整合的牙周病原体与循环中的微小RNA(miRNAs):一种用于胰腺癌的新型无创生物标志物检测方法
《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》:Integrated periodontal pathogens and circulating miRNAs: a novel non-invasive panel of biomarkers for pancreatic cancer
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时间:2025年11月01日
来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 4.8
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胰腺癌早期诊断研究中,联合检测唾液中牙龈卟啉单胞菌和放线菌 actinomycetemcomitans 菌群负荷与血液中miR-21、miR-155表达量,构建多指标预测模型,AUC达0.878,敏感性87.8%,特异性78.9%,显著优于单一CA19-9检测(AUC 0.84)。性别和糖尿病状态影响病原体与miRNA的关联性,女性牙龈卟啉单胞菌阳性率(61%)显著高于对照组(22.5%),糖尿病组放线菌表达量OR值达3.66。
胰腺癌是一种极具威胁性的恶性肿瘤,其高死亡率和较差的预后使得早期诊断和有效筛查成为医学界关注的重点。由于胰腺癌在早期阶段缺乏明显的症状,传统的诊断方法如影像学和组织活检往往难以及时发现病变。因此,探索非侵入性生物标志物对于提高胰腺癌的早期检测率和改善患者生存率具有重要意义。近年来,越来越多的研究聚焦于寻找与胰腺癌发生和发展相关的生物标志物,其中包括口腔细菌和循环性微小RNA(miRNA)的分析。
口腔微生物群落是人体内一个重要的生态体系,包含超过700种细菌,这些微生物在维持口腔健康、影响免疫调节以及参与某些疾病的发生中扮演着关键角色。其中,牙周病相关细菌如**牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)**和**牙髓放线菌(Aggregatibacter actinomycetemcomitans)**被认为是口腔菌群中的关键致病菌,它们在牙周炎等炎症性疾病中起着核心作用。已有研究表明,这些细菌的感染可能与胰腺癌的风险增加有关,其机制可能涉及慢性炎症、系统性传播以及直接的致癌效应。
此外,miRNA作为一种调控基因表达的非编码RNA分子,因其在癌症发生中的重要作用而受到广泛关注。miRNA能够通过与目标mRNA的互补序列结合,调控其稳定性与翻译过程,从而影响细胞的生长、分化及凋亡等关键生物学功能。miR-21和miR-155是两种在多种癌症中被发现表达异常的miRNA,它们在循环系统中的浓度变化可能反映疾病状态。因此,将口腔致病菌与循环miRNA结合进行综合分析,可能为胰腺癌的早期诊断提供新的思路。
本研究旨在评估**牙龈卟啉单胞菌**和**牙髓放线菌**的唾液载量,以及**miR-21**和**miR-155**在血液中的拷贝数,探讨其与胰腺癌风险的关联性。研究对象包括41名胰腺癌患者和40名年龄、性别匹配的健康对照者,通过定量实时聚合酶链反应(qPCR)技术对相关生物标志物进行检测,并采用逻辑回归和受试者工作特征(ROC)曲线分析其诊断价值。
结果显示,**牙龈卟啉单胞菌**在女性群体中与胰腺癌风险显著相关,其载量升高者的比值比(OR)为2.31(95% CI 0.98-5.47),表明该细菌在女性患者中可能具有更高的致病潜力。而在糖尿病患者中,**牙髓放线菌**的载量与胰腺癌风险呈正相关,OR值为3.66(95% CI 0.47-6.68),说明糖尿病可能增强了该细菌对胰腺癌的促发作用。此外,miR-155在胰腺癌患者的血液中表现出显著的过表达,而miR-21的表达则未在统计学上显示出显著差异。
为了进一步评估这些生物标志物的诊断性能,研究者构建了五个预测模型。其中,模型4(包含牙龈卟啉单胞菌、牙髓放线菌、miR-21、miR-155以及糖尿病状态)表现最佳,其曲线下面积(AUC)达到了0.878(95% CI 0.802-0.955),显示出较高的预测准确性。该模型的敏感性为87.8%,特异性为78.9%,优于目前临床常用的胰腺癌标志物**CA19-9**,后者在胰腺癌检测中的AUC为0.84(95% CI 0.80-0.87),敏感性为80%(95% CI 0.72-0.86),特异性为75%(95% CI 0.68-0.80)。这一结果表明,结合口腔微生物和循环miRNA的多指标模型在胰腺癌的早期诊断中具有更高的潜力。
值得注意的是,虽然**牙龈卟啉单胞菌**在多个子群中均显示出与胰腺癌风险的相关性,但**牙髓放线菌**的关联性则主要限于糖尿病患者。这一现象可能与糖尿病患者的免疫调节异常、慢性炎症状态以及代谢紊乱有关,这些因素可能使口腔微生物更容易侵入全身并促进癌症的发生。然而,由于糖尿病亚组的样本量较小,其OR值的置信区间较宽,这提示未来需要更大规模的临床研究来验证这一发现。
从生物学机制的角度来看,**牙龈卟啉单胞菌**和**牙髓放线菌**可能通过多种途径影响胰腺癌的发展。例如,它们可能通过诱导慢性炎症反应,增加细胞增殖和突变的概率;或者通过直接分泌某些致癌物质,如**肽酰基精氨酸脱亚胺酶(PPAD)**,影响关键癌基因如**KRAS**和**TP53**的表达,从而促进肿瘤形成。此外,这些细菌可能通过改变宿主的免疫环境,削弱抗肿瘤免疫反应,进而为癌细胞的生长提供有利条件。
另一方面,miR-21和miR-155在胰腺癌中的表达变化可能与肿瘤的侵袭性、转移能力和免疫逃逸机制有关。miR-21通常被认为是一种致癌性miRNA,其表达升高可能与细胞增殖、血管生成和抑制凋亡等过程相关。而miR-155则可能通过调控多种信号通路,影响肿瘤微环境的稳定性。然而,这些miRNA在胰腺癌中的作用机制尚不完全明确,需要进一步的实验研究来揭示其具体功能。
本研究的创新之处在于,首次将口腔致病菌的绝对载量与循环miRNA的拷贝数相结合,构建了一个多维度的生物标志物面板。这种方法不仅考虑了细菌的种类,还关注了其数量变化,从而更全面地反映了口腔微生物对胰腺癌的潜在影响。此外,研究还结合了糖尿病这一重要临床因素,进一步细化了风险评估模型。这种综合分析策略可能为胰腺癌的早期筛查和诊断提供更可靠的依据。
然而,本研究也存在一些局限性。首先,研究设计为横断面研究,缺乏对时间序列数据的追踪,因此无法明确这些生物标志物是否具有因果关系。其次,样本量相对较小,可能影响预测模型的稳定性和可推广性。此外,研究未收集牙周病的临床分期信息,这使得无法进一步调整潜在的混杂因素,如牙周炎的严重程度对微生物载量的影响。因此,未来的研究需要在更大的样本规模和多中心合作的基础上,进一步验证这些生物标志物的诊断价值,并探讨其在临床实践中的应用前景。
综上所述,本研究提供了新的证据,表明口腔微生物和循环miRNA的联合分析可能成为胰腺癌早期诊断的重要工具。尽管目前的研究仍处于初步阶段,但其结果提示,通过非侵入性方式检测这些生物标志物,有助于实现更便捷、更高效的胰腺癌筛查。未来的研究应致力于优化这些生物标志物的检测方法,并探索其在疾病预防、治疗监测和个性化医疗中的潜在应用。此外,结合现有的临床标志物如CA19-9,可能进一步提升胰腺癌诊断的准确性,为临床医生提供更全面的决策支持。
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