结直肠癌血清miRNAs组合标志物筛选及多瘤谱拓展分析

摘要

目的 基于高通量测序技术系统筛选结直肠癌患者血清差异表达微小RNA(microRNA,miRNA),构建多miRNA组合诊断标志物，为结直肠癌早期无创诊断提供新的分子标志物。方法 采用病例对照研究设计，纳入结直肠癌患者30例和健康对照者20例，运用Illumina HiSeq 2500平台进行高通量小RNA测序，筛选差异表达miRNA(log2 Fold Change,|log2FC|≥1,P<0.05)。通过miRanda和RNAhybrid算法预测靶基因，采用DAVID平台进行基因本体(gene ontology, GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析。运用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC)分析和逻辑回归方法构建最优miRNA组合诊断模型。结果 高通量测序共鉴定出205个差异表达miRNA,其中上调98个，下调107个。功能富集分析显示，差异miRNA主要富集于Notch信号通路(P<0.01)、自噬相关通路(P<0.05)、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶信号通路(P<0.001)等肿瘤相关生物学过程。成功构建包含miR-21-5p、miR-92a-3p、miR-155-5p、miR-143-3p和miR-145-5p的5-miRNA组合诊断标志物，其ROC曲线下面积达0.924(95%CI:0.867～0.981),诊断敏感性90.00%,特异性85.00%,显著优于传统血清肿瘤标志物癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)(AUC=0.663)和糖类抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9)。该标志物对早期结直肠癌(Ⅰ～Ⅱ期)同样具有良好诊断效能(AUC=0.895)。结论 基于高通量测序筛选的5-miRNA血清组合标志物对结直肠癌具有优异的诊断效能，特别适用于早期无创筛查，为结直肠癌的精准诊断和临床决策提供了新的分子工具。

关键词

结直肠癌 / 微小RNA / 血清 / 高通量测序