大样本专题2：千人队列尿液circRNA标志物判定高级别前列腺癌-转录调控专题

论文标题：A urine extracellular vesicle circRNA classifier for detection of high-grade prostate cancer in patients with prostate-specific antigen 2-10 ng/mL at initial biopsy

刊登日期：2021年7月

发表期刊：Molecular Cancer

影响因子：41.444

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尿液外泌体中circRNA鉴定

从三组1265名符合条件的患者中收集了1265份尿液。这些参与者均未被诊断为前列腺癌PCa，年龄45岁，前列腺癌特异性抗原PSA为2-10ng/mL，并可能在后期打算开展穿刺活检。

这三个队列分别为训练队列263名，验证队列1为497名，验证队列2为505名。

首先针对高级别PC和良性前列腺增生患者之间进行circRNA测序，总计从尿液外泌体中鉴定到了2231个circRNA。其中18个circRNA在高级别PCa中表达上调，2213个circRNA下调。

小贴士：外泌体样本中，检测相应lncRNA和circRNA，这边小编建议后期还是采用芯片杂交方式会效果更佳，详情请关注联川生物往期专题，请点击微量RNA检测为何芯片远远优于测序？联川14年资深研发人员如是说

作者推测这些上调的circRNA可能会促进PCa的增殖、侵袭、转移，而下调的circRNA可能具有抑癌功能例如抑制癌细胞的存活、迁移、侵袭和耐药性。

因为作者主要关注高级别PCa中的标志物，相比于前列腺增生患者，上调的18个circRNA用于后续研究。

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candidate circRNA锁定与分类器构建

作者通过数字PCR（ddPCR）对72名高级别PCa患者和191名对照患者（包括134名良性前列腺增生患者和57名患者GG）。与良性前列腺增生患者相比，18个candidate circRNA在高级别PCa患者的尿液外泌体中升高。

接下来作者使用三种模型——线性判别分析（linear discriminant analysis）、向量机（vector machine）以Logistics回归，来构建circRNA分类器。每个circRNA与一个模型的组合被认为是一个分类器，并评估AUC、准确性、敏感性和特异性等。最后继续锁定到5个circRNA组合（包括circPDLIM5、circSCAF8、circPLXDC2、circSCAMP1和circCCNT2)在所有三个模型中都具有较好的预测性能。

理想的circRNA分类器，标记为Ccirc。使用Logistics回归模型构建出最大的AUC值（AUC=0.82）。

Ccirc被判定为高级别PCa的预测概率公式如下：

根据已发表的文献，本研究中涉及到的四种Ccirc（circSCAF8、circPLXDC2、circSCAMP1和circCCNT2）在PCa细胞中上调。这表明这些Ccirc标志物可能与PCa一些信号通路调控相关。

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验证分类器

先前已发表的两项前列腺癌标志物队列研究（PCPT-RC 2.0和ERSPC-RC）相比，Ccirc在训练队列和验证队列对分级组别2（Grade Group2，GG2）的PCa预测效果有显著提升。然后后续作者将这5个CircRNA整合到对应的队列中，以更好预测GG2 PCa，AUC值更高。

此外GG2和与活检阴性的GG1 PCa患者之间，Ccirc也存在显著统计学差异。

接下来作者以Ccirc的7.539个拷贝/mL来预测训练队列中GG2 PCa，阴性预测值NPV为93%，敏感性为86.11%。漏检了72例GG2 PCa中的10例（13.89%），其中2例为GG3。

同样的，在验证队列1中，Ccirc的7.539个拷贝/mL的NPV为87.5%，敏感性为66.39%。漏检了119例GG2 PCa中的40例，其中17例为GG3。

在验证队列2中，NPV为87.71%，敏感性为74.83%，漏检了147例GG2 PCa中的37例，其中18例为GG3。

此外，该分类器目的是针对初始活检时PSA标志物范围不明确（2-10ng/mL）患者人群，且其他可用信息较少（如年龄、家族史、PSA水平等）。仅仅是单纯的Ccirc的AUC为0.807-0.82，而四种商业化尿液生物标志物（Progensa PCA3、ExoDx、SelectMDx、MiPS）的AUC为0.7-0.77。目前除了ExoDx外，其它三种商业尿液检测都需要对患者进行直肠镜检查。

所以与PSA标志物以及其他两项临床队列模型相比，Ccirc无论在发现队列还是验证队列中，都能更高地预测出PCa，并于真实情况相吻合。

当然尿液中CircRNA标志物并非完美无缺，RNA提取至少需要80mL以上的尿液，可能在临床应用上存在不便性。

结论

作者的数据表明，Ccirc可在PSA为2.0-10.0 ng/mL的初始活检患者中识别出≥GG2的PCa。同时可改进两个先前的标准（PCPT-RC 2.0和ERSPC-RC）来预测具有临床意义的PCa，并有可能减少不必要的活检。

此外，这种检测不需要预先进行直肠镜检查，也不需要特殊处理，是可重复的、无创的，并且可以成为临床工作流程的一部分。

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