石蜡包埋组织miRNA做为肿瘤标志物的研究进展
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石蜡包埋组织miRNA做为肿瘤标志物的研究进展miRNA是一类长度为19~25个核苷酸的非编码小分子RNA,从转录后水
平调控mRNA的翻译,与肿瘤的发生、转移和预后进程密切相关。
近年来研究发现,石蜡包埋组织的miRNA仍然保持一定的完整性。
该文就石蜡miRNA作为肿瘤标志物的研究进展进行综述。
标签:miRNA;肿瘤;生物标志物
miRNA是一类长为19~25nt小分子单链RNA,其与靶标基因3’UTR结合,通过降解mRNA或抑制其翻译,从而在转录后对靶标基因的表达水平进行调控。
与肿瘤的发生、转移、耐药、预后等密切相关。
目前研究miRNA的样本多来源于新鲜组织和细胞。
最近发现福尔马林固定石蜡包埋的组织(Formalin-fixed and Paraffin-embedded,FFPE)中miRNA保存比较完整并与新鲜组织中的miRNA 高度相关[1],为miRNA的研究开辟了一个新的途径。
石蜡组织miRNA可能是一种理想的肿瘤标志物,该文就该领域的最新进展进行综述。
1 石蜡包埋组织miRNA中存在miRNA
长期以来,医疗和科研机构采用福尔马林固定和石蜡包埋方法保存病理组织。
现在全世界已保存有大量的石蜡组织样本,覆盖所有已知的疾病。
每个石蜡组织样本都具有特别的价值,关联着大量的病人数据。
所以石蜡组织标本是人类对疾病研究宝贵的信息库,尤其是回顾性研究和少见疾病的研究。
然而通常mRNA甚至DNA、蛋白都有不同程度的降解。
但有研究表明,尽管大分子RNA 可能会发生降解,但在一般情况下,小分子RNA是不受石蜡固定影响。
此外,已有许多研究证实miRNA受FFPE处理的影响非常小,并且从FFPE样本中提取的microRNA与冷冻组织样本一样,可提供可信的表达谱。
甚至保存长达30年的FFPE样本仍可提供可信的microRNA表达谱数据[2]。
2 石蜡包埋组织miRNA的提取
石蜡组织样本可经过异丙醇和乙醇脱蜡后通过trizol法提取总RNA,成本较低。
但普通的过柱法效果较差,可能与过柱时小RNA被吸附有关。
目前已有多种商品化试剂盒用于从FFPE样本中提取microRNA,例如Ambion公司的RecoverAll Total Nucleic Acid Isolation Kit for FFPE,Qiagen公司的miRNeasy FFPE Kit,Norgen公司的FFPE RNA Purification Kit等。
试剂盒提取简单快速,并且易于富集miRNA,但成本较高。
3 石蜡组织miRNA的检测
对于发现新的miRNA分子通过小分子RNA建库克隆测序是经典方法。
首先构建cDNA文库,再将这些cDNA进行克隆、测序,然后生物信息学分析,最后将具有发夹结构的小分子RNA进行Northern杂交以验证。
石蜡组织样本中的已知miRNA检测可以采用miRNA芯片技术,能够发现石蜡组织样本中的miRNA表达谱的差异,利用被筛选出的具有差异的miRNA 作进一步研究。
目前已有多种类型的miRNA检测芯片可以选用。
但是基因芯片检测方法的重现性和准确性相对较差,一般多用于初筛,对获得的结果通常需要进一步验证。
RT-PCR技术是目前最常用的验证miRNA的技术,常见的有Taqman探针法、SYBR Green法、茎环RT-PCR法。
也有人采用表面增强拉曼光谱法、磁珠流式检测等。
4 石蜡组织miRNA与新鲜组织miRNA的相关性
目前已经有多项研究表明,石蜡组织中的miRNA与新鲜组织的miRNA有良好的相关性,Xiao Zhang[3]将7对匹配的石蜡包埋组织和新鲜冰冻组织进行miRNA检测,spearman相关指数为0.847~0.948。
Jinghuan Li[4]做了类似的研究发现两者的相关系数R20.95,并且认为在总RNA量相当时石蜡中microRNA 含量比新鲜组织多。
有人比较石蜡和冰冻组织micorRNA及mRNA表达的相关性,发现microRNA高度相关,mRNA则较差。
5 石蜡包埋组织miRNA在肿瘤检测中的应用
由于石蜡组织中miRNA与新鲜组织中的miRNA有良好的相关性,部分学者利用石蜡组织进行了研究。
Danit Lebanony[5] 利用microRNA做为标志物区分鳞癌和其他非小细胞肺癌,其中hsa-miR-205可区分鳞癌和其他非小细胞肺癌的敏感度96%特异性90%。
Nitzan Rosenfeld[6]则通过实验发现石蜡中miRNA不仅保存完好,并且通过miRNA可以区分组织来源。
miRNA与mRNA相比较小、不易降解、缺乏poly A加尾结构,因此受福尔马林固定和石蜡包埋等处理的影响要小。
石蜡样本miRNA的特点有利人类更好的利用现有的最大标本库,为探讨肿瘤的发生、发展、预后等等提供又一有力手段。
[参考文献]
[1] Wang F,Wang L,Briggs C,et al. DNA degradation test predicts success in whole-genome amplification from diverse clinical samples[J].J Mol Diagn,2007,9(4):441-451.
[2] von Ahlfen S,Missel A,Bendrat K. Determinants of RNA quality from FFPE samples[J].PLoS One,2007,5,2(12):1261.
[3] Zhang X,Chen J,Radcliffe T,et al.An array-based analysis of microRNA expression comparing matched frozen and formalin-fixed paraffin-embedded human tissue samples[J].J Mol Diagn,2008,10(6):513-519.
[4] Li J,Smyth P,Flavin R,et al. Comparison of miRNA expression patterns using total RNA extracted from matched samples of formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE)cells and snap frozen cells[J].BMC Biotechnol,2007,29(7):36.
[5] Lebanony D,Benjamin H,Gilad S,et al. Diagnostic assay based on hsa-miR-205 expression distinguishes squamous from nonsquamous non-small-cell lung carcinoma[J].J Clin Oncol,2009,27(12):2030-2037.
[6] Rosenfeld N,Aharonov R,Meiri E,et al. MicroRNAs accurately identify cancer tissue origin[J].Nat Biotechnol,2008,26(4):462-469.。