郑华国 http://baijiahao.baidu.com/s?id=1698342918723474520&wfr=spider&for=pc前言
早筛网讯：食管癌（EC）是起源于食管粘膜上皮的恶性肿瘤，包括鳞癌、腺癌等。其中，以鳞癌（食管鳞癌，ESCC）多见，约占全球所有食管癌病例的80%以上，在东亚和非洲地区尤其高发。年版中国癌症报告显示，在所有癌症中，我国食管癌发病例数约为24.6万例，排第六位；死亡例数约18.8万例，排第四位。
研究显示，ESCC平均5年生存率在10%-41%之间，而I期食管癌5年生存率约为70%~90%。因此，早期检测、早期诊断，有助于控制食管癌的进展和转移，改善患者生存和预后。但目前尚无独立有效的非侵入性生物标志物用于ESCC早期检测。
近日，中国国家癌症中心的刘芝华教授团队联合美国、日本等科学家发表的最新研究发现，一种基于8个高表达miRNA的液体活检技术可用于食管鳞癌的早期检测。该研究发表在国际顶刊MolecularCancer上，题为《AmicroRNA-basedliquidbiopsysignaturefortheearlydetectionofesophagealsquamous》。
图1：本论文截图
miRNA是一类小的非编码RNA，长度约为20-25个核苷酸，通过转录干扰或下游靶基因（mRNA）的翻译抑制，调节基因表达。miRNA参与大多数生物学事件，包括许多人类癌症的发生，比如ESCC。由于其在体液中的稳定性和高丰度，以及独特的表达谱，miRNA有望成为潜力巨大的非侵入性肿瘤生物标志物。
主要的研究过程及结果在本研究中，研究人员使用了来自中国、日本和南非的约份食管鳞癌患者和健康对照组的组织和血清样本。该研究分五阶段进行，分别是：miRNA数据分析鉴定、组织表达验证、血清表达验证、miRNA诊断模型的回顾性血清训练和验证，以及前瞻性队列评估。研究初期，研究人员在三个独立的食管鳞癌miRNA表达谱数据集（TCGA、GSE和GSE）中进行分析鉴定，发现了18个候选miRNA在三个表达谱数据集之间重叠（见图2-D），因而将其选中并用于后续分析。图2：在全基因组范围内发现用于组织中ESCC诊断的miRNA候选物。三个独立的miRNA表达数据集的火山图：TCGA（A），GSE（B）和GSE（C）。D为18个候选miRNA通过重叠策略鉴定
为了评估这18个候选miRNA的食管鳞癌诊断潜力，研究人员先执行了具有2倍交叉验证的多变量逻辑回归，其次在GSE数据集上训练了一个多元逻辑回归模型，将相同的统计模型应用于三个表达谱数据集。结果显示，在原来的三个食管鳞癌数据集中，候选miRNA的AUC在0.98~1.00之间，表现出优异的诊断潜力。
图3：ROC曲线表明，18-miRNA特征在所有三个数据集中准确地将癌症组织与正常组织区分开来
接下来，为了继续验证本研究的最初目的——开发一种非侵入性的食管鳞癌液体活检方法，研究人员在血清水平上对基于这18个候选miRNA的转化潜力进行了验证。
在食管鳞癌患者与健康对照组中，18个候选miRNA中，有4个表达水平低于血清标本的检测限。对于剩余的14个，与健康对照组相比，有8个miRNA（miR-，miR-b，miR-，miR-17，miR-a，miR-21，miR-25和miR-93）在食管鳞癌患者的血清中表达明显增多。
针对这8个miRNA，研究人员构建了一个基于食管鳞癌血清标志物的多变量回归模型（以下简称：miRNA诊断模型）。在一个包含个食管鳞癌患者和个健康对照组的训练队列中，该诊断模型的AUC为0.83，灵敏度为78%，特异性为75%（图4-A）。
图4：A-血清训练队列的AUC=0.83，B-验证队列1的AUC=0.80，C-验证队列2中Ⅰ-Ⅳ食管鳞癌患者样本的AUC=0.89，D-验证队列2的AUC=0.89。
在另外两个独立的血清验证队列中，miRNA诊断模型的AUC分别为0.80（图4-B）和0.89（图4-C），表现依然强劲。
接下来，与经典的肿瘤标志物鳞状上皮细胞癌抗原（SCC-Ag，AUC=0.72）相比，miRNA诊断模型（AUC=0.89）在区分所有疾病阶段的食管鳞癌患者性能更优。特别地，在I期食管鳞癌患者中，该诊断模型AUC为0.82，表现出强大的早期诊断潜力（图4-D）。
为了研究该诊断模型的诊断特异性，研究人员使用公共血清数据集对其在结直肠癌、前列腺癌、肺癌和乳腺癌等其他癌种的诊断性能进行了评估。结果显示，与食管鳞癌相比，这些癌症中AUC值显著降低，表明miRNA诊断模型对食管鳞癌具有良好的诊断特异性。
但在真实的临床环境中，miRNA诊断模型的性能又如何呢？接下来，研究人员在两个随机的前瞻性患者队列中进行了验证。在个血清样本中，该模型对于食管鳞癌和健康对照组的区分上表现卓越，其AUC为0.92，敏感性为89%，特异性为84%。
早期检测性能及成本效益
最后，研究人员在miRNA诊断模型对于食管鳞癌的病变检测中，发现该模型能够识别高级别的食管鳞状上皮内瘤变（食管鳞癌癌前病变）患者，对于低级别的上皮内瘤变或食管炎患者风险评分变化不显著。也就是说，miRNA诊断模型可用于早期检测高风险的食管鳞癌癌前病变。
另外，研究人员还分析了其成本效益，认为相对于目前的方法，使用这些miRNA血清标志物进行大规模筛查，更为经济便捷。
小结
简而言之，这项大型、独立、回顾性的跨国多中心队列研究显示出该miRNA模型（8种食管鳞癌血清标志物）新颖而强大的诊断性能，为食管鳞癌的无创早期检测提供了一种有前景的、高效稳健的新选择。
参考资料：1、
