华西医院研究团队建立滤泡性甲状腺癌诊断的血浆胞外囊泡分类器

华西医院研究团队建立滤泡性甲状腺癌诊断的血浆胞外囊泡分类器作者：绿野滤泡性甲状腺癌(Follicularthyroidcarcinoma,FTC）约占临床表现甲状腺癌的10%，其易发生血行性扩散。2024年1月，Br.J.Cancer（IF:8.8）杂志在线发表了一篇题名为“Circulatingsmallextracellularvesicle-basedmiRNAclassifierforfollicularthyroidcarcinoma:adiagnosticstudy”的研究文章，研究人员通过比较了血浆细胞外小囊泡(sEV）RNA和游离RNA（cfRNA）的诊断特性，基于5个miRNA开发了循环sEVmiRNA（CirsEV-miR）分类器，该分类器可以很好地识别FTC患者，可作为一种无创方便、特异稳定的辅助检查。该研究主要内容包括：（1）来自单一中心（华西医院）的21例FTC患者和20例滤泡性甲状腺腺瘤（FTA）患者被纳入训练队列(n=41），根据RNA测序筛选结果，基于5个miRNA开发了循环sEVmiRNA（CirsEV-miR）分类器。（2）来自四家医院（华西医院、华西第四医院、华西天府医院和四川省肿瘤医院）的验证队列(n=150），包括50例FTC患者和100例FTA患者，通过qPCR方法进行CirsEV-miR分类器验证。研究结果1、循环细胞外小囊泡(sEV）RNA和游离RNA（cfRNA）测序分析为了鉴定潜在的循环RNA生物标志物，每个血浆样本被分成两份：一份用于sEVRNA测序，另一份用于血浆cfRNA测序。结果表明sEVlongRNA、sEVmiRNA和cflongRNA的诊断能力相当，cfmiRNA的诊断潜力较差。考虑sEVmiRNAs可能由于膜结构保护而稳定，并且比循环系统中的长RNA更容易检测，相对更加便于后续临床应用，研究人员选择诊断潜力最大的前10个sEVmiRNA进行了后续研究。图1循环小细胞外囊泡(sEV）RNA和无细胞RNA（cfRNA）测序分析2、sEVmiRNA分类器的构建与验证在训练队列中进一步通过qRT-PCR检测候选sEVmiRNA，证实5个sEVmiRNA在FTC组上调。ROC分析结果提示表现最好的是miR-127-3p，AUC为0.889。进一步整合两个或更多的miRNA以进一步提高诊断性能，发现整合5种miRNAs（miR127-3p、miR-223-5p、miR-432-5p、miR-146a-5p和miR-151a-3p）的AUC最高，定义其为CirsEV-miR分类器。研究人员在验证队列中进一步证实这5种sEVmiRNA的差异，总FTC、微创FTC（mi-FTC）、包封血管侵入性FTC（En-FTC）和广泛侵入性FTC（Wi-FTC）的AUC分别为0.844、0.824、0.821和0.929，表明CirsEV-miR分类器不仅对总的FTC具有诊断价值，而且适用于不同的FTC亚型。此外，FTC的CirsEV-miR评分显著高于FTA，并随着肿瘤负荷（TB）的增加而增加，且CirsEV-miR评分较高的FTC患者更有可能患有晚期疾病。通过分析10对来自甲状腺切除术和放射性碘治疗前后一个月的FTC远处转移患者的血浆样本，发现与对照相比，大多数患者术后/治疗后血浆sEVmiRNA水平显著降低。综上所述，CirsEV-miR分类器可能是一种鉴别诊断FTC的有效方法。图2sEVmiRNA分类器的构建与验证3、CirsEV-miR分类器中miRNA的平行性、稳定性和功能分析研究人员在细胞系、类器官和组织sEV中验证了CirsEV-miR分类器中miRNA表达，结果显示FTC类器官和组织来源sEV表达了更高水平的miRNA，FTC细胞系培养上清sEVmiRNA水平也高于正常甲状腺滤泡上皮细胞系，结果与循环sEVmiRNA水平一致。通过RNA酶处理和温度冻融实验证实了FTC血浆sEV中miRNA的稳定性。进一步，评估CirsEV-miR分类器中miRNA的功能，发现其靶基因不仅在生物过程（如细胞多糖代谢过程和器官或组织特异性免疫反应）和分子功能(如细胞因子活性和肿瘤坏死因子受体结合）中显著富集，还在与肿瘤发生相关的通路中显著富集（如Wnt和Hippo信号通路），提示分类器中的miRNA可能参与了FTC的发生和发展。图3CirsEV-miR分类器中miRNA的平行性、稳定性和功能分析4、CirsEV-miR分类器改进了当前手术策略最后，研究人员评估了结合CirsEV-miR分类器的临床分析是否会改善手术策略，发现如果使用现有的工具来指导手术干预，28%的FTC病例将不会进行手术，然而加入CirsEV-miR分类器时，所有患者在诊断时都能被正确识别。因此，通过CirsEV-miR分类分析，FTA患者不会考虑手术，而FTC患者会在第一次手术干预时进行全甲状腺切除术。综上所述，该分类器作为生物标志物的加入改善了当前的手术策略。图4CirsEV-miR分类器改进了当前手术策略总结滤泡性甲状腺癌(FTC）手术前的诊断仍然是临床的主要挑战。这项研究训练组和验证组分别纳入41例和150例样本，在训练队列中，通过RNA测序比较了sEV相关RNA和cfRNA的诊断特性。结合PCR进行验证，鉴定出了高质量的候选基因，构建了FTC的CirsEV-miR分类器（miR127-3p、miR-223-5p、miR-432-5p、miR-146a-5p和miR-151a-3p），并在验证队列中进行验证。该分类器可以很好地识别FTC患者，CirsEV-miR评分与肿瘤负荷显著相关，并且来自FTC细胞系、类器官和组织的sEVmiRNA的水平也较高，CirsEV-miR分类器作为生物标志物的加入改善了当前的手术策略。综上所述，CirsEV-miR分类器可作为一种无创、方便、特异性和稳定的辅助方法来促进FTC和FTA的区分。华盈生物--血液标志物完整解决方案构建者1）“蛋白芯片”和“蛋白质谱”双平台技术服务体系将完美助力于血液蛋白标志物的发现，双管齐下，最大限度的不漏筛低丰度的血液蛋白，发现最具临床意义的标志物。2）“外泌体研究体系”可全面筛选血液外泌体中的RNA、蛋白、脂类等，针对外泌体微量体系，后续验证阶段华盈生物可提供提供超灵敏的检测技术，最大限度减少在大队列验证过程中数据缺失值的问题。目前华盈已经实现了外泌体“分离—鉴定—标志物筛选—验证—建模”一站式服务体系。3）“20k人类蛋白组芯片”包含大约2万多种人类蛋白，可全面筛选血液自身抗体，发现肿瘤、自身免疫疾病等新的自身抗体诊断标志物。4）“ISOP单细胞功能蛋白组”可实现对单个细胞亚群的32种功能分泌蛋白组的检测，发现关键的多功能性细胞，作为肿瘤免疫治疗、CAR-T细胞治疗的预测标志物。5）“单细胞表型蛋白组”利用质谱流式细胞术（CyTOF）可以支持全血样本、组织样本、单细胞悬液等多种样本类型的分析，抗体库包含常用的人源抗体500多种，鼠源抗体300多种，可以实现对细胞亚型、细胞功能的精准分析。多年来华盈生物服务客户已经覆盖国内各大著名的高校院所和多位院士课题组。华盈的专业和专注也已获得业界普遍认可，合作者的科研成果也先后在CancerCell、PNAS、JClinInvest、NatCommun、JHepatol、SciTranslMed、Circulation等著名期刊上发表。业务咨询400-869-2936微信同号）相关文献LiG,etal.Circulatingsmallextracellularvesicle-basedmiRNAclassifierforfollicularthyroidcarcinoma:adiagnosticstudy.BrJCancer.2024.相关阅读1）BiomarkRes（IF=11.1）：血清外泌体miRNA作为小细胞肺癌诊断和预后生物标志物2）Gastroenterology（IF=29.4）：粪便、组织和血浆细胞外囊泡的miRNA特征诊断结直肠癌3）AnnRheumDis（IF=27.4）：强直性脊柱炎患者血浆外泌体蛋白质组学和miRNA分析4）Circulation（IF=37.8）：组织来源细胞外囊泡的多组学分析发现动脉粥样硬化和钙化主动脉瓣狭窄的独特调节因子5）Gastroenterology（IF=29.4）：暨南大学张灏团队揭示唾液细胞外囊泡miRNA用于食管癌的早期检测和预后6）Gastroenterology（IF=33.883）：外泌体miRNA用于胰腺导管腺癌早期诊断7）Gastroenterology