中国当代儿科杂志  2017, Vol. 19 Issue (7): 776-780   PDF    
血清miR-17-92基因簇对视网膜母细胞瘤诊断价值的研究
陈言钊, 刘智屏, 周克英, 李博    
暨南大学第二临床学院暨深圳市人民医院儿科, 广东 深圳 518020
通信作者: 周克英, 男, 主任医师。
摘要: 目的 分析血清miR-17-92基因簇对视网膜母细胞瘤(RB)的诊断价值。 方法 采用实时定量PCR法检测20例RB患儿、20名健康对照者的血清miR-17-92基因簇表达水平,分析其在不同分期RB患儿的表达差异及综合治疗前后的变化,并采用ROC曲线判断其对RB的诊断价值。 结果 RB患儿血清中miR-17-92基因簇成员miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a的相对表达量均高于健康对照组,以miR-18a升高更为显著,差异均有统计学意义(P < 0.05);两组miR-19a、miR-19b-1和miR-92a-1相对表达量的差异无统计学意义(P > 0.05)。miR-17-5P、miR-17-3P、miR-18a和miR-20a表达量在早中期和晚期RB患儿之间的差异均无统计学意义(P > 0.05),但综合治疗后表达量显著降低(P < 0.05)。miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a对RB诊断价值的曲线下面积(AUC)分别为0.770、0.755、0.828和0.665,以miR-18a的AUC最大,并具有较好的灵敏度(90%)和特异度(65%)。 结论 miR-17-92基因簇的miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a在RB患儿血清中高表达,miR-18a有可能作为RB诊断的新指标。
关键词视网膜母细胞瘤     微小核糖核酸     诊断     儿童    
Value of serum miR-17-92 cluster in diagnosis of retinoblastoma
CHEN Yan-Zhao, LIU Zhi-Ping, ZHOU Ke-Ying, LI Bo    
Department of Pediatrics, Shenzhen People's Hospital, Second Clinical Medical College of Jinan University, Shenzhen, Guangdong 518020, China
Corresponding author: Zhou K-Y, E-mail:keyingzhou@163.com
Abstract: Objective To investigate the value of serum miR-17-92 cluster in the diagnosis of retinoblastoma (RB). Methods Serum samples were collected from 20 children with RB and 20 healthy controls. Quantitative real-time PCR was used to measure the expression of miR-17-92 cluster. The expression of miR-17-92 cluster was compared between children with different stages of RB and the changes in the expression of miR-17-92 cluster after multimodality therapy were analyzed. The receiver operating characteristic (ROC) curve was used to investigate the value of serum miR-17-92 cluster in the diagnosis of RB. Results Compared with the healthy controls, the children with RB had signifcantly higher relative expression of miR-17-3P, miR-17-5P, miR-18a, and miR-20a in serum (P < 0.05), and miR-18a showed the greatest increase. There were no signifcant differences in the relative expression of miR-19a, miR-19b-1, and miR-92a-1 between children with RB and healthy controls (P > 0.05). There were no signifcant differences in the expression of miR-17-5P, miR-17-3P, miR-18a, and miR-20a between the children with early-to-moderate stage of RB and those with advanced stage of RB (P > 0.05), but there were signifcant reductions after multimodality therapy (P < 0.05). In the diagnosis of RB, the areas under the ROC curve (AUCs) for serum miR-17-3P, miR-17-5P, miR-18a, and miR-20a were 0.770, 0.755, 0.828, and 0.665 respectively, and miR-18a had the largest AUC, with a sensitivity of 90% and a specifcity of 65%. Conclusions miR-17-3P, miR-17-5P, miR-18a, and miR-20a are highly expressed in the serum of children with RB, and miR-18a may be used as a new marker for the diagnosis of RB.
Key words: Retinoblastoma     microRNA     Diagnosis     Child    

视网膜母细胞瘤(retinoblastoma, RB)是一种起源于视网膜胚胎性核层细胞的恶性肿瘤,是婴幼儿最常见、危害性最大的原发性眼内恶性肿瘤,由于缺乏特异性的检测手段,致使其难以早期诊断[1]。在发展中国家对RB的延迟诊断达6个月以上,导致死亡率增加70%[2]。提高我国RB患儿的早期诊断水平是挽救患儿生命、提高存活率的关键。microRNA(miRNA或miR)是一类广泛存在于生物体的18~24个核苷酸的内源性非编码小RNA,通过与目标mRNA特定区域不同程度的互补结合而引起后者的降解或者翻译抑制,在多种恶性肿瘤中表达,并调控细胞增殖、侵袭转移。miR-17-92基因簇是一种有效的microRNA编码癌基因,定位于人染色体13q31-q32上,可产生miR-17-3p、miR-17-5p、miR-18a、miR-19a、miR-19b-1、miR-20a和miR-92a-1等7个成熟的miRNA[3]。miR 17-92基因簇可能与RB发生发展有关。Lillington等[4]、Kandalam等[5]研究发现,miR 17-92基因簇在原发性RB中过度表达,而上皮细胞粘附分子的抑制剂可导致miR 17-92基因簇表达减少,进而细胞增殖、侵袭能力降低。但国内未见miR-17-92基因与视网膜母细胞瘤发生发展关系的研究报道。本研究通过实时定量PCR(real-time quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction, qRT-PCR)检测miR-17-92基因簇在RB患儿和健康对照者的表达,分析不同分期RB和其综合治疗前后的miR-17-92基因表达水平的差异,初步探讨其对RB的诊断价值,为提高RB诊断率及改善预后提供理论依据。

1 资料与方法 1.1 研究对象

选择2013年1月至2017年1月于深圳市眼科医院确诊及深圳市人民医院接受化疗,且临床资料完整的20例RB患儿为研究对象。RB患儿根据眼部表现,尤其是典型眼底改变,再结合眼部CT、双眼彩色超声多普勒、眼底照相和/或眼球摘除后的病理检查确诊。患儿年龄3~57个月,平均20±17个月;男11例(55 %),女9例(45%);单眼受累14例(70%),双眼6例(30%)。局限于眼球内的肿瘤采用国际RB分期(intraocular international retinoblastoma classify, IIRC)分为A~E期[6]。双眼RB患儿按病情较重侧患眼的分期参与研究。20例患儿中A~C期(早中期)5例、D~E期(晚期)15例(D期9例+E期6例)。对照组选取同期我院健康体检儿童20例,其中男性10例、女性10例,年龄4~56个月、平均23±18个月。病例组和对照组在年龄、男女比例方面的差异无统计学意义。本研究获得医院伦理委员会批准,及研究对象监护人知情同意。

1.2 治疗方案

RB患儿采用以化疗为主结合激光光凝、冷凝及眼球摘除手术等综合治疗原则[6]。20例患儿均以化疗为基础,结合激光治疗者4例,冷凝处理者2例,手术眼球摘除者11例。化疗采用卡铂、依托泊苷和长春新碱三联方案[7-8],由儿科医生负责;而激光光凝、冷凝及眼球摘除手术等则由眼科医师负责。对于早期发现的体积较小且较为局限的RB,采用激光光凝或冷凝等治疗,具体方案根据肿瘤的位置和大小制定。部分早期保眼患儿经过化疗后病情仍进展,需行眼球摘除手术。所有病例均定期于眼科医院随诊、评估。

1.3 qRT-PCR检测miR-17-92基因簇表达

采集病例组综合治疗前、化疗后1周内以及健康对照组的空腹静脉血3 mL,1 500 r/min离心10 min,收集血清,保存备检。

取100 μL样品加入300 μL焦碳酸二乙酯水,提取总RNA,-80℃保存备用。采用所提取的RNA与AMV(avian myeloblastosis virus)逆转录酶(Takara公司)、逆转录引物(ABI公司)等制备逆转录体系,合成cDNA。

参照Taqman miRNA(ABI公司)qRT-PCR说明书制备反应体系,于ABI Prism 7300荧光定量PCR仪中行扩增和荧光信号检测,反应条件:95℃预变性15 min;95℃变性15秒,60℃退火60秒,共40个循环。采用2-△△CT法计算各目标miRNA相对表达量,结果用倍数表示[9]。所有样本均重复验证,每个样本独立重复试验3次。

1.4 统计学分析

采用SPSS 17.0统计软件进行数据处理。计量资料以均数±标准差(x±s)表示,两个独立样本组间比较采用t检验;计数资料以百分率表示,采用χ2检验。采用ROC曲线下面积(area under the curve, AUC)反映血清miRNA诊断的准确性。AUC=0.5表示无诊断价值;0.5 < AUC≤0.7,表示诊断准确性较低;0.7 < AUC≤0.9,表示准确性中等;0.9 < AUC < 1,表示诊断准确性较高;AUC=1表示理想的诊断价值。取ROC曲线中最靠近左上角的一点做为预测诊断临界值,其灵敏度和特异度之和最大。P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 两组miR-17-92基因簇的相对表达量

RB患儿血清中miR-17-92基因簇成员miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a的相对表达量均高于对照组,以miR-18a升高更为显著,差异均有统计学意义(P < 0.05);而两组间miR-19a、miR-19b-1和miR-92a-1相对表达量的差异无统计学意义(P > 0.05)。见表 1

表 1 两组miR-17-92基因簇的相对表达量的比较(x±s

2.2 不同分期RB患儿的miR-17-5P、miR-17-3P、miR-18a和miR-20a表达比较

miR-17-5P、miR-17-3P、miR-18a和miR-20a表达量在早中期(IIRC分期A~C期)和晚期(IIRC分期D~E期)RB患儿之间的差异无统计学意义(P > 0.05),见表 2

表 2 同分期RB患儿的miR-17-5P、miR-17-3P、miR-18a和miR-20a表达比较(x±s

2.3 miR-17-5P、miR-17-3P、miR-18a和miR-20a在RB患儿综合治疗前后的表达比较

研究过程中脱落3例,共计17例RB患儿完成综合治疗,与治疗前相比,治疗后miR-17-5P、miR-17-3P、miR-18a和miR-20a相对表达量减少(P < 0.05),见表 3

表 3 miR-17-5P、miR-17-3P、miR-18a和miR-20a在RB患儿治疗前后的表达(x±s

2.4 miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a对RB诊断价值的ROC曲线分析

miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a对RB诊断价值的ROC曲线分析显示,miR-18a的AUC最大,对诊断RB具有较好的灵敏度(90%)和特异度(65%),见表 4图 1

表 4 miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a对RB诊断价值的ROC曲线分析

图 1 miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a对RB诊断价值的ROC曲线分析

3 讨论

我国每年报告新发视网膜母细胞瘤(RB)病例约1 300例,约85%的RB患儿发病年龄 < 5岁,占儿童致盲原因的5%[10]。RB在美欧国家存活率可高达95%~100%,因早期诊断保存了一部分视力[11];而欠发达国家包括我国在内的RB患儿诊断时多为高风险的晚期,常伴有复发转移,眼球摘除率较高。神经元特异性稀醇化酶(neuron-specific enolase, NSE)是目前临床广泛采用的RB肿瘤标志物,但神经母细胞瘤等其它恶性肿瘤也可使其增高,存在较高的假阳性率[12]。因此,寻找新的敏感的RB肿瘤标记物具有十分重要的意义。

miR-17-92基因簇在部分肿瘤高表达已被证实[13-16]。Conkrite等[17]发现,在成年小鼠和人类的RB中,miR-17-92基因簇均呈高表达,miR-17-92过表达可抑制细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂上调,促进增殖,驱动视网膜母细胞瘤形成。Nittner等[18]研究表明,miR-17-92失活可抑制小鼠成视网膜细胞瘤形成,并且miR-17/20a和p53的共沉默协同降低了人视网膜细胞瘤细胞的存活。说明miR-17-92基因簇表达与RB关系密切,有可能作为候选肿瘤标记物诊断RB。本研究发现,RB患儿血清miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a相对表达量较对照组升高,与Kandalam等[5]研究基本一致。结果还显示,miR-17-92基因簇表达量升高最多的是miR-18a,与Yang等[19]报道一致,提示miR-18a可能可作为RB的诊断标志物。本研究RB患儿血清miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a在RB早中期和晚期患儿之间的表达差异并无统计学意义,说明miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a可能在RB早期即已参与RB的发生发展,显示出作为RB肿瘤标志物的优势。综合治疗后RB患儿miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a相对表达量明显降低,提示这4种miRNA有可能可作为RB随访监测的指标。miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a的ROC曲线分析显示,miR-18a的AUC最大、并具有较好的灵敏度(90%)和特异度(65%)。提示miR-18a对于RB诊断可能具有较高的价值,扩大样本量、并进行治疗后的随访监测以进一步验证其诊断价值。随着人们对miRNAs在RB发生、发展和转移作用的研究不断深入,miR-17-92基因簇不仅有望作为RB肿瘤标志物,在RB的早期诊断中起到重要作用,还可能作为肿瘤生物治疗的靶点,为RB的预防、临床诊断、预后和靶向治疗提供新的契机。研究显示,SD-208[转化生长因子(TGF)-β RI激酶抑制剂]可以通过调节包括miR-17-92簇在内的一些miRNA表达而发挥抗癌作用,表明SD-208可能是视网膜母细胞瘤治疗的替代药物[20]。Jo等[21]研究显示,细胞信号激活和转录因子3(signal transducer and activator of transcription 3, STAT3)的激活与视网膜母细胞瘤细胞中miR-17-92基因簇上调相关,STAT3抑制剂可能可作为是视网膜母细胞瘤新的治疗方法。

综上所述,miR-17-92基因簇中miR-17-3P、miR-17-5P、miR-18a和miR-20a在RB患儿表达增加,可能参与了RB的发生发展过程,其中以miR-18a相对表达量最大和曲线下面积最大,有可能做为RB诊断的筛查指标。

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