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【Molecular Cancer综述】体液中circRNA作为癌症生物标志物应用于液体活检

​源自血液的常规生物标志物被广泛用于癌症诊断,但是它们的低灵敏度和特异性限制了它们在普通人群中进行癌症筛查的广泛应用。而circRNA是液体活检生物标志物的新型理想候选物。近日,来自南京医科大学杜牧龙、刘凌翔、王美林课题组的研究人员在Molecular Cancer杂志上发表综述,总结了泛癌数据集中circRNAs在体液中的表达模式,及其在液体活检中的临床应用,并开发了Web界面对每个circRNA进行检索。

癌症是全世界重要的公共卫生问题,也是美国第二大死亡原因。癌症源于遗传改变和转录程序的失调。近年来,癌症给个人、家庭、社区和卫生系统带来了巨大负担。然而,癌症的早期发现可以帮助最小化癌症带来的负担。在过去的几十年中,一些基于血液的生物标志物(例如癌胚抗原CEA和前列腺特异性抗原PSA)已用于癌症的早期检测,但是缺乏灵敏和特异性的生物标志物限制了早期诊断,以及许多癌症患者的预后。例如,前列腺癌和良性前列腺增生患者均存在PSA 升高。因此,迫切需要研究具有高特异性和敏感性的生物标志物。

液体活检是一种非侵入性方法,它使用体液(例如血液、血浆、血清、尿液和胃液)来反映疾病状态。近来,已有大量研究集中于检测和定量肿瘤活检中的生物标志物,尤其是环状RNA(circRNA)。环状RNA是一类新发现的非编码RNA,主要通过前体mRNA剪接产生。随着高通量转录组分析技术的迅速发展,人们已经认识到许多circRNA在血浆、血清、外泌体和尿液等体液中稳定且高水平存在。CircRNA的表达方式在癌症患者和健康对照者之间表现出明显的差异,这表明体液中的circRNA可能代表了监测癌症发展和进展的新型生物标记。尽管关于circRNA的研究尚处于起步阶段,但多项研究表明它们作为癌症有价值的诊断和预后生物标志物的潜力。由于缺少5'和3'末端,CircRNA对RNase活性具有高度抗性。另外,由于circRNA经常以组织和发育阶段的特定方式表达,并且不仅在组织和细胞中而且在体液中也大量发现,因此circRNA是液体活检生物标志物的理想候选物。

在这篇综述中,研究人员总结了多种癌症类型的体液中circRNA的表达模式,并描述了其在液体活检中的临床应用,以进行癌症的诊断和预后。从每个分析中提取的受体工作特征(ROC)曲线和曲线下的相应面积(AUC)值用于描述circRNA的诊断值。此外,研究人员开发了一个用户友好的Web界面(https://mulongdu.shinyapps.io/circrnas_in_fluids/),使感兴趣的人可以轻松浏览和搜索与疾病相关的circRNA。

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图:10种最常见癌症的患者体液中鉴定出的CircRNA。根据“ 2020年癌症统计数据” ,显示了十种最常见的癌症,包括肺癌、乳腺癌、结直肠癌、前列腺癌、胃癌、肝细胞癌、食道鳞状细胞癌、宫颈癌、甲状腺癌和膀胱癌。由于卵巢癌发病率和死亡率在女性中增加,因此在此图中还列出了卵巢癌相关的circRNA。该图是在https://app.biorender.com/gallery/illustrations中生成的。

 

参考文献:Wang S, ZhangK, Tan S, Xin J, Yuan Q, Xu H, Xu X, Liang Q, Christiani DC, Wang M, Liu L, DuM. Circular RNAs in body fluids as cancer biomarkers: the new frontier of liquid biopsies. Mol Cancer. 2021 Jan 11;20(1):13. 

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