上海長海醫院：循環外泌體mRNA可用于前列腺癌的早期診斷

一直以來，人們對循環外泌體中的信使RNA（emRNA）的概況和特征了解甚少，這阻礙了循環emRNA的準確檢測。來自第二軍醫大學附屬長海醫院王富博、楊波課題組的研究團隊對前列腺癌相關的emRNA進行了全面測序，開發并建立了用于前列腺癌早期診斷的新型emRNA的特征。該研究發表在Molecular Cancer雜志上。

前列腺癌（PCa）是西方男性中最主要的惡性腫瘤，2018年全球有1,276,106例新發病例和358,989例死亡病例。PCa的準確早期檢測是解決PCa發病和死亡的關鍵問題之一。PCa的早期診斷一般以前列腺特異性抗原（PSA）檢測陽性后的前列腺活檢為標準。

但是，由于PSA的低特異性，廣泛使用PSA檢測導致了許多不必要的活檢以及并發癥。此外，先前的研究表明，有很多正常范圍PSA水平的PCa病例，因此許多PCa病例被漏診，包括一些高分級的PCa（HGPCa）病例。因此，迫切需要鑒定出具有更高準確度的新型生物標志物，以用于PCa的早期檢測。

近年來，外泌體RNA（exRNA）在癌癥檢測中展現了有前途的價值。細胞外長鏈RNA（exLR），主要是信使RNA（mRNA），可能是神經膠質瘤、肝細胞癌（HCC）、胰腺導管腺癌（PDAC）等的潛在生物標志物。循環外泌體mRNA（emRNA）的特征人們了解甚少，這阻礙了emRNA的準確檢測。盡管已有報道使用細胞外小RNA和細胞外三基因panel用于早期檢測PCa和HGPCa，但尚無研究集中在循環emRNA的診斷潛力上。

在這項研究中，研究人員進行了與PCa相關的emRNA的全面測序，開發了針對emRNA的優化檢測策略，并建立了用于檢測PCa的新型基于emRNA的特征。通過將循環外泌體RNA測序數據與組織中的相應數據進行比較，研究人員說明了與組織mRNA相比emRNA的不同特征。然后，根據循環emRNA的特征開發了一種改進的emRNA檢測策略。

使用優化的檢測策略，研究人員進一步驗證了大量患者emRNA-seq發現的前列腺癌相關emRNA，并使用logistic回歸分析確定了用于PCa篩查和診斷的emRNA標記物。受試者者工作特征曲線（ROC）分析表明，基于循環emRNA的篩查特征可在ROC曲線下（AUC）產生0.948的區域值，可以區分PCa患者與健康對照者。

基于循環emRNA的診斷標記物在預測前列腺活檢結果方面也表現出出色的性能（AUC=0.851）。總之，這項研究開發了一種優化的emRNA檢測策略，并鑒定了用于檢測PCa新的emRNA特征。

圖 循環外泌體mRNA（emRNA）作為PCa診斷的新型生物標志物。a，Heatmap證明PCa患者中的emRNA明顯失調。b，驗證潛在循環emRNA的工作流程。c，散點圖顯示，與健康對照組（n = 30）相比，PCa患者（n =141）中循環性emRNA的表達水平上調，包括CDC42，IL32，MAX，NCF2，PDGFA和SRSF2。

d，散點圖顯示，與BPH患者（前列腺活檢陰性，n = 170）相比，PCa患者（n = 141）中循環的emRNA的表達水平（包括CDC42，IL32，MAX，NCF2，PDGFA和SRSF2）上調。。e和g，ROC分析顯示了6種mRNA的診斷性能和基于emRNA的篩選模型（CDC42，IL32，MAX，NCF2，PDGFA和SRSF2）。f和h，ROC分析顯示了6種emRNA的診斷性能和基于emRNA的診斷模型（CDC42，IL32，MAX，NCF2，PDGFA和SRSF2）。

參考文獻：

Circulating exosomal mRNA profiling identifies novel signatures for the detection of prostate cancer. Mol Cancer. 2021Mar 30;20(1):58.

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