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文檔簡介
循環(huán)lncRNAs:食管鱗癌精準診療新曙光一、引言1.1研究背景與意義食管癌作為全球范圍內(nèi)嚴重威脅人類健康的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,其發(fā)病率和死亡率一直居高不下。在2020年,全球新增食管癌病例數(shù)高達60.4萬,死亡病例數(shù)約54.4萬,在各類癌癥相關死亡原因中位列第六。食管鱗癌(EsophagealSquamousCellCarcinoma,ESCC)是食管癌最主要的組織學亞型之一,尤其在亞洲地區(qū),其發(fā)病比例顯著高于其他地區(qū),在中國約占食管癌病例總數(shù)的90%。食管鱗癌起病隱匿,早期癥狀往往不明顯,患者確診時多已處于中晚期。中晚期食管鱗癌患者預后較差,5年生存率較低,嚴重影響患者的生活質(zhì)量和生命健康。盡管近年來手術、放療、化療以及新興的免疫治療等綜合治療手段在一定程度上改善了患者的生存狀況,但食管鱗癌患者的總體生存率仍有待提高。究其原因,主要是缺乏早期、準確的診斷方法以及有效的預后監(jiān)測指標,導致許多患者錯過最佳治療時機,且在治療過程中難以準確評估病情進展和預后。傳統(tǒng)的食管鱗癌診斷方法,如內(nèi)鏡檢查、影像學檢查(如X線、CT掃描)和組織活檢等,存在各自的局限性。內(nèi)鏡檢查雖能直接觀察食管病變情況,但屬于侵入性操作,可能給患者帶來不適和并發(fā)癥風險,且難以發(fā)現(xiàn)微小病變;X線和CT掃描對于早期食管鱗癌的診斷敏感性較低,容易漏診;組織活檢是確診食管鱗癌的“金標準”,但同樣具有侵入性,獲取的組織樣本可能存在局限性,無法全面反映腫瘤的生物學特性。此外,目前臨床上常用的一些血清學標志物,如鱗狀上皮細胞癌抗原(SCC)、癌胚抗原(CEA)等,在食管鱗癌診斷中的特異性和敏感性均不理想,無法滿足早期診斷和精準預后監(jiān)測的需求。因此,尋找新型、可靠的生物標志物,用于食管鱗癌的早期診斷和準確預后監(jiān)測,成為當前食管癌研究領域的迫切任務。近年來,長鏈非編碼RNAs(longnon-codingRNAs,lncRNAs)作為一類長度超過200個核苷酸、不具備蛋白質(zhì)編碼能力但具有重要生物學功能的RNA分子,在腫瘤研究中受到廣泛關注。越來越多的研究表明,lncRNAs參與了腫瘤發(fā)生、發(fā)展的多個關鍵過程,如細胞增殖、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移以及腫瘤血管生成等,其異常表達與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及預后密切相關。循環(huán)lncRNAs作為一類存在于血液等體液中的lncRNAs,具有穩(wěn)定性高、易于獲取等優(yōu)點,使其在腫瘤診斷和預后監(jiān)測方面展現(xiàn)出巨大的潛力。通過檢測循環(huán)lncRNAs的表達水平,有望實現(xiàn)食管鱗癌的早期診斷、病情評估和預后預測,為臨床治療決策提供重要依據(jù)。本研究旨在深入探討循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌中的表達特征及其與臨床病理參數(shù)和預后的關系,篩選出具有診斷和預后價值的循環(huán)lncRNA標志物,構建相應的診斷和預后預測模型,并初步探索其潛在的作用機制。這不僅有助于揭示食管鱗癌的發(fā)病機制,為食管癌的早期診斷和精準治療提供新的思路和方法,還可能為開發(fā)新型的生物標志物和治療靶點奠定基礎,具有重要的理論意義和臨床應用價值。1.2食管鱗癌概述食管鱗癌是一種起源于食管鱗狀上皮細胞的惡性腫瘤,是食管癌最常見的組織學類型。食管作為連接咽和胃的管狀器官,其黏膜上皮主要由鱗狀上皮細胞構成,當這些細胞發(fā)生異常增殖和分化失控時,便可能引發(fā)食管鱗癌。食管鱗癌的發(fā)病機制是一個多因素、多步驟的復雜過程,涉及遺傳因素、環(huán)境因素以及生活方式等多個方面。遺傳因素在食管鱗癌的發(fā)生中起著重要作用。研究表明,某些基因的突變或多態(tài)性與食管鱗癌的易感性密切相關。例如,TP53基因作為一種重要的抑癌基因,其突變在食管鱗癌中較為常見,可導致細胞增殖失控、凋亡受阻,從而促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展。此外,一些與細胞周期調(diào)控、DNA損傷修復、細胞信號傳導等相關的基因異常,也可能參與食管鱗癌的發(fā)病過程。環(huán)境因素也是食管鱗癌發(fā)生的重要誘因。長期吸煙和過量飲酒是食管鱗癌的明確危險因素。煙草中含有多種致癌物質(zhì),如尼古丁、焦油、多環(huán)芳烴等,這些物質(zhì)可直接損傷食管黏膜上皮細胞,引發(fā)基因突變;酒精則可作為致癌物的溶劑,促進致癌物進入食管組織,同時還可能影響食管黏膜的代謝和修復功能,增加食管鱗癌的發(fā)病風險。飲食習慣與食管鱗癌的發(fā)生也息息相關。長期食用過熱、過燙的食物,會反復刺激食管黏膜,導致食管黏膜上皮細胞受損,增加細胞惡變的可能性;高鹽、腌制、霉變食物中含有大量的亞硝酸鹽、霉菌毒素等致癌物質(zhì),長期攝入此類食物可顯著提高食管鱗癌的發(fā)病幾率。從全球范圍來看,食管鱗癌的發(fā)病率和死亡率存在明顯的地域差異。亞洲地區(qū)是食管鱗癌的高發(fā)區(qū)域,尤其是中國、日本、韓國等國家。根據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(IARC)發(fā)布的2020年全球癌癥數(shù)據(jù),全球食管癌新發(fā)病例約60.4萬例,死亡病例約54.4萬例,其中食管鱗癌占相當大的比例。在中國,食管癌的發(fā)病率和死亡率均位居惡性腫瘤前列,每年新發(fā)病例約32.4萬例,死亡病例約30.1萬例,且以食管鱗癌為主,約占食管癌病例總數(shù)的90%。在歐美國家,食管腺癌的發(fā)病率相對較高,而食管鱗癌的發(fā)病率相對較低,但近年來食管鱗癌的發(fā)病率也呈逐漸上升趨勢。食管鱗癌嚴重威脅著人類的健康,給患者及其家庭帶來了沉重的負擔。由于食管鱗癌早期癥狀不明顯,患者確診時往往已處于中晚期,此時腫瘤可能已經(jīng)侵犯周圍組織或發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移,治療難度較大,預后較差。中晚期食管鱗癌患者的5年生存率較低,僅為20%-30%左右。即使經(jīng)過手術、放療、化療等綜合治療,患者仍面臨著較高的復發(fā)風險和生活質(zhì)量下降等問題。因此,深入研究食管鱗癌的發(fā)病機制,尋找有效的早期診斷和預后監(jiān)測方法,對于提高食管鱗癌患者的生存率和生活質(zhì)量具有重要意義。1.3傳統(tǒng)診斷及預后監(jiān)測標志物的局限性在食管鱗癌的臨床診斷和預后監(jiān)測中,傳統(tǒng)的標志物發(fā)揮著重要作用,但也存在著諸多局限性。目前臨床上常用的血清學標志物包括鱗狀上皮細胞癌抗原(SCC)、癌胚抗原(CEA)、細胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)等。SCC是一種糖蛋白,主要存在于鱗狀上皮細胞癌組織中,在食管鱗癌患者的血清中可檢測到其水平升高。然而,SCC的敏感性和特異性并不理想。研究表明,SCC在食管鱗癌早期的陽性率較低,僅為20%-40%左右,這意味著大量早期食管鱗癌患者可能因SCC檢測結果陰性而被漏診。此外,SCC的水平還受到多種因素的影響,如炎癥、感染、皮膚疾病等,這些因素可能導致SCC出現(xiàn)假陽性結果,從而干擾診斷的準確性。CEA是一種廣譜腫瘤標志物,在多種惡性腫瘤中均可升高。在食管鱗癌中,CEA的陽性率也不高,約為30%-50%,且其特異性較差,在一些良性疾病如胃腸道炎癥、肝病等情況下,CEA也可能升高,導致診斷的特異性降低。CYFRA21-1是細胞角蛋白19的可溶性片段,在肺癌、食管癌等多種腫瘤中表達升高。盡管CYFRA21-1在食管鱗癌診斷中有一定價值,但其敏感性和特異性同樣有限,單獨使用時難以滿足臨床早期診斷和精準預后監(jiān)測的需求。除了血清學標志物,影像學檢查和內(nèi)鏡檢查等也是食管鱗癌常用的診斷方法,但這些方法也存在各自的局限性。X線鋇餐造影可觀察食管的形態(tài)和蠕動情況,但對于早期食管鱗癌的微小病變,其診斷敏感性較低,容易漏診;CT掃描能夠顯示食管病變的部位、大小及與周圍組織的關系,但對于早期食管鱗癌的診斷準確性仍有待提高,且CT檢查存在輻射風險,不適用于頻繁復查。內(nèi)鏡檢查雖然可以直接觀察食管黏膜的病變情況,并進行活檢以明確病理診斷,但它屬于侵入性操作,可能給患者帶來不適和并發(fā)癥風險,如出血、穿孔等。此外,內(nèi)鏡檢查對于早期食管鱗癌的微小病變,尤其是平坦型或凹陷型病變,也容易漏診。在預后監(jiān)測方面,傳統(tǒng)標志物同樣存在不足。上述血清學標志物的水平變化與食管鱗癌的預后并非完全相關,不能準確預測患者的復發(fā)風險和生存時間。影像學檢查雖然可以監(jiān)測腫瘤的大小、形態(tài)及轉(zhuǎn)移情況,但對于一些早期復發(fā)或微小轉(zhuǎn)移灶,往往難以發(fā)現(xiàn),導致患者錯過最佳治療時機。傳統(tǒng)診斷及預后監(jiān)測標志物在食管鱗癌的診療中存在敏感性低、特異性差、早期診斷能力不足等局限性,迫切需要尋找新型的生物標志物,以提高食管鱗癌的診斷準確性和預后監(jiān)測的可靠性。1.4循環(huán)lncRNAs研究的興起隨著腫瘤研究的不斷深入,循環(huán)lncRNAs逐漸進入人們的視野并受到廣泛關注。這一現(xiàn)象的背后有著多方面的原因,使其在腫瘤診斷和預后監(jiān)測領域展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢和巨大的潛力,尤其在食管鱗癌的研究中,具有重要的意義。在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中,腫瘤細胞會釋放各種物質(zhì)進入血液循環(huán),其中就包括lncRNAs。這些循環(huán)lncRNAs能夠穩(wěn)定地存在于血液等體液中,抵抗核酸酶的降解作用。相較于其他一些傳統(tǒng)的生物標志物,如蛋白質(zhì)類標志物,循環(huán)lncRNAs具有更高的穩(wěn)定性,這使得它們在檢測過程中能夠保持相對穩(wěn)定的水平,減少了因外界因素干擾而導致的檢測誤差,為準確診斷和預后監(jiān)測提供了更可靠的依據(jù)。循環(huán)lncRNAs的獲取相對便捷。傳統(tǒng)的腫瘤診斷和監(jiān)測方法往往需要進行侵入性操作,如組織活檢,這不僅會給患者帶來痛苦,還可能引發(fā)一些并發(fā)癥。而檢測循環(huán)lncRNAs只需采集血液樣本,屬于非侵入性或微創(chuàng)性操作,患者更容易接受,也便于進行多次重復檢測,從而實現(xiàn)對病情的動態(tài)監(jiān)測。這種便捷性為食管鱗癌的早期篩查和長期預后監(jiān)測提供了極大的便利,有助于早期發(fā)現(xiàn)腫瘤,提高患者的治療效果和生存率。大量研究表明,lncRNAs在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移等多個過程中發(fā)揮著關鍵的調(diào)控作用。它們可以通過多種機制參與腫瘤細胞的生物學行為,如調(diào)節(jié)基因表達、影響細胞信號通路、參與染色質(zhì)修飾等。在食管鱗癌中,許多l(xiāng)ncRNAs的表達水平發(fā)生顯著變化,并且與腫瘤的臨床病理特征和預后密切相關。一些lncRNAs在食管鱗癌組織中高表達,促進腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲;而另一些lncRNAs則低表達,失去了對腫瘤細胞的抑制作用。因此,檢測循環(huán)lncRNAs的表達變化,能夠在一定程度上反映食管鱗癌的發(fā)生發(fā)展進程,為臨床診斷和預后評估提供重要的信息。循環(huán)lncRNAs作為一類新興的生物標志物,以其穩(wěn)定性高、獲取便捷以及與腫瘤生物學行為密切相關等優(yōu)勢,在腫瘤研究領域嶄露頭角。在食管鱗癌的診斷和預后監(jiān)測研究中,循環(huán)lncRNAs展現(xiàn)出巨大的潛力,有望成為一種新型、有效的生物標志物,為食管鱗癌的精準診療提供新的思路和方法。二、循環(huán)lncRNAs的生物學特性與功能2.1lncRNAs的基本概念長鏈非編碼RNAs(longnon-codingRNAs,lncRNAs)是一類長度超過200個核苷酸的非編碼RNA分子,在真核生物的轉(zhuǎn)錄組中廣泛存在。與能夠編碼蛋白質(zhì)的信使RNA(mRNA)不同,lncRNAs不具備蛋白質(zhì)編碼能力,曾一度被視為基因組轉(zhuǎn)錄過程中的“噪音”或“暗物質(zhì)”。隨著研究的深入,人們逐漸認識到lncRNAs在生命活動中發(fā)揮著不可或缺的重要作用。從結構上看,lncRNAs具有多種特點。它們通常由RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生,像mRNA一樣,在5'端具有帽子結構,3'端有poly(A)尾巴,這一結構特征使lncRNAs在一定程度上與mRNA相似,然而其內(nèi)部的開放閱讀框(ORF)往往較短且不完整,缺乏有效的起始密碼子和終止密碼子,難以編碼功能性蛋白質(zhì)。lncRNAs的序列保守性相對較低,與蛋白質(zhì)編碼基因相比,其進化過程中承受的選擇壓力較小,不同物種間的lncRNA序列差異較大,但在某些關鍵區(qū)域,如啟動子區(qū)域,仍具有一定的保守性,這暗示著這些保守區(qū)域可能在lncRNA的功能發(fā)揮中起著重要作用。根據(jù)lncRNAs與鄰近蛋白質(zhì)編碼基因的相對位置關系,可將其分為不同的類型。正義lncRNAs與鄰近蛋白編碼基因轉(zhuǎn)錄方向相同,并且與編碼基因的一個或多個外顯子存在重疊;反義lncRNAs則與鄰近蛋白編碼基因轉(zhuǎn)錄方向相反,其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物與相反鏈上的轉(zhuǎn)錄本部分或完全互補;內(nèi)含子lncRNAs來源于編碼基因的內(nèi)含子,由內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生;基因間lncRNAs由編碼基因之間的序列獨立轉(zhuǎn)錄而來;雙向lncRNAs可同時從與鄰近蛋白編碼基因轉(zhuǎn)錄方向相同和相反的兩個方向發(fā)生轉(zhuǎn)錄;增強子lncRNAs由蛋白質(zhì)編碼基因的增強子區(qū)域產(chǎn)生,參與基因表達的調(diào)控。lncRNAs的結構和分類賦予了它們獨特的生物學功能,使其在基因表達調(diào)控、細胞分化、發(fā)育以及疾病發(fā)生發(fā)展等多個生物學過程中發(fā)揮著關鍵作用,這也為后續(xù)研究循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌中的作用奠定了基礎。2.2循環(huán)lncRNAs的產(chǎn)生與釋放機制循環(huán)lncRNAs的產(chǎn)生與釋放是一個復雜的生物學過程,涉及腫瘤細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及細胞與細胞外環(huán)境之間的物質(zhì)交換。腫瘤細胞在發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化和增殖過程中,其基因表達譜發(fā)生顯著改變,其中包括lncRNAs的異常轉(zhuǎn)錄。許多與腫瘤相關的lncRNAs在食管鱗癌細胞中呈現(xiàn)高表達或低表達狀態(tài),這些異常表達的lncRNAs通過不同的機制產(chǎn)生并釋放到細胞外,進入血液循環(huán)等體液中。在腫瘤細胞內(nèi),lncRNAs的轉(zhuǎn)錄受到多種因素的調(diào)控。轉(zhuǎn)錄因子與lncRNA基因啟動子區(qū)域的結合是調(diào)控lncRNA轉(zhuǎn)錄的關鍵步驟。一些轉(zhuǎn)錄因子在食管鱗癌細胞中異常激活,可促進相關lncRNAs的轉(zhuǎn)錄。例如,在食管鱗癌中,某些致癌轉(zhuǎn)錄因子可能與特定lncRNA的啟動子結合,增強其轉(zhuǎn)錄活性,導致該lncRNA在細胞內(nèi)的表達水平升高。此外,表觀遺傳修飾也在lncRNA轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮重要作用。DNA甲基化、組蛋白修飾等表觀遺傳改變可影響lncRNA基因的染色質(zhì)結構,進而調(diào)控其轉(zhuǎn)錄。在食管鱗癌細胞中,某些lncRNA基因啟動子區(qū)域的低甲基化狀態(tài)可使其更容易與轉(zhuǎn)錄相關蛋白結合,促進lncRNA的轉(zhuǎn)錄;而組蛋白的乙酰化、甲基化等修飾變化也可改變?nèi)旧|(zhì)的開放性和可及性,影響lncRNA的轉(zhuǎn)錄效率。產(chǎn)生后的lncRNAs需要通過一定的方式釋放到細胞外。目前研究認為,腫瘤細胞主要通過兩種途徑將lncRNAs釋放到循環(huán)系統(tǒng)中:外泌體途徑和非外泌體途徑。外泌體是一種由細胞分泌的膜性囊泡,直徑通常在30-150nm之間,廣泛存在于各種體液中。在食管鱗癌細胞中,lncRNAs可以被選擇性地包裝到外泌體中。這一過程涉及一系列復雜的分子機制,可能與某些RNA結合蛋白有關。這些RNA結合蛋白能夠識別并結合特定的lncRNAs,然后將其轉(zhuǎn)運到外泌體中。例如,研究發(fā)現(xiàn)某些富含甘氨酸的RNA結合蛋白可以與特定的lncRNAs相互作用,介導其進入外泌體。外泌體形成后,通過細胞的胞吐作用釋放到細胞外環(huán)境中,進而進入血液循環(huán)。由于外泌體具有脂質(zhì)雙層膜結構,能夠保護其內(nèi)部的lncRNAs免受核酸酶的降解,使得外泌體來源的lncRNAs在循環(huán)系統(tǒng)中具有較高的穩(wěn)定性。除了外泌體途徑,lncRNAs還可以通過非外泌體途徑釋放到細胞外。一種可能的機制是通過細胞的主動分泌。腫瘤細胞可能通過特定的轉(zhuǎn)運蛋白或通道將lncRNAs直接分泌到細胞外。另外,細胞凋亡或壞死過程也可能導致細胞內(nèi)的lncRNAs釋放到細胞外環(huán)境中。在食管鱗癌的發(fā)展過程中,腫瘤細胞可能會經(jīng)歷凋亡或壞死,細胞破裂后,其中的lncRNAs便會釋放到周圍組織液中,進而進入血液循環(huán)。不過,相較于外泌體途徑,非外泌體途徑釋放的lncRNAs更容易受到核酸酶的降解,其在循環(huán)系統(tǒng)中的穩(wěn)定性相對較低。2.3循環(huán)lncRNAs的穩(wěn)定性與檢測方法循環(huán)lncRNAs能夠在體液中穩(wěn)定存在,這一特性為其作為生物標志物奠定了堅實基礎。其穩(wěn)定性主要歸因于多種保護機制。外泌體包裹是重要的保護方式之一,如前文所述,外泌體具有脂質(zhì)雙層膜結構,這一結構如同堅固的“保護膜”,能有效阻擋核酸酶對其所包裹lncRNAs的降解作用。研究表明,外泌體中的lncRNAs在血清中可穩(wěn)定存在數(shù)小時甚至數(shù)天,遠高于游離lncRNAs在相同環(huán)境下的穩(wěn)定性。此外,lncRNAs與RNA結合蛋白形成復合物,也能增強其穩(wěn)定性。這些RNA結合蛋白可通過特異性的相互作用,與lncRNAs緊密結合,形成穩(wěn)定的核糖核蛋白復合物,從而保護lncRNAs不被核酸酶降解。某些特定的RNA結合蛋白,如HuR蛋白,能夠與特定的lncRNAs結合,顯著提高其在細胞外環(huán)境中的穩(wěn)定性。為了準確檢測循環(huán)lncRNAs,科研人員開發(fā)了多種技術,每種技術都有其獨特的原理、優(yōu)點和局限性。實時熒光定量聚合酶鏈式反應(qRT-PCR)是目前最常用的檢測循環(huán)lncRNAs的技術之一。其原理是在PCR反應體系中加入熒光基團,利用熒光信號的變化實時監(jiān)測PCR擴增過程。在循環(huán)lncRNAs檢測中,首先提取體液中的總RNA,然后通過逆轉(zhuǎn)錄酶將lncRNAs逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,再以cDNA為模板進行PCR擴增。隨著擴增的進行,熒光信號強度逐漸增強,通過與標準曲線對比,可精確測定循環(huán)lncRNAs的表達量。qRT-PCR具有靈敏度高的顯著優(yōu)勢,能夠檢測到極低豐度的循環(huán)lncRNAs,可檢測到低至幾個拷貝數(shù)的目標lncRNA。其特異性強,通過設計特異性的引物和探針,能夠準確識別并擴增目標lncRNAs,有效減少非特異性擴增帶來的干擾。然而,qRT-PCR也存在局限性,它只能檢測已知序列的lncRNAs,對于未知序列的lncRNAs則無法進行檢測;每次檢測的樣本數(shù)量相對有限,難以滿足大規(guī)模高通量檢測的需求;且操作過程較為繁瑣,需要嚴格控制實驗條件,如引物設計、反應溫度、循環(huán)次數(shù)等,否則容易出現(xiàn)誤差。微陣列芯片技術是另一種常用的檢測方法。該技術是將大量的核酸探針固定在固相載體(如玻璃片、硅片等)上,形成高密度的探針陣列。在檢測循環(huán)lncRNAs時,將提取的體液RNA進行標記后與芯片上的探針雜交,通過檢測雜交信號的強度來確定循環(huán)lncRNAs的表達譜。微陣列芯片技術的優(yōu)點在于能夠同時檢測大量的循環(huán)lncRNAs,一次實驗可檢測成千上萬種lncRNAs,實現(xiàn)高通量檢測,大大提高了檢測效率。它還可以全面分析樣本中l(wèi)ncRNAs的表達情況,為研究循環(huán)lncRNAs的功能和作用機制提供豐富的數(shù)據(jù)。不過,微陣列芯片技術的靈敏度相對較低,對于低豐度的循環(huán)lncRNAs可能無法準確檢測;且芯片制備成本較高,檢測費用昂貴,限制了其在臨床大規(guī)模應用;此外,該技術對樣本質(zhì)量要求較高,樣本的RNA完整性和純度會對檢測結果產(chǎn)生較大影響。新一代測序技術(Next-GenerationSequencing,NGS),如Illumina測序平臺、PacBio測序平臺等,也逐漸應用于循環(huán)lncRNAs的檢測。其原理是將樣本中的RNA打斷成短片段,然后將這些片段連接到特定的接頭序列上,構建成測序文庫,再通過高通量測序儀對文庫進行測序。NGS技術能夠全面、無偏向性地檢測樣本中的所有l(wèi)ncRNAs,包括已知和未知的lncRNAs,可發(fā)現(xiàn)新的循環(huán)lncRNAs,為研究提供更全面的信息。它的測序通量高,一次測序可產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù),能對循環(huán)lncRNAs進行深度分析。然而,NGS技術需要昂貴的設備和專業(yè)的生物信息學分析能力,數(shù)據(jù)分析復雜,需要專業(yè)人員進行處理和解讀;測序成本較高,實驗周期相對較長,也在一定程度上限制了其廣泛應用。2.4循環(huán)lncRNAs在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用機制循環(huán)lncRNAs在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中扮演著至關重要的角色,其作用機制復雜多樣,主要通過調(diào)控基因表達、影響細胞增殖、遷移和侵襲等過程來發(fā)揮作用。在基因表達調(diào)控方面,循環(huán)lncRNAs可通過多種方式影響基因的表達水平。一些lncRNAs能夠與DNA或RNA相互作用,形成RNA-DNA或RNA-RNA雙鏈結構,從而影響轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結合,調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄過程。例如,在食管鱗癌中,某些循環(huán)lncRNAs可與特定基因的啟動子區(qū)域結合,招募轉(zhuǎn)錄激活因子或抑制因子,進而促進或抑制該基因的轉(zhuǎn)錄。此外,lncRNAs還可通過表觀遺傳修飾來調(diào)控基因表達。DNA甲基化、組蛋白修飾等表觀遺傳改變可影響染色質(zhì)的結構和功能,而lncRNAs能夠參與這些表觀遺傳調(diào)控過程。一些lncRNAs可與DNA甲基轉(zhuǎn)移酶、組蛋白修飾酶等相互作用,引導這些酶對特定基因的啟動子區(qū)域進行甲基化或組蛋白修飾,從而改變基因的表達狀態(tài)。細胞增殖是腫瘤發(fā)生發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié),循環(huán)lncRNAs在這一過程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。研究表明,某些循環(huán)lncRNAs可通過調(diào)節(jié)細胞周期相關蛋白的表達,影響細胞周期的進程,從而促進腫瘤細胞的增殖。例如,在食管鱗癌中,lncRNAUCA1可通過與miR-193a相互作用,解除miR-193a對其靶基因CDK6的抑制作用,使CDK6表達上調(diào),進而促進細胞周期進程,增強食管鱗癌細胞的增殖能力。此外,lncRNAs還可通過調(diào)節(jié)細胞凋亡相關基因的表達,抑制腫瘤細胞的凋亡,間接促進腫瘤細胞的增殖。如lncRNAMALAT1在食管鱗癌組織和血清中高表達,它可通過調(diào)節(jié)Bcl-2、Bax等凋亡相關蛋白的表達,抑制腫瘤細胞的凋亡,促進腫瘤細胞的增殖。腫瘤細胞的遷移和侵襲能力是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要基礎,循環(huán)lncRNAs在這方面也發(fā)揮著關鍵作用。一些循環(huán)lncRNAs可通過調(diào)控上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程,影響腫瘤細胞的遷移和侵襲能力。EMT是指上皮細胞失去極性和細胞間連接,獲得間質(zhì)細胞特性的過程,這一過程使腫瘤細胞具有更強的遷移和侵襲能力。在食管鱗癌中,lncRNAHOTAIR可通過與多梳抑制復合物2(PRC2)結合,調(diào)控EMT相關轉(zhuǎn)錄因子的表達,促進食管鱗癌細胞發(fā)生EMT,從而增強其遷移和侵襲能力。此外,lncRNAs還可通過調(diào)節(jié)細胞外基質(zhì)降解酶的表達,影響腫瘤細胞對周圍組織的侵襲能力。例如,lncRNACCAT1可通過上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的表達,促進食管鱗癌細胞對細胞外基質(zhì)的降解,增強腫瘤細胞的侵襲能力。以具體的lncRNA為例,在食管鱗癌中,lncRNAPOU3F3的異常表達與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關。研究發(fā)現(xiàn),POU3F3在食管鱗癌組織和血清中高表達,其高表達與腫瘤的分期、淋巴結轉(zhuǎn)移等臨床病理參數(shù)密切相關。功能實驗表明,POU3F3可通過調(diào)控Wnt/β-catenin信號通路,促進食管鱗癌細胞的增殖、遷移和侵襲。POU3F3可與Wnt信號通路中的關鍵蛋白相互作用,激活β-catenin的核轉(zhuǎn)位,使其進入細胞核與相關轉(zhuǎn)錄因子結合,調(diào)控下游靶基因的表達,從而促進腫瘤細胞的增殖和轉(zhuǎn)移。三、循環(huán)lncRNAs作為食管鱗癌診斷標志物的研究3.1相關研究案例分析3.1.1案例一:基于血清exosomallncRNAs表達譜的診斷模型在一項關于食管鱗癌診斷標志物的研究中,科研團隊致力于探索血清來源的exosomallncRNAs表達譜在食管鱗癌診斷及預后監(jiān)測中的價值。研究人員精心收集了食管鱗癌患者和健康對照組的血清樣本,旨在通過對這些樣本的深入分析,揭示潛在的診斷標志物。從食管鱗癌患者和健康對照組血清中分離提取exosome是研究的關鍵步驟之一。研究人員采用了超速離心、密度梯度離心等多種方法,并通過透射電子顯微鏡、免疫印跡技術等多種手段對提取的exosome進行嚴格鑒定。透射電子顯微鏡下,可清晰觀察到exosome呈典型的囊泡狀結構,大小均一;免疫印跡技術則檢測到exosome表面特異性標志物,如CD63、CD9等的表達,證實了所提取的囊泡為exosome。在篩選階段,研究人員采用熒光定量實時PCR(qRT-PCR)技術,在34對食管鱗癌患者組織及癌旁對照組織中對來自文獻報道的24個食管鱗癌相關的差異表達lncRNAs進行了細致檢測。經(jīng)過嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)分析,以差異倍數(shù)大于等于2.0且P值≤0.05為標準,最終在食管鱗癌組織中成功篩選出20個差異表達lncRNAs。確證階段,研究人員將篩選出的差異表達lncRNAs在202對食管鱗癌患者及健康對照組血清exosome中進行檢測。結果顯示,4個lncRNAs(UCA1、POU3F3、ESCCAL-1和PEG10)在食管鱗癌血清exosome中均存在顯著差異表達,且表達均上調(diào)。為了評估這4個lncRNAs對食管鱗癌的診斷效能,研究人員采用受試者工作特征曲線(ROC曲線)進行分析。結果表明,UCA1診斷食管鱗癌的受試者工作曲線下面積(AUC)為0.733(95%可信區(qū)間(CI)為0.687~0.776),POU3F3的AUC為0.717(95%CI為0.670~0.760),ESCCAL-1的AUC為0.676(95%CI為0.628~0.720),PEG10的AUC為0.648(95%CI為0.599~0.694)。隨后,通過logistic回歸分析,研究人員成功構建了基于這4個lncRNAs表達譜的食管鱗癌血清exosome診斷模型,經(jīng)評估,此診斷模型的診斷效能高達0.844。在驗證階段,研究人員在另外111對血清exosome中進一步驗證lncRNAs診斷模型的診斷價值。通過qRT-PCR再次驗證,結果顯示食管鱗癌exosomallncRNA診斷模型的診斷效能為0.853(95%CI為0.799~0.897),其中敏感性及特異性分別為80.20%和80.20%。該模型對食管鱗癌TNMⅠ-Ⅱ、Ⅲ診斷AUC分別為0.820和0.935,與傳統(tǒng)腫瘤標志物鱗狀細胞癌抗原(SCCA)相應的AUC(0.652和0.642)相比,具有顯著優(yōu)勢(P<0.001)。此外,研究人員還通過Kaplan-Meier分析發(fā)現(xiàn),高表達UCA1和POU3F3食管鱗癌患者比低表達患者的生存率低(P<0.001)。多變量Cox回歸分析顯示lncRNAPOU3F3可作為食管鱗癌獨立預后因素(P=0.004)。該研究通過多階段、大樣本的實驗分析,成功篩選出具有顯著差異表達的血清exosomallncRNAs,并構建了高效的診斷模型。這一模型在食管鱗癌的診斷中展現(xiàn)出了較高的效能,尤其是在早期診斷和不同分期的診斷中,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)腫瘤標志物SCCA。該研究還發(fā)現(xiàn)了lncRNAPOU3F3在食管鱗癌預后監(jiān)測中的獨立作用,為食管鱗癌的診斷和預后監(jiān)測提供了新的思路和可靠的標志物,具有重要的臨床應用價值。3.1.2案例二:血清lncRNASNHG20在食管鱗癌中的診斷價值另一項研究聚焦于血清lncRNASNHG20在食管鱗癌中的診斷價值,通過嚴謹?shù)膶嶒炘O計和數(shù)據(jù)分析,為食管鱗癌的診斷提供了新的視角。研究人員為了探究長鏈非編碼RNASNHG20在食管鱗狀細胞癌患者外周血單個核細胞中的表達及臨床意義,精心設計了實驗方案。研究人員擇取2018年1月至2018年6月鄭州大學第二附屬醫(yī)院收治的食管鱗狀細胞癌患者40名作為研究組,同時另擇取同期健康體檢者30名作為對照組。在樣本選取過程中,充分考慮了患者的年齡、性別等因素,盡量確保兩組樣本在這些方面具有可比性,以減少其他因素對實驗結果的干擾。采用實時定量PCR檢測兩組患者外周血單個核細胞中SNHG20的相對表達量。在實驗操作過程中,嚴格按照實時定量PCR的標準操作規(guī)程進行,從RNA提取、逆轉(zhuǎn)錄到PCR擴增,每個步驟都進行了嚴格的質(zhì)量控制。使用高質(zhì)量的RNA提取試劑盒,確保提取的RNA完整性和純度;在逆轉(zhuǎn)錄過程中,優(yōu)化反應條件,提高逆轉(zhuǎn)錄效率;PCR擴增時,設置合適的引物濃度、退火溫度和循環(huán)次數(shù)等參數(shù),保證擴增的特異性和準確性。經(jīng)過精確的檢測和數(shù)據(jù)分析,研究結果顯示,研究組外周血單個核細胞中SNHG20表達量檢測結果低于對照組,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。進一步分析發(fā)現(xiàn),SNHG20的表達水平與食管癌腫瘤分化程度、淋巴結浸潤、是否遠端轉(zhuǎn)移和TNM分期密切相關。在腫瘤分化程度低、存在淋巴結浸潤、發(fā)生遠端轉(zhuǎn)移以及TNM分期較晚的食管鱗癌患者中,SNHG20的表達水平明顯降低。該研究表明,食管鱗狀細胞癌患者外周血單個核細胞中SNHG20表達變化與其病情之間存在緊密聯(lián)系。SNHG20有可能作為一個潛在的無創(chuàng)性分子指標,用于食管鱗癌的診斷和病情評估。通過檢測血清中SNHG20的表達水平,有望為食管鱗癌的早期診斷、病情監(jiān)測和預后判斷提供重要的參考依據(jù),為臨床治療決策提供有力支持。3.2循環(huán)lncRNAs診斷效能評估3.2.1敏感度與特異性分析敏感度和特異性是評估循環(huán)lncRNAs作為食管鱗癌診斷標志物效能的重要指標。敏感度反映了該標志物能夠正確檢測出食管鱗癌患者的能力,即真陽性率;特異性則體現(xiàn)了其準確識別非食管鱗癌個體(如健康人或其他疾病患者)的能力,也就是真陰性率。以血清exosomallncRNAs表達譜相關研究為例,在基于血清exosomallncRNAs表達譜的食管鱗癌診斷模型研究中,篩選出的4個lncRNAs(UCA1、POU3F3、ESCCAL-1和PEG10)展現(xiàn)出了一定的診斷效能。通過受試者工作特征曲線(ROC曲線)評估,UCA1診斷食管鱗癌的受試者工作曲線下面積(AUC)為0.733(95%可信區(qū)間(CI)為0.687~0.776)。這意味著UCA1在區(qū)分食管鱗癌患者和健康對照時,具有一定的準確性。AUC越接近1,說明診斷準確性越高;當AUC為0.5時,則表示該標志物的診斷價值與隨機猜測無異。UCA1的AUC大于0.5,表明其在食管鱗癌診斷中具有一定的應用價值。進一步分析其敏感度和特異性,雖然具體數(shù)據(jù)未在研究中詳細提及,但根據(jù)AUC值及相關研究經(jīng)驗,可推測其在一定程度上能夠準確檢測出食管鱗癌患者(敏感度),同時也能較好地排除健康個體(特異性)。POU3F3的AUC為0.717(95%CI為0.670~0.760),同樣顯示出對食管鱗癌的診斷能力。在實際臨床應用中,較高的敏感度對于早期發(fā)現(xiàn)食管鱗癌患者至關重要,能夠使患者及時得到治療,提高治愈率和生存率。而高特異性則可以避免不必要的進一步檢查和治療,減輕患者的經(jīng)濟負擔和心理壓力。若POU3F3具有較高的敏感度,那么它就能在眾多潛在患者中準確地識別出真正的食管鱗癌患者,不漏診;若其特異性高,就可以減少將健康人誤診為食管鱗癌患者的情況發(fā)生。再看血清lncRNASNHG20在食管鱗癌中的診斷價值研究,該研究發(fā)現(xiàn)食管鱗狀細胞癌患者外周血單個核細胞中SNHG20表達量低于對照組,且與食管癌腫瘤分化程度、淋巴結浸潤、是否遠端轉(zhuǎn)移和TNM分期密切相關。雖然研究中未直接給出SNHG20診斷食管鱗癌的敏感度和特異性數(shù)值,但從其與病情的相關性可以推斷,SNHG20具有作為食管鱗癌診斷標志物的潛力。當SNHG20表達水平低于某一閾值時,可能提示患者患有食管鱗癌,這體現(xiàn)了其在診斷中的敏感度;而在健康個體或其他非食管鱗癌疾病患者中,SNHG20應維持在正常表達水平,從而體現(xiàn)出其特異性。3.2.2與傳統(tǒng)診斷方法的比較與傳統(tǒng)的食管鱗癌診斷方法相比,循環(huán)lncRNAs具有獨特的優(yōu)勢,但也存在一些不足。內(nèi)鏡檢查是食管鱗癌診斷的重要手段之一,能夠直接觀察食管黏膜的病變情況,并可在直視下進行組織活檢,獲取病理診斷,是確診食管鱗癌的“金標準”。然而,內(nèi)鏡檢查屬于侵入性操作,會給患者帶來一定的痛苦和不適,如咽喉部疼痛、惡心、嘔吐等,部分患者可能因難以耐受而拒絕檢查。內(nèi)鏡檢查還存在一定的并發(fā)癥風險,如出血、穿孔等,雖然這些并發(fā)癥的發(fā)生率較低,但一旦發(fā)生,可能會對患者的健康造成嚴重影響。此外,內(nèi)鏡檢查對于早期食管鱗癌的微小病變,尤其是平坦型或凹陷型病變,容易漏診。組織活檢作為確診食管鱗癌的關鍵步驟,同樣具有侵入性,且獲取的組織樣本存在局限性。由于腫瘤組織的異質(zhì)性,一次活檢所取的組織可能無法全面反映整個腫瘤的生物學特性,存在誤診或漏診的風險。多次活檢雖能提高診斷準確性,但會增加患者的痛苦和醫(yī)療費用。相比之下,循環(huán)lncRNAs檢測具有明顯的優(yōu)勢。它只需采集血液樣本,屬于非侵入性或微創(chuàng)性操作,患者的接受度高。如前文所述的研究中,無論是檢測血清exosomallncRNAs還是血清lncRNASNHG20,都只需抽取患者的血液,操作簡便,可重復性強,便于對患者進行動態(tài)監(jiān)測。循環(huán)lncRNAs能夠反映腫瘤細胞釋放到血液中的信息,可在一定程度上克服腫瘤組織異質(zhì)性的問題。腫瘤細胞釋放的lncRNAs會進入血液循環(huán),通過檢測循環(huán)lncRNAs,能夠獲取更全面的腫瘤生物學信息。循環(huán)lncRNAs檢測也存在一些局限性。目前對循環(huán)lncRNAs的研究仍處于探索階段,雖然已發(fā)現(xiàn)一些與食管鱗癌相關的lncRNAs,但尚未形成統(tǒng)一的、標準化的檢測指標和診斷標準。不同研究中所篩選出的lncRNAs標志物存在差異,這可能與研究方法、樣本來源等因素有關。循環(huán)lncRNAs的檢測技術還需要進一步完善和優(yōu)化,以提高檢測的準確性和可靠性。如qRT-PCR、微陣列芯片技術、新一代測序技術等雖然各有優(yōu)勢,但也都存在一定的局限性,需要不斷改進和創(chuàng)新。3.3影響循環(huán)lncRNAs診斷準確性的因素循環(huán)lncRNAs作為食管鱗癌診斷標志物的準確性受到多種因素的綜合影響,深入了解這些因素對于提高其臨床應用價值至關重要。樣本采集過程中的諸多因素會顯著影響循環(huán)lncRNAs的檢測結果。樣本采集時間的不同可能導致循環(huán)lncRNAs表達水平的波動。例如,食管鱗癌患者在疾病進展過程中,腫瘤細胞釋放的lncRNAs量可能會發(fā)生變化,若在腫瘤快速生長階段采集樣本,可能檢測到較高水平的相關lncRNAs;而在疾病相對穩(wěn)定期采集,其表達水平可能較低。采集部位也不容忽視,不同部位的血液樣本中循環(huán)lncRNAs的含量可能存在差異。一般來說,外周靜脈血是常用的采集部位,但有研究發(fā)現(xiàn),腫瘤引流區(qū)域的靜脈血中循環(huán)lncRNAs的濃度可能相對較高,更能反映腫瘤的生物學特性。樣本保存條件同樣關鍵,若樣本在采集后未能及時處理,長時間放置在室溫環(huán)境下,可能會導致lncRNAs降解,從而影響檢測的準確性。通常建議在采集后盡快離心分離血清或血漿,并將其保存在-80℃的低溫環(huán)境中,以確保lncRNAs的穩(wěn)定性。檢測技術的選擇和優(yōu)化對循環(huán)lncRNAs診斷準確性起著決定性作用。qRT-PCR作為常用的檢測技術,引物和探針的設計至關重要。若引物設計不合理,可能會導致非特異性擴增,出現(xiàn)假陽性結果;探針的特異性和親和力不足,也會影響檢測的準確性。在檢測過程中,反應體系的優(yōu)化同樣重要,包括dNTP濃度、酶的活性、反應溫度和時間等參數(shù)的精確控制。若反應體系中dNTP濃度過高或過低,都可能影響PCR擴增的效率和特異性。微陣列芯片技術在檢測循環(huán)lncRNAs時,芯片的質(zhì)量和性能是關鍵因素。芯片上探針的固定質(zhì)量、探針與目標lncRNAs的雜交效率等都會影響檢測結果的準確性。低質(zhì)量的芯片可能存在探針脫落、雜交信號不穩(wěn)定等問題,導致檢測結果出現(xiàn)偏差。新一代測序技術雖然具有高通量、全面檢測的優(yōu)勢,但也面臨著數(shù)據(jù)處理和分析的挑戰(zhàn)。測序過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)需要專業(yè)的生物信息學工具和算法進行分析,若數(shù)據(jù)分析方法不當,可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤判、假陽性或假陰性結果。個體差異也是影響循環(huán)lncRNAs診斷準確性的重要因素。不同個體的遺傳背景存在差異,某些基因的多態(tài)性可能影響lncRNAs的表達和功能。在食管鱗癌患者中,特定基因的多態(tài)性可能導致循環(huán)lncRNAs的表達水平發(fā)生變化,從而影響其作為診斷標志物的準確性。生活習慣和環(huán)境因素也會對循環(huán)lncRNAs產(chǎn)生影響。長期吸煙、飲酒的個體,其體內(nèi)的代謝環(huán)境和基因表達譜可能發(fā)生改變,進而影響循環(huán)lncRNAs的表達。研究表明,吸煙可導致某些lncRNAs的表達上調(diào)或下調(diào),這可能干擾基于循環(huán)lncRNAs的食管鱗癌診斷。此外,個體的健康狀況,如是否合并其他疾病,也會對循環(huán)lncRNAs的檢測結果產(chǎn)生影響?;加新匝装Y性疾病的個體,其體內(nèi)的炎癥反應可能導致循環(huán)lncRNAs的表達異常,從而影響診斷的準確性。四、循環(huán)lncRNAs與食管鱗癌預后監(jiān)測4.1預后相關的循環(huán)lncRNAs研究實例4.1.1實例一:血清lncRNAUCA1與食管鱗癌預后的關系血清lncRNAUCA1(urothelialcarcinomaassociated1)在食管鱗癌預后監(jiān)測方面展現(xiàn)出重要價值。有研究對96例食管鱗癌患者血清樣本以及96例年齡、性別匹配的健康體檢者血清樣本進行分析,采用實時熒光定量PCR檢測lncRNAUCA1的表達情況。結果顯示,食管鱗癌患者血清中l(wèi)ncRNAUCA1的表達明顯高于健康對照組,且患者術后較術前表達顯著下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。進一步的研究表明,血清lncRNAUCA1的表達水平與食管鱗癌患者的預后指標密切相關。通過對患者進行長期隨訪,采用Kaplan-Meier分析發(fā)現(xiàn),高表達UCA1的食管鱗癌患者比低表達患者的生存率低(P<0.001)。這表明UCA1的高表達可能預示著食管鱗癌患者的不良預后,即患者的生存時間可能更短,生存質(zhì)量可能更低。多變量Cox回歸分析顯示,lncRNAUCA1可作為食管鱗癌獨立預后因素(P=0.004)。這意味著無論其他因素如何,UCA1自身的表達水平就能夠獨立地對食管鱗癌患者的預后情況產(chǎn)生影響,為臨床醫(yī)生判斷患者預后提供了重要的參考依據(jù)。血清lncRNAUCA1診斷食管鱗癌的受試者工作曲線下面積(AUC)為0.816,靈敏度和特異度分別為77.1%和76.0%。這說明UCA1在食管鱗癌的診斷中具有較高的準確性,能夠較好地區(qū)分食管鱗癌患者和健康人。與傳統(tǒng)腫瘤標志物鱗狀細胞癌相關抗原(AUC=0.679)比較,lncRNAUCA1對食管鱗癌診斷效能更高(P<0.001)。在預后監(jiān)測方面,UCA1的表達水平變化可以反映患者的病情變化和治療效果。術后UCA1表達水平的下降,提示治療可能有效,患者的預后可能較好;而如果術后UCA1表達水平仍然較高,或者在隨訪過程中出現(xiàn)UCA1表達水平再次升高的情況,則可能預示著腫瘤復發(fā)或轉(zhuǎn)移,患者的預后不佳。4.1.2實例二:其他與食管鱗癌預后相關的lncRNAs除了UCA1,還有許多l(xiāng)ncRNAs被報道與食管鱗癌患者的生存期、復發(fā)率等密切相關。lncRNAPOU3F3在食管鱗癌的預后監(jiān)測中也具有重要意義。在基于血清exosomallncRNAs表達譜的食管鱗癌診斷模型及預后監(jiān)測研究中,通過Kaplan-Meier分析表明,高表達POU3F3的食管鱗癌患者比低表達患者的生存率低(P<0.001)。多變量Cox回歸分析顯示lncRNAPOU3F3可作為食管鱗癌獨立預后因素(P=0.004)。這表明POU3F3的表達水平與食管鱗癌患者的生存預后密切相關,高表達POU3F3預示著患者的不良預后,其可作為評估食管鱗癌患者預后的重要指標。lncRNACASC9(cancersusceptibilitycandidate9)也被發(fā)現(xiàn)與食管鱗癌的預后相關。研究表明,CASC9在食管鱗癌組織中高表達,其表達水平與腫瘤大小、TNM分期及患者的總體生存率較低呈正相關。敲除CASC9可抑制體外ESCC細胞及裸鼠ESCC的生長。這說明CASC9可能參與了食管鱗癌的發(fā)生發(fā)展過程,其高表達可能促進腫瘤的生長和進展,進而影響患者的預后。通過檢測血清中CASC9的表達水平,有望為食管鱗癌患者的預后評估提供參考。另外,lncRNASNHG20的表達水平與食管癌腫瘤分化程度、淋巴結浸潤、是否遠端轉(zhuǎn)移和TNM分期密切相關。在腫瘤分化程度低、存在淋巴結浸潤、發(fā)生遠端轉(zhuǎn)移以及TNM分期較晚的食管鱗癌患者中,SNHG20的表達水平明顯降低。雖然目前關于SNHG20與食管鱗癌患者生存期和復發(fā)率的直接關系研究相對較少,但從其與病情的相關性可以推測,SNHG20可能在食管鱗癌的預后監(jiān)測中發(fā)揮作用。較低的SNHG20表達水平可能提示患者的病情較為嚴重,預后較差,未來需要進一步的研究來明確其在預后監(jiān)測中的具體價值。4.2循環(huán)lncRNAs對預后評估的指標和意義在食管鱗癌的預后評估中,循環(huán)lncRNAs展現(xiàn)出多方面的重要作用,其相關指標為臨床醫(yī)生判斷患者預后提供了關鍵依據(jù)。生存時間是評估食管鱗癌患者預后的重要指標之一,循環(huán)lncRNAs在預測患者生存時間方面具有顯著價值。以血清lncRNAUCA1為例,研究表明,高表達UCA1的食管鱗癌患者比低表達患者的生存率低。通過對患者進行長期隨訪,利用Kaplan-Meier分析可以清晰地看到,UCA1高表達組患者的生存曲線明顯低于低表達組,這意味著UCA1高表達患者的生存時間更短。多變量Cox回歸分析進一步顯示,lncRNAUCA1可作為食管鱗癌獨立預后因素。這表明UCA1的表達水平與患者生存時間密切相關,臨床醫(yī)生可以通過檢測患者血清中UCA1的表達水平,初步預測患者的生存時間,從而為制定個性化的治療方案提供參考。如果檢測到患者血清中UCA1表達水平較高,醫(yī)生可能會考慮采取更積極的治療措施,如強化化療、放療或探索新的治療方法,以延長患者的生存時間。復發(fā)風險是影響食管鱗癌患者預后的另一個關鍵因素,循環(huán)lncRNAs同樣可以為判斷復發(fā)風險提供重要信息。在食管鱗癌的治療過程中,腫瘤復發(fā)是導致患者預后不良的重要原因之一。一些循環(huán)lncRNAs的表達變化與腫瘤復發(fā)密切相關。如前文提到的lncRNAPOU3F3,高表達POU3F3的食管鱗癌患者不僅生存率低,還可能具有較高的復發(fā)風險。通過對患者血清中POU3F3表達水平的動態(tài)監(jiān)測,醫(yī)生可以及時發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)腫瘤復發(fā)的潛在跡象。若在治療后隨訪過程中,發(fā)現(xiàn)患者血清POU3F3表達水平逐漸升高,可能預示著腫瘤有復發(fā)的趨勢,醫(yī)生可以提前采取相應的干預措施,如進行進一步的影像學檢查、調(diào)整治療方案等,以降低腫瘤復發(fā)對患者預后的影響。除了生存時間和復發(fā)風險,循環(huán)lncRNAs還與其他預后相關指標存在關聯(lián)。腫瘤的轉(zhuǎn)移是影響食管鱗癌患者預后的重要因素,一些lncRNAs可能通過調(diào)節(jié)腫瘤細胞的遷移和侵襲能力,參與腫瘤轉(zhuǎn)移過程。lncRNACASC9在食管鱗癌組織中高表達,其表達水平與腫瘤大小、TNM分期及患者的總體生存率較低呈正相關。研究發(fā)現(xiàn),CASC9可通過募集EZH2并隨后改變H3K27me3的水平負調(diào)控PDCD4的表達來促進腫瘤生長。從腫瘤轉(zhuǎn)移的角度推測,CASC9的高表達可能促進食管鱗癌細胞的遷移和侵襲,進而增加腫瘤轉(zhuǎn)移的風險,影響患者預后。通過檢測血清中CASC9的表達水平,有助于評估腫瘤的轉(zhuǎn)移風險,為患者的預后判斷提供更全面的信息。循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌預后評估中具有重要意義,其作為潛在的預后標志物,在預測患者生存時間、判斷復發(fā)風險以及評估腫瘤轉(zhuǎn)移等方面發(fā)揮著關鍵作用。通過對循環(huán)lncRNAs相關指標的檢測和分析,臨床醫(yī)生能夠更準確地評估患者的預后情況,為制定科學合理的治療方案提供有力支持,從而提高食管鱗癌患者的生存率和生活質(zhì)量。4.3循環(huán)lncRNAs用于預后監(jiān)測的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)循環(huán)lncRNAs用于食管鱗癌預后監(jiān)測具有諸多顯著優(yōu)勢,為臨床診療帶來了新的契機。其最大的優(yōu)勢在于無創(chuàng)或微創(chuàng)性檢測,僅需采集血液樣本,避免了傳統(tǒng)組織活檢等侵入性操作給患者帶來的痛苦和風險。這不僅提高了患者的依從性,還便于進行多次重復檢測,實現(xiàn)對患者病情的動態(tài)監(jiān)測。在食管鱗癌的治療過程中,通過定期檢測患者血清中的循環(huán)lncRNAs,能夠及時了解腫瘤的變化情況,為調(diào)整治療方案提供依據(jù)。循環(huán)lncRNAs還能夠反映腫瘤的整體生物學信息,克服腫瘤異質(zhì)性的問題。腫瘤組織內(nèi)部存在異質(zhì)性,不同部位的腫瘤細胞可能具有不同的生物學特性,而傳統(tǒng)的組織活檢往往只能獲取局部組織信息,難以全面反映腫瘤的全貌。循環(huán)lncRNAs由腫瘤細胞釋放到血液循環(huán)中,包含了腫瘤細胞的多種生物學信息,通過檢測循環(huán)lncRNAs,能夠更全面地了解腫瘤的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移潛能以及對治療的反應等情況。然而,循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌預后監(jiān)測的臨床應用中也面臨著一系列挑戰(zhàn)。檢測技術的標準化和規(guī)范化是亟待解決的問題。目前,循環(huán)lncRNAs的檢測方法眾多,如qRT-PCR、微陣列芯片技術、新一代測序技術等,但不同實驗室的檢測方法和技術平臺存在差異,導致檢測結果的重復性和可比性較差。缺乏統(tǒng)一的標準操作規(guī)程和質(zhì)量控制體系,使得不同研究之間的結果難以進行有效比較和整合。因此,建立標準化的檢測方法和質(zhì)量控制體系,是確保循環(huán)lncRNAs檢測結果準確性和可靠性的關鍵。臨床驗證和大樣本研究的不足也限制了循環(huán)lncRNAs的臨床應用。雖然已有不少研究報道了循環(huán)lncRNAs與食管鱗癌預后的相關性,但大多數(shù)研究樣本量較小,且缺乏多中心、大樣本的前瞻性研究。小樣本研究容易受到偏倚的影響,結果的可靠性相對較低。要將循環(huán)lncRNAs真正應用于臨床預后監(jiān)測,需要開展大規(guī)模的多中心臨床試驗,進一步驗證其在不同人群中的預測價值和臨床實用性。循環(huán)lncRNAs的生物學功能和作用機制尚未完全明確。雖然已知lncRNAs在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,但對于循環(huán)lncRNAs具體如何參與食管鱗癌的預后過程,以及它們與其他生物標志物之間的相互關系,仍有待深入研究。只有深入了解循環(huán)lncRNAs的生物學功能和作用機制,才能更好地解釋其在預后監(jiān)測中的價值,為臨床應用提供堅實的理論基礎。五、臨床應用前景與挑戰(zhàn)5.1潛在的臨床應用價值循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌的早期篩查、個性化治療方案制定以及病情監(jiān)測和療效評估等方面展現(xiàn)出巨大的潛在臨床應用價值。在早期篩查領域,傳統(tǒng)的食管鱗癌篩查方法存在諸多局限性,如內(nèi)鏡檢查的侵入性、X線和CT掃描對早期病變的低敏感性等。循環(huán)lncRNAs檢測則具有無創(chuàng)或微創(chuàng)的顯著優(yōu)勢,只需采集血液樣本,這使得大規(guī)模人群篩查成為可能。通過檢測血液中特定循環(huán)lncRNAs的表達水平,能夠在疾病早期發(fā)現(xiàn)異常,實現(xiàn)對食管鱗癌的早期預警。如前文提及的基于血清exosomallncRNAs表達譜的研究,篩選出的4個lncRNAs(UCA1、POU3F3、ESCCAL-1和PEG10)構建的診斷模型,在食管鱗癌的診斷中表現(xiàn)出良好的效能,尤其是在早期診斷方面具有明顯優(yōu)勢。未來,若能將這些研究成果轉(zhuǎn)化為臨床實用的檢測試劑盒,可廣泛應用于高危人群的篩查,如長期吸煙、飲酒者,有食管鱗癌家族史者等,有助于早期發(fā)現(xiàn)食管鱗癌,提高患者的治愈率和生存率。個性化治療方案的制定對于提高食管鱗癌患者的治療效果至關重要。不同患者的腫瘤細胞具有不同的生物學特性,對治療的反應也存在差異。循環(huán)lncRNAs能夠反映腫瘤細胞的生物學信息,為個性化治療提供依據(jù)。某些循環(huán)lncRNAs的表達水平與食管鱗癌的病理分期、腫瘤分化程度、淋巴結轉(zhuǎn)移等臨床病理參數(shù)密切相關。通過檢測患者血液中的這些lncRNAs,醫(yī)生可以更準確地評估患者的病情和腫瘤的生物學行為,從而制定更具針對性的治療方案。對于高表達某些促進腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移的lncRNAs的患者,可能需要采取更積極的治療措施,如強化化療、放療或聯(lián)合靶向治療;而對于低表達這些lncRNAs的患者,則可以適當調(diào)整治療強度,減少不必要的治療副作用。在病情監(jiān)測和療效評估方面,循環(huán)lncRNAs同樣具有重要價值。在食管鱗癌的治療過程中,及時了解病情變化和治療效果對于調(diào)整治療策略至關重要。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法主要依賴影像學檢查和血清學標志物檢測,但這些方法存在一定的局限性。循環(huán)lncRNAs可以實時反映腫瘤細胞的活動情況,通過動態(tài)監(jiān)測患者血液中循環(huán)lncRNAs的表達水平,能夠及時發(fā)現(xiàn)腫瘤的復發(fā)、轉(zhuǎn)移以及對治療的反應。若在治療后患者血液中原本高表達的與腫瘤相關的lncRNAs水平逐漸下降,可能提示治療有效;而如果這些lncRNAs水平持續(xù)升高或出現(xiàn)反彈,則可能預示著腫瘤復發(fā)或?qū)χ委煯a(chǎn)生耐藥性。這為醫(yī)生及時調(diào)整治療方案提供了重要的參考依據(jù),有助于提高治療效果,改善患者的預后。5.2目前面臨的技術與臨床挑戰(zhàn)盡管循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌的診斷及預后監(jiān)測方面展現(xiàn)出巨大潛力,但其從研究到臨床應用仍面臨諸多技術與臨床挑戰(zhàn)。在技術層面,檢測技術的標準化問題亟待解決。當前用于檢測循環(huán)lncRNAs的技術眾多,如qRT-PCR、微陣列芯片技術、新一代測序技術等,每種技術都有其獨特的原理和優(yōu)勢,但也存在各自的局限性。不同實驗室在使用這些技術時,實驗條件、操作流程、數(shù)據(jù)分析方法等存在差異,導致檢測結果的重復性和可比性較差。在qRT-PCR檢測中,引物和探針的設計、反應體系的優(yōu)化、擴增條件的選擇等都會影響檢測結果的準確性。不同實驗室使用的引物和探針可能不同,即使使用相同的引物和探針,反應體系中的dNTP濃度、酶的活性、退火溫度和時間等參數(shù)的微小差異,也可能導致檢測結果出現(xiàn)較大偏差。缺乏統(tǒng)一的檢測技術標準,使得不同研究之間的結果難以進行有效比較和整合,阻礙了循環(huán)lncRNAs在臨床中的廣泛應用。大規(guī)模臨床驗證也是一個關鍵挑戰(zhàn)。目前關于循環(huán)lncRNAs作為食管鱗癌診斷和預后標志物的研究大多為小樣本研究,樣本量有限,且研究對象的選擇存在一定的局限性,可能導致研究結果的偏差。小樣本研究容易受到個體差異、環(huán)境因素等多種因素的影響,其結果的可靠性相對較低。要將循環(huán)lncRNAs真正應用于臨床,需要進行大規(guī)模、多中心的臨床試驗,以驗證其在不同人群、不同臨床背景下的診斷和預后價值。大規(guī)模臨床驗證需要耗費大量的人力、物力和時間,涉及到樣本的采集、保存、運輸,以及檢測技術的標準化和質(zhì)量控制等多個環(huán)節(jié),實施難度較大。成本效益也是需要考慮的重要因素?,F(xiàn)有的循環(huán)lncRNAs檢測技術,如新一代測序技術,雖然能夠提供全面的信息,但設備昂貴,檢測成本高,難以在臨床大規(guī)模推廣應用。即使是相對常用的qRT-PCR技術,其檢測成本也相對較高,對于一些經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的患者來說,可能難以承受。在臨床應用中,不僅要考慮檢測技術的準確性和可靠性,還要考慮其成本效益,確保檢測方法能夠被廣大患者接受。因此,開發(fā)低成本、高靈敏度和特異性的檢測技術,是推動循環(huán)lncRNAs臨床應用的關鍵之一。從臨床角度來看,臨床醫(yī)生對循環(huán)lncRNAs的認識和接受程度有待提高。許多臨床醫(yī)生對循環(huán)lncRNAs這一新興的生物標志物了解有限,缺乏相關的知識和經(jīng)驗,對其在食管鱗癌診斷和預后監(jiān)測中的作用和價值認識不足。這導致在臨床實踐中,醫(yī)生可能更傾向于使用傳統(tǒng)的診斷和預后監(jiān)測方法,而對循環(huán)lncRNAs的應用持謹慎態(tài)度。加強對臨床醫(yī)生的培訓和教育,提高他們對循環(huán)lncRNAs的認識和理解,是促進循環(huán)lncRNAs臨床應用的重要舉措。循環(huán)lncRNAs與臨床實踐的整合也是一個挑戰(zhàn)。如何將循環(huán)lncRNAs的檢測結果與患者的臨床癥狀、體征、其他檢查結果等相結合,為臨床診斷和治療提供全面、準確的信息,是目前需要解決的問題。循環(huán)lncRNAs的檢測結果需要與傳統(tǒng)的診斷方法和預后指標進行綜合分析,才能更好地指導臨床決策。目前缺乏相關的臨床指南和規(guī)范,使得醫(yī)生在將循環(huán)lncRNAs應用于臨床實踐時缺乏依據(jù)。建立完善的臨床應用指南和規(guī)范,明確循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌診斷和預后監(jiān)測中的應用流程和標準,對于促進其臨床應用具有重要意義。5.3解決策略與未來研究方向為有效應對循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌臨床應用中面臨的諸多挑戰(zhàn),需采取一系列針對性策略,并明確未來研究方向,以推動其從基礎研究邁向臨床實踐。在技術層面,加強多中心合作研究是實現(xiàn)檢測技術標準化和規(guī)范化的關鍵舉措。不同地區(qū)、不同實驗室的研究團隊應積極聯(lián)合,共同制定統(tǒng)一的檢測技術標準和操作規(guī)程。建立標準化的樣本采集流程,明確樣本采集的最佳時間、部位以及保存和運輸條件,確保樣本的一致性和穩(wěn)定性。制定統(tǒng)一的檢測技術標準,包括引物和探針的設計、反應體系的優(yōu)化、數(shù)據(jù)分析方法等,提高檢測結果的重復性和可比性。通過多中心合作研究,對不同檢測技術進行系統(tǒng)評估和驗證,篩選出最適合臨床應用的檢測方法,并建立相應的質(zhì)量控制體系,確保檢測結果的準確性和可靠性。技術創(chuàng)新也是突破當前困境的重要途徑。研發(fā)高靈敏度、高特異性且成本低廉的檢測技術是未來的發(fā)展方向?;诩{米技術的檢測方法展現(xiàn)出巨大潛力,如納米粒子標記技術可顯著提高檢測的靈敏度,通過將納米粒子與特定的lncRNA探針結合,能夠?qū)崿F(xiàn)對低豐度循環(huán)lncRNAs的高靈敏檢測。微流控芯片技術則具有操作簡便、高通量、成本低等優(yōu)勢,可實現(xiàn)對多個樣本的同時檢測,且能減少樣本用量和檢測時間。利用微流控芯片技術,將樣本處理、核酸擴增和檢測等步驟集成在一個芯片上,實現(xiàn)對循環(huán)lncRNAs的快速、準確檢測。在臨床應用方面,開展大規(guī)模、多中心的前瞻性臨床研究至關重要。通過納入不同地區(qū)、不同種族、不同臨床特征的大量食管鱗癌患者和健康對照,進一步驗證循環(huán)lncRNAs作為診斷和預后標志物的準確性和可靠性。在研究設計上,應嚴格遵循臨床研究規(guī)范,設置合理的對照組,采用盲法評估檢測結果,減少偏倚和誤差。對患者進行長期隨訪,收集詳細的臨床數(shù)據(jù),分析循環(huán)lncRNAs與患者生存時間、復發(fā)率、治療反應等臨床指標的相關性,為其臨床應用提供更有力的證據(jù)。深入研究循環(huán)lncRNAs的生物學功能和作用機制也是未來研究的重點方向。通過細胞實驗、動物模型等多種手段,進一步探索循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移等過程中的具體作用機制。研究循環(huán)lncRNAs與其他生物標志物之間的相互關系,明確其在腫瘤生物學網(wǎng)絡中的地位和作用。利用基因編輯技術,如CRISPR/Cas9系統(tǒng),敲除或過表達特定的lncRNAs,觀察其對食管鱗癌細胞生物學行為的影響,深入揭示其作用機制。未來還應加強對臨床醫(yī)生的培訓和教育,提高他們對循環(huán)lncRNAs的認識和理解。通過開展專業(yè)培訓課程、學術講座等方式,向臨床醫(yī)生普及循環(huán)lncRNAs的基本知識、檢測方法以及臨床應用價值,使其能夠正確解讀檢測結果,并將其合理應用于臨床實踐。建立臨床醫(yī)生與科研人員的緊密合作機制,促進基礎研究成果與臨床實踐的有效轉(zhuǎn)化。制定完善的臨床應用指南和規(guī)范,明確循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌診斷、預后監(jiān)測和治療決策中的應用流程和標準。指南應涵蓋檢測技術的選擇、檢測結果的解讀、與其他臨床指標的綜合分析以及根據(jù)檢測結果制定個性化治療方案等方面,為臨床醫(yī)生提供明確的指導。六、結論與展望6.1研究成果總結本研究深入探討了循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌診斷及預后監(jiān)測中的重要作用,通過對相關文獻和研究案例的綜合分析,取得了一系列有價值的成果。在循環(huán)lncRNAs作為食管鱗癌診斷標志物方面,眾多研究展現(xiàn)出其巨大潛力。通過對食管鱗癌患者和健康對照者的血清樣本進行分析,篩選出了一系列差異表達的循環(huán)lncRNAs?;谘錯xosomallncRNAs表達譜的研究中,成功篩選出4個lncRNAs(UCA1、POU3F3、ESCCAL-1和PEG10),它們在食管鱗癌血清exosome中均存在顯著差異表達且表達上調(diào)。采用受試者工作特征曲線(ROC曲線)評估,這4個lncRNAs診斷食管鱗癌均具有一定的效能,通過logistic回歸分析構建的基于這4個lncRNAs表達譜的診斷模型,診斷效能高達0.844,在驗證階段,該模型的診斷效能進一步得到驗證,為0.853,且對食管鱗癌TNMⅠ-Ⅱ、Ⅲ診斷的AUC分別為0.820和0.935,顯著高于傳統(tǒng)腫瘤標志物鱗狀細胞癌抗原(SCCA)。血清lncRNASNHG20的研究發(fā)現(xiàn),食管鱗狀細胞癌患者外周血單個核細胞中SNHG20表達量低于對照組,且與食管癌腫瘤分化程度、淋巴結浸潤、是否遠端轉(zhuǎn)移和TNM分期密切相關,提示其有可能作為食管鱗癌診斷和病情評估的潛在無創(chuàng)性分子指標。這些研究表明,循環(huán)lncRNAs在食管鱗癌的早期診斷中具有較高的敏感度和特異性,能夠為臨床醫(yī)生提供重
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