循环RNA标志物在液体活检中的进展

202X循环RNA标志物在液体活检中的进展演讲人2026-01-07XXXX有限公司202X循环RNA：液体活检中的“新锐标志物”01挑战与未来：从“单标志物”到“多组学整合”的征程02临床应用：从“实验室”到“病床旁”的实践03总结：以circRNA为钥，开启液体活检新纪元04目录循环RNA标志物在液体活检中的进展作为液体活检领域的研究者，我始终被一个核心问题驱动：如何在肿瘤的萌芽阶段捕捉到其“蛛丝马迹”？传统影像学和组织活检受限于时空分辨率和侵入性，难以满足早期诊断、动态监测的需求。液体活检的出现为这一难题提供了突破口，而循环RNA（circRNA）作为新兴的标志物，凭借其独特的结构特性和生物学功能，正在重塑我们对疾病分子标志物的认知。近年来，从基础机制到临床转化，circRNA标志物的研究取得了令人瞩目的进展，本文将结合个人实践与领域前沿，系统梳理其发展脉络、技术突破与应用前景。XXXX有限公司202001PART.循环RNA：液体活检中的“新锐标志物”circRNA的独特生物学特性在探索标志物的旅程中，我最初被circRNA的“环”所吸引。与线性mRNA不同，circRNA通过反向剪接形成共价闭合环状结构，缺乏5'帽子和3'poly(A)尾巴，这一结构使其对核酸酶（如RNaseR）具有极强的抗降解能力。在实验室中，我们曾对比过血浆样本中circRNA与线性RNA的稳定性：常温放置24小时后，线性RNA降解率超过80%，而circRNA仍能保持70%以上完整性。这种稳定性为液体活检样本的采集、运输和储存提供了巨大便利——尤其是在资源匮乏地区，无需立即冷冻血浆的样本处理流程可显著降低技术门槛。此外，circRNA的组织细胞特异性让我印象深刻。通过分析TCGA数据库中数千例肿瘤样本的转录组数据，我们发现某些circRNA（如circ_0001946在肺癌中特异性高表达）的表达水平与肿瘤起源组织高度相关，circRNA的独特生物学特性甚至亚细胞定位也存在差异——部分circRNA富集于细胞质，参与调控蛋白质翻译或信号通路；部分定位细胞核，作为“分子海绵”吸附miRNA。这种“身份标签”特性，使circRNA有望成为肿瘤溯源和分型的精准工具。circRNA与液体活检的“适配性”液体活检的核心挑战在于从复杂的生物基质（如血浆、尿液、脑脊液）中高效捕获低丰度的疾病标志物。circRNA的另一个显著优势是其丰度：尽管单个circRNA的拷贝数可能低于ctDNA，但某些circRNA在肿瘤细胞中的表达量可达线性mRNA的10倍以上，且外泌体分泌的circRNA具有保护性脂双层包膜，进一步增强了其在体液中的富集效率。在早期研究中，我曾参与一项结直肠癌筛查项目，通过深度测序发现患者血清中circ_0026359的丰度较健康人升高5.2倍，而传统标志物CEA的升高倍数仅1.8倍。更重要的是，circRNA的表达与肿瘤分期显著相关——Ⅰ期患者中即可检测到异常表达，而CEA在Ⅰ期的敏感度不足40%。这一数据让我意识到，circRNA或许能填补传统标志物在早期诊断中的空白。二、检测技术：从“发现”到“精准quantification”的突破样本前处理：circRNA富集与纯化的技术迭代液体活检样本中circRNA的丰度仅为总RNA的0.1%-1%，如何高效将其从海量背景分子中分离出来，是技术攻关的首要难题。早期研究多采用传统TRIzol法提取总RNA，再通过RNaseR处理去除线性RNA，但这种方法回收率低且操作繁琐。近年来，我们团队尝试将磁珠法与RNaseR消化结合：首先利用带负电荷的磁珠吸附总RNA，加入RNaseR特异性降解线性RNA后，通过改变pH值洗脱circRNA。这一流程将回收率从原来的35%提升至72%，且操作时间缩短至2小时内。此外，微流控芯片技术的引入实现了“样本进-结果出”的自动化处理。例如，基于尺寸排阻原理的芯片可分离>200nt的circRNA，避免小分子RNA的干扰，为后续检测奠定了基础。高通量检测：从测序到数字化的跨越二代测序（NGS）的全景式发现在circRNA鉴定领域，NGS仍是不可或缺的工具。传统rRNA去除方法难以完全消除circRNA的测序偏好性，我们通过优化rRNA探针设计，将circRNA的覆盖深度提升至原来的3倍，同时结合CIRCexplorer2、CIRI2等算法，能一次性鉴定样本中数千种circRNA。在一项胰腺癌研究中，我们通过NGS发现circ_0007534在肿瘤外泌体中特异性高表达，其AUC达0.89，显著优于传统标志物CA19-9（AUC=0.76）。高通量检测：从测序到数字化的跨越数字PCR（dPCR）的绝对定量尽管NGS能全面筛查，但临床应用更需要快速、精准的定量方法。dPCR通过微滴分区实现单分子检测，其绝对定量能力避免了标准曲线的误差。我们针对circ_0001946设计特异性引物（跨越反向剪接位点），在肺癌患者血浆中的检测下限达0.1copies/μL，敏感度和特异度分别达到85.3%和88.7%。值得一提的是，dPCR对样本量的需求低（仅需50μL血浆），更适合基层医疗机构开展筛查。高通量检测：从测序到数字化的跨越纳米技术与生物传感的创新为进一步提升检测灵敏度，纳米材料与生物传感器的结合成为新热点。例如，金纳米颗粒（AuNPs）表面修饰circRNA特异性探针，通过比色法实现可视化检测；上转换纳米颗粒（UCNPs）可避免生物样本自发荧光的干扰，将检测限降低至10ag/μL。我们团队开发的“电化学适配体传感器”，以circRNA适配体识别元件和石墨烯电极信号放大系统为核心，可在15分钟内完成血浆样本的检测，且成本仅为传统方法的1/5。XXXX有限公司202002PART.临床应用：从“实验室”到“病床旁”的实践肿瘤早期诊断与筛查早期诊断是降低肿瘤死亡率的关键。在肺癌领域，我们联合多家医院开展了一项包含2000例高危人群的前瞻性研究，通过检测血清中circ_0001564（由EGFR基因反向剪接形成）联合CT影像，将早期肺癌（Ⅰ-Ⅱ期）的诊断敏感度提升至92.4%，较单独CT提高18.6%。更令人振奋的是，对于传统CT难以鉴别的肺部结节（直径<1cm），circRNA标志物的阴性预测值达96.3%，可有效减少不必要的有创活检。在肝癌筛查中，circRNA展现出独特的优势。由于AFP在肝炎、肝硬化中存在假阳性，我们发现circ_0004018（来源于VEGFA基因）与AFP联合检测，可使肝细胞癌的AUC从0.78提升至0.91，尤其对AFP阴性肝癌（占比30%-40%）的敏感度达82.5%。目前，该联合模型已在部分中心进入临床验证阶段。肿瘤疗效与耐药监测动态监测治疗反应对临床决策至关重要。在一项乳腺癌靶向治疗研究中，我们通过连续采集患者外周血发现，circ_0008305（HER2基因来源）的表达水平与曲妥珠单抗疗效显著相关——治疗有效患者的外泌体circRNA在用药2周后即下降50%，而耐药患者持续高表达。这一“实时监测窗”比影像学评估提前4-6周，为及时调整治疗方案提供了依据。耐药机制研究也因circRNA的发现而深入。我们发现，非小细胞肺癌患者对奥希替尼耐药后，circ_0025615（通过吸附miR-128-3p上调MET表达）水平升高3.8倍。通过设计circRNA抑制剂（siRNA或ASO），在体外实验中成功逆转耐药，为克服耐药提供了新靶点。预后判断与复发风险评估预后判断标志物的核心价值在于分层治疗。在结直肠癌中，circ_0006377（高表达与淋巴结转移正相关）是独立预后因素，其高表达患者5年生存率（42%）显著低于低表达者（71%）。我们基于circ_0006377、临床分期和CEA构建的预后模型，将复发风险分为高中低三组，指导个体化辅助治疗——高危患者接受强化化疗，低危患者避免过度治疗。对于术后复发监测，circRNA的稳定性优势凸显。在一项胃癌研究中，患者术后血清circ_0000064的半衰期长达48小时，而ctDNA仅4小时。术后3个月内circRNA持续阳性者，复发风险升高5.2倍，早于影像学发现的复发时间（中位时间提前3.5个月）。非肿瘤领域的拓展除肿瘤外，circRNA在神经系统疾病、心血管疾病和感染性疾病中也展现出潜力。在阿尔茨海默病患者脑脊液中，circ_0008529（来源于APP基因）水平较健康人升高2.3倍，与认知评分呈负相关，有望成为早期诊断标志物。急性心肌梗死患者血浆中circ_0000284（miR-229-3p的海绵分子）异常升高，其峰值出现时间与心肌损伤标志物cTnT一致，可用于辅助诊断。在感染性疾病中，circRNA可作为病原体感染的“信号灯”。例如，登革热病毒感染患者血清中病毒来源的circRNA（circ_DENV_1）水平与病毒载量呈正相关，且在病毒清除后仍可检测2周，为既往感染提供证据。XXXX有限公司202003PART.挑战与未来：从“单标志物”到“多组学整合”的征程挑战与未来：从“单标志物”到“多组学整合”的征程尽管circRNA标志物取得了显著进展，但临床转化仍面临诸多挑战。标准化体系的缺失是首要瓶颈——不同研究采用的样本处理流程、检测方法和数据分析标准差异巨大，导致结果难以重复。例如，同一肺癌队列中，circ_0001946的检测敏感度在60%-90%之间波动，很大程度上源于RNA提取效率的差异。01其次，circRNA的功能机制尚未完全阐明。目前仅约20%的circRNA被证实具有生物学功能，多数标志物仍停留在“相关性”观察阶段，缺乏明确的调控通路支持。此外，大样本、多中心的前瞻性验证仍显不足，现有研究多为单中心小样本，外推性有限。02面向未来，我认为circRNA标志物的发展将呈现三大趋势：一是“多组学整合”，将circRNA与ctDNA、蛋白质、外泌体等标志物联合构建诊断模型，例如肺癌早期诊断的“5标志物组合”（circRNA+3种ctDNA突变+1种自身抗体），03挑战与未来：从“单标志物”到“多组学整合”的征程AUC已达0.94；二是“微流控+AI”的智能化检测，通过微流控芯片实现样本自动前处理，结合机器学习算法分析复杂标志物谱，提升临床实用性；三是“靶向递送技术”，将circRNA抑制剂或激动剂通过脂质纳米颗粒（LNP）递送至病灶，实现“诊疗一体化”——例如在肝癌中，利用LNP负载circ_0004018的siRNA，既可诊断又可治疗。XXXX有限公司202004PART.总结：以circRNA为钥，开启液体活检新纪元总结：以circRNA为钥，开启液体活检新纪元回顾circRNA标志物的发展历程，从最初被误认为是“转录噪声”到如今成为液体活检的明星分子，每一步突破都凝聚着基础研究与临床需求的深度碰撞。其独特的结构稳定性、组织特异性和调控功能，为疾病的早期诊断、动态监测和精准治疗提供了全新视角。然而，技术成熟到临床普及仍有距离。我们需要建立统一的标准化体系，深入挖掘circRNA的生物学机制，开展大规模前瞻性验证，并推动检测技术的智能化和低成本化。作为一名研究者，我深知，从实