前列腺癌(PCa)是指发生在前列腺的上皮性恶性肿瘤,是男性中第二常见的癌症。PSA是前列腺特异抗原的简称,具有极高的组织器官特异性,目前血清PSA是前列腺癌诊断的首选标志物,但该方法具有一定的局限性。因此,我们迫切需要更精确的方法能够识别等级级别(GG)≥2的前列腺癌。
2021年7月23日中山大学附属第三医院的李辽源教授于Molecular Cancer(IF 27.404)发表题为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的文章,确定了一种尿液细胞外囊泡环状 RNA (circRNA) 分类器,该分类器可以检测GG≥2的前列腺癌。使用此分类器预测分析不需要预先收集直肠指检也不需要进行其他特殊处理,是可重复的、无创的,并且可以作为基本临床工作的一部分轻松实施。
在正式跟大家分享这篇新颖的文章之前,我们先一起学习两个相关定义,以便更好的了解文章内容。首先是前列腺癌的分级分组,新版WHO提出的前列腺癌分级分组(Grading Groups)是根据Gleason总评分和疾病危险度的不同进行分类,将其分为5个不同的级别(分别是GG1-GG5),级别和Gleason评分越高可预测该前列腺癌的分化越差,预后越差。
接下来是分类器(classifier)的定义,分类是数据挖掘中一种非常重要的方法。分类的概念是在已有数据的基础上学会一个分类函数或构造出一个分类模型,从而可以应用于数据预测。
分类器的构造和实施大体会经过以下几个步骤:
1、选定样本(包含阳性集和阴性集),将所有样本分成训练队列和验证队列两部分。
2、在训练队列上执行分类器算法,生成分类模型。
3、在验证队列上执行分类模型,生成预测结果。
4、根据预测结果,计算必要的评估指标,评估分类模型的性能。
现在让我们一起进入正文,血清PSA是目前唯一广泛应用于前列腺癌的生物检测标志物。但该方法具有一定的局限性,导致良性不必要的活检以及临床惰性疾病的检测显著增加。因此,我们迫切需要能识别GG≥2前列腺癌的更精确的方法。
为此,作者收集了1265名合格参与者(未被诊断为前列腺癌,年龄在45岁以上,PSA值在2.0-10.0 ng/ ml之间,并计划进行初次前列腺穿刺活检)的非数字直肠检查(DRE)尿液样本,将其中263个样本作为训练队列,497和505个样本作为两个独立的验证队列。通过对11名高级别前列腺癌患者和11名良性前列腺增生患者的尿液样本进行RNA seq实验,发现在患癌患者分组中有2213个circRNA下调,18个circRNA上调。该结果与2019年Cell报道的结果相一致,即与良性组织相比,PCa肿瘤样本中circRNA水平普遍降低。为了找出应用于临床实践中识别高级别PCa的潜在生物标志物,作者通过对上调circRNA进行一系列分析,最终选择了包含circPDLIM5、circSCAF8、circPLXDC2、circSCAMP1和circCCNT2 这5个circRNA进行尿液细胞外囊泡 circRNA 分类器模型构建,即Ccirc。Ccirc预测诊断为高级别PCa的概率为:
Logit[p = high − grade PCa]= −8.689 + 0.292
× circPDLIM5 + 0.064
× circCCNT2 + 0.053
× circSCAF8 + 0.108
× circPLXDC2 + 0.080
× circSCAMP1.
其中后四种circRNA被发现在PCa细胞中上调,表明这些circRNA可能有助于PCa的发展。随后在训练队列中评估其性能,并在两个大型验证队列中验证其精准性。经过测试发现Ccirc在训练队列和验证队列中均比两种标准护理风险计算器 (RC)(PCPT-RC 2.0 和 ERSPC-RC)具有更高的精准性。在所有三个样本中,这种新型尿液细胞外囊泡 circRNA 分类器结合 RC 预测的结果比单独使用 RC预测的结果在统计学上更具预测性。
综上所述,作者的数据表明,在PSA为2.0-10.0 ng/mL的初次活检患者中,Ccirc可以识别GG≥2的PCa。它可以结合两种标准RCs (PCPT-RC 2.0和ERSPC-RC)对患者进行精准的预测,并可能减少不必要的活检。此外,该分析不需要预先收集直肠指检也不需要进行其他特殊处理,是可重复的、无创的,并且可以作为基本临床工作的一部分轻松实施。
原文链接:https://molecular-cancer.biomedcentral.com/track/pdf/10.1186/s12943-021-01388-6.pdf