癌症精准早筛黑科技—miRNA检测技术将在中国推广
什么是miRNA?
miRNA是一类小的非编码RNA,能够与RNA诱导沉默复合物(RISC)结合,通过作用于mRNA,进而介导转录后基因表达。通常情况下,miRNA-RICS复合物能够通过阻断靶标miRNA的翻译或促使其降解,从而起到抑制mRNA表达的作用。多数miRNA长度约为18‒22个核苷酸,在样本中的总RNA量中仅占很小的一部分。通常认为总RNA中miRNA的量大约为0.01%(1)。
经过多年研究,一些mRNA与其相应miRNA之间的调控作用已经取得了较多的数据积累。miRNA参与的生物过程包括分化、发育、信号转导和宿主感染应答。此外,多项研究结果表明,miRNA表达失调是癌症等疾病的病因,或是某些疾病的指标。循环miRNA表达与疾病有关,并且血清和血浆中能作为检测样本来源,因此循环miRNA极有潜力成为疾病相关生物标志物。
癌症早筛的意义
在癌症治疗手段上,中国和发达国家差距并不大,但监测数据显示,中国、日本和美国的整体癌症(包含以上18种癌症)5年生存率分别为36.0%、57.4%和64.0%。可见,我国多种癌症的生存率与发达国家相比却相差甚远。
以胃癌为例,韩国和日本的胃癌发病率高于我国,但死亡率远远低于我国。韩国和日本的胃癌5年生存率分别为68.9%和60.3%,而我国仅为35.9%。专家认为,主要原因是日韩胃癌早期筛查的完善。
在2018年4月举办的肿瘤防控院士高峰论坛上,多位两院院士都谈到,我国患者生存期短的主要原因就是确诊晚,到医院就诊时已经出现肿瘤转移,错过了最佳治疗时间。据统计,我国城市人群到医院确诊的癌症病人,一期只有12.8%,而四期高达26.4%。在农村,确诊癌症时属于中晚期的比例只会更高。
我国的癌症发病率还出现了年轻化的迹象,20-39岁患癌人数明显增加。可以说,癌症正在成为人类生活的一种常态,然而我们却不知道如何应对。很多人确诊癌症的时候,往往发现已经是中晚期了。
癌症传统筛查方法
目前国内癌症筛查方法主要有基于影像学的X光线、多普勒彩超、CT、PET-CT、核磁共振检查,以及可视化内镜、基因检测、蛋白标志物等。此外,还有小活检组织标本病理分析。但这些检查均存在一定的局限性。
影像学检查可发现实体肿瘤,但作为早期筛查已相对较晚;基因检测较昂贵,且受基因样本库、专业解读水平的制约;蛋白标志物通常用于肿瘤的预后监测,用于筛查时会有很大的假阴性或假阳性。小活检组织标本癌症病理诊断主要解决有无肿瘤及肿瘤类型,但活检具有创伤性且多次活检患者的依从性差。
一般情况下,恶性肿瘤从产生到症状显现需要5-10年,某些癌症的潜伏期甚至长达20年或更久。癌症在早期时并没有特别明显的症状,但身体出现症状发出警报时,往往已到了中晚期,所以很早发并不容易。
因此,寻找非侵入性、有较好的量化指标、可重复性较强以及较高的灵敏度和特异性的早筛方法,成为研究者孜孜以求的目标。
随着精准医学在全球范围内的蓬勃发展,液体活检检测技术也取得了突破性的长足进展, 循环肿瘤细胞(CTC)、循环肿瘤DNA(ctDNA)、微小核酸(miRNA)等新型肿瘤标志物逐渐成为防癌筛查的新势力。
基于其无创性的检测原理,标本更易获取,可反映肿瘤的整体状态,实现实时监测,因此成为癌症早筛的有效“武器”。
基于miRNA的检测技术
目前液体活检主要检测循环肿瘤细胞(CTC)、循环肿瘤DNA(ctDNA)、细胞外囊泡(EVs)和微小RNA(miRNA)等。
CTC、ctDNA在肿瘤患者体内的含量极其稀少,需采用高灵敏的技术才能检测。EVs具有抗肿瘤免疫、促血管新生等功能,但其可分析的标志物相对较少、无法进行细胞层面的研究。
而miRNA是一类在动植物细胞中广泛表达的内源性小分子非编码RNA,参与了细胞增殖、分化、凋亡等众多过程,影响肿瘤发生、发展。miRNA在血液中以核酸-蛋白复合物形式存在或被包裹形成外泌体,可耐受反复冻融和极端 pH 环境,比ctDNA更稳定。
由此可见,miRNA作为新的肿瘤标志物,在肿瘤的诊断、治疗及预后检测等方面发挥重要作用。尤其对于不具有典型临床症状、检查无特异性和诊断困难的肿瘤,通过简单的抽血,检测血检对象中的特定miRNA的表达水平是否在正常范围内,就能筛查出是否患有某类癌症,可避免复杂的、具有创伤性的活检,临床上具有重要的应用价值。这意味着,即使在“无症状”的萌芽期,癌症也能够被发现,我们就有机会更早地进行拦截。
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