循环lncRNAs作为潜在新型标志物在食管鳞癌诊断及预后监测的临床意义

发布时间：2020-07-04 05:50

【摘要】：研究背景食管鳞癌是世界上最常见的消化道恶性肿瘤之一,在我国每年约有477,900新发病例和375,000的食管鳞癌死亡患者,严重威胁人类健康。因此,早期诊断和早期治疗是改善食管鳞癌预后、降低死亡率的关键。临床上,用于食管鳞癌的诊断方法主要包括钡餐、胃镜、组织活检及血清传统肿瘤标志物等检查。目前,钡餐是食管鳞癌早期筛查最常用的手段,但由于其敏感性低不易发现食管内微小的病变,对食管鳞癌的早期诊断具有一定的局限性;虽然胃镜检查及组织活检是食管鳞癌诊断的金标准,但该检查方法的有创性限制了其在食管鳞癌筛查中的广泛应用;目前血清中SCCA和CYFRA21-1是临床常用于食管鳞癌检肿瘤标志物,但其对食管鳞癌早期检查敏感性和特异性均较低。因此,寻找敏感性高和特异性好的可靠肿瘤标志物是临床亟待解决的难题。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)在多种肿瘤组织及细胞中均有着不同程度的表达失调,并且与肿瘤的发生发展、侵袭转移等多种生物学过程密切相关。同时,lncRNA可以外泌体(exosome)或蛋白复合物形式进入血液循环系统,形成循环lncRNA被发现稳定存在于血清或其他人体体液。因此,这为寻找循环系统血清游离或exosomal lncRNAs作为肿瘤的无创诊断及预后监测的新型生物标志物提供了新思路。本课题首先通过文献检索获得与食管鳞癌相关差异表达的lncRNAs作为候选lncRNAs,运用荧光实时定量PCR检测技术在食管鳞癌患者组织及配对癌旁组织进行验证候选lncRNAs表达量,以筛选出差异明显的lncRNAs在血清及其exosome检测循环lncRNAs的表达情况,进一步筛选出食管鳞癌血清exosomal lncRNAs差异表达谱,结合回归分析构建食管鳞癌诊断模型并评价其在食管鳞癌早期诊断的应用价值;同时通过Kaplan-Meier和Cox回归分析分别对食管鳞癌患者进行预后生存和独立因素分析;最后选取在血清exosome诊断价值最高的lncRNA UCA1在血清中检测其表达量并评估其在食管鳞癌的诊断效能。本研究将建立基于循环lncRNAs表达谱的食管鳞癌诊断模型并对其预后评估,为食管鳞癌的无创诊断及预后监测开辟新途径。第一部分基于血清exosomallncRNAs表达谱的食管鳞癌诊断模型的建立及临床意义研究目的食管鳞癌是世界上常见的具有侵袭性的恶性肿瘤之一,寻找用于早期诊断的高效标志物是迫切需要的。越来越多的研究表明,exosomallncRNA可作为肿瘤诊断潜在稳定的标志物。本研究旨在筛选血清来源的exosomal lncRNA表达谱用于食管鳞癌诊断及预后监测。方法1.从食管鳞癌患者和健康对照组血清分离提取exosome,并通过透射电子显微镜、免疫印迹技术等多种方法鉴定exosome。2.筛选阶段,采用荧光定量实时PCR(qRT-PCR)在34对食管鳞癌患者组织及癌旁对照组织中检测筛选来自文献报道的24个食管鳞癌相关的差异表达lncRNAs。3.确证阶段,将差异表达lncRNAs在202对食管鳞癌患者及健康对照组血清exosome检测,建立食管鳞癌的诊断模型并评价其诊断效能。4.验证阶段,在另外111对血清exosome进一步验证lncRNAs诊断模型的诊断价值并评估预后独立因素。结果1.在食管鳞癌组织共筛选出20个差异表达lncRNAs。2.确证阶段,4 个 lncRNAs(UCAl、POU3F3、ESCCAL-1和PEG10)在食管鳞癌血清exosome均存在显著差异表达,且表达均上调。采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)评估UCA1、POU3F3、ESCCAL-1和PEG10诊断食管鳞癌的受试者工作曲线下面积(AUC)分别为0.733(95%可信区间(CI)为0.687～0.776),0.717(95%CI 为 0.670～0.760),0.676(95%CI 为 0.628～0.720),0.648(95%CI 为0.599～0.694)。通过logistic回归分析构建基于4个lncRNAs表达谱的食管鳞癌血清exosome诊断模型,此诊断模型的诊断效能为0.844。3.验证阶段,通过qRT-PCR再次验证,食管鳞癌exosomal lncRNA诊断模型的诊断效能为0.853(95%CI为0.799～0.897),其中敏感性及特异性分别为80.20%和80.20%。其对食管鳞癌TNMⅠ-Ⅱ、Ⅲ诊断AUC为0.820和0.935,显著高于SCCA 相应的 AUC:0.652 和 0.642(P0.001)。4.此外,Kaplan-Meier分析表明,高表达UCA1和POU3F3食管鳞癌患者比低表达患者的生存率低(P0.001)。多变量Cox回归分析显示lncRNA POU3F3可作为食管鳞癌独立预后因素(P=0.004)。结论1.血清 exosomal lncRNA 表达谱(UCA1、POU3F3、ESCCAL-1 和 PEG10)可作为食管鳞癌诊断的新型稳定肿瘤标志物。2.血清exosomalPOU3F3可用于食管鳞癌预后监测的独立因素。第二部分血清lncRNAUCAl在食管鳞癌中的表达及临床意义目的食管鳞癌是一种生长速度快且侵袭性强的恶性肿瘤之一,早期诊断并及时有效的治疗是十分必要的。多项研究表明,循环lncRNA可作为肿瘤预测的潜在新型标志物。本研究旨在探讨lncRNAUCAl在食管鳞癌患者血清的表达及潜在的临床意义。方法收集96例食管鳞癌患者血清样本,同时选取96例年龄、性别匹配的健康体检者作为健康对照组,其中12例食管鳞癌患者行术前、术后比较。采用实时荧光定量PCR检测lncRNAUCAl在食管鳞癌患者血清中的表达情况,并对食管鳞癌患者术前、术后进行比较。分析食管鳞癌患者血清lncRNA UCA1与其临床病理参数的关系,并通过ROC曲线评估血清lncRNA UCA1的诊断效能。结果与健康对照组比较,食管鳞癌患者lncRNA UCA1的表达明显升高,且术后较术前表达显著下降,差异有统计学意义(P0.01)。血清lncRNA UCA1诊断食管鳞癌的ROC曲线下面积(AUC)为0.816,其中敏感性和特异性分别为77.1%和76.0%。此外,与SCCA(AUC=0.679)相比,lncRNAUCAl对食管鳞癌的诊断效能更高(P0.001)。结论血清lncRNA UCA1可以作为食管鳞癌早期诊断及术后监测潜在的新型肿瘤标志物。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R735.1;R730.43
【图文】：

图１．血清外泌体的特征电子显微镜下ｅｘｏｓｏｍｅ的图片（Ａ）；邋Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ分析逡逑ｅｘｏｓｏｍｅ的分布（Ｂ）；流式细胞仪检测ｅｘｏｓｏｍｅ表面分子（ＣＤ６３和ＣＤ８１）邋（Ｃ）；逡逑

散点图,食管鳞癌,诊断价值,血清

图２NｎｃＲＮＡ在食管鳞癌患者和对照组血清外泌体的表达及诊断价值：确证阶段，逡逑运用ｑＲＴ－ＰＣＲ邋检测ＩｎｃＲＮＡ邋ＵＣＡ１邋（Ａ），邋ＰＯＵ３Ｆ３邋（Ｂ），ＥＳＣＣＡＬ－１邋（Ｃ）邋ａｎｄ邋ＰＥＧ１０逡逑（Ｄ）在食管鳞癌患者（ｎ＝２０２）和健康对照组（ｎ＝２０２）血清外泌体的散点图，逡逑＊＊＊ｐ＜０＿００１。ＲＯＣ曲线分析ＵＣＡ１邋（Ｅ），邋ＰＯＵ３Ｆ３邋（Ｆ），邋ＥＳＣＣＡＬ－１邋（Ｇ），邋ＰＥＧ１０邋（Ｈ）对逡逑食管鳞癌患者的诊断效能，＊＊＊ｐ＜０．００１。逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．邋Ｔｈｅ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ邋ｖａｌｕｅｓ邋ｏｆ邋ｃａｎｄｉｄａｔｅ邋ＩｎｃＲＮＡ逡逑ｂｉｏｍａｒｋｅｒｓ邋ｉｎ邋ｓｅｒｕｍ邋ｅｘｏｓｏｍｅｓ邋ｆｏｒ邋ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ邋ＥＳＣＣ．邋Ｓｃａｔｔｅｒ邋ｄｏｔ邋ｐｌｏｔｓ邋ｏｆ邋ＵＣＡ１邋（Ａ），逡逑ＰＯＵ３Ｆ３邋（Ｂ）．邋ＥＳＣＣＡＬ－１邋（Ｃ）邋ａｎｄ邋ＰＥＧ邋１０邋（Ｄ）邋ＩｎｃＲＮＡ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋ａｎａｌｙｚｅｄ邋ｂｙ逡逑ｑＲＴ－ＰＣＲ邋ａｎｄ邋ＲＯＣ邋ｃｕｒｖｅ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＥＳＣＣ邋ｕｓｉｎｇ邋ＵＣＡ１邋（Ｅ），逡逑ＰＯＵ３Ｆ３邋（Ｆ）？邋ＥＳＣＣＡＬ－１邋（Ｇ），邋ＰＥＧ１０邋（Ｈ）邋ｉｎ邋ｈｅａｌｔｈｙ邋（ｎ＝２０２）邋ａｎｄ邋ＥＳＣＣ邋（ｎ＝２０２）逡逑ｐａｔｉｅｎｔｓ５邋ｓｅｒｕｍ邋ｅｘｏｓｏｍｅｓ邋ｉｎ邋ｔｒａｉｎｉｎｇ邋ｓｅｔ，邋＊＊＊ｐ＜０．００１．逡逑

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