尿液外泌體miRNAs對前列腺癌的診斷價值.pdf

1、前列腺癌是男性泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一，也是導(dǎo)致男性癌癥死亡的第二大原因[1]。雖然傳統(tǒng)上病理活檢是診斷腫瘤的金標(biāo)準(zhǔn)，但是由于它是一個侵入性的操作，存在應(yīng)用上的局限性。其次，盡管存在低特異性的相關(guān)問題，PSA仍是目前前列腺癌篩查最常見的指標(biāo)；另一方面，PSA篩查會導(dǎo)致惰性前列腺癌的過度診斷和過度治療[2,3]。因此，迫切需要具有高靈敏度及高特異性的非侵入性早期診斷前列腺癌的新型生物標(biāo)志物。Exosomes是由各種哺乳動物分泌的直徑大

2、約30-100 nm的膜囊泡細(xì)胞，它廣泛存在于血液、尿液、唾液、精液等各種體液，其包含特異性的蛋白質(zhì)、mRNA和miRNA。大量研究證實，miRNA通過exosome在各種腫瘤細(xì)胞之間進(jìn)行信息傳遞，其表達(dá)水平的變化可以反映機(jī)體某一方面的生理病理狀態(tài)，同時也反映它們的細(xì)胞起源[4]，因此，包裹在尿液外泌體中的miRNA能成為許多癌癥非侵入性的新的分子標(biāo)志物，可能是前列腺癌有效的診斷標(biāo)志物?；诖?，為了探索尿液外泌體miRNAs對前列腺癌的

3、診斷價值，我們進(jìn)行了以下兩部分研究：
　　第一部分尿液外泌體miRNAs對前列腺癌的診斷價值
　　目的：探討尿液外泌體miRNA在前列腺癌中的臨床應(yīng)用價值。
　　方法：采用二代深度測序技術(shù)分析6例前列腺癌患者（3例局限性前列腺癌和3例轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者）和3例健康對照人群的尿液外泌體miRNAs表達(dá)譜，篩選差異表達(dá)的外泌體miRNAs并應(yīng)用qRT-PCR驗證47例前列腺癌患者和25例健康對照人群目的外泌體miRNAs的

4、表達(dá)水平，同時檢測29例前列腺增生患者目的外泌體miRNAs的表達(dá)水平。
　　結(jié)果：
　　1、經(jīng)二代測序發(fā)現(xiàn)，在前列腺癌組和健康對照組之間共有31個顯著差異表達(dá)的外泌體miRNAs（P＜0.05），在局限性前列腺癌組與轉(zhuǎn)移性前列腺癌組之間共有7個顯著差異表達(dá)外泌體miRNAs（P＜0.05）。選取了在健康對照組與前列腺癌組之間、局限性前列腺癌組與轉(zhuǎn)移性前列腺癌組之間均有表達(dá)差異的外泌體miRNAs進(jìn)行下一步的臨床驗證，包括m

5、iR-375、miR-16-2-3p、miR-451a、miR-486-5p和miR-486-3p。
　　2、qRT-PCR結(jié)果表明，與健康人群相比，miR-375在前列腺癌患者中低表達(dá)（P＜0.05）；miR-451a、miR-486-3p和miR-486-5p在前列腺癌患者中高表達(dá)（P＜0.05）；而miR-16-2-3p在健康人群和前列腺癌患者中無明顯差異，差異無統(tǒng)計學(xué)差異（p＞0.05）。外泌體miR-375的表達(dá)水平與患

6、者的臨床分期、轉(zhuǎn)移相關(guān)，與患者的年齡、Gleason評分及血清PSA水平均相關(guān)性不強(qiáng)；而外泌體miR-451a、miR-486-3p和miR-486-5p的表達(dá)水平與患者的年齡、Gleason評分、臨床分期、轉(zhuǎn)移及血清PSA水平均相關(guān)性不強(qiáng)。ROC曲線顯示外泌體miR-375、miR-451a、miR-486-3p和miR-486-5p都能較好地區(qū)分前列腺癌患者與健康對照人群，曲線下面積分別為0.788，0757，0.704，0.796

7、（P＜0.05）。
　　3、與前列腺增生患者相比，miR-375在前列腺癌患者中低表達(dá)（P＜0.05）；miR-451a在前列腺癌患者中高表達(dá)（P＜0.05）；miR-486-3p和miR-486-5p在前列腺癌患者和前列腺增生患者均無明顯差異，差異無統(tǒng)計學(xué)差異（p＞0.05）。ROC曲線顯示外泌體miR-375+miR-451a能較好區(qū)分前列腺癌患者和前列腺增生患者，其AUC為0.726（P＜0.05）。
　　4、與局限性

8、前列腺癌患者相比，miR-375在轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者中低表達(dá)（P＜0.05）；miR-451a、miR-486-3p和miR-486-5p在局限性前列腺癌患者和轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者中均無明顯差異，差異無統(tǒng)計學(xué)差異（p＞0.05）。ROC曲線顯示，與PSA相比，外泌體miR-375能更好區(qū)分局限性前列腺癌患者和轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者，其AUC分別為0.806，0.624。
　　結(jié)論：本研究表明尿液外泌體miR-375、miR-451a、m

9、iR-486-3p和miR-486-5p有望作為前列腺癌非侵入性的分子診斷標(biāo)志物區(qū)分前列腺癌和健康人群；外泌體miR-375和miR-451a有望作為前列腺癌非侵入性的分子診斷標(biāo)志物區(qū)分前列腺癌和前列腺增生患者；外泌體miR-375有望作為前列腺癌非侵入性的分子診斷標(biāo)志物區(qū)分局限性前列腺癌和轉(zhuǎn)移性前列腺癌。
　　第二部分預(yù)測前列腺癌差異表達(dá)的miRNAs的靶基因和生物信息學(xué)的分析
　　目的：預(yù)測前列腺癌差異表達(dá)的miRNAs

10、的靶基因并進(jìn)行相關(guān)的生物信息學(xué)分析，探索miR-375、miR-451a、miR-486-5p和miR-486-3p在前列腺癌發(fā)生發(fā)展中的潛在發(fā)病機(jī)制。
　　方法：通過生物信息學(xué)預(yù)測前列腺癌差異表達(dá) miRNAs的靶基因，并對其靶基因進(jìn)行功能富集分析和KEGG通路分析。
　　結(jié)果：
　　1、Has-miR-375預(yù)測的候選靶基因有381個，has-miR-451a預(yù)測的候選靶基因有103個，has-miR-486-3p

11、預(yù)測的候選靶基因有828個，has-miR-486-5p預(yù)測的候選靶基因有404個。
　　2、靶基因功能主要富集于激酶活性、蛋白激酶活性、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子活性、磷酸轉(zhuǎn)移酶活性及染色質(zhì)結(jié)合等分子功能；氮化合物代謝過程中的負(fù)調(diào)控、細(xì)胞代謝過程中的負(fù)調(diào)控、細(xì)胞分化調(diào)控及RNA聚合酶II啟動子的轉(zhuǎn)錄調(diào)控等生物過程；以及高爾基體部分、神經(jīng)元部分、神經(jīng)元投射及細(xì)胞質(zhì)的核周區(qū)等細(xì)胞組分。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路主要富集于軸突導(dǎo)向、甲狀腺激素信號通路、

12、Notch信號通路、Hippo信號通路、FoxO信號通路等信號傳導(dǎo)通路以及非小細(xì)胞性肺癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、黑色素瘤、前列腺癌等疾病信號通路中。
　　結(jié)論：生物信息學(xué)的結(jié)果表明，miR-375、miR-451a、miR-486-3p和miR-486-5p可能通過調(diào)控PDGFRB、FOXO1、PDK1、CCND1、PDGFC、TCF7L1、IGF1R、CREB3L2、PIK3R1、IGF1、PIK3R2、E2F2、E2F3、E2F1、MA