華西醫(yī)院研究團隊建立濾泡性甲狀腺癌診斷的血漿胞外囊泡分類器

華西醫(yī)院研究團隊建立濾泡性甲狀腺癌診斷的血漿胞外囊泡分類器作者：綠野濾泡性甲狀腺癌(Follicularthyroidcarcinoma,FTC）約占臨床表現(xiàn)甲狀腺癌的10%，其易發(fā)生血行性擴散。2024年1月，Br.J.Cancer（IF:8.8）雜志在線發(fā)表了一篇題名為“Circulatingsmallextracellularvesicle-basedmiRNAclassifierforfollicularthyroidcarcinoma:adiagnosticstudy”的研究文章，研究人員通過比較了血漿細胞外小囊泡(sEV）RNA和游離RNA（cfRNA）的診斷特性，基于5個miRNA開發(fā)了循環(huán)sEVmiRNA（CirsEV-miR）分類器，該分類器可以很好地識別FTC患者，可作為一種無創(chuàng)方便、特異穩(wěn)定的輔助檢查。該研究主要內容包括：（1）來自單一中心（華西醫(yī)院）的21例FTC患者和20例濾泡性甲狀腺腺瘤（FTA）患者被納入訓練隊列(n=41），根據(jù)RNA測序篩選結果，基于5個miRNA開發(fā)了循環(huán)sEVmiRNA（CirsEV-miR）分類器。（2）來自四家醫(yī)院（華西醫(yī)院、華西第四醫(yī)院、華西天府醫(yī)院和四川省腫瘤醫(yī)院）的驗證隊列(n=150），包括50例FTC患者和100例FTA患者，通過qPCR方法進行CirsEV-miR分類器驗證。研究結果1、循環(huán)細胞外小囊泡(sEV）RNA和游離RNA（cfRNA）測序分析為了鑒定潛在的循環(huán)RNA生物標志物，每個血漿樣本被分成兩份：一份用于sEVRNA測序，另一份用于血漿cfRNA測序。結果表明sEVlongRNA、sEVmiRNA和cflongRNA的診斷能力相當，cfmiRNA的診斷潛力較差?？紤]sEVmiRNAs可能由于膜結構保護而穩(wěn)定，并且比循環(huán)系統(tǒng)中的長RNA更容易檢測，相對更加便于后續(xù)臨床應用，研究人員選擇診斷潛力最大的前10個sEVmiRNA進行了后續(xù)研究。圖1循環(huán)小細胞外囊泡(sEV）RNA和無細胞RNA（cfRNA）測序分析2、sEVmiRNA分類器的構建與驗證在訓練隊列中進一步通過qRT-PCR檢測候選sEVmiRNA，證實5個sEVmiRNA在FTC組上調。ROC分析結果提示表現(xiàn)最好的是miR-127-3p，AUC為0.889。進一步整合兩個或更多的miRNA以進一步提高診斷性能，發(fā)現(xiàn)整合5種miRNAs（miR127-3p、miR-223-5p、miR-432-5p、miR-146a-5p和miR-151a-3p）的AUC最高，定義其為CirsEV-miR分類器。研究人員在驗證隊列中進一步證實這5種sEVmiRNA的差異，總FTC、微創(chuàng)FTC（mi-FTC）、包封血管侵入性FTC（En-FTC）和廣泛侵入性FTC（Wi-FTC）的AUC分別為0.844、0.824、0.821和0.929，表明CirsEV-miR分類器不僅對總的FTC具有診斷價值，而且適用于不同的FTC亞型。此外，F(xiàn)TC的CirsEV-miR評分顯著高于FTA，并隨著腫瘤負荷（TB）的增加而增加，且CirsEV-miR評分較高的FTC患者更有可能患有晚期疾病。通過分析10對來自甲狀腺切除術和放射性碘治療前后一個月的FTC遠處轉移患者的血漿樣本，發(fā)現(xiàn)與對照相比，大多數(shù)患者術后/治療后血漿sEVmiRNA水平顯著降低。綜上所述，CirsEV-miR分類器可能是一種鑒別診斷FTC的有效方法。圖2sEVmiRNA分類器的構建與驗證3、CirsEV-miR分類器中miRNA的平行性、穩(wěn)定性和功能分析研究人員在細胞系、類器官和組織sEV中驗證了CirsEV-miR分類器中miRNA表達，結果顯示FTC類器官和組織來源sEV表達了更高水平的miRNA，F(xiàn)TC細胞系培養(yǎng)上清sEVmiRNA水平也高于正常甲狀腺濾泡上皮細胞系，結果與循環(huán)sEVmiRNA水平一致。通過RNA酶處理和溫度凍融實驗證實了FTC血漿sEV中miRNA的穩(wěn)定性。進一步，評估CirsEV-miR分類器中miRNA的功能，發(fā)現(xiàn)其靶基因不僅在生物過程（如細胞多糖代謝過程和器官或組織特異性免疫反應）和分子功能(如細胞因子活性和腫瘤壞死因子受體結合）中顯著富集，還在與腫瘤發(fā)生相關的通路中顯著富集（如Wnt和Hippo信號通路），提示分類器中的miRNA可能參與了FTC的發(fā)生和發(fā)展。圖3CirsEV-miR分類器中miRNA的平行性、穩(wěn)定性和功能分析4、CirsEV-miR分類器改進了當前手術策略最后，研究人員評估了結合CirsEV-miR分類器的臨床分析是否會改善手術策略，發(fā)現(xiàn)如果使用現(xiàn)有的工具來指導手術干預，28%的FTC病例將不會進行手術，然而加入CirsEV-miR分類器時，所有患者在診斷時都能被正確識別。因此，通過CirsEV-miR分類分析，F(xiàn)TA患者不會考慮手術，而FTC患者會在第一次手術干預時進行全甲狀腺切除術。綜上所述，該分類器作為生物標志物的加入改善了當前的手術策略。圖4CirsEV-miR分類器改進了當前手術策略總結濾泡性甲狀腺癌(FTC）手術前的診斷仍然是臨床的主要挑戰(zhàn)。這項研究訓練組和驗證組分別納入41例和150例樣本，在訓練隊列中，通過RNA測序比較了sEV相關RNA和cfRNA的診斷特性。結合PCR進行驗證，鑒定出了高質量的候選基因，構建了FTC的CirsEV-miR分類器（miR127-3p、miR-223-5p、miR-432-5p、miR-146a-5p和miR-151a-3p），并在驗證隊列中進行驗證。該分類器可以很好地識別FTC患者，CirsEV-miR評分與腫瘤負荷顯著相關，并且來自FTC細胞系、類器官和組織的sEVmiRNA的水平也較高，CirsEV-miR分類器作為生物標志物的加入改善了當前的手術策略。綜上所述，CirsEV-miR分類器可作為一種無創(chuàng)、方便、特異性和穩(wěn)定的輔助方法來促進FTC和FTA的區(qū)分。華盈生物--血液標志物完整解決方案構建者1）“蛋白芯片”和“蛋白質譜”雙平臺技術服務體系將完美助力于血液蛋白標志物的發(fā)現(xiàn)，雙管齊下，最大限度的不漏篩低豐度的血液蛋白，發(fā)現(xiàn)最具臨床意義的標志物。2）“外泌體研究體系”可全面篩選血液外泌體中的RNA、蛋白、脂類等，針對外泌體微量體系，后續(xù)驗證階段華盈生物可提供提供超靈敏的檢測技術，最大限度減少在大隊列驗證過程中數(shù)據(jù)缺失值的問題。目前華盈已經實現(xiàn)了外泌體“分離—鑒定—標志物篩選—驗證—建模”一站式服務體系。3）“20k人類蛋白組芯片”包含大約2萬多種人類蛋白，可全面篩選血液自身抗體，發(fā)現(xiàn)腫瘤、自身免疫疾病等新的自身抗體診斷標志物。4）“ISOP單細胞功能蛋白組”可實現(xiàn)對單個細胞亞群的32種功能分泌蛋白組的檢測，發(fā)現(xiàn)關鍵的多功能性細胞，作為腫瘤免疫治療、CAR-T細胞治療的預測標志物。5）“單細胞表型蛋白組”利用質譜流式細胞術（CyTOF）可以支持全血樣本、組織樣本、單細胞懸液等多種樣本類型的分析，抗體庫包含常用的人源抗體500多種，鼠源抗體300多種，可以實現(xiàn)對細胞亞型、細胞功能的精準分析。多年來華盈生物服務客戶已經覆蓋國內各大著名的高校院所和多位院士課題組。華盈的專業(yè)和專注也已獲得業(yè)界普遍認可，合作者的科研成果也先后在CancerCell、PNAS、JClinInvest、NatCommun、JHepatol、SciTranslMed、Circulation等著名期刊上發(fā)表。業(yè)務咨詢400-869-2936微信同號）相關文獻LiG,etal.Circulatingsmallextracellularvesicle-basedmiRNAclassifierforfollicularthyroidcarcinoma:adiagnosticstudy.BrJCancer.2024.相關閱讀1）BiomarkRes（IF=11.1）：血清外泌體miRNA作為小細胞肺癌診斷和預后生物標志物2）Gastroenterology（IF=29.4）：糞便、組織和血漿細胞外囊泡的miRNA特征診斷結直腸癌3）AnnRheumDis（IF=27.4）：強直性脊柱炎患者血漿外泌體蛋白質組學和miRNA分析4）Circulation（IF=37.8）：組織來源細胞外囊泡的多組學分析發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化和鈣化主動脈瓣狹窄的獨特調節(jié)因子5）Gastroenterology（IF=29.4）：暨南大學張灝團隊揭示唾液細胞外囊泡miRNA用于食管癌的早期檢測和預后6）Gastroenterology（IF=33.883）：外泌體miRNA用于胰腺導管腺癌早期診斷7）Gastroenterology