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第一部分 血清外泌体miRNA对胰腺良恶性疾病鉴别的价值分析目的:胰腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)早期诊断困难、手术切除率低且恶性度高,对放化疗不敏感,病人预后差,寻找临床上高敏感性、高特异性的肿瘤标记物十分关键。胰腺导管内乳头状瘤(intraductal papillary mucinous neoplasm,IPMN)与粘液性囊腺瘤(mucinous cystic neoplasms,MCN)是一类具有潜在恶性的胰腺肿瘤(potentially-malignant pancreatic neoplams,PPN),早期发现与治疗可明显改善患者预后。外泌体中的miRNA稳定性较好且易于检测,是有价值的生物学指标,本研究试图寻找在胰腺良恶性病变鉴别中有价值的外泌体miRNA。材料与方法:本研究共有166例血清样本入组,其中包括71例经病理证实的PDAC病人的血清样本,36例经病理证实的PPN病人的血清样本(17例MCN,19例IPMN)及59例对照人群(control,Ctrl)的血清样本(34例健康对照组,25例经病理证实的慢性肿块型胰腺炎)。166例血清样本共分为训练集(13例PDAC血清样本、11例PPN血清样本、12例Ctrl血清样本)、验证集1(29例PDAC血清样本、25例PPN血清样本、22例Ctrl血清样本)及验证集2(29例PDAC血清样本、25例Ctrl血清样本)。对于训练集样本,首先采用exoEasy Maxi试剂盒分离外泌体,随后采用透射电镜(transmission electron microscope,TEM)、NTA粒径与WB对外泌体进行鉴定;再经过外泌体total RNA抽提、文库构建与质检,最终采用Illumina高通量测序技术完成对PDAC组、PPN组及Ctrl组的测序。生信分析方面,完成对差异表达的外泌体miRNA分析后,进行目标miRNA的GO功能分析、KEGG通路分析及miRNA-mRNA-KEGG通路三元网络图分析;对于验证集样本,采用TaqMan探针法验证不同分组之间miRNA的表达量,评估差异表达的miRNA在不同分组间的鉴别诊断效能。结果:1.TEM示椭圆形或杯状结构的外泌体大小不一,膜边界明显;NTA示外泌体主峰在110nm左右;WB结果示外泌体表达TSG101、CD63与ALIX蛋白,不表达胰腺癌细胞特异性蛋白Calnexin;2.通过miRNA表达谱分析,得到不同分组间差异表达的miRNA。较Ctrl组比,PDAC组中的 hsa-let-7f-5p(FC:3.98,p<0.001)、hsa-let-7g-5p(FC:2.81,p=0.008)、hsa-miR-148a-3p(FC:2.58,p<0.001)、hsa-miR-192-5p(FC:3.52,p=0.036)表达量上调;较 Ctrl 比,PPN 组中的 hsa-let-7f-5p(FC:1.74,p=0.018)、hsa-let-7g-5p(FC:1.62,p=0.034)、hsa-miR-148a-3p(FC:1.91,p=0.043)、hsa-miR-151a-3p(FC:1.85,p=0.004)、hsa-miR-192-5p(FC:1.55,p=0.046)、hsa-miR-451a(FC:1.90,p=0.022)表达量上调;较PPN 组比,PDAC 组中的 hsa-let-7f-5p(FC:2.28,p<0.001)、hsa-let-7g-5p(FC:1.73,p=0.036)、hsa-miR-148a-3p(FC:4.66,p=0.018)、hsa-miR-192-5p(FC:2.28,p=0.013)表达量上调,而 hsa-miR-150-5p(FC:0.40,p<0.001)的表达量下调;3.第一轮定量验证中:与 PPN组相比,PDAC 组中 hsa-let-7f-5p(FC:2.3492,p=0.001),hsa-let-7g-5p(FC:2.0278,p=0.0349),hsa-miR-192-5p(FC:2.882,p=0.0068)表达量上调;与 Ctrl 组相比,PDAC 组中 hsa-let-7f-5p(FC:8.8555,p<0.001)、hsa-let-7g-5p(FC:13.1170,p=0.0349)、hsa-miR-192-5p(FC:8.9165,p<0.001)表达量上调;与 Ctrl 组相比,PPN 组中 hsa-let-7f-5p(FC:3.7697,p=0.0039)、hsa-let-7g-5p(FC:6.4687,p=0.0167)、hsa-miR-192-5p(FC:3.0872,p=0.0433)、hsa-miR-451a(FC:2.0902,p=0.0226)表达量上调。第二轮定量验证中:与 Ctrl 组相比,PDAC 组中 hsa-let-7f-5p(FC:1.8508,p=0.0209)、hsa-let-7g-5p(FC:2.1696,p=0.0039)、hsa-miR-192-5p(FC:2.2291,p=0.002)表达量上调;4.PDACES组vs PDACLS第一轮定量验证中,与PDACES组相比,PDACLS组中hsa-let-7f-5p(FC:3.2235,p<0.001)、hsa-let-7g-5p(FC:2.7705,p=0.0048)、hsa-miR-148a-3p(FC:2.8998,p<0.001)、hsa-miR-192-5p(FC:3.7371,p=0.0032)表达量上调;第二轮定量验证中,与 PDACES 组相比,PDACLS 组中 hsa-let-7f-5p(FC:2.5846,p=0.0065)、hsa-let-7g-5p(FC:2.1820,p=0.0234)、hsa-miR-148a-3p(FC:2.0217,p=0.0363)、hsa-miR-192-5p(FC:2.0569,p=0.0239)表达量上调。结论:本研究通过Illumina高通量测序、total RNA提取、文库构建与质检、差异miRNA分析筛选得到PDAC组vs PPN组vs Ctrl间共同差异表达的miRNA(hsa-let-7f-5p、hsa-let-7g-5p、hsa-miR-148a-3p、hsa-miR-192-5p),随后通过 TaqMan 探针法证实了上述miRNA在不同分组之间的鉴别诊断价值,实现了对PDAC组、PPN组及Ctrl组的鉴别诊断。第二部分 CT影像组学在胰腺癌分期中的价值研究目的:探讨CT影像组学在PDAC分期中的价值研究。材料与方法:本研究纳入经病理证实的71例PDAC患者,男39例,女32例,平均发病年龄为61.55岁,分为31例早期PDAC(PDACES)与40例晚期PDAC(PDACLS)。所有患者术前均行CT增强检查,评估以下CT征象:病灶位置、形态、边界、质地、钙化、胰胆管扩张、血管侵犯、淋巴结转移及远处转移。选取CT增强的动脉期与门脉期,采用ITK-SNAP软件分割病灶,通过Analysis Kit软件(version V3.0.0.R,GE Healthcare)提取影像组学特征,采用studentt或者Mann-Whitney U检验、最大相关最小冗余法筛选变量,利用筛选得到的变量并采取随机森林法建模,分析影像组学模型在胰腺癌分期中的诊断价值,并采用10倍留-组交叉验证法验证模型的稳定性与可重复性。结果:1.71例PDAC均为单发,平均直径为3.60±1.11cm,42例位于胰头颈部,29例位于胰体尾部,37例呈类圆形,34例呈分叶状,64例病灶边界模糊,肿瘤质地以实性为主(62,87.3%),仅有2例发生钙化,病灶可见下列伴发征象:主胰管扩张(45,63.4%)、胆管扩张(25,35.2%)、血管侵犯(37,52.1%)、淋巴结转移(40,56.3%)及远处转移(24,33.8%);2.通过影像组学特征的提取,每一期各自提取出396个影像组学特征,分为6大类:42个直方图特征、180个RLM特征、10个Haralick特征、11个GLSZM特征、144个GLCM特征、9个形态学特征;经过一系列特征筛选,最终保留9个影像组学特征(aCorrelationangle 13 5 offset4、pCorrelationangle90offset7、aCorrelationangle45offset7、aGLCMEntropyAllDirectionoffset4SD、aCompactness2、aGLCMEntropyAllDirectionoffset7SD、pCompactness2、aInverseDifferenceMomentAllDirectionoffset4SD、pHighGreyLevelRunEmphasisAllDirectionoffset4)。随后采用随机森林法建模,影像组学模型在胰腺癌分期中的诊断的曲线下面积为0.99;最终采用10倍留-组交叉验证法验证模型,其诊断的平均曲线下面积为0.75,证明模型具有较好的稳定性与可重复性。结论:基于增强CT的影像组学可用来实现PDAC的分期。第三部分 血清外泌体miRNA与胰腺癌CT特征的相关性研究目的:PDAC的生物学行为恶性程度较高,在患者治疗方案的选择与预后评估中十分重要。分化程度较差的PDAC发生淋巴结转移、血管侵犯及远处转移的概率较高。本研究结合CT影像表现与术后病理结果对PDAC生物学行为进行评估(有无血管侵犯、有无淋巴结转移、有无远处转移),试图探讨血清外泌体miRNA与PDAC宏观CT征象的相关性。材料与方法:本研究纳入经病理证实的71例PDAC患者,男39例,女32例,平均发病年龄为61.55±8.53岁。结合CT影像表现与术后病理结果对PDAC生物学行为评估,验证了 PDAC有无区域淋巴结转移、有无血管侵犯及有无远处转移分组中下述血清外泌体miRNA的差异表达情况:hsa-let-7f-5p、hsa-let-7g-5p、hsa-miR-148a-3p、hsa-miR-150-5p、hsa-miR-370-3p、hsa-miR-451a、hsa-miR-192-5p、hsa-miR-151a-3p、hsa-miR-15b-5p。结果:1.较无区域淋巴结转移组比,有区域淋巴结转移组中的hsa-let-7f-5p(FC:2.4434,p=0.0033)、hsa-let-7g-5p(FC:2.7489,p=0.008)、hsa-miR-148a-3p(FC:2.5898,p<0.0001)、hsa-miR-192-5p(FC:3.4084,p=0.0059)表达量上调;第二轮验证中的FC值分别为1.8956(p=0.0474)、1.9943(p=0.0321)、2.4314(p=0.0041)、2.2885(p=0.008);2.较无血管侵犯比,有血管侵犯组中的hsa-let-7f-5p(FC:2.6992,p=0.0003)、hsa-let-7g-5p(FC:3.4847,p=0.0007)、hsa-miR-148a-3p(FC:2.3631,p=0.0003)、hsa-miR-192-5p(4.1086,FC:p=0.002)表达量上调;第二轮验证中的FC值分别为2.5846(p=0.0065)、2.1820(p=0.0234)、2.0217(p=0.0363)、2.0569(p=0.0239);3.较无远处转移组比,有远处转移组中的hsa-let-7f-5p(FC:2.3580,p=0.0023)、hsa-let-7g-5p(FC:3.0590,p=0.0021)、hsa-miR-148a-3p(FC:2.0043,p=0.0029)、hsa-miR-192-5p(FC:3.7171,p=0.0046)表达量上调;第二轮验证中的FC值分别为3.2456(p=0.0269)、3.1268(p=0.0178)、2.1939(p=0.1577)、2.5922(p=0.0285)。结论:血清外泌体 miRNA(hsa-let-7f-5p、hsa-let-7g-5p、hsa-miR-148a-3p、hsa-miR-192-5p)是PDAC有无血管侵犯、有无淋巴结转移、有无远处转移评估中有价值的生物学指标。