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结直肠癌的早期诊断在临床上可显著提高患者的生存率和生活质量。小细胞外囊泡（sEV）在许多疾病的早期检测中具有潜在作用，但尚未报道血浆sEV衍生的特异性生物标志物在早期结直肠癌诊断中的系统性筛选。来自首都医科大学附属北京友谊医院张澍田、李鹏课题组的研究人员鉴定了一系列sEVs衍生的miRNA生物标志物，可成为结直肠癌早期诊断的微创检测方法。该研究发表于Journal of Extracellular Vesicles杂志上（影响影子11.000）。
结直肠癌（CRC）是全球第三大癌症类型，2018年结直肠癌导致881,000人死亡。超过70％的结直肠癌位于结肠上，因此常也被称为结肠癌。结直肠癌在北美、欧洲和澳大利亚等发达地区的发病率和死亡率尤其高。近年来，随着经济水平的提高，结直肠癌在东亚的发病率逐渐增加，结直肠癌的诊断和治疗已成为全球关注的热点问题。近来，由于内镜治疗的不断发展，包括内镜下黏膜切除术（EMR）和内镜下粘膜下剥离术（ESD），可以在无需开放手术的情况下进行结直肠癌肿瘤的根治性切除，早期结直肠癌患者的5年生存率可以超过90％。相比之下，对于远端转移的晚期结直肠癌患者，中位生存期不到2年。对于内镜治疗，如果能直接识别结直肠癌患者对于改善临床结果具有重要意义。然而，到目前为止，除了内窥镜检查几乎没有任何方法，可用于结直肠癌的早期诊断。大多数结直肠癌筛查项目仅根据其年龄、性别、BMI和其他流行病学因素来确定是否有风险，但这样做筛查依从性低，医疗资源大量浪费。因此，迫切需要开发在早期阶段以最小侵入性和最简单操作检测结直肠癌的替代方法。
微小RNA（miRNA）是内源性21-23nt的小非编码RNA，能够通过转录后调控来控制基因表达。miRNA可以以RNA诱导的沉默复合物（RISC）依赖方式降解互补靶mRNA，这在胚胎发育、肿瘤发生、免疫调节和其他生物过程中是必不可少的。在许多生物体液中鉴定出一些miRNA，例如血浆、血清和尿液，这表明循环miRNA可作为癌症和其他疾病的微创生物标志物。有研究提出大多数循环miRNA来源于肿瘤组织，循环miRNA在其他疾病中也有相关性。目前，大多数诊断研究都集中在体液中游离的循环miRNA的分析。然而，游离的循环miRNA的生物发生具有高度异质性，其可以被癌细胞、成纤维细胞、凋亡细胞甚至坏死细胞主动转运或被动释放。此外，游离的miRNA的生物学功能也仍然知之甚少，这在很大程度上限制了其作为生物标志物的潜力。
外泌体是源自细胞内体的40-100nm膜囊泡，其参与细胞与细胞间通讯。小的细胞外囊泡（sEVs）被称为外泌体，其以膜结构包装了一系列miRNA、mRNA、lncRNA、蛋白质和脂质。在肿瘤微环境中，sEVs从供体细胞释放到微环境中并影响靶细胞，这是一种活跃的生物过程，具有重要的生物学功能。此外，sEV膜结构可以有效保护封闭的miRNA免受生物体液中存在的RNase的影响，从而使sEVs包被的miRNA比游离的循环miRNA更可靠。
图：结直肠癌患者和对照组血浆富集sEVs的miRNA谱
越来越多的证据表明sEV在许多疾病的早期诊断中的具有潜在作用。然而，尚未报道血浆sEV来源的早期结直肠癌生物标志物的系统筛选。在这项研究中，研究人员从来自15名早期（TisN0M0）结直肠癌患者和10名正常对照（NC）的血浆中富集了sEVs，使用二代测序（NGS）方法表征早期结直肠癌患者中与非癌症志愿者的循环sEV的miRNA表达谱。RNA测序鉴定了总共95个在结直肠癌和NC之间的差异表达且在sEVs富集的miRNA，其中大多数（60/95）与癌症基因组图谱（TCGA）数据的组织结果非常一致。研究人员鉴定了几种sEV来源的miRNA（let-7b-3p、miR-139-3p、miR-145-3p和miR-150-3p）和组合，可以很好地区分早期结直肠癌患者和对照组，并在大型独立队列中验证这些生物标记物的作用。同时进一步比较sEV来源的miRNA与游离miRNA的表现，发现sEVs miRNA谱在早期结直肠癌的诊断中优于无细胞血浆游离miRNA。研究人员认为，富集的血浆循环sEVs在结直肠癌患者中具有独特的miRNA谱，并且sEVs衍生的miRNA可以用作早期检测结直肠癌的生物标志物。
参考文献：Min L, Zhu S, Chen L, Liu X, Wei R, Zhao L, Yang Y, Zhang Z, Kong G, Li P, Zhang S. Evaluation of circulating small extracellular vesicles derived miRNAs as biomarkers of early colon cancer: a comparison with plasma total miRNAs. J Extracell Vesicles. 2019 Jul 22;8(1):1643670.
