《Gene》：Identification of circulating microRNA signature in pancreatic ductal adenocarcinoma and chronic pancreatitis patients from Indian population
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胰腺癌早期诊断生物标志物研究：通过整合肿瘤组织和血浆miRNA表达谱，在印度患者中发现miR-21-3p、miR-193a-5p和miR-636等具有诊断潜力及致癌通路调控功能的循环miRNA，同时区分慢性胰腺炎。
作者列表：
Barsha Saha | Sushmita Ghosal | Shouvik Chakravarty | Sukanta Ray | Hemabha Saha | Kshaunish Das | Sourav Manna | Arghya Bandyopadhyay | Utpal De | Indranil Ghosh | Nidhan K. Biswas | Srikanta Goswami
研究机构：生物技术研究创新委员会-国家生物医学基因组学研究所（BRIC-NIBMG），印度西孟加拉邦卡利亚尼741251
摘要
胰腺导管腺癌（PDAC）是一种致命性极高的癌症，主要原因是诊断时已处于晚期，且缺乏可靠的早期生物标志物。近年来，液体活检作为一种微创诊断方法受到了关注，循环微小RNA（miRNA）被证明是很有前景的诊断工具。然而，大多数相关研究都是在西方人群中进行的，很少有研究系统地对比肿瘤组织和血浆中的miRNA谱型，或在独立队列中进行验证。印度胰腺癌发病率的上升，加上慢性胰腺炎（CP）常被误诊为PDAC（因为两者具有相似的临床症状和影像学特征），凸显出开发区域特异性生物标志物的迫切需求。本研究对PDAC和CP患者的肿瘤组织及血浆进行了小RNA测序。综合分析发现了一组在两种样本中都存在异常的miRNA。其中，miR-21-3p、miR-193a-5p和miR-636被证实具有作为印度患者PDAC早期检测的非侵入性生物标志物的潜力。功能分析进一步表明这些miRNA参与了致癌过程和化疗耐药性。总体而言，本研究发现了具有诊断价值的新型生物标志物，并揭示了印度人群中PDAC进展的机制机制。
引言
胰腺导管腺癌（PDAC）是最常见的胰腺肿瘤类型，占所有胰腺癌病例的90%以上，属于高度致命的恶性肿瘤（Sung等人，2021年）。美国癌症协会估计2024年美国新增胰腺癌病例约66,440例，导致约51,750人死亡（其中男性27,270例，女性24,480例），使其成为男性和女性癌症相关死亡原因的第三位（Siegel等人，2020年）。胰腺癌的病因和发展机制尚未完全明了。由于缺乏特异性早期症状以及其高度侵袭性的生物学特性，患者往往在疾病晚期才被确诊，这限制了他们接受根治性手术的机会，从而影响临床预后（Park等人，2021年）。目前的胰腺癌诊断方法主要依赖于影像学技术，如计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、内镜逆行胰胆管造影（ERCP）、内镜超声（EUS）和腹腔镜检查。实验室检测通常关注检测碳水化合物抗原19-9（CA 19-9）、碳水化合物抗原125（CA-125）和癌胚抗原（CEA）等生物标志物的水平。然而，组织病理学检查仍是胰腺癌诊断的金标准。不过，这些生物标志物的特异性较低，因为它们在其他恶性肿瘤中也可能升高（Singhi等人，2019年）。最近的研究表明，液体活检（利用血液中的微小RNA、循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA和外泌体）是一种有效的早期癌症检测方法（Yang等人，2021年）。
微小RNA（miRNA）是长度约为22个核苷酸的非编码RNA分子，在信使RNA（mRNA）的转录后调控中起关键作用，并在致癌过程和肿瘤转移中发挥重要作用（Statello等人，2021年）。与正常细胞相比，恶性细胞中的miRNA表达异常通常与基因组miRNA拷贝数和基因位点的改变有关，包括扩增、缺失或易位。此外，miRNA的表达受到多种转录因子的严格调控，从而导致转录失调（Calin等人，2002年）。循环miRNA因其在外体液（如血液、血浆、血清）中的稳定性以及与疾病（包括癌症）相关的表达模式改变而受到广泛关注（Gyoba等人，2016年；Lamorte等人，2025年；Shigeyasu等人，2017年）。胰腺癌也不例外，多项研究致力于识别该疾病中的循环miRNA（Kawai等人，2024年；Madadjim等人，2024年）。然而，目前尚无共识，也很少有研究将组织和血浆中的miRNA结果进行关联验证。此外，大多数关于PDAC的循环miRNA研究主要在西方人群中进行，导致其他种族群体（包括印度）的临床相关数据有限。鉴于印度人群的遗传特征和疾病易感性的差异，迫切需要建立适用于该人群的生物标志物。因此，我们的重点不是直接进行跨人群比较，而是在印度临床队列中验证循环miRNA的诊断价值及其应用潜力（Rawlings-Goss等人，2014年；Gaidhani，2021年）。流行病学研究还表明慢性胰腺炎（CP）与胰腺癌风险增加有关（Lowenfels等人，1993年）。区分PDAC和CP在临床上具有挑战性，因为两者具有相似的临床症状和影像学特征，导致误诊频繁（Raimondi等人，2010年）。因此，开发能够早期区分这两种疾病的准确、非侵入性生物标志物至关重要。
研究人群和生物样本采集
我们从加尔各答的研究生医学教育与研究所、Chittaranjan国家癌症研究所、Nil Ratan Sircar医学院及医院收集了患者的手术组织和血浆样本。所有研究均获得了相关机构的伦理委员会批准，并在研究前获得了患者的书面知情同意。所有患者均未接受过放射治疗或化疗。
患者信息及研究计划
研究对象的血液（血浆）样本来自加尔各答三家医疗中心的胰腺癌（PC）和慢性胰腺炎（CP）患者，组织样本则来自上述PC患者（见补充表2）。PC患者的入选标准包括确诊的临床、影像学和组织学诊断结果；排除接受过化疗或放疗的患者。
讨论
本研究通过整合肿瘤组织、邻近正常组织、患者血浆以及已建立的胰腺癌细胞系的数据，全面分析了胰腺导管腺癌（PDAC）中的微小RNA（miRNA）失调情况。我们发现了一组在PDAC中持续异常表达的miRNA，这些miRNA在临床诊断和调控致癌信号通路方面具有潜在价值。
结论
本研究通过高通量测序技术鉴定出循环miRNA，并验证了它们在印度PDAC患者中的生物学意义。在印度患者中开展此类研究尚属首次，尤其是鉴于该地区胰腺癌发病率呈上升趋势。我们发现了一些新的恶性肿瘤特异性miRNA，同时也识别出一组与慢性胰腺炎患者相关的循环miRNA。这项工作填补了当前诊断方法的空白。
作者贡献声明
Barsha Saha： 负责撰写、审稿与编辑、原始草稿撰写、数据可视化、验证、软件开发、方法学设计、数据分析及数据整理。
Sushmita Ghosal： 负责撰写、审稿与编辑、原始草稿撰写、数据可视化、验证、软件开发、方法学设计、数据分析及数据整理。
Shouvik Chakravarty： 负责原始草稿撰写、软件开发、方法学设计及数据分析。
Sukanta Ray： 负责审稿与编辑、原始草稿撰写、研究监督、方法学设计及数据分析。
伦理批准与参与同意
本研究已获得印度西孟加拉邦卡利亚尼国家生物医学基因组学研究所、加尔各答研究生医学教育与研究所、Nil Ratan Sircar医学院及医院以及Chittaranjan国家癌症研究所的伦理委员会批准。所有参与者均按照伦理指南签署了书面知情同意书。
资金支持
本研究得到了西孟加拉邦科技与生物技术部（资助编号：16(Sanc)/BT/P/Estt/RD-16/2017）的资助，以及BRIC-NIBMG的内部资金支持。资金方仅参与了研究设计的审批，未参与数据收集、分析和解释及手稿撰写工作。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本研究结果的财务利益或个人关系。
致谢
BS和SC分别获得了印度科学与工业研究委员会及生物技术部的研究资助。BS还获得了CSIR（文件编号09/1033(0007)/2018-EMR-I）和BRIC-NIBMG（RCB/NIBMG-Ph.D./2019/1001）的博士学位研究资助；SC获得了印度生物技术部的博士学位研究资助（DBT/2019/NIBMG/1225）和BRIC-NIBMG（RCB/NIBMG-PhD/2019/1011）的资助。作者同时感谢Core Genomics的支持。
