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MicroRNA 作为乳腺癌生物标志物的潜力与挑战

11月30日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤，也是导致 40 至 55 岁年龄段女性死亡的主要原因之一，构成了全球健康挑战。尽管诊断与治疗技术已取得显著进步，但乳腺癌的高度异质性及其对治疗反应的多样性，使得个体化预后评估与治疗方案选择尤为关键。目前临床应用的乳腺 X 线等影像学筛查手段，在早期检测中发挥重要作用，但灵敏度与特异性有限，对年轻女性或致密性乳腺组织的诊断准确性不足。传统肿瘤标志物如癌抗原 15-3（CA15-3）在早期诊断中价值有限，当前仅腋窝淋巴结状态可作为有效预后指标。因此，临床上迫切需要开发新型、无创、高效的生物标志物，以实现乳腺癌的早期精准诊断、风险分层和疗效监测。
在此背景下，MicroRNA（miRNA）作为一类乳腺癌液体活检领域极具潜力的候选生物标志物，受到广泛关注。本文摘译自 International Journal of Molecular Sciences 的综述文章microRNAsas Biomarkers of Breast Cancer，旨在系统探讨 miRNA 在乳腺癌早期检测、疾病进程预测及治疗效果评估中的作用与应用前景。

microRNA的生物学功能

miRNA 是一类由 15-25个核苷酸组成的内源性单链非编码 RNA 分子，是 21 世纪初发现的表观遗传调控关键机制。人类基因组中已鉴定出数千种成熟 miRNA 序列，广泛参与细胞发育、分化、增殖、应激反应、代谢及凋亡等核心生物学过程。miRNA 通过与靶基因信使 RNA（mRNA）的 3'非编码区（3'-UTR）特异性结合，进而诱导 mRNA 降解或抑制翻译过程，实现转录后水平的基因表达精准调控。

单个 miRNA 可调控多个靶基因，而多个 miRNA 也可协同作用于同一 mRNA ，形成复杂调控网络。此外，miRNA 不仅存在于细胞内，还可包裹于外泌体等细胞外囊泡中释放至血液等体液中，这种存在形式赋予了其极高的稳定性，使其能够抵抗核糖核酸酶的降解。

miRNA 的表达及功能异常与多种疾病相关，包括代谢紊乱、神经退行性疾病及肿瘤发生等。

microRNA在肿瘤发生中的作用

研究证实，miRNA 作为关键表观遗传调控因子，在细胞增殖、分化及凋亡等生物学过程中发挥核心作用。这些与肿瘤相关的 miRNA 大致可分为两类：一类是致癌性 miRNA （oncomiRs），肿瘤组织中高表达，可促进肿瘤生长并维持恶性表型；另一类是抑癌性miRNA（miRsupps），功能为抑制致癌基因表达、调控细胞生长与凋亡，在肿瘤组织中常表现为表达下调或缺失。

部分 miRNA 的功能具有组织特异性，例如 miR-29 在肺癌中发挥抑癌作用，但在乳腺癌中却表现出致癌性。基因组层面上， oncomiRs 的编码序列多位于染色体扩增区域，而miRsupps 则常见于染色体缺失区域。

特定 miRNA 可通过干扰细胞周期导致肿瘤失控性生长，例如，miRNA-200c 通过调控血管生成、细胞增殖、凋亡和黏附等关键环节影响乳腺癌的进展；部分“转移相关 miRNA”（metastamiRs），如 miR-126 和 miR-126*，可通过调控肿瘤微环境抑制乳腺癌转移。另有研究表明，特定 miRNA（如 miR-181a）的表达水平与孕激素受体状态显著相关，提示其可能参与激素依赖性乳腺癌的调控通路。

microRNA作为乳腺癌的生物标志物

基于 miRNA 在乳腺癌发生发展中的关键作用，以及其在体液中稳定存在的特性，其作为诊断与预后生物标志物的潜力已得到广泛探索。通过液体活检分析循环 miRNA，为乳腺癌无创早期检测、疾病分期及疗效监测提供了新路径，多项研究已鉴定出乳腺癌相关的特异性miRNA 表达谱。

与健康组织相比，在导管原位癌（DCIS）和浸润性导管癌（IDC）患者的血清中，miR-19a、 miR-155、 miR-24 和 miR-181b 等具有抑制肿瘤抑制基因功能的 miRNA 显著升高，而miR-206、miR-193a-3p 等抑制癌基因的 miRNA 则显著下调。其中，miR-155 的表达受乳腺癌易感基因 BRCA1/2 的抑制，上调 miR-155 可促进乳腺癌细胞的增殖和迁移；miR- 21 在三阴性乳腺癌（TNBC）中高表达，与肿瘤侵袭和增殖相关；miR-200 家族和 miR-205的表达变化则与肿瘤转移的关键过程——上皮-间质转化（EMT）密切相关。

临床研究证实，联合检测多个 miRNA 可显著提升诊断效能。例如，血清 miR-21、miR-155和 miR-365 组合，可灵敏且特异地鉴别乳腺癌患者与健康个体，且 miR-21、miR-155 水平在肿瘤手术切除后显著下降，具备动态监测潜力。一项研究构建的由 miR-4443、 miR- 572 和 miR-150-5p 组成的诊断模型，其受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）高达 0.9366，特异性和灵敏度分别为 97.22%和 76.67%，显著优于传统标志物 CA15-3（AUC为 0.64）。

此外，miRNA 表达谱与不同种族人群的乳腺癌相关，且可预测患者对系统性治疗的反应，如高表达的 miR-342-3p 和 miR-187-3p 与更好的无进展生存期和总生存期相关，凸显了miRNA 作为乳腺癌多维度生物标志物的应用价值。

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图1 miRNA作为乳腺癌生物标志物的作用

未来展望与结论

尽管miRNA在乳腺癌诊断和治疗中展现出巨大潜力，但从基础研究走向临床应用仍面临多重挑战。

•单一miRNA作为标志物的灵敏度与特异性有限。

•miRNA检测的标准化是当前亟待解决的难题，包括样本处理、提取方法、内参选择和数据归一化等流程的差异，导致不同研究间的结果可比性差。

•miRNA的表达水平受年龄、性别、生活方式等多种生理因素影响，且在不同肿瘤类型中存在表达交叉，增加临床解读的复杂性。

未来的研究需聚焦于开展大规模、前瞻性的临床试验，以验证现有候选miRNA标志物的临床效用；同时建立自动化、标准化的检测流程以保证结果的重现性。随着对乳腺癌相关miRNA调控网络的深入理解，以及检测与递送技术的不断突破，miRNA有望与传统诊断指标相结合，最终发展为覆盖乳腺癌早期筛查、个体化治疗选择及疗效实时监控的全程管理工具。

参考文献

Jelski W, Okrasinska S, Mroczko B. microRNAs as Biomarkers of Breast Cancer. Int J Mol Sci. 2025;26(9):4395. Published 2025 May 6. doi:10.3390/ijms26094395

审批编号：CN-171701

过期日期：2026-11-27

声明：本材料由阿斯利康提供支持，仅供医疗卫生专业人士参考

责任编辑：肿瘤资讯-Ethon
排版编辑：肿瘤资讯-Sally