血浆 EpCAM 特异性外泌体长链非编码 RNA 组合用于非小细胞肺癌无创早期诊断的研究

《Respiratory Research》：A LncRNA panel within EpCAM-specific exosomes for noninvasive early diagnosing non-small cell lung cancer

肺癌死亡率高，早期检测率低。广州医科大学研究人员开展 “血浆 EpCAM 特异性外泌体（Epexo）中长链非编码 RNA（lncRNA）用于非小细胞肺癌（NSCLC）诊断” 的研究。发现含 linc01125 等的 lncRNA 组合诊断潜力大，有助于 NSCLC 早期诊断和分型。

　　肺癌，一直是威胁人类健康的 “头号杀手”，多年来稳坐癌症相关死亡原因的榜首。尽管在过去十年间，肺癌治疗取得了显著进展，但 5 年生存率仍不容乐观，仅为 25.4%。其中一个关键因素便是早期检测率低，大部分患者确诊时已处于中晚期，发生了转移。低剂量螺旋计算机断层扫描（LDCT）虽被广泛应用于肺癌早期筛查，能降低约 20.4% 的高危人群肺癌死亡率，却存在假阳性率高、过度诊断等问题，还会给患者带来经济负担和心理压力。因此，探索新的肺癌早期诊断技术迫在眉睫。

外泌体是直径在 30nm - 150nm 的小囊泡，含有多种细胞来源的物质，在细胞间通讯中发挥重要作用，其在血浆中的成分对非小细胞肺癌（NSCLC）有诊断潜力。然而，不同研究报道的外泌体诊断分子差异大，稳定性和可靠性欠佳。肿瘤相关外泌体（TAEx），尤其是 EpCAM 特异性外泌体（Epexo），可能是更具潜力的诊断工具。长链非编码 RNA（lncRNA）在癌症发生发展中起关键作用，有望成为癌症诊断的生物标志物，但在 Epexo 中用于肺癌诊断的作用尚不明确。

为解决这些问题，广州医科大学的研究人员开展了一项关于血浆 Epexo 中 lncRNA 对 NSCLC 诊断价值的研究，相关成果发表在《Respiratory Research》杂志上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，收集了多个队列的临床样本，包括 5 例 NSCLC 患者和 5 例肺炎对照者用于 RNA 测序（RNA - seq），210 例 NSCLC 患者和 245 例健康个体作为发现集，192 例肺结节（PN）患者作为验证集 ，还有 31 例患者进行二次血样采集，39 例患者提供配对的组织 - 血浆样本。其次，采用符合 MISEV 2023 指南的方法分离和鉴定血浆总外泌体及 Epexo。然后，运用 RNA - seq 技术结合生物信息学分析筛选差异表达的 lncRNA，通过实时定量 PCR（qRT - PCR）验证 lncRNA 表达水平，并构建随机森林模型评估 lncRNA 组合的诊断效能。

研究结果如下：

• Epexo 的特征和鉴定：通过透射电子显微镜（TEM）观察到 Epexo 仅存在于 NSCLC 患者血浆中，健康对照者中未发现；其平均直径大于 EpCAM 阴性外泌体，且 Epexo 的 EpCAM 蛋白表达呈阳性。此外，研究还发现恶性或良性 PN 患者血浆外泌体中存在 EpCAM 蛋白阳性表达，这与之前的研究有所不同。
• 差异表达 lncRNA 的鉴定：利用 RNA - seq 分析，在 NSCLC 患者和肺炎对照者的 Epexo 中分别鉴定出 2935 个和 5082 个 lncRNA，其中 2744 个为共同表达。按照既定标准筛选出 15 个下调和 21 个上调的 lncRNA，进一步筛选出 6 个重叠的 lncRNA 进行后续研究，其中 5 个 lncRNA（linc01125、linc01160、SP2 - AS1、MIR100HG、HNF1A - AS1）在 NSCLC 患者与对照组间存在显著差异。
• 构建 NSCLC 诊断模型：在发现集中，通过预测随机森林模型评估 lncRNA 组合的诊断效能，发现由 linc01125、linc01160、MIR100HG、HNF1A - AS1 和 ZNRF3 - AS1 组成的五 lncRNA 组合诊断效能最佳，其区分 NSCLC 患者和健康对照者的曲线下面积（AUC）达到 0.928。该组合对早期 NSCLC 检测的 AUC 为 0.805。在验证集中，结合结节大小后，该诊断 lncRNA 组合区分恶性和良性 PN 患者的 AUC 提升至 0.856。
• Epexo lncRNAs 用于病理类型分类：研究发现血浆 Epexo 中 6 种 lncRNA 在肺腺癌（LUAD）和肺鳞癌（LUSC）患者间表达差异显著。经评估，两个五 lncRNA 组合可作为区分 NSCLC 病理亚型的高准确度分类器。
• Epexo lncRNAs 在 TNM 分期中的差异表达：对比 NSCLC 患者不同 TNM 分期的 Epexo lncRNA 表达水平，发现 linc01125、SP2 - AS1、linc01160 和 ZNRF3 - AS1 在有无远处转移的患者间表达存在显著差异，但在不同 T 或 N 分期中无显著差异。
• 血浆 Epexo 与癌组织中 lncRNA 表达的相关性：对 39 例 NSCLC 组织样本分析发现，MIR100HG 和 HNF1A - AS1 在血浆 Epexo 和癌组织中的表达呈显著负相关，其他 lncRNA 虽也有负相关趋势，但未达到统计学意义。
• 生物信息学分析：通过查询 GEPIA 数据库，发现 linc01160 高表达与 NSCLC 患者总生存期良好相关，其相关基因富集于 Hippo 信号通路；ZNRF3 - AS1 高表达与 NSCLC 患者无病生存期较差相关，其相关基因富集于过氧化物酶体和碳代谢通路。

研究结论和讨论部分指出，本研究鉴定出的血浆 Epexo 中含 linc01125 等的 lncRNA 组合对 NSCLC 早期检测具有强大的诊断潜力，还能有效区分 LUAD 和 LUSC。与已有的生物标志物相比，该 lncRNA 组合具有双诊断效用、可进行亚型区分以及方法学更严谨等优势。不过，研究也存在一些局限性，如样本量有限、缺乏随机招募和种族多样性等。未来需要在更大规模、随机招募的队列中进一步验证，以提高该 lncRNA 组合的临床实用性。总体而言，这项研究为 NSCLC 的早期诊断和精准分型提供了新的思路和潜在的生物标志物，具有重要的临床意义和研究价值。