长海医院：循环外泌体mRNA谱作为前列腺癌早期诊断的新特征

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上海长海医院：循环外泌体mRNA谱作为前列腺癌早期诊断的新特征

一直以来，人们对循环外泌体中的信使RNA（emRNA）的概况和特征了解甚少，这阻碍了循环emRNA的准确检测。来自第二军医大学附属长海医院王富博、杨波课题组的研究团队对前列腺癌相关的emRNA进行了全面测序，开发并建立了用于前列腺癌早期诊断的新型emRNA的特征。该研究发表在Molecular Cancer杂志上。

前列腺癌（PCa）是西方男性中最主要的恶性肿瘤，2018年全球有1,276,106例新发病例和358,989例死亡病例。PCa的准确早期检测是解决PCa发病和死亡的关键问题之一。 PCa的早期诊断一般以前列腺特异性抗原（PSA）检测阳性后的前列腺活检为标准。但是，由于PSA的低特异性，广泛使用PSA检测导致了许多不必要的活检以及并发症。此外，先前的研究表明，有很多正常范围PSA水平的PCa病例，因此许多PCa病例被漏诊，包括一些高分级的PCa（HGPCa）病例。因此，迫切需要鉴定出具有更高准确度的新型生物标志物，以用于PCa的早期检测。

近年来，外泌体RNA（exRNA）在癌症检测中展现了有前途的价值。细胞外长链RNA（exLR），主要是信使RNA（mRNA），可能是神经胶质瘤、肝细胞癌（HCC）、胰腺导管腺癌（PDAC）等的潜在生物标志物。循环外泌体mRNA（emRNA）的特征人们了解甚少，这阻碍了emRNA的准确检测。尽管已有报道使用细胞外小RNA和细胞外三基因panel用于早期检测PCa和HGPCa，但尚无研究集中在循环emRNA的诊断潜力上。

在这项研究中，研究人员进行了与PCa相关的emRNA的全面测序，开发了针对emRNA的优化检测策略，并建立了用于检测PCa的新型基于emRNA的特征。通过将循环外泌体RNA测序数据与组织中的相应数据进行比较，研究人员说明了与组织mRNA相比emRNA的不同特征。然后，根据循环emRNA的特征开发了一种改进的emRNA检测策略。使用优化的检测策略，研究人员进一步验证了大量患者emRNA-seq发现的前列腺癌相关emRNA，并使用logistic回归分析确定了用于PCa筛查和诊断的emRNA标记物。受试者者工作特征曲线（ROC）分析表明，基于循环emRNA的筛查特征可在ROC曲线下（AUC）产生0.948的区域值，可以区分PCa患者与健康对照者。基于循环emRNA的诊断标记物在预测前列腺活检结果方面也表现出出色的性能（AUC=0.851）。总之，这项研究开发了一种优化的emRNA检测策略，并鉴定了用于检测PCa新的emRNA特征。

图：循环外泌体mRNA（emRNA）作为PCa诊断的新型生物标志物。 a，Heatmap证明PCa患者中的emRNA明显失调。b，验证潜在循环emRNA的工作流程。 c，散点图显示，与健康对照组（n = 30）相比，PCa患者（n =141）中循环性emRNA的表达水平上调，包括CDC42，IL32，MAX，NCF2，PDGFA和SRSF2。 d，散点图显示，与BPH患者（前列腺活检阴性，n = 170）相比，PCa患者（n = 141）中循环的emRNA的表达水平（包括CDC42，IL32，MAX，NCF2，PDGFA和SRSF2）上调。。 e和g，ROC分析显示了6种mRNA的诊断性能和基于emRNA的筛选模型（CDC42，IL32，MAX，NCF2，PDGFA和SRSF2）。 f和h，ROC分析显示了6种emRNA的诊断性能和基于emRNA的诊断模型（CDC42，IL32，MAX，NCF2，PDGFA和SRSF2）。

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