引用本文: 林延延, 张舟径, 曹洁, 白冰, 岳平, 把永江, 孟文勃. miR-483-5p 在肝细胞肝癌患者血清中的表达及临床意义. 中国普外基础与临床杂志, 2018, 25(6): 689-694. doi: 10.7507/1007-9424.201711051 复制
肝细胞肝癌(以下简称肝癌)是我国常见的肝脏恶性疾病之一,其患病率和病死率呈逐年上升趋势,其恶性程度高,病程进展快,死亡率高,在恶性肿瘤病死率中居第 3 位[1-2]。早期切除是目前肝癌最有效的治疗方法[3],然而肝癌初期症状并不明显,因此早期发现和诊断肝癌成为目前治疗的关键[4-5]。尽管血清甲胎蛋白(AFP)作为肝癌诊断的标志物已被普遍使用多年,但是它的临床诊断价值仍有局限性[6-7]。因此,亟需寻找对肝癌具有早期诊断价值的标志物。微小 RNA(miRNA)是一类内源性非编码小 RNA,其异常表达可影响肿瘤的发生及发展过程[8]。有研究[9-11]发现,miRNAs 能够稳定存在于除了肿瘤组织之外的血清、尿液等多种体液中,经过反复冻融仍能保持相对稳定,提示 miRNA 具有充当肿瘤标志物的潜在价值。我们前期利用 miRCURY LNATM miRNA 芯片技术检测肝癌患者和健康对照人群血清标本,筛选发现血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 在肝癌患者中明显高于健康对照人群。本研究拟通过检测肝癌患者血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 的表达水平,探讨其对肝癌的诊断价值,评价其是否具有成为肝癌诊断标志物的可能性。
1 资料与方法
1.1 研究对象
收集 2010 年 1 月至 2012 年 1 月期间兰州大学第一医院收治的 112 例肝癌患者(肝癌组)、85 例慢性乙型病毒性肝炎患者(慢性乙肝组)和 56 例来自兰州大学第一医院门诊体检的健康对照人群(健康对照组)。肝癌组患者均经组织病理学检测证实为肝细胞肝癌,诊断均符合 2009 年原发性肝癌规范化诊治专家共识。本研究经兰州大学第一医院伦理委员会批准,研究对象的血清取材均获得研究对象的知情同意。
1.2 主要试剂及仪器
Trizol 购于罗氏公司,RNAzol®RT 购于 MRC 公司,rTaq 和 ExTaq 购于大连 Takara 公司,M-MLV 酶购于 Fermentas 公司,甜菜碱(Betaine Solution)购于 Sigma 公司,引物及探针购于 Invitrogen。CFX96 TouchTM 荧光定量 PCR 检测系统购于美国 BIO-RAD 公司。
1.3 血清标本的采集
采集肝癌组患者术前 1 d 的清晨空腹静脉血以及慢性乙肝组患者和健康对照组人群的清晨空腹静脉血以及采用术后随访到的11 例肝癌组患者术后 30 d、1年及2年时清晨空腹静脉血 4~5 mL,室温静置 30 min 充分凝结,4 ℃ 下 2 500 r/min(r=10 cm)离心 15 min,将上清液于 4 ℃ 下 13 200 r/min(r=10 cm)离心 10 min 去除残余细胞成分,将所获血清以 400 μL/管分装后置于–80 ℃ 保存备用。
1.4 检测血清中 miR-483-5p 及 miR-500a 的水平
1.4.1 血清总 RNA 提取
从–80 ℃ 冰箱取出血清样本后迅速置于 37 ℃ 水浴 1 min 解冻,取 400 μL 血清按照血清 RNA 提取试剂盒操作说明书提取血清总 RNA,立即进行逆转录。
1.4.2 miRNA 的 cDNA 合成
按照逆转录试剂盒说明书进行加尾法逆转录,反应结束后将获得的10 μL cDNA 以 5 μL/管分装于 EP 管后置于–80 ℃ 保存备用。
1.4.3 miRNA real-time PCR 反应
以 U6 为内参基因,建立 20 μL 反应体系:2 μL×10 ExTaq Buffer,0.4 μL of 10 μmol/L dNTP 混合物,0.4 μL miRNA 探针,2 μL cDNA 模板,0.1 μL ExTaq DNA 聚合酶,4 μL 甜菜碱,上、下 游 引 物 各 0.8 μL,无菌 dd H2O 补足体积至 20 μL。反应参数:95 ℃ 10 min,95 ℃10 s、60 ℃10 s、75 ℃10 s,共 40 循环。每循环在 75 ℃ 时检测 FAM 荧光值,记录 Ct 值。miR-483-5p 和 miR-500a 的相对表达量以 2–ΔΔCt表示,ΔΔCt =(样本 Ct目的基因–样本 Ct内参基因)/(对照组 Ct目的基因–对照组 Ct内参基因)。
1.5 检测血清中 AFP 水平
使用罗氏公司 ELESCYS-2010 免疫分析仪,按常规电化学法检测血清中 AFP 水平。
1.6 统计学方法
采用 SPSS 21.0 统计软件行统计学分析。3 组间比较用 Kruskal-Wallis H 检验,2 组间比较用 Mann-Whitney U 检验。绘制受试者操作特征(ROC)曲线并计算曲线下面积(AUC)。检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 不同研究对象血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表达水平检测结果
肝癌组患者术前血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 的表达水平明显高于慢性乙肝组患者和健康对照组人群(均 P<0.000 1),其在慢性乙肝组患者和健康对照组人群之间比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。见图 1。

a:miR-483-5p;b:miR-500a
2.2 肝癌患者术前与术后 miR-483-5p 和 AFP 水平的变化
肝癌切除术后 30 d 患者血清中的 miR-483-5p 水平较术前 1 d 时的 miR-483-5p 水平有明显下降(P<0.000 1);肝癌切除术后 30 d患者 血清中的 AFP 水平较术前 1 d 时的 AFP 水平也有明显下降(P<0.05),二者的变化趋势相同。术后复发患者在术后 1 年及 2 年时血清中的 miR-483-5p 和 AFP 水平有不同程度的增高。见图 2。

a:miR-483-5p 水平;b:AFP 水平
2.3 术前血清 miR-483-5p、miR-500a 及 AFP 的诊断价值
ROC 曲线(图 3)分析显示,miR-483-5p 的 AUC 为 0.74 [95% CI 为 (0.68,0.81)],其最佳临界值为 2.842 时的诊断灵敏度和特异度分别为 0.74 和 0.66。miR-500a 的 AUC 为 0.66 [95% CI 为(0.59,0.73)],其最佳临界值为 1.830 时的诊断灵敏度和特异度分别是 0.74 和 0.51。AFP 的 AUC 为 0.81 [95% CI 为(0.75,0.87)],其最佳临界值为 20 μg/L 时的诊断灵敏度和特异度分别是 0.78 和 0.70。由于 AFP 和 miR-483-5p 的检测值差异较大,无法联合检测,所以为了平衡二者的数据,本研究把 AFP 检测值取对数之后与 miR-483-5p 联合评价诊断价值,其 AUC 为 0.92 [95% CI 为 (0.88,0.95)],其最佳临界值为 3.78 时的诊断灵敏度和特异度分别为 0.81 和 0.83。

由于 miR-500a 的诊断价值一般(miR-500a 的AUC 为 0.66),因此本研究未就 miR-500a 对肝癌的诊断价值进行进一步的研究分析。进一步分析 AFP 阳性(AFP>20 μg/L)和 AFP 阴性(0~20 μg/L)患者中 miR-483-5p 水平的诊断价值,其ROC 结果(图 4 )显示,二者的 AUC 分别为 0.78 和 0.83,二者的灵敏度和特异度分别为0.76、0.68和0.79、0.72,均有较高的诊断效能,对 AFP 阴性患者的诊断可能具有补充作用。

a:AFP 阳性患者;b:AFP 阴性患者
3 讨论
肝癌是最为常见的恶性肿瘤之一,其患病率和病死率占我国恶性肿瘤的第 4 位和第 3 位,严重威胁着我国人民的生命健康[3]。尽管近年来肝癌的诊断和治疗有了一定的进展,其预后仍然不理想,1 年生存率极低[1-3],究其原因是肝癌起病隐匿,往往在疾病的晚期才被确诊,这样就错过了外科根治切除的最佳时机,导致患者预后较差[12-13]。
目前临床用于肝癌的诊断主要是基于血清 AFP、腹部超声、超声造影、腹部增强 CT、肝脏特异性 MR 等检查,然而对肝癌的早期诊断仍然有很多不足之处[3, 14]。因此,筛选对肝癌具有早期诊断价值的标志物成为研究的热点。
miRNA 作为肿瘤领域新的研究热点,其在血清中的异常变化与肿瘤的发生、发展、复发及预后有密切关联,被认为有早期诊断肿瘤的前景[9-10]。外周血中的 miRNA 已经被用作多种疾病的诊断,如 Huang 等[15]研究发现,血清中 miR-92a 与 miR-29a 对于肿瘤的发生、发展具有重要意义;Hu 等[16]报道,miR-486、miR-30d、miR-1、miR-499 与非小细胞性肺癌的预后有密切关系。相关研究[17-21]发现,血清中 miR-17-5p、miR-122、miR-15b、miR-221、miR-130b、miR-106 等对肝癌具有潜在的诊断价值。Gui 等[22]报道,肝癌患者血清中 miR-885-5p 的表达较肝硬化及健康对照组有明显的升高。然而 Qu 等[23]报道 miR-16 和 miR-199a 在肝癌患者血清中的表达较对照组是下降的。目前虽然发现血清中多种 miRNA 可作为肝癌诊断的标志物,但是仍然缺乏一种得到广泛认可的用于早期诊断肝癌的 miRNA[20, 24-25]。
miR-483-5p 是近年来发现的与肿瘤相关的 miRNA,在肿瘤的发生及发展过程中发挥促癌作用。李迎迎等[26]研究发现,miR-483-5p 在食管癌组织中的表达较其癌旁组织高。另有文献[10,27]报道,miR-483-5p 参与膀胱癌、肝癌、胶质母细胞瘤等肿瘤的发生及发展,其在肝癌组织中表达是上调的。在本研究中,我们利用 real-time PCR 技术分析肝癌患者术前 1 d、慢性乙肝患者及健康对照人群清晨空腹血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表达水平发现,肝癌患者血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表达水平明显高于慢性乙肝患者(P<0.05)和健康对照人群(P<0.05)。通过 ROC 曲线分析结果显示,miR-483-5p 和 miR-500a 表达水平的AUC 值分别为 0.74 和 0.66,该结果提示,miR-483-5p 诊断肝癌有一定准确性,而 miR-500a 诊断肝癌的准确性较低,未进一步进行分析。miR-483-5p 诊断肝癌的灵敏度和特异度分别为 74% 和 66%。
AFP 作为诊断肝癌的经典肿瘤标志物,文献[28]报道其诊断肝癌的灵敏度与特异度分别为 74%、86%。本研究结果发现,AFP 诊断肝癌的灵敏度与特异度分别为 78% 和 70%,其与 miR-483-5p 联合可以提高诊断肝癌的灵敏度和特异度(81% 和 83%)。另外本研究还进一步分析了 AFP 阳性(AFP>20 μg/L)和 AFP 阴性(0~20 μg/L)患者血清中 miR-483-5p 水平的诊断价值,结果发现,血清中 miR-483-5p 水平对无论 AFP 阳性或阴性肝癌患者的诊断价值均较高,虽然血清 miR-483-5p 没有超过 AFP 的诊断效率,但结果提示,其对 AFP 阴性的肝癌患者具有重要的补充诊断作用。
由于本研究限于断层标本及标本数量有限且标本来源较窄如缺乏丙肝相关肝癌样本等局限性,血清中 miR-483-5p 水平对肝癌是否具有诊断价值仍有很多工作需要完成。但相信,随着对血清中 miR-483-5p 的分子机制和生物学功能与疾病之间的关系的进一步研究,血清中 miR-483-5p 水平对肝癌的早期诊断方面可能展现出广阔的临床应用前景。
肝细胞肝癌(以下简称肝癌)是我国常见的肝脏恶性疾病之一,其患病率和病死率呈逐年上升趋势,其恶性程度高,病程进展快,死亡率高,在恶性肿瘤病死率中居第 3 位[1-2]。早期切除是目前肝癌最有效的治疗方法[3],然而肝癌初期症状并不明显,因此早期发现和诊断肝癌成为目前治疗的关键[4-5]。尽管血清甲胎蛋白(AFP)作为肝癌诊断的标志物已被普遍使用多年,但是它的临床诊断价值仍有局限性[6-7]。因此,亟需寻找对肝癌具有早期诊断价值的标志物。微小 RNA(miRNA)是一类内源性非编码小 RNA,其异常表达可影响肿瘤的发生及发展过程[8]。有研究[9-11]发现,miRNAs 能够稳定存在于除了肿瘤组织之外的血清、尿液等多种体液中,经过反复冻融仍能保持相对稳定,提示 miRNA 具有充当肿瘤标志物的潜在价值。我们前期利用 miRCURY LNATM miRNA 芯片技术检测肝癌患者和健康对照人群血清标本,筛选发现血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 在肝癌患者中明显高于健康对照人群。本研究拟通过检测肝癌患者血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 的表达水平,探讨其对肝癌的诊断价值,评价其是否具有成为肝癌诊断标志物的可能性。
1 资料与方法
1.1 研究对象
收集 2010 年 1 月至 2012 年 1 月期间兰州大学第一医院收治的 112 例肝癌患者(肝癌组)、85 例慢性乙型病毒性肝炎患者(慢性乙肝组)和 56 例来自兰州大学第一医院门诊体检的健康对照人群(健康对照组)。肝癌组患者均经组织病理学检测证实为肝细胞肝癌,诊断均符合 2009 年原发性肝癌规范化诊治专家共识。本研究经兰州大学第一医院伦理委员会批准,研究对象的血清取材均获得研究对象的知情同意。
1.2 主要试剂及仪器
Trizol 购于罗氏公司,RNAzol®RT 购于 MRC 公司,rTaq 和 ExTaq 购于大连 Takara 公司,M-MLV 酶购于 Fermentas 公司,甜菜碱(Betaine Solution)购于 Sigma 公司,引物及探针购于 Invitrogen。CFX96 TouchTM 荧光定量 PCR 检测系统购于美国 BIO-RAD 公司。
1.3 血清标本的采集
采集肝癌组患者术前 1 d 的清晨空腹静脉血以及慢性乙肝组患者和健康对照组人群的清晨空腹静脉血以及采用术后随访到的11 例肝癌组患者术后 30 d、1年及2年时清晨空腹静脉血 4~5 mL,室温静置 30 min 充分凝结,4 ℃ 下 2 500 r/min(r=10 cm)离心 15 min,将上清液于 4 ℃ 下 13 200 r/min(r=10 cm)离心 10 min 去除残余细胞成分,将所获血清以 400 μL/管分装后置于–80 ℃ 保存备用。
1.4 检测血清中 miR-483-5p 及 miR-500a 的水平
1.4.1 血清总 RNA 提取
从–80 ℃ 冰箱取出血清样本后迅速置于 37 ℃ 水浴 1 min 解冻,取 400 μL 血清按照血清 RNA 提取试剂盒操作说明书提取血清总 RNA,立即进行逆转录。
1.4.2 miRNA 的 cDNA 合成
按照逆转录试剂盒说明书进行加尾法逆转录,反应结束后将获得的10 μL cDNA 以 5 μL/管分装于 EP 管后置于–80 ℃ 保存备用。
1.4.3 miRNA real-time PCR 反应
以 U6 为内参基因,建立 20 μL 反应体系:2 μL×10 ExTaq Buffer,0.4 μL of 10 μmol/L dNTP 混合物,0.4 μL miRNA 探针,2 μL cDNA 模板,0.1 μL ExTaq DNA 聚合酶,4 μL 甜菜碱,上、下 游 引 物 各 0.8 μL,无菌 dd H2O 补足体积至 20 μL。反应参数:95 ℃ 10 min,95 ℃10 s、60 ℃10 s、75 ℃10 s,共 40 循环。每循环在 75 ℃ 时检测 FAM 荧光值,记录 Ct 值。miR-483-5p 和 miR-500a 的相对表达量以 2–ΔΔCt表示,ΔΔCt =(样本 Ct目的基因–样本 Ct内参基因)/(对照组 Ct目的基因–对照组 Ct内参基因)。
1.5 检测血清中 AFP 水平
使用罗氏公司 ELESCYS-2010 免疫分析仪,按常规电化学法检测血清中 AFP 水平。
1.6 统计学方法
采用 SPSS 21.0 统计软件行统计学分析。3 组间比较用 Kruskal-Wallis H 检验,2 组间比较用 Mann-Whitney U 检验。绘制受试者操作特征(ROC)曲线并计算曲线下面积(AUC)。检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 不同研究对象血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表达水平检测结果
肝癌组患者术前血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 的表达水平明显高于慢性乙肝组患者和健康对照组人群(均 P<0.000 1),其在慢性乙肝组患者和健康对照组人群之间比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。见图 1。

a:miR-483-5p;b:miR-500a
2.2 肝癌患者术前与术后 miR-483-5p 和 AFP 水平的变化
肝癌切除术后 30 d 患者血清中的 miR-483-5p 水平较术前 1 d 时的 miR-483-5p 水平有明显下降(P<0.000 1);肝癌切除术后 30 d患者 血清中的 AFP 水平较术前 1 d 时的 AFP 水平也有明显下降(P<0.05),二者的变化趋势相同。术后复发患者在术后 1 年及 2 年时血清中的 miR-483-5p 和 AFP 水平有不同程度的增高。见图 2。

a:miR-483-5p 水平;b:AFP 水平
2.3 术前血清 miR-483-5p、miR-500a 及 AFP 的诊断价值
ROC 曲线(图 3)分析显示,miR-483-5p 的 AUC 为 0.74 [95% CI 为 (0.68,0.81)],其最佳临界值为 2.842 时的诊断灵敏度和特异度分别为 0.74 和 0.66。miR-500a 的 AUC 为 0.66 [95% CI 为(0.59,0.73)],其最佳临界值为 1.830 时的诊断灵敏度和特异度分别是 0.74 和 0.51。AFP 的 AUC 为 0.81 [95% CI 为(0.75,0.87)],其最佳临界值为 20 μg/L 时的诊断灵敏度和特异度分别是 0.78 和 0.70。由于 AFP 和 miR-483-5p 的检测值差异较大,无法联合检测,所以为了平衡二者的数据,本研究把 AFP 检测值取对数之后与 miR-483-5p 联合评价诊断价值,其 AUC 为 0.92 [95% CI 为 (0.88,0.95)],其最佳临界值为 3.78 时的诊断灵敏度和特异度分别为 0.81 和 0.83。

由于 miR-500a 的诊断价值一般(miR-500a 的AUC 为 0.66),因此本研究未就 miR-500a 对肝癌的诊断价值进行进一步的研究分析。进一步分析 AFP 阳性(AFP>20 μg/L)和 AFP 阴性(0~20 μg/L)患者中 miR-483-5p 水平的诊断价值,其ROC 结果(图 4 )显示,二者的 AUC 分别为 0.78 和 0.83,二者的灵敏度和特异度分别为0.76、0.68和0.79、0.72,均有较高的诊断效能,对 AFP 阴性患者的诊断可能具有补充作用。

a:AFP 阳性患者;b:AFP 阴性患者
3 讨论
肝癌是最为常见的恶性肿瘤之一,其患病率和病死率占我国恶性肿瘤的第 4 位和第 3 位,严重威胁着我国人民的生命健康[3]。尽管近年来肝癌的诊断和治疗有了一定的进展,其预后仍然不理想,1 年生存率极低[1-3],究其原因是肝癌起病隐匿,往往在疾病的晚期才被确诊,这样就错过了外科根治切除的最佳时机,导致患者预后较差[12-13]。
目前临床用于肝癌的诊断主要是基于血清 AFP、腹部超声、超声造影、腹部增强 CT、肝脏特异性 MR 等检查,然而对肝癌的早期诊断仍然有很多不足之处[3, 14]。因此,筛选对肝癌具有早期诊断价值的标志物成为研究的热点。
miRNA 作为肿瘤领域新的研究热点,其在血清中的异常变化与肿瘤的发生、发展、复发及预后有密切关联,被认为有早期诊断肿瘤的前景[9-10]。外周血中的 miRNA 已经被用作多种疾病的诊断,如 Huang 等[15]研究发现,血清中 miR-92a 与 miR-29a 对于肿瘤的发生、发展具有重要意义;Hu 等[16]报道,miR-486、miR-30d、miR-1、miR-499 与非小细胞性肺癌的预后有密切关系。相关研究[17-21]发现,血清中 miR-17-5p、miR-122、miR-15b、miR-221、miR-130b、miR-106 等对肝癌具有潜在的诊断价值。Gui 等[22]报道,肝癌患者血清中 miR-885-5p 的表达较肝硬化及健康对照组有明显的升高。然而 Qu 等[23]报道 miR-16 和 miR-199a 在肝癌患者血清中的表达较对照组是下降的。目前虽然发现血清中多种 miRNA 可作为肝癌诊断的标志物,但是仍然缺乏一种得到广泛认可的用于早期诊断肝癌的 miRNA[20, 24-25]。
miR-483-5p 是近年来发现的与肿瘤相关的 miRNA,在肿瘤的发生及发展过程中发挥促癌作用。李迎迎等[26]研究发现,miR-483-5p 在食管癌组织中的表达较其癌旁组织高。另有文献[10,27]报道,miR-483-5p 参与膀胱癌、肝癌、胶质母细胞瘤等肿瘤的发生及发展,其在肝癌组织中表达是上调的。在本研究中,我们利用 real-time PCR 技术分析肝癌患者术前 1 d、慢性乙肝患者及健康对照人群清晨空腹血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表达水平发现,肝癌患者血清中 miR-483-5p 和 miR-500a 表达水平明显高于慢性乙肝患者(P<0.05)和健康对照人群(P<0.05)。通过 ROC 曲线分析结果显示,miR-483-5p 和 miR-500a 表达水平的AUC 值分别为 0.74 和 0.66,该结果提示,miR-483-5p 诊断肝癌有一定准确性,而 miR-500a 诊断肝癌的准确性较低,未进一步进行分析。miR-483-5p 诊断肝癌的灵敏度和特异度分别为 74% 和 66%。
AFP 作为诊断肝癌的经典肿瘤标志物,文献[28]报道其诊断肝癌的灵敏度与特异度分别为 74%、86%。本研究结果发现,AFP 诊断肝癌的灵敏度与特异度分别为 78% 和 70%,其与 miR-483-5p 联合可以提高诊断肝癌的灵敏度和特异度(81% 和 83%)。另外本研究还进一步分析了 AFP 阳性(AFP>20 μg/L)和 AFP 阴性(0~20 μg/L)患者血清中 miR-483-5p 水平的诊断价值,结果发现,血清中 miR-483-5p 水平对无论 AFP 阳性或阴性肝癌患者的诊断价值均较高,虽然血清 miR-483-5p 没有超过 AFP 的诊断效率,但结果提示,其对 AFP 阴性的肝癌患者具有重要的补充诊断作用。
由于本研究限于断层标本及标本数量有限且标本来源较窄如缺乏丙肝相关肝癌样本等局限性,血清中 miR-483-5p 水平对肝癌是否具有诊断价值仍有很多工作需要完成。但相信,随着对血清中 miR-483-5p 的分子机制和生物学功能与疾病之间的关系的进一步研究,血清中 miR-483-5p 水平对肝癌的早期诊断方面可能展现出广阔的临床应用前景。