血清外泌体miR-3654及低剂量CT在非小细胞肺癌早期诊断中的联合应用
期刊: 养生科学 2026年第11期 DOI: 10.67328/wslwpp1309 PDF下载
血清外泌体miR-3654及低剂量CT在非小细胞肺癌早期诊断中的联合应用
战毅
宁安市人民医院 黑龙江宁安157400
目的 评估血清外泌体miR-3654水平联合低剂量多层螺旋CT（LDCT）在非小细胞肺癌（NSCLC）早期诊断中的临床价值。方法 选取2023年1月至2026年1月本院收治并经病理确诊的NSCLC患者24例作为研究组，良性结节患者36例作为对照组。所有患者均行LDCT扫描，记录影像学特征（毛刺征、分叶征、胸膜凹陷征）；采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测血清外泌体miR-3654表达水平。比较两组患者影像特征及miR-3654水平的差异，采用Logistic回归分析筛选肺癌发生的独立危险因素，通过受试者工作特征（ROC）曲线评估各指标单独及联合诊断的效能。结果 肺癌组中毛刺征、分叶征、胸膜凹陷征的出现比例均显著高于对照组（P<0.05）；肺癌组血清miR-3654水平显著高于对照组（P<0.05）。Logistic回归分析显示，分叶征、胸膜凹陷征及miR-3654高表达是肺癌发生的独立危险因素。ROC曲线分析显示，分叶征、胸膜凹陷征及miR-3654单独诊断NSCLC的曲线下面积（AUC）分别为0.757、0.681和0.782，三者联合诊断的AUC为0.947，灵敏度为87.5%，特异度为94.4%，诊断效能显著优于各单项指标（P<0.05）。结论 NSCLC患者血清外泌体miR-3654呈高表达，联合LDCT影像特征（分叶征、胸膜凹陷征）可显著提高NSCLC的早期诊断效能，具有潜在的临床应用价值。
关键词：血清外泌体miR-3654；低剂量多层螺旋CT；非小细胞肺癌；诊断
肺癌是全球范围内发病率和死亡率较高的恶性肿瘤之一。由于肺肿瘤早期常无症状，57%的患者多在远处器官转移才被诊断，而此时现有疗法治愈可能性较低。过去40年间，肺癌生存率仅略有提升，但早期局部病灶患者的5年生存率显著高于晚期及转移性病例[1]，因此开展有效的基于人群的早期筛查已成为提高生存率的公共卫生优先事项。肺癌分为小细胞肺癌和非小细胞肺癌（NSCLC），其中NSCLC占85%以上，常规筛查方法如胸部X光和痰细胞学检查，已被证实对早期肺癌检测效果有限。相比之下，低剂量计算机断层扫描（LDCT）作为一种有前景的大规模筛查手段，是唯一在多个大型随机临床试验中被证明能降低NSCLC死亡率的筛查方法[2]。然而，研究也表明LDCT可导致肺癌的过度诊断，进而引发过度随访检查、侵入性操作及患者焦虑等问题。为了减少不必要的侵入性操作和辐射暴露，并提高肺癌筛查覆盖率，临床上迫切需要一种廉价、敏感且特异的筛查方法，以与LDCT联合应用。外泌体是直径30–150 nm的膜包被囊泡，含有蛋白质、RNA和DNA片段，参与细胞间通讯。其分子组成可反映来源细胞的内部状态，癌症来源的外泌体与母细胞分子特征高度一致。外泌体中所含的微小RNA（miRNA）是长度20–24 nt的非编码RNA，通过结合靶mRNA的3′UTR导致转录后基因沉默。作为液体活检标志物，miRNA在肺癌诊疗中具有潜力，有研究表明血清miR-3654上调可用于肺癌筛查。本研究旨在探讨血清外泌体miR-3654水平联合低剂量多层螺旋CT对非小细胞肺癌的诊断价值。
1资料与方法
1.1一般资料
病例选入起始时间为2023年1月，结束时间为2026年1月，有24例NSCLC患者被纳入肺癌组，具体有15例男性、9例女性，均值年龄（49.04±6.05）岁，按吸烟、未吸烟划分，具体有13例、11例。纳入标准：（1）经组织病理学诊断NSCLC；（2）单发胸部CT检测的肺结节直径小于30毫米，胸腔内无异常液体聚集；（3）无术前新辅助化疗或放疗；（4）既往未患有任何恶性肿瘤或器官功能障碍性疾病。排除标准：（1）临床资料不完整；（2）合并结核病、慢性阻塞性肺疾病（COPD）、哮喘、肺纤维化、尘肺等肺部疾病；（3）近期一个月内存在急性呼吸道感染。另选取同期因肺结节术前影像学怀疑恶性、经术后病理证实为良性病变的患者纳入对照组，共计36例，含男、女分别是13例和23例，均值年龄（49.19±5.25）岁，根据吸烟、未吸烟划分，依次包括17例、19例。组间一般资料经对照，在性别、年龄、吸烟史等方面的差异性均不显著（P > 0.05）。此次是得到医学伦理委员会审批后开展，患者及家属均了解研究，并在告知书上确认签字。
1.2研究方法
1.2.1 LDCT检查
设备为CT扫描仪（64排），受检者于全吸气屏息状态下完成全胸部扫描，层厚1.5 mm，管电压80～120 kVp，管电流120 mA，总辐射剂量控制在2 mSv以下，图像观察采用合适的肺窗与纵隔窗设置，纵隔窗宽为410 HU，肺窗窗宽为1500 HU，窗位范围为30～700 HU，重点观察并记录结节的边缘特征、位置、类型、内部性质，以及病灶周围肺部血管的变化情况。肺癌的诊断依据如下：病灶呈结节状或片状影，边缘可见毛刺或分叶征，伴有血管聚集、胸膜凹陷、不规则空泡征，或出现支气管管腔狭窄、中断等表现。最终诊断结果由两名经验丰富的影像科医师共同阅片并协商一致后确定。
1.2.2 血清外泌体miR-3654检测
清晨空腹采集静脉血5 mL于EDTA抗凝管中，2 h内处理。4 ℃、4 000 rpm离心10 min，取上层血清，采用ExoQuick™试剂严格按照说明书提取血清外泌体，取部分外泌体样品透射电镜观察形态，NanoSight检测粒径，Western blot检测CD9、CD63、TSG101阳性，Calnexin阴性，证实外泌体成功提取。将提取得到的外泌体样品应用Trizol试剂裂解，并于裂解后迅速加入秀丽线虫miR-39作为外参，随后对总RNA进行提取，通过硅胶膜吸附柱完成纯化，然后实施逆转录，反应条件如下：16 ℃的标准共15分钟，42 ℃的标准共60分钟，85 ℃的标准共5分钟，4 ℃的标准共5分钟，最终得到cDNA样品。经Sybr Green法定量检测外泌体中miR-3654，在荧光定量PCR仪上进行扩增。采用相对定量法，以miR-39为外参，采用2⁻ΔΔCt法计算miRNA相对表达量。
1.3 统计学方法
经SPSS 24.0对数据展开处理，计量资料中，非正态分布采取中位数（四分位间距）[M（Q1, Q3）]表示，并经非参数检验组间差异，正态分布采取平均值±标准差表示，经独立样本t检验组间差异，以例数和频数表示分类变量，通过卡方检验或Fisher精确检验组间差异。利用二元Logistic回归分析评估多种检测组合的诊断效能。通过受试者工作特征（ROC）曲线分析LDCT及miR-3654的诊断价值。以P <0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1 LDCT扫描检查
LDCT检测结果显示，各项占比均为研究组高于对照组（P<0.05），见表1。
表1两组LDCT影像学特征比较
| 影像学特征 | 研究组（n=24） | 对照组（n=36） | χ2 | P |
| 结节直径（<2cm/≥2cm） | 14（58.3）/10（41.7） | 12（33.3）/25（66.7） | 3.665 | 0.056 |
| 分叶征（有/无） | 19（79.2）/5（20.8） | 10（27.8）/26（72.2） | 15.228 | <0.001 |
| 毛刺征（有/无） | 7（29.2）/17（70.8） | 2（5.6）/34（94.4） | 4.581 | 0.032 |
| 胸膜凹陷（有/无） | 18（75.0）/6（25.0） | 14（38.9）/22（61.1） | 7.545 | 0.006 |
| 支气管管腔狭窄或中断（有/无） | 7（29.2）/17（70.8） | 6（16.7）/30（83.3） | 1.326 | 0.250 |
2.2两组血清外泌体miR-3654水平比较
研究组血清外泌体miR-3654水平相对更高（P<0.05），见表2。
表2两组血清外泌体miR-3654水平比较
| 组别 | miR-3654 |
| 研究组（n=24） | 1.33±0.31 |
| 对照组（n=36） | 1.00±0.23 |
| t | 4.732 |
| P | <0.001 |
2.3肺癌诊断的多因素分析
以肺癌病理学诊断结果为因变量（1=肺癌，0 =良性），以影像学特征中是否有毛刺（1 =有，0=无）、是否有分叶征（1=有，0=无）、是否有胸膜凹陷（1 =有，0 =无）及 miR-3654 表达水平为自变量，进行多因素 Logistic 回归分析。结果显示，出现分叶征、胸膜凹陷以及 miR-3654高表达是肺癌发生的独立危险因素。具体结果见表 3。
表3 肺癌发生影响因素的多因素 Logistic 回归分析
| 指标 | B | 标准误差 | 瓦尔德 | 显著性 | Exp(B) | EXP(B) 的 95% 置信区间 |
| miR-3654 | 0.331 | 0.067 | 24.283 | <0.001 | 1.393 | 1.221-1.589 |
| 分叶征 | 1.675 | 0.76 | 4.86 | 0.027 | 5.339 | 1.204-23.665 |
| 毛刺征 | 1.461 | 0.935 | 2.44 | 0.118 | 4.311 | 0.689-26.969 |
| 胸膜凹陷 | 1.809 | 0.698 | 6.71 | 0.010 | 6.102 | 1.553-23.975 |
3讨论
肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因。肺癌晚期诊断是导致NSCLC高死亡率的最重要因素。目前，LDCT筛查被公认为降低肺癌疾病负担的有效手段。肺癌的早期表现多为肺结节，其影像学特征可直接反映肺部病变。美国国家肺癌筛查试验结果显示，相比于胸部X线摄影，该方法能够将肺癌特异性死亡率相对降低20%。本研究结果显示，肺癌组中出现分叶征、毛刺征和胸膜凹陷的比例高于对照组，与王少华等人研究结果大体一致。Logistic回归分析显示分叶征和胸膜凹陷为肺癌发生的影响因素，而毛刺征未进入回归模型，这可能与毛刺征与分叶征之间存在较强的共线性有关，即二者在影像表现上常同时出现，信息重叠导致毛刺征的独立贡献被分叶征所影响，但分叶征和胸膜凹陷单独诊断肺癌AUC均偏低，这反映出单独依靠影像特征区分良恶性结节的准确性尚不理想。这一局限在临床实践中表现为LDCT筛查的假阳性率偏高，即大量良性结节被误判为阳性，导致患者接受不必要的诊断程序。因此，亟需探索新的诊断方法以弥补影像学诊断的不足。临床实践中虽已有癌胚抗原、甲胎蛋白等血清肿瘤标志物，但其诊断效能仍不理想。因此，需探索新的肺癌诊断方法或生物标志物，以建立联合检测模型。miRNA是一类长度约为18~22个核苷酸的小非编码RNA，参与了大多数与癌症相关的生物过程，包括细胞增殖、转移和耐药性。已有研究表明，异常表达的miRNA可能是NSCLC的潜在诊断生物标志物，与信使RNA和蛋白质不同，循环miRNA可在血清中稳定存在。越来越多的证据表明，肿瘤来源的外泌体 miRNA 在肺癌进展中发挥关键作用。如由肺腺癌细胞系产生的外泌。 miR-222-3p 运输至靶细胞，促进细胞增殖、迁移和侵袭；非小细胞肺癌细胞释放的外泌体miR-126可诱导血管生成并加速疾病进展，此外，有研究显示血清miR-3654水平可有效增强对肺癌的诊断价值[4]，但关于其在外泌体中的表达尚未见报道。本研究结果显示，与对照组相比，NSCLC患者血清外泌体miR-3654水平显著升高，这与既往研究（检测血清总miR-3654）趋势一致，提示该分子可能通过外泌体途径参与肺癌进展，并为肺癌的无创诊断提供了新的检测靶标。
综上所述，NSCLC患者血清外泌体中miR-3654的表达水平显著高于对照人群。将血清外泌体miR-3654检测与LDCT影像特征中的分叶征、胸膜凹陷征联合应用，可获得满意的诊断效能。该联合检测策略有望成为适用于影像学上具有可疑恶性特征的肺结节患者的术前无创辅助诊断工具，有助于减少不必要的手术活检，为NSCLC的液体活检辅助诊断提供新的思路。
参考文献
- 张仁宁,万鑫蕊,黄萱,李明平,许凯,方绕红,李娅．血清miR-4646-5p、miR-3654联合传统肺癌肿瘤标志物在云南宣威肺癌诊断中的应用研究[J]．中国肺癌杂志,2024,27(9):654-664.
- 中华医学会健康管理学分会,中华医学会放射学分会,《中华健康管理学杂志》编辑委员会.肺癌筛查及肺结节健康管理专家共识(2025版)[J].中华健康管理学杂志, 2025, 19(10):759-769.
...