 0.66),因此本研究未就 miR-500a 對肝癌的診斷價值進行進一步的研究分析。進一步分析 AFP 陽性(AFP>20 μg/L)和 AFP 陰性(0~20 μg/L)患者中 miR-483-5p 水平的診斷價值,其ROC 結果(圖 4 )顯示,二者的 AUC 分別為 0.78 和 0.83,二者的靈敏度和特異度分別為0.76、0.68和0.79、0.72,均有較高的診斷效能,對 AFP 陰性患者的診斷可能具有補充作用。

a:AFP 陽性患者;b:AFP 陰性患者
3 討論
肝癌是最為常見的惡性腫瘤之一,其患病率和病死率占我國惡性腫瘤的第 4 位和第 3 位,嚴重威脅著我國人民的生命健康[3]。盡管近年來肝癌的診斷和治療有了一定的進展,其預后仍然不理想,1 年生存率極低[1-3],究其原因是肝癌起病隱匿,往往在疾病的晚期才被確診,這樣就錯過了外科根治切除的最佳時機,導致患者預后較差[12-13]。
目前臨床用于肝癌的診斷主要是基于血清 AFP、腹部超聲、超聲造影、腹部增強 CT、肝臟特異性 MR 等檢查,然而對肝癌的早期診斷仍然有很多不足之處[3, 14]。因此,篩選對肝癌具有早期診斷價值的標志物成為研究的熱點。
miRNA 作為腫瘤領域新的研究熱點,其在血清中的異常變化與腫瘤的發生、發展、復發及預后有密切關聯,被認為有早期診斷腫瘤的前景[9-10]。外周血中的 miRNA 已經被用作多種疾病的診斷,如 Huang 等[15]研究發現,血清中 miR-92a 與 miR-29a 對于腫瘤的發生、發展具有重要意義;Hu 等[16]報道,miR-486、miR-30d、miR-1、miR-499 與非小細胞性肺癌的預后有密切關系。相關研究[17-21]發現,血清中 miR-17-5p、miR-122、miR-15b、miR-221、miR-130b、miR-106 等對肝癌具有潛在的診斷價值。Gui 等[22]報道,肝癌患者血清中 miR-885-5p 的表達較肝硬化及健康對照組有明顯的升高。然而 Qu 等[23]報道 miR-16 和 miR-199a 在肝癌患者血清中的表達較對照組是下降的。目前雖然發現血清中多種 miRNA 可作為肝癌診斷的標志物,但是仍然缺乏一種得到廣泛認可的用于早期診斷肝癌的 miRNA[20, 24-25]。
miR-483-5p 是近年來發現的與腫瘤相關的 miRNA,在腫瘤的發生及發展過程中發揮促癌作用。李迎迎等[26]研究發現,miR-483-5p 在食管癌組織中的表達較其癌旁組織高。另有文獻[10,27]報道,miR-483-5p 參與膀胱癌、肝癌、膠質母細胞瘤等腫瘤的發生及發展,其在肝癌組織中表達是上調的。在本研究中,我們利用 real-time PCR 技術分析肝癌患者術前 1 d、慢性乙肝患者及健康對照人群清晨空腹血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表達水平發現,肝癌患者血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表達水平明顯高于慢性乙肝患者(P<0.05)和健康對照人群(P<0.05)。通過 ROC 曲線分析結果顯示,miR-483-5p 和 miR-500a 表達水平的AUC 值分別為 0.74 和 0.66,該結果提示,miR-483-5p 診斷肝癌有一定準確性,而 miR-500a 診斷肝癌的準確性較低,未進一步進行分析。miR-483-5p 診斷肝癌的靈敏度和特異度分別為 74% 和 66%。
AFP 作為診斷肝癌的經典腫瘤標志物,文獻[28]報道其診斷肝癌的靈敏度與特異度分別為 74%、86%。本研究結果發現,AFP 診斷肝癌的靈敏度與特異度分別為 78% 和 70%,其與 miR-483-5p 聯合可以提高診斷肝癌的靈敏度和特異度(81% 和 83%)。另外本研究還進一步分析了 AFP 陽性(AFP>20 μg/L)和 AFP 陰性(0~20 μg/L)患者血清中 miR-483-5p 水平的診斷價值,結果發現,血清中 miR-483-5p 水平對無論 AFP 陽性或陰性肝癌患者的診斷價值均較高,雖然血清 miR-483-5p 沒有超過 AFP 的診斷效率,但結果提示,其對 AFP 陰性的肝癌患者具有重要的補充診斷作用。
由于本研究限于斷層標本及標本數量有限且標本來源較窄如缺乏丙肝相關肝癌樣本等局限性,血清中 miR-483-5p 水平對肝癌是否具有診斷價值仍有很多工作需要完成。但相信,隨著對血清中 miR-483-5p 的分子機制和生物學功能與疾病之間的關系的進一步研究,血清中 miR-483-5p 水平對肝癌的早期診斷方面可能展現出廣闊的臨床應用前景。
肝細胞肝癌(以下簡稱肝癌)是我國常見的肝臟惡性疾病之一,其患病率和病死率呈逐年上升趨勢,其惡性程度高,病程進展快,死亡率高,在惡性腫瘤病死率中居第 3 位[1-2]。早期切除是目前肝癌最有效的治療方法[3],然而肝癌初期癥狀并不明顯,因此早期發現和診斷肝癌成為目前治療的關鍵[4-5]。盡管血清甲胎蛋白(AFP)作為肝癌診斷的標志物已被普遍使用多年,但是它的臨床診斷價值仍有局限性[6-7]。因此,亟需尋找對肝癌具有早期診斷價值的標志物。微小 RNA(miRNA)是一類內源性非編碼小 RNA,其異常表達可影響腫瘤的發生及發展過程[8]。有研究[9-11]發現,miRNAs 能夠穩定存在于除了腫瘤組織之外的血清、尿液等多種體液中,經過反復凍融仍能保持相對穩定,提示 miRNA 具有充當腫瘤標志物的潛在價值。我們前期利用 miRCURY LNATM miRNA 芯片技術檢測肝癌患者和健康對照人群血清標本,篩選發現血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 在肝癌患者中明顯高于健康對照人群。本研究擬通過檢測肝癌患者血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 的表達水平,探討其對肝癌的診斷價值,評價其是否具有成為肝癌診斷標志物的可能性。
1 資料與方法
1.1 研究對象
收集 2010 年 1 月至 2012 年 1 月期間蘭州大學第一醫院收治的 112 例肝癌患者(肝癌組)、85 例慢性乙型病毒性肝炎患者(慢性乙肝組)和 56 例來自蘭州大學第一醫院門診體檢的健康對照人群(健康對照組)。肝癌組患者均經組織病理學檢測證實為肝細胞肝癌,診斷均符合 2009 年原發性肝癌規范化診治專家共識。本研究經蘭州大學第一醫院倫理委員會批準,研究對象的血清取材均獲得研究對象的知情同意。
1.2 主要試劑及儀器
Trizol 購于羅氏公司,RNAzol?RT 購于 MRC 公司,rTaq 和 ExTaq 購于大連 Takara 公司,M-MLV 酶購于 Fermentas 公司,甜菜堿(Betaine Solution)購于 Sigma 公司,引物及探針購于 Invitrogen。CFX96 TouchTM 熒光定量 PCR 檢測系統購于美國 BIO-RAD 公司。
1.3 血清標本的采集
采集肝癌組患者術前 1 d 的清晨空腹靜脈血以及慢性乙肝組患者和健康對照組人群的清晨空腹靜脈血以及采用術后隨訪到的11 例肝癌組患者術后 30 d、1年及2年時清晨空腹靜脈血 4~5 mL,室溫靜置 30 min 充分凝結,4 ℃ 下 2 500 r/min(r=10 cm)離心 15 min,將上清液于 4 ℃ 下 13 200 r/min(r=10 cm)離心 10 min 去除殘余細胞成分,將所獲血清以 400 μL/管分裝后置于–80 ℃ 保存備用。
1.4 檢測血清中 miR-483-5p 及 miR-500a 的水平
1.4.1 血清總 RNA 提取
從–80 ℃ 冰箱取出血清樣本后迅速置于 37 ℃ 水浴 1 min 解凍,取 400 μL 血清按照血清 RNA 提取試劑盒操作說明書提取血清總 RNA,立即進行逆轉錄。
1.4.2 miRNA 的 cDNA 合成
按照逆轉錄試劑盒說明書進行加尾法逆轉錄,反應結束后將獲得的10 μL cDNA 以 5 μL/管分裝于 EP 管后置于–80 ℃ 保存備用。
1.4.3 miRNA real-time PCR 反應
以 U6 為內參基因,建立 20 μL 反應體系:2 μL×10 ExTaq Buffer,0.4 μL of 10 μmol/L dNTP 混合物,0.4 μL miRNA 探針,2 μL cDNA 模板,0.1 μL ExTaq DNA 聚合酶,4 μL 甜菜堿,上、下 游 引 物 各 0.8 μL,無菌 dd H2O 補足體積至 20 μL。反應參數:95 ℃ 10 min,95 ℃10 s、60 ℃10 s、75 ℃10 s,共 40 循環。每循環在 75 ℃ 時檢測 FAM 熒光值,記錄 Ct 值。miR-483-5p 和 miR-500a 的相對表達量以 2–ΔΔCt表示,ΔΔCt =(樣本 Ct目的基因–樣本 Ct內參基因)/(對照組 Ct目的基因–對照組 Ct內參基因)。
1.5 檢測血清中 AFP 水平
使用羅氏公司 ELESCYS-2010 免疫分析儀,按常規電化學法檢測血清中 AFP 水平。
1.6 統計學方法
采用 SPSS 21.0 統計軟件行統計學分析。3 組間比較用 Kruskal-Wallis H 檢驗,2 組間比較用 Mann-Whitney U 檢驗。繪制受試者操作特征(ROC)曲線并計算曲線下面積(AUC)。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 不同研究對象血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表達水平檢測結果
肝癌組患者術前血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 的表達水平明顯高于慢性乙肝組患者和健康對照組人群(均 P<0.000 1),其在慢性乙肝組患者和健康對照組人群之間比較差異均無統計學意義(均P>0.05)。見圖 1。

a:miR-483-5p;b:miR-500a
2.2 肝癌患者術前與術后 miR-483-5p 和 AFP 水平的變化
肝癌切除術后 30 d 患者血清中的 miR-483-5p 水平較術前 1 d 時的 miR-483-5p 水平有明顯下降(P<0.000 1);肝癌切除術后 30 d患者 血清中的 AFP 水平較術前 1 d 時的 AFP 水平也有明顯下降(P<0.05),二者的變化趨勢相同。術后復發患者在術后 1 年及 2 年時血清中的 miR-483-5p 和 AFP 水平有不同程度的增高。見圖 2。

a:miR-483-5p 水平;b:AFP 水平
2.3 術前血清 miR-483-5p、miR-500a 及 AFP 的診斷價值
ROC 曲線(圖 3)分析顯示,miR-483-5p 的 AUC 為 0.74 [95% CI 為 (0.68,0.81)],其最佳臨界值為 2.842 時的診斷靈敏度和特異度分別為 0.74 和 0.66。miR-500a 的 AUC 為 0.66 [95% CI 為(0.59,0.73)],其最佳臨界值為 1.830 時的診斷靈敏度和特異度分別是 0.74 和 0.51。AFP 的 AUC 為 0.81 [95% CI 為(0.75,0.87)],其最佳臨界值為 20 μg/L 時的診斷靈敏度和特異度分別是 0.78 和 0.70。由于 AFP 和 miR-483-5p 的檢測值差異較大,無法聯合檢測,所以為了平衡二者的數據,本研究把 AFP 檢測值取對數之后與 miR-483-5p 聯合評價診斷價值,其 AUC 為 0.92 [95% CI 為 (0.88,0.95)],其最佳臨界值為 3.78 時的診斷靈敏度和特異度分別為 0.81 和 0.83。

由于 miR-500a 的診斷價值一般(miR-500a 的AUC 為 0.66),因此本研究未就 miR-500a 對肝癌的診斷價值進行進一步的研究分析。進一步分析 AFP 陽性(AFP>20 μg/L)和 AFP 陰性(0~20 μg/L)患者中 miR-483-5p 水平的診斷價值,其ROC 結果(圖 4 )顯示,二者的 AUC 分別為 0.78 和 0.83,二者的靈敏度和特異度分別為0.76、0.68和0.79、0.72,均有較高的診斷效能,對 AFP 陰性患者的診斷可能具有補充作用。

a:AFP 陽性患者;b:AFP 陰性患者
3 討論
肝癌是最為常見的惡性腫瘤之一,其患病率和病死率占我國惡性腫瘤的第 4 位和第 3 位,嚴重威脅著我國人民的生命健康[3]。盡管近年來肝癌的診斷和治療有了一定的進展,其預后仍然不理想,1 年生存率極低[1-3],究其原因是肝癌起病隱匿,往往在疾病的晚期才被確診,這樣就錯過了外科根治切除的最佳時機,導致患者預后較差[12-13]。
目前臨床用于肝癌的診斷主要是基于血清 AFP、腹部超聲、超聲造影、腹部增強 CT、肝臟特異性 MR 等檢查,然而對肝癌的早期診斷仍然有很多不足之處[3, 14]。因此,篩選對肝癌具有早期診斷價值的標志物成為研究的熱點。
miRNA 作為腫瘤領域新的研究熱點,其在血清中的異常變化與腫瘤的發生、發展、復發及預后有密切關聯,被認為有早期診斷腫瘤的前景[9-10]。外周血中的 miRNA 已經被用作多種疾病的診斷,如 Huang 等[15]研究發現,血清中 miR-92a 與 miR-29a 對于腫瘤的發生、發展具有重要意義;Hu 等[16]報道,miR-486、miR-30d、miR-1、miR-499 與非小細胞性肺癌的預后有密切關系。相關研究[17-21]發現,血清中 miR-17-5p、miR-122、miR-15b、miR-221、miR-130b、miR-106 等對肝癌具有潛在的診斷價值。Gui 等[22]報道,肝癌患者血清中 miR-885-5p 的表達較肝硬化及健康對照組有明顯的升高。然而 Qu 等[23]報道 miR-16 和 miR-199a 在肝癌患者血清中的表達較對照組是下降的。目前雖然發現血清中多種 miRNA 可作為肝癌診斷的標志物,但是仍然缺乏一種得到廣泛認可的用于早期診斷肝癌的 miRNA[20, 24-25]。
miR-483-5p 是近年來發現的與腫瘤相關的 miRNA,在腫瘤的發生及發展過程中發揮促癌作用。李迎迎等[26]研究發現,miR-483-5p 在食管癌組織中的表達較其癌旁組織高。另有文獻[10,27]報道,miR-483-5p 參與膀胱癌、肝癌、膠質母細胞瘤等腫瘤的發生及發展,其在肝癌組織中表達是上調的。在本研究中,我們利用 real-time PCR 技術分析肝癌患者術前 1 d、慢性乙肝患者及健康對照人群清晨空腹血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表達水平發現,肝癌患者血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表達水平明顯高于慢性乙肝患者(P<0.05)和健康對照人群(P<0.05)。通過 ROC 曲線分析結果顯示,miR-483-5p 和 miR-500a 表達水平的AUC 值分別為 0.74 和 0.66,該結果提示,miR-483-5p 診斷肝癌有一定準確性,而 miR-500a 診斷肝癌的準確性較低,未進一步進行分析。miR-483-5p 診斷肝癌的靈敏度和特異度分別為 74% 和 66%。
AFP 作為診斷肝癌的經典腫瘤標志物,文獻[28]報道其診斷肝癌的靈敏度與特異度分別為 74%、86%。本研究結果發現,AFP 診斷肝癌的靈敏度與特異度分別為 78% 和 70%,其與 miR-483-5p 聯合可以提高診斷肝癌的靈敏度和特異度(81% 和 83%)。另外本研究還進一步分析了 AFP 陽性(AFP>20 μg/L)和 AFP 陰性(0~20 μg/L)患者血清中 miR-483-5p 水平的診斷價值,結果發現,血清中 miR-483-5p 水平對無論 AFP 陽性或陰性肝癌患者的診斷價值均較高,雖然血清 miR-483-5p 沒有超過 AFP 的診斷效率,但結果提示,其對 AFP 陰性的肝癌患者具有重要的補充診斷作用。
由于本研究限于斷層標本及標本數量有限且標本來源較窄如缺乏丙肝相關肝癌樣本等局限性,血清中 miR-483-5p 水平對肝癌是否具有診斷價值仍有很多工作需要完成。但相信,隨著對血清中 miR-483-5p 的分子機制和生物學功能與疾病之間的關系的進一步研究,血清中 miR-483-5p 水平對肝癌的早期診斷方面可能展現出廣闊的臨床應用前景。