《Nature》:胰腺癌早筛,miRNA甲基化比传统方式更具优势!
作为一种侵袭性极高的恶性肿瘤,胰腺癌的早期发现率仅为5%-7%,后期化疗耐药性显著,5年生存率只有5%。
不过,科研人在该领域取得重大突破。
研究团队发现,miRNA甲基化水平可作为早期胰腺癌诊断的重要生物标记物,其敏感性和特异性甚至优于众所周知的胃肠道肿瘤标志物--CEA与CA19-9!攻克胰腺癌终于有了质的飞跃。
该文刊登在《Nature Communications》,原文题目为“Distinct methylation levels of mature microRNAs in gastrointestinal cancers”。
*microRNA(缩写为miRNA )
小分子核糖核酸(miRNA),又称微RNA,是一类由内源基因编码的长度约18~24个核苷酸的非编码单链RNA分子。
近年来的多次研究发现,在肿瘤患者血液中的miRNA的种类和数量会发生变化,其在体液中特异性miRNA表达水平的改变可能提示胰腺癌的发生与否及进展程度,这是否意味着其可作为检测胰腺癌发生的肿瘤标记物而存在呢?
为了验证这一研究,研究团队开启了求证之路。
研究团队首先为了分析RNA甲基化在癌细胞中是上调还是下调,于是检查了RNA甲基化酶的表达水平。
实验选择在胃肠癌和正常组织之间,因为两者表达水平相似。但研究数据显示胃肠癌和正常组织之间的分布存在明显差异:
miRNA甲基化酶表达水平倾向于在胃肠癌中上调,而用表皮生长因子刺激后甲基化miRNA的比例也显著增加,这表明确实存在RNA修饰的系统调节机制,miRNA功能也的确因甲基化状态而改变了。
图1:甲基化 miRNA 在胃肠道癌中趋于上调
基于观察到胃肠道癌细胞中RNA甲基转移酶增加,研究团队推测甲基化 miRNA 可以作为胃肠道肿瘤的生物标志物。
为了找到胃肠癌中常见的甲基化miRNA,研究团队尝试对四种胰腺癌细胞系进 m6A RIP-Seq 分析,并鉴定了63种常见的甲基化 miRNA。
研究团队接下来测量了胰腺癌和结直肠癌组织以及配对正常样本中这些 miRNA 的甲基化水平,发现在所有检查的病例中甲基化miRNA水平增加。
图2:检测胰腺癌和结直肠癌组织中miRNA 的甲基化水平
最后,为了进一步评估miRNA甲基化作为早期癌症诊断的生物标志物的潜力,研究团队检测了来自胰腺癌患者和健康对照的血清样品中的miRNA甲基化水平。
不出所料,在所有胰腺癌患者样品中检测到甲基化的miR-17-5p水平,在健康血清中不存在或仅以低水平存在。此外,在检测早期胰腺癌方面,其诊断能力明显高于CA19-9(敏感度64.1%、特异性82.6%)。
所以研究团队表示:评估miRNA甲基化的表达水平可作为一种癌症诊断策略。
不仅如此,甲基化在癌症不同阶段调控miRNA功能的机制,可能有助于靶向治疗的发展,从而改善患者的预后。
这无异为胰腺癌等癌症鉴定提供了新的方法。
结论:
由于癌症的早期发现和治疗可以对患者的预后产生实质性的影响,因此筛选癌症的新方法可能至关重要。
鉴于现有癌症生物标志物的优势,RNA甲基化可能成为未来早期癌症检测系统的一个重要组成部分。
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