【Nature子刊】最新！温州医科大学等合作发现食管癌诊断生物标记物

近日，温州医科大学等研究人员在国际知名期刊《Nature Communications》上发表了题为“The transcriptional landscape and diagnostic potential of long non-coding RNAs in esophageal squamous cell carcinoma”的研究论文，该研究构建了一个基于完整转录组数据的诊断性LNCRNA信号,并验证了LNCRNA信号在多中心跨平台组中的有效性。此外,研究人员已经开发了CFRNA液体活检诊断生物标记物,并发现5个循环的LNCRNA在鉴别出与传统血清学标记相比的EIN或食管上皮内瘤(EIN)患者方面表现出了优越或可比的诊断准确性。

https://www.nature.com/articles/s41467-023-39530-1#Sec10

研究背景

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食管癌是一种严重威胁人类健康的消化系统恶性肿瘤。食管癌的发病率和死亡率分别居世界第7位和第6位。中国是食管癌的高危国家，以食管鳞状细胞癌(ESCC)为主要亚型，其发病率和死亡率分别排在所有恶性肿瘤的第6位和第5位。ESCC在早期通常无症状，导致晚期才能诊断和较差的5年生存率。内镜筛查有助于早期发现、诊断和治疗ESCC。国家癌症中心的流行病学家对中国上消化道肿瘤高危地区进行了几项基于人群的多中心队列研究。大量人群研究的证据证实内镜筛查和早期干预是降低ESCC发病率和死亡率的有效方法。此外，基于人群的研究也显示ESCC的总体5年生存率有所提高。然而，由于癌症负担较大、缺乏医院人员和可用的技术，内窥镜筛查仅在中国的高风险地区进行。因此，开发可靠的生物标志物用于ESCC的早期检测和筛查势在必行。

长度超过200个核苷酸的长链非编码rna (lncRNAs)被认为是转录调控、染色质重组和转录后调控的关键介质。lncrna的数量比蛋白编码RNA更为丰富，并且在不同的癌症甚至同一癌症的不同亚型中都观察到其表达失调，这为寻找特异性肿瘤生物标志物提供了更大的窗口。而且，lncrna可以从体液中提取，并且正在成为非侵入性“液体活检”方法的有吸引力的候选者。据报道，HOTAIR的血清水平可以区分患者与健康对照，诊断能力为0.793，但样本量较小。到目前为止，还没有对ESCC从组织到液体活检的lncRNA诊断生物标志物进行系统、全面的研究。

研究过程

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lncrna作为肿瘤的关键调控分子，因其表达谱范围广、肿瘤特异性高、在循环体液中稳定，在筛选肿瘤诊断和预后标志物方面具有独特优势。越来越多的基于血液的研究证据强调了循环lncrna作为早期癌症诊断的被动生物医学工具的潜在临床应用。在本研究中，研究人员进行了一项回顾性研究，并建立了ESCC早期检测的6个lncrna诊断特征。

在这6个lncrna特征中，PGM5-AS1在ESCC组织中经常下调，并发挥肿瘤抑制功能。PGM5-AS1被确定为ESCC患者的诊断和预后生物标志物。ADAMTS9-AS1是预测食管鳞癌预后和治疗反应的lncrna标签的成员之一。在数据中功能富集分析显示，与6个lncRNA生物标志物共表达的mrna在许多已知的癌症相关通路中富集，如cGMP-PKG信号通路，Apelin信号通路，Focal adhesion和转录错误调节。这些结果进一步支持候选lncrna参与了与癌症密切相关的重要生物学过程，表明这6个lncrna具有构建诊断标签的巨大潜力。

早期诊断是提高ESCC患者生存和预后的有效策略。研究人员从SCH发现队列中选择一期和二期患者作为早期阶段，以调整MLMRPscore的临界值，然后在验证队列中进行测试。正如预期的那样，MLMRPscore在ESCC的早期检测中显示出优越的疗效。

临床诊断要求操作简单、成本低、数据准确。许多lncrna已经在癌症患者的血液中被鉴定出来，可以作为一种潜在的非侵入性诊断工具。值得注意的是，循环lncrna的诊断能力已被证明比传统的糖蛋白标记物、循环肿瘤细胞(ctc)和游离细胞DNA (cfDNA)更可靠、更优越。为了探索MLMRPscore的无创潜力，研究人员使用RT-qPCR评估了血浆队列中MLMRPscore模型中lncrna的表达。五种循环lncrna表现出与组织lncrna一致的失调表达模式。这5种lncrna在区分ESCC和EIN患者与健康对照方面表现出强大的功能。此外，与常规的临床血清学生物标志物(包括SCC-Ag)相比，这5种lncrna表现出优越或相当的诊断准确性。这些结果表明，5种循环lncrna可能具有早期检测ESCC的潜力。

MLMRPscore早期诊断性能的验证

研究意义

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总之，本研究利用了一个系统的、多中心的、跨平台的临床生物标志物发现和验证框架，开发了一个稳定而强大的多重lncrna诊断特征(MLMRPscore)，能够准确识别ESCC患者，包括临床队列中的早期肿瘤。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41467-023-39530-1#Sec10

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。