食管癌是全球癌症发病率中排名第七,癌症死亡率排名第六的恶性肿瘤,已经导致了极大的医疗和经济压力,其中90%的食管癌病理类型是鳞状细胞癌(ESCC)。患者确诊时往往已经处于进展期,并伴随淋巴结转移,这导致ESCC的5年生存率大约只有20%[1–3]。
早期发现和诊断ESCC,是防治工作的关键。近年来,液体活检在非侵入性癌症检测中得到了广泛研究,它主要基于来自癌症的三种核心物质:循环肿瘤细胞(CTCs)、循环肿瘤DNA(ctDNA)和外泌体。
CTCs和ctDNA已经称得上耳熟能详了,而针对外泌体的检测,主要是针对多种小RNA(sRNA),如miRNA、piRNA、小核仁RNA(snoRNA)、转运RNA衍生的小RNA(tsRNA)等进行[4–6]。
近日,来自暨南大学医学院的张灏教授团队开展了一项多中心、前瞻性临床研究,相关成果发表在《分子癌症》()期刊上。研究表明,唾液来源的外泌体sRNA,可作为预测ESCC的新型生物标志物[7]!据了解,这也是以唾液外泌体作为癌症生物标志物的第一个临床研究。
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研究者首先招募3名ESCC患者,3名健康志愿者进行初步研究,采集唾液并分析外泌体中的sRNA,结果发现,相比于健康志愿者对照组,有5个sRNA在ESCC患者中存在高表达。
为了进一步验证,研究者又招募了33名ESCC患者和33名健康志愿者,以RT-qPCR法进行检测发现,有5种sRNA在ESCC患者中高表达,其中有两种sRNA差异表达达到了统计学显著性(p0.01),分别是tRNA-GlyGCC-5(tsRNA的一种)和一个之前未鉴定过的小非编码RNA,研究者将其命名为sRESE。
5种sRNA在ESCC患者中高表达
研究者为了解这两种sRNA的生物学作用,在KYSE(ESCC细胞系)中转染了针对这两种sRNA的反义RNA,结果发现KYSE细胞的增殖、迁移和侵袭均受到显著抑制,这表明这两种sRNA可能参与细胞增殖、迁移和侵袭的调节。
tRNA-GlyGCC-5和sRESE影响ESCC细胞的生物学功能
接下来,研究者探索了tRNA-GlyGCC-5和sRESE作为ESCC诊断生物标志物的应用价值。研究者设置了2个前瞻性队列,分别来自汕头大医院(CHSUMC)的名ESCC患者和名对照,医院(ATH)的名ESCC患者和60名对照。
在两个队列中,唾液外泌体来源的tRNA-GlyGCC-5和sRESE在ESCC患者中的表达均显著增加(p0.),研究人员以此构建了tRNA-GlyGCC-5和sRESE表达量联合诊断的风险评分(RSD)。
分析表明,两种sRNA联合用于ESCC检测时,诊断效能更好(ROC曲线下面积为0.),RSD能将CHSUMC队列中的ESCC患者与对照准确区分,其灵敏度为90.50%,特异性为94.20%,阳性预测值(PPV)为96.28%,阴性预测值(NPV)为85.61%,ATH的验证队列结果也与此一致,表明tRNA-GlyGCC-5和sRESE联合,能用于诊断ESCC。
tRNA-GlyGCC-5和sRESE在CHSUMC和ATH队列中的表达
研究者接下来构建了tRNA-GlyGCC-5和sRESE表达量联合的预后风险评分(RSP),用于评估ESCC患者的预后。根据RSP值将CHSUMC队列中的患者分为高值和低值组时,高RSP的总体生存期(OS)和无进展生存期(PFS)明显较低RSP患者更短,提示预后更差(p0.)。
RSP用于ESCC患者预后生存分析
多变量COX回归分析表明,组织学分化、RSP和TNM分期是CHSUMC和ATH队列OS和PFS的独立预后因素,为了更精确的预测ESCC患者的生存率,研究者联合上述3个指标构建了列线图模型,校准曲线表明,列线图预测患者3年生存率的准确率较高。
组织学分化、RSP和TNM分期联合构建的列线图模型及校准曲线
最后,研究者探索了RSP评分在ESCC术后辅助治疗中的指导作用。在CHSUMC队列中,54例高RSP的ESCC患者和41例低RSP的ESCC患者接受了术后辅助治疗,数据显示,辅助治疗仅与高RSP患者的OS(p=0.)和PFS(p0.)改善相关,提示高RSP患者能从术后辅助治疗中获益。
RSP用于术后辅助治疗的生存分析
在这项多中心的前瞻性临床研究中,研究者利用高通量测序检测ESCC患者唾液外泌体的sRNA,成功找到了tRNA-GlyGCC-5和sRESE两种在患者体内高表达的sNRA,两者联合应用可用于ESCC的诊断、预后评估和辅助治疗获益预测,这项研究为无创性肿瘤筛查中开拓了新的方法,也将唾液外泌体这一非侵入性生物标志物带进了视野。
唾液外泌体检测sRNA具有独特的优点,相比于组织活检,它不具有侵入性,并且能评估恶性肿瘤的整体情况,而不仅仅是活检部位。同时与循环肿瘤DNA相比,外泌体sRNA具有更多的分子遗传信息,蛋白质组学等研究表明,唾液中含有的生物分子是口腔和全身性疾病的有效指标[8]。
然而,tRNA-GlyGCC-5和sRESE促进肿瘤进展的特异性机制仍不完整,需要进一步探索。并且研究队列中许多患者的随访时间都在5年以下,这导致构建的列线图模型只能预测患者的3年生存率,未来需要纳入更多样本,延长随访时间,构建能够预测患者5年生存率的列线图模型。
参考文献:
[1]PennathurA,GibsonMK,JobeBA,LuketichJD.Oesophagealcarcinoma.Lancet.;():-.doi:10./S0-(12)-6
[2]EnzingerPC,MayerRJ.Esophagealcancer.NEnglJMed.3;(23):-.doi:10./NEJMra
[3]BrayF,FerlayJ,SoerjomataramI,SiegelRL,TorreLA,JemalA.Globalcancerstatistics:GLOBOCANestimatesofincidenceandmortalityworldwidefor36cancersincountries[publishedcorrectionappearsinCACancerJClin.Jul;70(4):].CACancerJClin.;68(6):-.doi:10./caac.
[4]LiF,Kaczor-UrbanowiczKE,SunJ,etal.CharacterizationofHumanSalivaryExtracellularRNAbyNext-generationSequencing.ClinChem.;64(7):-.doi:10./clinchem..
[5]ZhuL,LiJ,GongY,etal.ExosomaltRNA-derivedsmallRNAasapromisingbiomarkerforcancerdiagnosis.MolCancer.;18(1):74.PublishedApr2.doi:10./s---8
[6]ColeC,SobalaA,LuC,etal.FilteringofdeepsequencingdatarevealstheexistenceofabundantDicer-dependentsmallRNAsderivedfromtRNAs.RNA.9;15(12):-.doi:10./rna.
[7]LiK,LinY,LuoY,etal.Asignatureofsaliva-derivedexosomalsmallRNAsaspredictingbiomarkerforesophagealcarcinoma:amulticenterprospectivestudy.MolCancer.;21(1):21.PublishedJan18.doi:10./s---8
[8]AlKawasS,RahimZH,FergusonDB.Potentialusesofhumansalivaryproteinandpeptideanalysisinthediagnosisofdisease.ArchOralBiol.;57(1):1-9.doi:10./j.archoralbio..06.
来源:奇点肿瘤探秘