编辑推荐:
为解决乳腺癌(BCa)早期诊断难题,广西医科大学研究人员开展了血清 miRNAs 和肿瘤标志物(TMs)在 BCa 诊断中作用的研究。结果发现 miR-548ao-5p 和 miR-4804-3p 可作潜在诊断生物标志物,(miRNA + TM)panel III 模型诊断效能更高,有助于提高 BCa 诊疗水平。
乳腺癌,作为全球女性癌症死亡的首要原因,严重威胁着女性的生命健康。早期诊断对于改善乳腺癌患者的预后至关重要,然而现有的临床筛查和诊断方法存在诸多不足。像 X 射线乳房造影、超声和磁共振成像等影像学检查,成本高昂且可能存在辐射风险;而活检和组织检查等病理检查虽然准确性高,但属于有创操作,存在一定风险。此外,目前常用的肿瘤标志物如癌抗原 153(CA153),敏感性较低,容易出现假阴性结果。因此,寻找新型、有效的生物标志物来提高乳腺癌的早期诊断率,成为肿瘤学领域亟待解决的重要问题。
广西医科大学的研究人员为了攻克这一难题,开展了一项关于血清微小核糖核酸(miRNAs)和肿瘤标志物在乳腺癌诊断中作用的研究。他们希望通过研究,找到更敏感、更特异的生物标志物,建立一个高效的乳腺癌诊断模型,从而提高乳腺癌的诊断准确性和治疗效果。
研究人员通过三个阶段开展研究。在发现阶段,运用高通量测序技术,对乳腺癌患者和健康个体的血清样本进行检测,筛选出差异表达的 miRNAs。在训练阶段,对候选 miRNAs 和血清肿瘤标志物(包括癌胚抗原 CEA、CA152、CA125、CA199 和甲胎蛋白 AFP)进行定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)和化学发光检测,并利用多变量逻辑回归方法构建基于血清 miRNAs(miRNA panel I)、血清肿瘤标志物(TM panel II)以及两者结合((miRNA + TM) panel III)的乳腺癌诊断模型。在验证阶段,对模型进行进一步验证。
研究结果如下:
- 差异表达的血清 miRNAs:研究发现 4 种血清 miRNAs(hsa-miR-1911-3p、hsa-miR-548ao-5p、hsa-miR-4694-5p 和 hsa-miR-4804-3p)与乳腺癌相关。在训练阶段,这 4 种血清候选 miRNAs 在 116 例乳腺癌患者中的表达水平显著低于健康个体;在验证阶段,其表达模式一致,且受试者工作特征曲线(ROC)分析显示它们对乳腺癌具有诊断潜力。
- 2-miRNA panel 模型:逻辑分析表明,miR-548ao-5p 和 miR-4804-3p 是抑制乳腺癌发展的独立预测因子,据此构建的 miRNA panel I 模型在训练、验证和联合阶段的曲线下面积(AUC)分别为 0.797、0.836 和 0.816,乳腺癌患者的风险评分高于健康对照。
- 血清肿瘤标志物的表现:单因素分析显示,肿瘤标志物 CEA、CA125 和 CA153 在乳腺癌患者血清中的水平显著高于健康对照。基于 CA125 和 CA153 构建的 TM panel II 模型对乳腺癌腺癌有一定诊断价值,但血清标志物对乳腺癌的敏感性较低。相比之下,miRNA panel I 在诊断乳腺癌时具有更高的准确性和敏感性,降低了漏诊的可能性。
- 联合模型的优势:将 miR-548ao-5p、miR-4804-3p 与 CA125、CA153 结合构建的 (miRNA + TM) panel III 模型,在训练、验证和联合阶段的 AUC 分别为 0.868、0.869 和 0.870,准确性分别为 81.05%、81.18% 和 81.31%。该模型在精度召回曲线下面积为 0.914,决策曲线分析(DCA)显示其具有显著的临床净效益,在区分乳腺癌患者和健康个体方面表现更优。
- 血清 miRNA 表达与临床特征的关系:研究发现,miR-548ao-5p 和 miR-4804-3p 的表达与乳腺癌患者的临床特征密切相关。在人表皮生长因子受体 2(HER2)富集亚型、雌激素受体(ER)阴性、孕激素受体(PR)阴性、HER2 阳性、淋巴结转移和 III/IV 期患者中,这两种 miRNA 的表达水平显著降低。多因素线性回归分析表明,HER2 状态显著影响 miR-548ao-5p 和 miR-4804-3p 的表达水平。
- miRNA 在不同组织和癌症中的表达:qRT-PCR 分析显示,miR-548ao-5p 和 miR-4804-3p 在乳腺癌肿瘤组织中的表达显著低于癌旁非肿瘤组织,且在肝细胞癌、肺癌和胃癌患者血清中的表达与健康对照组无显著差异,表明这两种 miRNA 组成的风险模型可能对诊断乳腺癌具有特异性。
研究结论和讨论部分指出,本研究成功开发了一种包含 miR-548ao-5p、miR-4804-3p、CA125 和 CA153 的联合诊断模型,该模型具有高敏感性、特异性、准确性和稳定性,克服了 miRNAs 特异性低和血清标志物敏感性低的局限性,在乳腺癌早期检测中展现出良好的诊断性能和更高的敏感性。此外,miR-548ao-5p 和 miR-4804-3p 的定量变化可能与乳腺癌的进展和预后相关。虽然研究存在一定局限性,如样本来源具有区域性、缺乏独立外部验证和长期生存数据等,但未来通过多中心研究有望解决这些问题。该研究成果发表在《World Journal of Surgical Oncology》上,为乳腺癌的诊断和治疗提供了新的思路和方法,具有重要的临床意义和应用价值。
研究人员在研究过程中主要运用了以下关键技术方法:
- 高通量测序技术:用于筛选乳腺癌患者和健康个体血清样本中差异表达的 miRNAs。
- qRT-PCR 技术:检测候选 miRNAs 的表达水平。
- 化学发光法:测定血清肿瘤标志物的含量。
- 逻辑回归分析:构建乳腺癌诊断模型,并确定各指标的权重和风险评分公式。
- 样本队列:研究对象包括 169 例在广西医科大学第一附属医院临床诊断为乳腺癌的患者,114 例健康个体,以及从广西医科大学附属肿瘤医院获取的 40 例乳腺癌肿瘤组织和癌旁组织样本 。