结直肠癌（CRC）是全球第三大常见癌症，早期检测和预防是提高患者生存率的关键。高级别腺瘤（AA）是CRC的重要前驱病变，约40%的AA患者在10年内可能进展为侵袭性癌症。传统的筛查方法如内镜检查具有侵入性，且粪便潜血测试（FOBT）和粪便免疫化学测试（FIT）的敏感性较低，尤其在检测AA时效果不佳。因此，开发一种非侵入性的早期检测技术具有重要的临床价值。
近日，首都医科大学附属北京友谊医院消化内科团队与恩泽康泰合作，在eLife杂志上发表题为“Circulating small extracellular vesicle RNA profiling for the detection of T1a stage colorectal cancer and precancerous advanced adenoma”的论文（2024 Aug 9:12:RP88675），主要介绍了利用液体活检技术，通过分析循环外泌体中RNA的表达谱，成功检测早期T1a期结直肠癌和高级别腺瘤。第一作者闵力，通讯作者闵力、朱圣韬、张澍田。
图1. 研究示意图
该研究通过外泌体液体活检技术，针对60名参与者（包括T1a期CRC患者、AA患者和正常对照组）血浆中的外泌体进行全RNA谱分析。通过超速离心法分离出血浆中的外泌体，检测到58,333种注释RNA，其中包括2,694种miRNA、24,927种mRNA和30,712种lncRNA。其中共有1,615种RNA在CRC患者和对照人群的血浆外泌体中存在差异，共有888 RNAs种RNA在AA患者和对照人群的血浆外泌体中存在差异。
图2. 外泌体表征与RNA差异表达分析
研究者通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）将这些差异RNA分为六个模块，每个模块中选择Top10的RNA一起构建了一个包含60个标记物的panel，在无监督t-SNE聚类下能够清晰的分辨CRC患者、AA患者和对照人群。进一步综合考虑RNA的模块分类、RNA类别、表达丰度及在三组人群中的差异表达情况，研究者筛选了12个RNA进一步使用RT-qPCR在124例新人群队列中进行了检测、建模与验证。
研究者最终构建了一个8基因panel用于CRC患者的辅助诊断，在机器学习模型的辅助下，其AUC最高可达0.80，同时构建了一个9基因panel用于AA患者的辅助诊断，其AUC最高可达0.88。同时研究者还建立了一个QDA分类器，其将CRC/AA患者从对照人群中区分的特异性为79%，敏感性可达99%，提示其在辅助结直肠癌及癌前病变上具有良好的应用潜力。
图3. 基于外泌体RNA的CRC/AA辅助诊断模型
参考文献：
Circulating small extracellular vesicle RNA profiling for the detection of T1a stage colorectal cancer and precancerous advanced adenoma. eLife. 2024; 12:RP88675.DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.88675.
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