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ACS Nano（IF=17.1）：北京协和医学院揭示血清细胞外囊泡miRNA作为卵巢癌诊断和预后标志物

分类：华盈视角
作者：标志物研究俱乐部
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【概要描述】循环细胞外囊泡及其分子货物可用于癌症诊断和预后的生物标志物。

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ACS Nano（IF=17.1）：北京协和医学院揭示血清细胞外囊泡miRNA作为卵巢癌诊断和预后标志物

【概要描述】循环细胞外囊泡及其分子货物可用于癌症诊断和预后的生物标志物。

分类：华盈视角
作者：标志物研究俱乐部
来源：
发布时间：2023-10-11 13:53
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肿瘤生物标志物CA125和HE4对于上皮性卵巢癌（EOC）检测的特异性和敏感性相对较低，这两种标志物都无法区分良性肿瘤和EOC并提供准确的预后。最近的一些研究表明，循环细胞外囊泡及其分子货物可用于癌症诊断和预后的生物标志物。然而，目前还没有可靠且有效的细胞外囊泡生物标志物用于临床上EOC的早期检测和预后预测。

2023年9月26日，中国医学科学院北京协和医学院梁智勇教授团队在ACS Nano（IF=17.1）发表题为“Identifying Serum Small Extracellular Vesicle MicroRNA as a Noninvasive Diagnostic and Prognostic Biomarker for Ovarian Cancer”的文章，发现血清来源的细胞外囊泡miRNA可区分良性和恶性肿瘤并可用于预测EOC患者预后。

| 研究设计

研究分为训练集（n=29）、测试集（n=20）和验证集（n=30）。对训练集开展外泌体miRNA测序，将测序结果与组织样本数据集（n = 197）整合，确定了7 个sEV miRNA，在训练集中成功建立了用于识别 EOC 的血清 sEV miRNA 模型（sEVmiR-EOC），该模型在测试队列和验证队列中得到qPCR证实，可用于诊断和预后。

| 研究结果

1、训练集确定外泌体差异miRNA

从良性和恶性EOC患者的血清样本中分离sEV，开展miRNA测序，根据阈值（截止值 log2CPM > 2，|FC| > 1.5，p < 0.05）确定了16个差异表达的miRNA，与组织miRNA数据库（GSE53829）整合分析后，7个miRNA（miR-1246、miR-141-3p、miR-200a-3p、miR-200b-3p、miR-200c-3p、miR- 203a-3p 和 miR-429）被选择（图1A），这些miRNA在训练集的EOC患者中显著上调（图1B），这7个miRNA的上调同样在数据集GSE65819、GSE127873和TCGA中得到证实。

图1 发现集确定外泌体差异miRNA

2、sEVmiR-EOC模型的构建和诊断效能

研究进一步构建了一个血清sEV miRNA诊断模型（sEVmiR-EOC score = Σ（回归系数）× （miRNA表达量）− 3.6501），在训练集中sEVmiR-EOC模型识别EOC的AUC为0.913（特异性：0.923；灵敏度：0.875），在测试队列中的AUC为0.973（特异性：1.000；灵敏度：0.867），在验证集中的AUC为0.924（特异性：0.933；灵敏度：0.867）（图2A）。此外，sEVmiR-EOC模型的RiskScore评估显示恶性组的风险远高于良性组（图2B），sEVmiR-EOC模型在CA125高的样本中的RiskScore显著高于CA125正常个体（图2C），且基于RiskScore的sEVmiR-EOC诊断模型相较于CA125表现出更好的性能（图2D）。

图2 sEVmiR-EOC模型的构建和验证

3、sEVmiR-EOC模型的预后预测

进一步分析发现这7种miRNA的血清sEV miRNA在术前良性组、术前恶性组、术后R0组（术后无肉眼残留病灶为R0）和术后残留组的EOC患者中存在显著差异（图3A）。恶性患者术前sEVmiR-EOC RiskScore显著大于术后R0，术前恶性组和术后残留组的EOC患者没有差异（图3B）。与术前恶性组相比，miR-141-3p、miR-200a-3p、miR-200b-3p、miR-200c-3p 和 miR-429在术后R0组中显著下调（图3C）。此外，术后RiskScore较高的个体与较差的PFS显著相关（图3D）。

图3 sEVmiR-EOC模型的预后预测

综上所述，sEVmiR-EOC模型可能在EOC的诊断和预后预测方面具有广阔的应用前景（图4）。

图4 研究流程及结果图

| 总结与讨论

开发出用于诊断和预后的特异性、敏感性和非侵入性生物标志物有利于患者的临床管理。该研究首先通过miRNA测序结果，选择了16个差异表达的miRNA，随后利用组织miRNA的公共数据集进一步缩小范围，确定 7个差异表达的miRNA，并建立sEVmiR-EOC模型通过训练集、测试集和验证集确认可用于EOC的诊断和预后。该研究对我们开展其他疾病的血清外泌体miRNA标志物提供了很好地研究范本。

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| 相关文献

Li L, Zhang F, Zhang J, et al. Identifying Serum Small Extracellular Vesicle MicroRNA as a Noninvasive Diagnostic and Prognostic Biomarker for Ovarian Cancer. ACS Nano. 2023 Sep 26. doi: 10.1021/acsnano.3c05694. Epub ahead of print. PMID: 37750402.

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