唾液游离 RNA:口腔鳞状细胞癌无创诊断的新希望

【字体: 时间:2025年02月08日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决口腔鳞状细胞癌(OSCC)传统诊断创伤大的问题,研究人员分析血液(血浆)和唾液中游离 RNA(cfRNA)转录组。结果显示唾液更适用于 OSCC 检测,唾液中 CLEC2B 等可作潜在诊断标志物,为 OSCC 诊断提供新思路。

  在健康与疾病的战场上,口腔鳞状细胞癌(Oral Squamous Cell Carcinoma,OSCC)成为了不容忽视的 “敌人”。它是全球范围内高发的癌症类型之一,2020 年,唇和口腔癌新发病例达 377,713 例,死亡人数高达 177,757 人 ,其中超过 90% 为 OSCC。目前,传统的组织活检虽能诊断或监测 OSCC,但这一侵入性操作会给患者带来极大痛苦和不适。于是,一种更温和的诊断方式 —— 液体活检应运而生,它通过检测血液、唾液等样本中的生物标志物,为疾病诊断带来了新希望。不过,在 OSCC 领域,液体活检的研究尚处于起步阶段,尤其是针对游离 RNA(cell-free RNA,cfRNA)转录组的探索几乎空白。在这样的背景下,汕头大学医学院附属肿瘤医院的研究人员挺身而出,开展了一项意义重大的研究。
研究人员为了找到更有效的 OSCC 检测方法,收集了 OSCC 患者、口腔良性肿瘤患者和正常对照组的血液(血浆)和唾液样本。通过一系列严谨的实验流程,包括 RNA 文库制备、质量控制、测序、数据分析等,最终得出了一系列重要结论。这项研究成果发表在《Scientific Reports》上,为 OSCC 的诊断开辟了新方向。

研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。首先是样本采集,从 3 组人群中各收集 10 对血液和唾液样本。接着进行 RNA 文库制备,涵盖 DNase I 消化、核糖体 RNA(rRNA)去除等多步操作。然后利用 NovaSeq 6000 平台进行下一代测序,通过 Hisat2 aligner 将测序 reads 比对到人类 Ensemble 基因组 GRCh38 ,并用 featureCounts 工具进行定量。最后,运用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、差异基因表达分析等统计方法对数据进行深入分析。

研究结果


  1. 样本相似性分析:通过 PCA 对比不同液体活检样本的相似性,发现在唾液样本中,OSCC 组、口腔良性肿瘤组和正常对照组在维度 1(解释 32.1% 的方差)和维度 2(解释 6.3% 的方差)上能大致分开;而血液样本中,在主要维度上难以区分 OSCC 组与其他组。这表明唾液可能是比血液(血浆)更有效的 OSCC 检测介质。
  2. 潜在液体生物标志物筛选:进行差异表达分析,设置错误发现率(False Discovery Rate,FDR<0.1) 为阈值。结果显示,OSCC 组与口腔良性肿瘤组在唾液和血液样本中都有许多差异表达的 RNA;但 OSCC 组与正常健康对照组相比,仅在唾液样本中有显著差异表达的 RNA,血液样本中则没有。进一步分析发现,唾液组中 CLEC2B 在癌症组显著上调,F9、DAZL 和 AC008735.2 显著下调。
  3. 基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA):对唾液样本进行 GSEA,发现 OSCC 组与其他组相比,许多免疫相关通路信号增强,如中性粒细胞激活、抗原加工和呈递等。交集分析证实,OSCC 唾液组在抗原加工和呈递、中性粒细胞激活等相关通路的免疫信号增强。这表明 OSCC 患者唾液的免疫特征与健康人或口腔良性肿瘤患者存在明显差异。
  4. 免疫浸润分析:利用 ESTIMATE 量化免疫浸润水平,发现 OSCC 组的免疫评分显著高于其他组。免疫细胞反卷积分析显示,OSCC 组中性粒细胞浸润显著增加,B 细胞、CD4+T 细胞(非调节性)和调节性 T 细胞(Tregs)表达降低。而血液样本中,各组间未发现免疫差异。

研究结论与讨论


综合研究结果,血液(血浆)样本可能并非基于 cfRNA 的 OSCC 液体活检的理想介质,而唾液样本展现出作为可靠介质的潜力,唾液中的 CLEC2B、DAZL、F9 和 AC008735.2 可作为潜在的 OSCC 诊断生物标志物。这一发现为 OSCC 的早期无创诊断提供了新的方向,有望减少患者的痛苦,提高诊断效率。

不过,该研究也存在一些局限性。样本量较小,限制了研究结果的普遍性,未来需在更大、更多样化的唾液队列中进行验证;虽然发现了差异表达基因,但对其表达变化的潜在机制尚未探索;此外,这些生物标志物在预测治疗反应和预后价值方面也有待进一步研究。同时,研究中还存在技术和组间偏差等问题。尽管如此,这项研究依然为 OSCC 的诊断研究奠定了重要基础,激励着更多科研人员深入探索,推动 OSCC 诊断技术的发展,为患者带来更多希望。

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