《Cancer Cell》腫瘤液體活檢新思路——血小板RNA

液體活檢指的是檢測血液中的循環腫瘤細胞、游離DNA、循環腫瘤DNA或外泌體等檢測方法。相比于傳統的活檢方法,液體活檢具有創口小、操作簡單、成本低以及可重復取樣等特點。液體活檢作為臨床研究的一大熱點,也是發生信高分文章的突破口,今天小編給大家帶來2022年9月1日發表于Cancer Cell(IF: 38.585)的腫瘤液體活檢新思路文章,該研究利用血小板RNA進行癌癥早診和定位癌癥起源,快來學習吧~
研究亮點
研究數據
(1)癌癥組(n=1628),包括乳腺癌、肝細胞癌和非小細胞肺癌等18種最常見的癌型血液樣本;
(2)無癥狀對照組(n = 390),包括跨年齡段的健康男性和女性個體血液樣本;
(3)癥狀對照組(n=333),包括被診斷為特定的癥狀性疾病,包括心血管疾病、良性腫塊或炎癥疾病,但沒有被診斷為癌癥的個體血液樣本。
研究結果
基于腫瘤誘導的血小板RNA譜構建的泛癌檢測標志
首先,作者將所有數據集樣本(n = 2351)分成訓練集(n = 391)、評估集(n = 385)以及驗證集(n=1575),訓練集和評估集將用來迭代訓練和評估泛癌檢測thromboSeq算法產生的標志物,驗證集將對其進行獨立驗證。
在訓練集中,作者構建了共493個腫瘤誘導的血小板RNA組成的標志物集合,該標志物在訓練集、評估集和驗證集的AUC值分別為0.91、0.87和0.91。在驗證集的無癥狀對照組中,該標志物的特異性達到99%,在驗證集四個腫瘤分期的癌癥組樣本中檢測準確率為46%~72%。而在驗證集的癥狀對照組樣本中,該標志物特異性為78%,這表明一旦在訓練過程中包含癥狀對照組控制,泛癌檢測thromboSeq算法可能導致基礎疾病患者的假陽性檢測結果增加,或檢測準確性降低。不同癌癥類型之間的檢出率也有差別,而晚期癌癥具有更高的檢出率。該結果表明血小板RNA可作為不同癌型的癌癥檢測標志。

癌型相關血小板RNA譜可用于腫瘤溯源分析
在這部分結果中,作者試圖在腫瘤誘導的血小板 RNA譜中識別腫瘤類型的特異性標志,以確定腫瘤的起源位置。為了簡化高度復雜的機器學習任務,構建一個區分多個分類組間的算法以及為了保持每組合理數量的樣本數(至少100個樣本),作者將5種腫瘤類型樣本納入下一步研究,分別是非小細胞肺癌(n = 522)、卵巢癌(n = 144)、膠質瘤(n = 132)、胰腺癌(n = 126)和頭頸部癌(n = 101)。
此外,為了提高算法的訓練能力,作者采用了5倍交叉驗證的方法,結果表明腫瘤溯源thromboSeq算法構建的共93個血小板RNA組成的標志物集合獲得了最優的交叉驗證,總體準確率為85%。該結果表明,血小板RNA可用于識別腫瘤的原發部位從而進行溯源。

腦轉移患者的血小板可能同時受到原發性和轉移性腫瘤部位的誘導
血液中血小板RNA可能同時受到原發性和轉移性腫瘤部位的誘導,因此作者在這部分結果中探究原發性腫瘤有無發生腦轉移的分類評分是否與原發性腦腫瘤(即膠質瘤)的分類評分相關。作者在結果中觀察到有腦轉移的患者對神經膠質瘤的分類評分平均高于沒有腦轉移的患者,同時作者探究了神經膠質瘤樣本、腦轉移樣本以及原發部位樣本的血小板RNA水平,顯示了主要來自大腦和顱外的癌癥樣本和腦轉移樣本之間的差異。該結果表明至少對于腦轉移瘤,血小板RNA譜可能受到原發腫瘤和轉移瘤的誘導影響。

小編總結
液體活檢是癌癥早診的研究熱點,也是發生信好文的“兵家必爭之地”。而常規的液體活檢標志仍存在待解決的臨床實用問題,如血漿來源的cfDNA的突變水平相對較低,這取決于癌癥類型,而由于人體衰老相關過程導致的非癌性cfDNA變異的自然存在,使得其檢測變得復雜。因此,需要互補的液體生物源來檢測癌癥,而本研究中,作者向我們闡明了血小板RNA可補充并拓展液體活檢的技術領域,是值得關注并研究的熱點。
參考文獻
In 't Veld, S., Arkani, M., Post, E., Antunes-Ferreira, M., D'Ambrosi, S., Vessies, D.C.L., Vermunt, L., Vancura, A., Muller, M., Niemeijer, A.N., et al. (2022). Detection and localization of early- and late-stage cancers using platelet RNA. Cancer Cell 40, 999-1009 e1006.