《Critical Reviews in Oncology/Hematology》：Blood-Based Biomarkers for Breast Cancer Screening and Early Diagnosis: Diagnostic Performance and Challenges for Clinical Implementation
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乳腺癌早期筛查的血液生物标志物研究进展及临床转化挑战，包括ctDNA、miRNA、外泌体、自身抗体和组学标志物，其高诊断性能受限于标准化方法缺失、多中心验证不足及多组学整合困难。
马塞拉·埃斯奎维尔-贝拉兹克斯（Marcela Esquivel-Velázquez）|赫苏斯·佩雷斯-埃尔南德斯（Jesús Pérez-Hernández）|加利略·埃斯科贝多（Galileo Escobedo）|卢西亚·A·门德斯-加西亚（Lucía A. Méndez-García）|米格尔·A·丰塞卡-桑切斯（Miguel A. Fonseca-Sánchez）|列宁·斯诺鲍尔-德尔皮拉尔（Lenin Snowball-del-Pilar）|阿图罗·塞尔布鲁洛-巴斯克斯（Arturo Cérbulo-Vázquez）|纳莱利·布埃诺-埃尔南德斯（Nallely Bueno-Hernández）
蛋白质组学实验室，墨西哥埃杜阿多·利塞阿加医院（Hospital General de México “Dr. Eduardo Liceaga”）研究部，墨西哥城06720
摘要
乳腺癌（BC）的诊断，尤其是早期乳腺癌的诊断，仍然是一个重要的临床挑战，因为传统的影像学检查和血清肿瘤标志物的敏感性和特异性有限。在这篇综述中，我们探讨了目前用于乳腺癌诊断的基于血液的生物标志物，包括循环肿瘤DNA（ctDNA）、微小RNA（miRNAs）、细胞外囊泡（EVs）、自身抗体以及蛋白质组学/代谢组学特征，重点介绍了它们的诊断性能和局限性。已有大量研究报道使用这些生物标志物检测乳腺癌具有较高的准确性，其中一些研究在特定队列中的接收者操作特征曲线（ROC）下面积超过0.90。然而，它们的临床应用受到许多方法学障碍的阻碍（如ctDNA含量低、miRNAs检测方法的变异性、EVs分离的难度，以及蛋白质组学和代谢组学平台之间的不兼容性），还有研究设计上的问题（如单中心与多中心研究、对照组的选择、某些种族群体的代表性不足）。我们不仅仅提供了一份全面的清单，还重点讨论了每个生物标志物类别所面临的独特未解决挑战，并提出了克服这些挑战的策略。未来的进展将依赖于方法学的标准化、在大型多中心队列中的验证，以及基于先进计算技术的多组学生物标志物组合的整合。描述这些生物标志物的前景和存在的障碍，有助于为开发临床有效的基于血液的乳腺癌早期检测生物标志物制定路线图。
引言
乳腺癌（BC）是最常见的癌症，也是全球女性癌症相关死亡的主要原因（Grasso等人，2025年）。乳腺癌患者的治疗机会和生存率与早期诊断密切相关。然而，传统的筛查方法（如乳腺X线摄影或自我检查）在早期检测乳腺癌方面存在局限性。例如，乳腺X线摄影在致密乳腺中的敏感性较低，且经常产生假阳性结果（Carney等人，2003年）。其他乳腺癌诊断方法成本较高，可能涉及辐射风险。
近年来，人们越来越关注寻找新的、无创的、基于血液的乳腺癌检测和监测生物标志物。在这种情况下，“液体活检”的概念（通过实验室检测体液中的生物标志物）受到了广泛关注。虽然有许多相关综述（Grasso等人，2025年；Kohaar等人，2024年；Lopez-Gonzalez等人，2024年；Malik和Zaheer，2025年；Qiu等人，2023年；Schiavone等人，2025年），但这些研究均未专门针对基于血液的乳腺癌筛查或初步诊断的生物标志物，也没有系统地分析其临床应用的挑战。
基于血液的生物标志物具有多个优势，包括易于获取患者样本、成本效益高以及可以随时间重复检测。一些用于乳腺癌的血液生物标志物（如癌抗原15-3（CA 15-3）或癌胚抗原（CEA））已在临床实践中得到应用，但它们缺乏特异性，在疾病早期阶段的检测敏感性有限（Duffy等人，2010年）。这凸显了需要更可靠的生物标志物来早期发现患者，尤其是目前还没有其他生物标志物可用于乳腺癌检测。
研究重点关注新的基于血液的乳腺癌生物标志物，包括循环肿瘤DNA（ctDNA）、微小RNA（miRNAs）、外泌体（exosomes）、蛋白质特征和循环抗体。这些新兴的生物标志物有望改善乳腺癌筛查并有助于患者预后。基因组学、转录组学和蛋白质组学的高通量技术进步，以及生物信息学的发展，无疑推动了迄今为止提出的多种乳腺癌生物标志物的出现。尽管如此，它们要进入临床应用仍面临许多挑战，包括需要标准化检测方法并在更大、更多样化的群体中进行验证，并需要成本效益分析以将其纳入临床实践。
在这篇综述中，我们通过回顾最新文献并讨论其临床应用的挑战，提供了关于基于血液的乳腺癌检测生物标志物的全面概述。
基于血液的生物标志物
基于血液的生物标志物是能够反映生理状态的分子，可以在血液中测量。这些分子包括蛋白质（包括自身抗体）、核酸、代谢物和细胞外囊泡（EVs），有助于检测病理状态，包括乳腺癌。理想的乳腺癌检测生物标志物应具有高敏感性（正确识别患病个体的能力）和高特异性（正确识别健康个体的能力）。
临床应用中的成熟血清生物标志物
目前有一些乳腺癌血清生物标志物在临床中使用；最成熟的是CA 15-3、CA27-29和CEA。CA 15-3检测的是黏蛋白-1（MUC-1）的可溶性形式，这是一种参与乳腺癌发病机制的跨膜蛋白（Duffy等人，2010年）；CA27-29则使用不同的抗体/表位进行检测。CEA测试测量这种通常与胎儿发育相关的糖蛋白的水平，这种蛋白在癌症中常常过度表达，从而促进肿瘤进展（Jansen等人）。
用于乳腺癌检测的新兴基于血液的生物标志物
针对更敏感和更特异的乳腺癌诊断/筛查的基于血液的生物标志物的研究非常广泛且多样化。从用于乳腺癌检测的生物标志物类别来看（图1），每种生物标志物都有其优势，同时也面临各自的技术和临床挑战，这些将在后续章节中讨论。这里简要概述了这些生物标志物类别的主要分析方法，包括其原理和优势。临床应用中的挑战
血清/血浆生物标志物用于乳腺癌诊断面临的一个主要挑战是需要标准化的预分析和分析协议，因为样本采集、储存和处理过程中的变异性会影响生物标志物的测定结果。例如，对于ctDNA来说，样本收集管的类型、离心时间或提取协议都可能影响其敏感性和特异性，并使不同实验室之间的结果难以重复（Lampignano等人，2020年）。对于细胞外囊泡（EVs）也是如此。
未来展望和研究方向
需要将探索性研究转化为具体的临床应用，特别是针对乳腺癌诊断/筛查的血清/血浆生物标志物。关键步骤包括采用国际标准（例如针对EVs的MISEV2023标准）并标准化预分析过程，以减少变异性并实现跨中心比较。同样重要的是设计前瞻性多中心研究，专注于早期乳腺癌诊断，并进行成本效益分析以及将其整合到当前的筛查体系中。批判性观点
尽管许多研究报道了不同基于血液的乳腺癌检测生物标志物的高诊断性能，但大多数现有证据仍来自探索性的单中心研究，这些研究的分析和方法学方法各不相同。ROC值超过0.90的情况很常见，但这并不能反映现实世界的筛查情况，从而限制了它们的临床适用性。此外，研究设计中的变异性（包括对照组的选择）也影响了结果的可信度。
结论
用于乳腺癌诊断的基于血液的生物标志物（ctDNA、EVs、miRNAs、自身抗体、组学生物标志物、循环肿瘤细胞CTCs）显示出显著的潜力，可以补充当前的乳腺癌诊断方法。然而，它们的广泛应用需要在三个领域取得进展：i) 标准化的方法和报告方式；ii) 通过前瞻性研究进行外部验证；iii) 实施，包括诊断路径、成本效益和适用于不同人群的能力。目前，
资金支持
本研究未获得公共部门、商业部门或非营利部门的任何特定资助。
写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的情况声明
在准备本文期间，作者使用了Grammarly和ChatGPT来提高语言的可读性。使用这些工具后，作者对内容进行了审查和编辑，并对最终版本的手稿负全责。利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。致谢
本综述文章是在墨西哥埃杜阿多·利塞阿加医院（Hospital General de México “Dr. Eduardo Liceaga”）的研究委员会和伦理委员会批准的一项生物标志物研究项目的框架下完成的（项目编号：DI/19/301/03/009）。作者感谢该医院的研究部门提供的支持。马塞拉·埃斯奎维尔-贝拉兹克斯 墨西哥墨西哥城埃杜阿多·利塞阿加医院（Hospital General de México “Dr. Eduardo Liceaga”）研究部蛋白质组学实验室。马塞拉·埃斯奎维尔-贝拉兹克斯博士是一位在分子生物学、免疫学和分子生物标志物分析方面具有经验的生物医学研究者。她参与了与乳腺癌相关的自身抗体的研究，以及关于微生物群、人工甜味剂及其对炎症和代谢影响的研究。
